 
LINIE NORMATYWNE
JAKO OCENA WYKONYWANIA
CZYNNOŚCI OBARCZONYCH O
STAŁYM WSPÓŁCZYNNIKU
ZMIENNOŚCI
Normatywy czasowe wykonania
czynności,
oprócz
uwzględniania
czynników  wpływających  przypadkowo 
na  czas  ich  realizacji,  mogą  także 
uwzględniać    czynniki  systematyczne. 
Należą  do  nich:  obniżanie  wydajności 
pracownika  wraz  z  upływem  czasu, 
zwiększenie  pracochłonności  wraz  z 
pogarsza-jącymi  się  warunkami  pracy 
(np.  praca  na  coraz  to  większej 
wysokości murarki).
 
Najczęściej ocenę zmiany normy z
powodów
działania
czynnika
o
charakterze
systematycznym
przedstawia  się  za  pomocą  funkcji 
określającej 
zmieniający
się
czas
wykonania  roboty  w  zależności  od 
poziomu czynnika ją utrudniającego. 
Najprostszą funkcją opisującą taki
czynnik jest prosta regresji. Prosta ta o 
równanie 
                                                                  
                         (1)
w  którym  współczynnika  a  i  b  prostej 
zależą 
od
rodzaju
wykonywanej
czynności.
 
Pozyskanie więcej danych aniżeli jest
to  potrzebne  do  wyznaczenia  równania  tej 
prostej  prowadzi  do  poszukiwania  takiego 
rozwiązania, które „najlepiej” wpiszą się w 
te  dane.  Na  bazie  statystyki  stwierdzono, 
że  musi  ono  spełniać  kryterium  minimum 
sumy 
kwadratów
odchyleń
od
wyznaczających je danych.
Przyjmując,  że  odchylenie  poszczególnej 
danej pomiarowej
            od  wartości                reprezentującej 
rozwiązanie zadania,  
kryterium to zapisujemy równaniem:
                                                                      
              (2)
a  jego  realizację  nazywamy  rozwiązaniem 
„metodą najmniejszych kwadratów”.
 
W
X
w
i
po
m
x
i
v
i
w
i
wyr
prost
a
regre
sj
i
Teoria wyznaczenia
równania regresji
w
i
po
m
i = 
1
i = 
n
w
wyr
=ax
+b
 
Rozwiązanie zadania polega na
wyznaczeniu  współczynników  a  oraz  b 
równania o postaci
                               w
i
wyr
= ax
i
+ b
(3)
Czynność
tę
nazywany
też
aproksymacją
zbioru
danych
za
pomocą funkcji liniowej.
APROKSYMACJA: 1. książkowo: ujęcie czegoś w sposób 
niezupełnie ścisły; przybliżenie; 2. w matematyce: 
zastąpienie wielkości matematycznych innymi,  o 
przybliżonych własnościach, łatwiejszymi do badania i 
zastosowania.
 
Zastępując w równaniu (3)
poszukiwane
wielkości
w
i
wyr
niezbędnymi
do
ich
wyznaczenia
wynikami
pomiarów
w
i
pom
(które
obarczone są błędami przypadkowymi) 
oraz    odchyłkami  od  poszukiwanej 
prostej    v
i
(zmienią te obserwacje na
najbardziej
prawdopodobne)
zapiszemy
                    w
i
wyr
= w
i
pom
+ v
i
           (2)
skąd 
             v
i
= w
i
wyr
– w
pom
= ax + b – w
pom
        (3)
co  dla n pomiarów daje układ równań
                    v
1
= ax
1
+ b – w
1
pom
v
2
= ax
2
+ b – w
2
pom
                       --------------------------                    
               
(4)
v
n
= ax
n
+ b – w
n
pom
 
co zapisane w postaci macierzowej 
przyjmuje postać
V = A∙dU + W
(5)
gdzie : 
        V –  macierz odchyłek 
zaobserwowanych wielkości
               od wartości 
najprawdopodobniejszej,
        A –  macierz współczynników przy 
niewiadomych,
      dU – macierz poszukiwanych 
niewiadomych 
       W = (W
i
przybl
– W
i
pom
) – macierz
wyrazów wolnych.
Układ tych równań zawiera (n+2)
niewiadome. Są to n niewiadomych v
i
oraz niewiadome  a i b. Ich rozwiązane 
jest  możliwe  dzięki  wprowadzeniu 
warunku [v
2
]=min.
 
