Microsoft PowerPoint - E050.ppt

(1)

１

A Study on an Environmental Control Method

to Improve Productivity of Office Workers

Hiroshi Shimoda1_{, Kazuhiro Tomita}1_{, Hirotake Ishii}1

Fumiaki Obayashi2_{, Masaaki Terano}2_{, Hidekazu Yoshikawa}1 1_{Graduate School of Energy Science, Kyoto University &}

(2)

www.themegallery.com

Background

Energy saving

: countermeasure of

increasing GHG emission

Factories, industrial plants : Improved

Office building: NOT enough

Japanese government promotes energy saving in

offices

28 degree in summer (Cool-biz: casual style

cloths)

20 degree in winter (Warm-biz: warm cloths)

Focusing on improvement of productivity

by

improvement of office environment

Energy saving by improvement of office work

productivity and reducing working time.

Lack of objective and quantitative evaluation

(3)

Purpose

Development of

objective and quantitative evaluation

method of office work productivity by improvement of

office environment

A basic experiment to evaluate improvement of

productivity

Using the developed evaluation method

Control of lighting condition

Prediction of effectiveness of investment

Evaluation of office environment

(4)

Evaluation of Office Productivity

Investigation of actual office works by questionnaires

and interviews

Extract important abilities for

office work

C

_P

C

_P

ogni

tive

erformance

T

est for

O

ffice

P

roductivity

Development of

CPTOP

A simulated task performance test set which consists of 11 kinds of task tests

Office work:

lots of variations

from simple brain work to

(5)

What is CPTOP?

Office work: mainly employs human

cognitive abilities

Assume that performance is how much office

workers can utilize their cognitive abilities

Human cognitive abilities: 21 kinds*

*

Edwin A. Fleishman, et al: Handbook of Human Abilities, Consulting Psychologies Press, pp.1-37, 1992.

Pick up important 11 cognitive abilities by interviews and questionnaires for office workers

•Evaluate 11 cognitive abilities by 11 task tests

•Total evaluation score is given add weights by occupation categories (Perception, Intellection and Behavior)

(6)

11 Kinds of Task Tests

(11)Time sharing (11)Time sharing (8)Inductive reasoning (8)Inductive reasoning (7)Deductive reasoning (7)Deductive reasoning (6)Mathmatical reasoning (6)Mathmatical reasoning (5)Memorization (5)Memorization (4)Written expression (4)Written expression (3)Oral expression (3)Oral expression (2)Written comprehension (2)Written comprehension (1)Oral comprehension (1)Oral comprehension Approx. 60-80 min. (10)Perceptual speed (10)Perceptual speed (9)Information ordering (9)Information ordering 10 min.

10 min. 8 min._{8 min.} 6 min._{6 min.} 6 min._{6 min.}

5 min.

5 min. 9 min._{9 min.} 9 min._{9 min.} 5 min_{5 min}

10 min

10 min 5 min._{5 min.} 5 min._{5 min.}

(7)

Example of ‘Perceptual Speed’ Test

Choose the same figure

Next Remaining time

(8)

www.themegallery.com Written comprehension 12% Oral expression 12% Written expression 6% Others 22% Oral comprehension14% Memorization 14% Time sharing 7% Mathematical reasoning 13%

Total Evaluation Score of CPTOP

Time sharing Perceptual speed Information ordering Inductive reasoning Deductive reasoning Mathematical reasoning Memorization Written ex-pression Oral expres-sion Written com-prehension Oral com-prehension

Different abilities depending on occupation categories

Example of weights (clerical employee) Example of each test score

70 70 30 30 40 40 85 85 40 40 70 70 90 90 34 34 50 50 70 70 67 67

Oral comprehension:70 x 14% + Written comprehension:40 x 12% + ….=XX

Add weights

Total evaluation score of office

(9)

Lighting Condition in Office

Conventional office illumination

Viewpoints of eye sight and stress reduction

→ 700 lx (minimum requirement)

Mismatch of day rhythm and circadian rhythm causes

Phase lag of biological rhythm, decrease of amplitude

Sleepiness (lack of arousal) in day time, lose of sleep in night time

How to adjust human circadian rhythm?

Necessary of high illumination in the morning

(10)

Circadian Rhythm

•Biological rhythm

of 24.5 to 25 hours approx.

•Adjusted to 24 hours by being exposed

high illumination light

in the morning

Body temperature [ ℃ ] S.D. in one hour Time ○Morning type person ●Middle type person △Night type person

Maximum

(11)

Proposal of Lighting Control

Morning: Adjusting circadian rhythm and improving arousal Early Afternoon: Reducing sleepiness and keeping arousal

Late afternoon: Preparing the next day work and reducing long term fatigue

Illumination [lx] More than 1000 lx 700 lx 500 lx

Time

(12)

Basic Experiment

Purpose

How much improvement of productivity is obtained by the proposed

light control method?

