什麼是工作效率(合力完工)問題?
這是算術中經典的「工程問題」:兩支隊伍各自都能在已知天數內單獨完成同一件工作,而你想知道兩隊一起做時能多快完成。它適用於任何兩個人、兩部機器或兩條水管共同負責的工作——無論是粉刷牆面、注滿水箱,還是趕完一項專案,原理都相同。
使用方法
輸入 A 隊單獨完成所需天數,以及 B 隊單獨完成所需天數,兩者請使用相同的時間單位。計算機會算出每一隊的每日工作效率、合力後的總效率,以及兩隊一起做時所需的天數。如果你用的是「小時」而非「天」,得到的答案就會以小時計——只要兩個輸入值單位一致即可。
公式說明
把整件工作視為 1 個工作單位。A 隊每天完成 \(1/a\),B 隊每天完成 \(1/b\)。兩隊並肩作業時,效率相加,合力效率為 \(1/a + 1/b = (a + b)/(a \cdot b)\)。完成時間就是這個效率的倒數,因此 $$t = \dfrac{a \cdot b}{a + b}.$$ 由於多一個幫手只會更快,答案永遠小於原本較快那一隊的單獨時間。
範例演算
假設 A 隊需要 16 天、B 隊需要 10 天。A 隊效率為 \(1/16 = 0.0625\) 件/天,B 隊為 \(1/10 = 0.1\) 件/天。合力效率為 \(0.1625\) 件/天,因此兩隊一起做需 $$\frac{1}{0.1625} = \frac{16 \times 10}{16 + 10} = \frac{160}{26} \approx 6.15 \text{ 天}$$——大約是 6 天又 3.7 小時。
常見問題
為什麼結果比兩個輸入值都小?兩隊合力絕不會比單獨較快的一隊更慢,因此合力時間一定低於兩者中較短的單獨完工時間。
把 A 和 B 對調會改變答案嗎?不會。公式對 \(a\) 與 \(b\) 是對稱的,因此順序完全不影響結果。
可以用小時或週為單位嗎?可以。這個算式與單位無關;只要兩個輸入值使用相同單位,答案也以該單位呈現即可。