Rozwiązaniem  tego  układu  metodą 
najmniejszych  kwadratów  jest  wektor 
niewiadomych dU
dU = (A
T
∙ A)
-1
∙ A
T
∙ W
(6)
Na  podstawie  poprawek  dU  liczony 
jest 
wektor
V
poprawek
do
pomierzonych wielkości
W
pom
:
V = A∙dU + W = A ∙ (A
T
∙A)
-1
∙ A
T
∙
W + W
(7)
 
OCENA DOKŁADNOŚCI
Pomierzenie większej liczby 
obserwacji aniżeli jest to niezbędne 
do jednoznacznego wyznaczenia 
zadania pozwala na określenie 
dokładności wyznaczonych 
parametrów.  Błędy średnie 
wyrównanych wielkości oblicza się z 
zależności:
                                                              
             (10)
 
gdzie m
o
oznacza błąd typowego
spostrzeżenia określonego dla n 
równań o r niewiadomych wzorem
 
ZADANIA NA ĆWICZENIA
 
W
X
w
i
po
m
x
i
v
i
w
i
wyr
prost
a
regre
sj
i
Zadanie na wyznaczenie równania
regresji
w
i
po
m
i = 
1
i = 
n
w
wyr
=ax
+b
Na  podstawie  danych  w  tabeli  wyznaczyć 
równanie  regresji          dla  (7+n)  obserwacji 
prostoliniowego 
odcinka,
gdzie
n
jest
indywidualną liczbą dla studenta.
 
Nr
punk
tu
Odległości po
prostej
[mm]
Nr
punkt
u
Odległości po
prostej
[mm]
Nr
punk
tu
Odległości po
prostej
[m]
wzdłuż
L
w
poprzek
W
wzdłu
ż
L
w
poprzek
W
wzdłu
ż
L
w
poprzek
W
1
2000
17
14
2800
0
31
27
5400
0
62
2
4000
30
15
30,0
00
37
28
5600
0
65
3
6000
28
16
3200
0
47
29
5800
0
71
4
8000
22
17
3400
0
36
30
6000
0
63
5
1000
0
32
18
3600
0
37
31
6200
0
70
6
1200
0
25
19
3800
0
47
32
6400
0
68
7
1400
0
16
20
4000
0
46
33
6600
0
75
8
1600
0
35
21
4200
0
51
34
6800
0
70
9
1800
0
23
22
4400
0
48
35
7000
0
71
10
2000
0
25
23
4600
0
56
36
7200
0
79
11
2200
0
39
24
4800
0
62
37
7400
0
80
12
2400
0
32
25
5000
0
57
38
7600
0
75
13
2600
0
25
26
5200
0
70
39
7800
0
80
 
PRZYKŁAD
W omawianym zadaniu, na podstawie 
układu równań
v
1
= ax
1
+ b – w
1
pom
v
2
= ax
2
+ b – w
2
pom
                                 --------------------------                               
    
(4)
v
n
= ax
n
+ b – w
n
pom
wyznaczane są współczynniki równania 
prostej regresji
      oraz     . Zapisane w postaci 
macierzowej 
V = A∙dU + W tworzą tablice:
Zgodnie z zadaniem, dla pierwszych siedmiu 
danych otrzymujemy
 
2000
1
4000
1
6000
1
A =
8000
1
1000
0
1
1200
0
1
1600
0
1
11
30
28
W =
22
32
25
16
W celu znalezienia rozwiązania  dU = 
(A
T
∙ A)
-1
∙ A
T
∙ W liczymy kolejno:
1) transpozę macierzy: A
T
;
(=transponuje)
2000 4000 6000 8000 10000 12000 16000
1
1
1
1
1
1
1
 
2) iloczyn macierzy: A
T
∙A ;
(=macierz.iloczyn)
3) odwrotność iloczynu w/w
macierzy: (A
T
∙A )
-1
(=macierz.odw)
(A
T
∙A)
-1
= 7,1721E-09 -5,9426E-05
-5,943E-05 0,6352459
4) iloczyn macierzy: A
T
∙W ;
(=macierz.iloczyn)
A
T
∙W = 1362000
164
A
T
∙A
=
62000000
0
58000
58000
7
 
5) iloczyn macierzy wyznaczający
szukane współczynniki równania:
dU = (A
T
∙ A)
-1
∙ (A
T
∙ W) ;
(=macierz.iloczyn)
POSZUKIWANE RÓWNANIE 
PROSTEJ:
w = 0,0000254x +
23,24
dU =
2,2541E-05
23,2418032
8
 
KONIEC ZADANIA
NA WYZNACZENIE WSPÓŁCZYNNIKÓW RÓWNANIA
REGRESJI
 
Obliczenie poprawek regulacyjnych
do prostej zgodnie z zależnością  V =-
A∙dU+W.
6) obliczamy iloczyn macierzy:  A
T
∙dU
(=macierz.iloczyn)
i odejmujemy od
wyniku macierz W gdyż poprawki mają 
znak przeciwny do odchyłki 
(=macierz1 -
macierz2)
.
        A ∙ dU   -    W    =     V       =      V 
          23,29        11      + 12,29      +12,3
          23,33        30         - 6,67        - 6,7
          23,38        28         - 4,62        - 4,6
          23,42        22        + 1,42        +1,4
          23,47        32         - 8,53        - 8,5 
          23,51        25         - 1,49        - 1,5
          23,60        16         + 7,60       + 
7,6
 