How bright should the light be?

Subjects

One male and five females (Ages from 22 to 36, average: 27.7 )

Informed consent before experiment

Experimental room

Lighting condition can be controlled

Experimental conditions

Normal condition (keeping 700 lx)

Condition 1 (proposed light control method, max. is 1,400lx)

Condition 2 (proposed light control method, max. is 2,100lx)

Measured indices

(13)

Experimental Environment

Room arrangement

Measured illumination

A Scene of experiment

Desk Desk Desk

Subjects Lights Windows Experimenter Forward 6.3m 3.6m 0 500 1000 1500 2000 2500 9:00 _10:00 _11:00 _12:00 _13:00 _14:00 _15:00 _16:00 _17:00 _18:00 Measured illumination [lx] Condition 1 Condition 2 Normal condition

(14)

Experimental Procedure

Monday ※ 1st week ※ ※ ※ 2nd week 3rd week

Tuesday Wednesday Thursday Friday

Normal Condition Normal Condition

Condition 2 Condition 2 Condition 2 Condition 2 Normal

Condition NormalCondition

Normal Condition

Normal Condition Condition 1 Condition 1 Condition 1 Condition 1

Compared conditions 9:20 -11:45 12:45 15:10 15:30 18:00 60 minutes -60-80 minutes Questionnaire 1 Questionnaire 3 Questionnaire 5 Office work Office work Office work CPTOP1 CPTOP2 CPTOP3 Questionnaire 2 Questionnaire 4 Questionnaire 6

Total schedule (14 days)

(15)

Experimental Result: CPTOP

9% improvement in condition 2 comparing with normal condition

(

_*

:p<0.001)

Condition 1 Normal Condition Condition 2 Morning Early_Afternoon LateAfternoon

CPTOP Score

1st day _{2nd day} _{3rd day} _{4th day} _{1st day} _{2nd day} _{3rd day} _{4th day} _{5th day} 1st day _{2nd day} _{3rd day} _{4th day}

*

(16)

Experimental Result: Subjective Symptoms

Lower fatigue symptoms in condition 2 than normal condition

(P<0.05) Ques tionn aire 1 Ques tionn aire 2 Ques tionn aire 3 Ques tionn aire 4 Ques tionn aire 5 Ques tionn aire 6 Fatigue I ndex Ques tionn aire 1 Ques tionn aire 2 Ques tionn aire 3 Ques tionn aire 4 Ques tionn aire 5 Ques tionn aire 6 Condition 1 (1,400 lx) Condition 2 (2,100 lx) 1st day (p<0.001) 2nd day 3rd day 4th day 1st day (p<0.001) 2nd day 3rd day (p<0.05) 4th day (p<0.05) Normal condition (700 lx) 1st day 2nd day 3rd day 4th day 5thday Normal condition (700 lx) 1st day 2nd day 3rd day 4th day 5thday

Comparison between condition 1 and normal condition

Comparison between condition 2 and normal condition

(17)

Summary

Proposed objective and quantitative evaluation method for office productivity

CPTOP (a test set of 11 kinds of task tests)

Proposed new lighting control method

Adjusting circadian rhythm and improving arousal level

Basic experiment to evaluate the effectiveness

9% improvement of productivity Reduction of fatigue symptoms

(proposed lighting condition method 2,100lx)

Further evaluation experiment is necessary.

Improvement of energy saving in offices

Improvement of

office environment

•Reduction of working time by improvement of productivity •Improvement of comfort

(18)

www.themegallery.com N o. 質問項目回答例 13 ねむい 2 14 やる気がとぼしい 2 15 不安な感じがする 2 16 ものがぼやける 1 17 全身がだるい 1 18 ゆううつな気分だ 1 19 腕がだるい 2 20 考えがまとまりにくい 1 21 横になりたい 2 22 目がつかれる 1 23 腰がいたい 2 24 目がしょぼつく 1 25 足がだるい 3 N o. 質問項目回答例 1 頭がおもい 1 2 いらいらする 1 3 目がかわく 1 4 気分がわるい 1 5 おちつかない気分だ 3 6 頭がいたい 1 7 目がいたい 1 8 肩がこる 1 9 頭がぼんやりする 1 10 あくびがでる 1 11 手や指がいたい 1 12 めまいがする 1 １：まったくあてはまらない２：わずかにあてはまる３：すこしはてはまる４：かなりあてはまる５：非常によくあてはまる

Subjective Questionnaire

※日本産業衛生学会産業疲労研究会「ねむけ感」、「不安定感」、「不快感」、「だるさ感」、「ぼやけ感」を調べ

(19)

