實驗器材:①4000粒木珠,直徑約3毫米,其中800粒為紅色,3200粒為白色;②一個有50個凹洞的勺子,每5個凹洞1排,共10排,凹洞大小與木珠相當,一次可盛起50粒木珠(代表工作量);③一個長方形容器,大小恰好能夠讓一把勺子在里頭撈珠子。
實驗的目的是要證實一個事實:經理人為員工所設下的標準,常常超出員工所能控制的范圍。通過這項實驗也可看出,如何用統計方法找出問題根源。
戴明在實驗中扮演主管,另外需要操作員6名、檢驗員2名、檢驗負責人1名、記錄員1名。操作員的工作是在紅白珠相混的容器中用勺子“產出”白珠,因為顧客只接收白珠;檢驗員要能區分紅珠和白珠,計數至20即可。
在某次實驗中,戴明一共選了6名操作員:帕特、包伯、狄克、史蒂夫、霍斯特、戴夫。工作程序是每天取50顆,紅珠白珠都算,但記入工作量的只有白珠。
狄克第一個先來。他把勺子挖進大容器內,盡力地舀取白珠。與此同時,戴明要求檢驗員記住他是怎么做的,以免后來的人重蹈覆轍。狄克舀完后,送到檢驗員處,檢驗員保羅宣布紅珠的數字是14顆。
按照這個程序,后來的5位操作員帕特、包伯、史蒂夫、霍斯特、戴夫的紅珠數量依次是:17、11、8、12、9顆。在此過程中,戴明一直強調持續的改善,并且認為相同嚴格的程序,不應該存在變異才對。身為主管的戴明,對操作員們的表現表示失望。
第二輪實驗開始了。這一次狄克撈到10顆紅珠,比前一天的14顆有所進步。帕特只撈到5顆紅珠,這個好成績引來一陣歡呼。戴明以帕特為例,激勵其他操作員“假如帕特只撈到5顆,誰都能夠只撈到5顆。超過5顆的教人無法理解。我們的程序嚴格,只是周而復始,不應該發生變異才對。”巴伯6顆紅珠,霍斯特11顆紅珠,戴夫卻不如第一輪,11顆紅珠。身為主管的戴明斥罵了戴夫,并且認定他要負一部分責任。
第三輪實驗開始了。當看到帕特的成績是8顆紅珠時,戴明表現得非常失望。在第四輪的實驗中,最后一名操作員戴夫撈到了10顆紅珠,戴明大嘆:“要在這里看到改善,真是太難了!我不了解為什么做不到零缺點。”其他人的數字,分別是5、9、6、8、10顆紅珠。
始終記錄每位操作員紅珠數字的記錄員,在第四輪實驗結尾加總算出了數字,并計算每人平均日產量,以及全體的平均日產量,見如下統計圖表。

實驗做到現在,學員們開始了解到,用一模一樣的工具、完成一模一樣的任務、才智也一模一樣,生產的結果仍會時時變化。所以,管理者不該針對員工無法自己掌控的結果而責備他們。
接下來,戴明說明如何運用一個簡單的統計公式得出變異上下限。首先,他將所生產的紅珠總數220,除以撈取珠子的總次數(6個操作員做4天工作所撈取的總數)。結果我們得出每人每日平均數是9.2。這個日平均數被稱為
x=220/(6×4)=9.2
其次,他計算每人每天撈到紅珠的平均比例 ——就是撈到的全部珠子里,紅珠所占的比例:
=220/(6×4×50)=0.18
根據這些,再用公式算出“管制上限”(UCL, upper control limit)和“管制下限”(LCL, lower control limit):UCL=x 3或UCL=9.4 3
戴明認為,沒有人超過上限。6個人共試了24次,每次都在管理范圍之內。 戴明指出:如果在這套“生產線”的操作系統中,禁止改變,紅珠的數字將會在管制上限與下限之間波動,但不會超出界限。