KONTROLA WYNIKÓW polega na
dwukrotnym obliczeniu współrzędnych 
punktów na wyznaczonej prostej
Nr
punktu
x
i
Według zależności
w
wyr
= w
i
+ v
i
w
wyr
= ax
i
+ b
w = 0,0000254x +
23,24
1
2000
11 + 12,29 =
23,29
23,29
2
4000
30 – 6,67 =
23,33
23,34
3
6000
28 – 4,62 =
23,38
23,39
4
8000
22 + 1,42 =
23,42
23,44
5
10000
32 – 8,53 =
23,57
23,49
6
12000
25 – 1,49 -=
23,51
23,54
7
14000
16 + 7,60 =
23,60
23,60
 
PRZYDATNE RADY
MNOŻENIE DWÓCH MACIERZY JEST 
WYKONALNE GDY DRUGA MACIERZ MA TYLE 
WIERSZY ILE PIERWSZA MA KOLUMN ; ICH  
ILOCZYN MA TYLE WIERSZY ILE PIERWSZA MA 
WIERSZY  I TYLE KOLUMN ILE DRUGA MA 
KOLUMN
TRANSPOZA MACIERZY A POWSTAJE PRZEZ 
ZAMIANĘ KOLEJNYCH JEJ WIERSZY NA KOLEJNE 
KOLUMNY MACIERZY, natomiast
ODWROTNOŚĆ MACIERZY A
T
MA TAKIE
WYMIARY JAK JEJ TRANSPOZA
MNOŻENIE MACIERZY PRZEZ LICZBĘ TO 
MNOŻENIE JEJ PRZEZ MACIERZ DIAGONALNA. 
MA ONA STALE NA PRZEKĄTNEJ MNOŻNIK A 
POZOSTAŁE POZYCJE MAJĄ ZERA
 
DODAWANIE
MACIERZY
(wpisujemy
do
beleczki  znak  „równa  się”  poczym    klikamy 
na pierwszy wyraz macierzy 1  i przeciągamy 
to  na  całość  tablicy,  następnie  wpisujemy 
znak  dodawania  (tu  minus  bo  wyliczyliśmy 
odchyłki  a  poszukujemy  poprawek,  które 
mają  znak  przeciwny)  i  klikamy  na  pierwszy 
wyraz  drugiej  macierzy  i  znowu  przeciągamy 
to 
na
całą
drugą
tablicę.
Po
tych
czynnościach  akceptujemy    działanie  jak  dla 
macierzy,  tj.  wciskając  ctr+shift+enter.   
Uwaga:  macierze  muszą  mieć  taki  sam 
wymiar. 
 
OCENA DOKŁADNOŚCI
7) OBLICZENIE WARIANCJI σ
2
dla wzoru
                                                             n – r 
= 5
                                                      
n – liczba
pomiarów
                                                              r – liczba 
poszukiwanych
                                                                   
niewiadomych  (a, b)
;
m
0
= ± 8,38
12,287
-6,668
-4,623
V
=
1,422
-8,533
-1,488
7,602
V
T
=
12,28
7 -6,668
-
4,623 1,422
-
8,533 -1,488 7,602
V
T
V
=
351,6434
 
OBLICZENIE BŁĘDÓW ŚREDNICH 
OBLICZONYCH PARAMETRÓW RÓWNANIA 
REGRESJI
 
Nr
W
przybl
błą
d
L
[m
]
W
obs
1
5,470
0
2
2
5,740
+18
4
3
6,010
-12
6
4
6,280
-8
8
5
6,550
+5
10
6
6,820
+32 12
7
7,090
+23 14
8
7,360
0
16
9
7,630
-26
18
10
7,900
-16
20
DLA MNIE
Tablica danych wyjściowych y =
n∙2,000∙0,1350 + 5,200
 
Nr
zad
ani
a
W
przybl
błąd
L
[m
]
W
obs
11
0
22
12
+28
24
13
-12
26
14
-18
28
15
+5
30
16
+22
32
17
+23
34
18
0
36
19
-36
38
20
-26
40
DLA MNIE
Tablica danych wyjściowych y =
n∙2,000∙0,1350 + 5,200
 
Nr
W
przybl
błąd
L
[m]
W
obs
21
+30
42
22
+18
44
23
-2
46
24
-8
48
25
+15
50
26
+2
52
27
-23
54
28
0
56
29
-26
58
30
+16
60
DLA MNIE
Tablica danych wyjściowych y =
n∙2,000∙0,1350 + 5,200