戴明要求學員們想想假如他們未曾看過這場實驗,會對結果做出什么預測?假設共有4000顆珠子,其中3200(80%)是白珠,800顆(20%)是紅珠,則每天平均數 ,會不會落在某個特定的數字上,部分人大膽地推論:假如日產量是50顆,一段時間下來,紅珠的數字應該為平均日產量的20%,也就是10顆。所以有人喊出了“10顆”。
戴明說:“你們錯了。”戴明解釋道,你們為什么說它會落在10呢,數據出現的是11.8、8.5、8.3、8.0的下滑趨勢。說10只是一廂情愿的想法。因為你們學習統計理論時,沒有學到它的精髓,不知道如何利用。因為我們看到的平均數不是10,而是好像還要低些。既然如此,一定有某些變數影響整個過程。
戴明要求大家換個角度思考。戴明說:“紅珠和白珠當然不同。你們知道紅珠是怎樣制造出來的嗎?你先把它們都制成白珠。鋪在桌上讓它們自然晾干。將其中一部分浸在紅色顏料中,然后再鋪在桌上晾干。這樣就有紅珠也有白珠。紅珠由于顏料而較重。但是,你們卻告訴我, 會落在10,因為盒子里有20%是紅珠。”戴明接著說:“勺子十分重要。我已經使用一號勺子30年了;我當年教日本工程師時就是用它。這支勺子每次平均可撈到11.3顆紅珠,這是實驗100次以上獲得的數值。二號勺子平均可撈得9.6顆。今天用的三號勺子,平均可撈到9.4顆或9.2顆。”

最后戴明指出,假如我們所用的統計管制水準還算過得去, 就會固定在“某個位置”。我們會建立起一套可信度。假如我們現在就應該計劃未來, 的數值大約可以說是9.2,但不能確定到底離這有多遠。一定有相當大的彈性空間才行。
通過這個實驗可以得出如下結論:
(1)實驗本身是一個穩定的系統。在系統維持不變的情況下,工廠的產出水平及其變異是可預測的;事實上成本也是可預測的。 (2)所有的變異,包含工人之間產出紅珠數量的差異,以及每位工人每日產出紅珠數量的變異,均完全來自過程本身。沒有任何證據顯示哪一位工人比其他工人更高明。 (3)工人的產出顯示為統計管制狀態,也就是穩定狀態。工人們已經全力以赴,在現有狀況之下,不可能有更好的表現。 (4)在考績制度或員工評價中,將人員、團隊、銷售人員、工廠、部門排優劣順序是一種錯誤的做法,特別是它對員工的斗志是一種打擊。因為員工的表現完全與努力與否無關。 (5)簡單以績效決定報酬是完全沒有意義的。工人的績效如此低落,以至失去工作,完全是被工作過程所左右。 (6)工頭給工人加薪或處罰,當作是對他們的表現進行獎勵與懲罰。實際上它獎勵與懲罰的是生產系統的表現,而不是工人的表現。 (7)這個實驗展示了拙劣的管理。由于程序僵化,工人根本沒有機會提供改善的建議。 (8)每個人在工作上都有責任去嘗試改進系統以提升自己和他人的績效。在工頭的規定之下,他們無從改進績效。 (9)管理者在沒有任何依據的情況下,事先已經固定了白珠的價格。 (10)檢驗員彼此獨立,這種做法是非常正確的。 (11)如果管理者能與珠子的供應商協商,降低進料中紅珠的比率,那是一個好消息。 (12)即使事先已經知道紅珠在進料中所占比率(20%),也無助于預測產出中紅珠占多大比例。 (13)管理者認定,過去表現最佳的三位工人,在將來也會有最佳的表現,這項假設并沒有任何理論依據。 (14)領班是系統的產物。換句話說,他的思維方式應該符合管理者的哲學。管理者交給他的職責是生產出顧客需求的產品,而他的報酬依賴工人的產出。 (楊柯整理改編)