実オフィスにおける実証実験

実験の目的

照明制御が実際のオフィスでも効果を現すか検証する

実験場所

通常のオフィス（経理部門）の一角に照明制御システムを設置

実験条件

700lxで常に一定（標準条件）－照明条件の前後に実施 3,500lxの高照度照射（照明条件）

調べる項目

経理処理の実作業量（処理した伝票枚数）

実験参加者

普段から経理処理に従事する、男性1名、女性5名

(20)

実験環境

配置

実験風景

実測照度

参加者

(21)

www.themegallery.com 実験参加者：経理部門６名調べた項目：１分あたりの伝票処理量

照明環境制御オフィス実証実験

照明時／標準（照明前）照明時／標準（照明後）照明時／標準時平均 1. 180 1. 211 1. 184 標準照明標準

平均で十数％の

パフォーマンス向上！

(22)

(23)

最後に

現在は「情報革命」

「情報社会」への移行期

データ、情報、知識が社会の主要な価値へ

日本の急速な少子高齢化

65歳以上の人口が21.0% ー世界最高

15歳以上の人口が13.5% －世界最低

天然資源の少ない日本

「人」が資源

NEETの増加－約85万人

（内閣府、2005年7月）

知的生産性の向上が一つの鍵？

(24)

部門別エネルギー消費の推移

運輸・旅客運輸・貨物民生・業務民生・家庭合計産業民生・業務部門：各企業の間接部門（本社部門、研究所等）でオフィスビルに入居するなど工場等から独立した事業所のエネルギー消費財団法人省エネルギーセンターWebサイトより転載

(25)

全国のオフィスビル

(26)

オフィスビルでの省エネルギー

季節による服装（クールビズ等）を工夫する

ことにより、エアコンを省エネモードにする

（政府推奨設定温度：夏

_{28℃、冬20℃）}

使わない照明の消灯を徹底する

空調機器・熱源機器等のこまめな運転管理

リニューアル時に高効率な機器へ置き換える

残業・休日出勤を減らす

(27)

省エネルギーと知的作業の効率

オフィスでの労働 → 知的作業・頭脳労働

作業中の集中力が重要

省エネルギー対策 → オフィス環境の悪化

（暑い・寒い

→ 作業効率の低下

→ 残業・休日出勤の

→ エネルギー消費の

省エネ対策作業効率

(28)

逆の発想

オフィス環境の改善

→

作業効率（知的生産性）の向上

→

残業・休日出勤の減少

→

省エネルギー

オフィスワーカーには ○健康増進 ○快適性向上経営者には ○労務費・ビル光熱費の削減

効率向上を具体的に測る指標が必要

プロダクティビティ指標

改善したらどれくらい

効果があるの？

(29)

プロダクティビティ指標の使用

例

プロダクティビティが○○％向上予定

↓

エネルギー削減効果・経済効果

投資資金

投資エネルギー

このオフィスはプロダクティビティ ○○点

または

投資

_OK!

良い

（又は悪い）

オフィ

設

設備

環境整備

(30)

書面理解テストの例

(31)

CPTOPの問題点

CPTOP

の問題点

1)

習熟効果

の影響

2)各問題の

難易度

のばらつきの影響

同じ人が同じ環境下でCPTOPを使用した場合、常に同じ得点が出ることが望ましい

しかし

CPTOP使用時の人の能力活用の度合い ⇒ オフィス環境の評価

習熟効果や難易度のばらつきを実験的に評価し、タスク結果を

補正することで、これらの影響を取り除く

(32)

タスクテスト結果の補正方針

１．

習熟効果

の影響

習熟曲線を用いてテスト結果を補正

CPTOPを用いた被験者実験を行って

習熟曲線

を導出

２．問題の

難易度

のばらつき

・難易度に応じてテスト結果を補正する

・難易度が不適切な問題(解けない問題、易しすぎる問題等)を

テストから取り除く

CPTOPを用いた被験者実験を行ってその得点から

難易度を評価

（記憶能力、帰納的推論能力、情報秩序化能力、認知速度、時分割能力口頭理解能力、書面理解能力、口頭表現能力、文章表現能力、数学的推論能力、演繹的推論能力

(33)

習熟曲線導出実験

実験方法

実験場所：京都大学医学部構内先端科学研究棟

_{4階実験室}

実験日時：

_{1回目：2005年6月3～5日}

○○○○：

_{2回目：2005年10月11日～13日}

被験者

○ ：

_{1回目：男性2名女性3名(26～25歳、平均28.6歳)}

○○○○：

_{2回目：男性4名女性6名(22～45歳、平均32.0歳)}

室内環境：室温

_{25℃、机上面照度約1,000lux}

計測項目：記憶能力、帰納的推理能力、情報秩序化、

○○○○：

認知速度、時分割能力のタスクテスト結果

実験手順：

_{3日間で12セット計測セット間休憩あり}

(34)

習熟曲線導出実験

実験結果（１）

全体的に右上がりで、試行回数を重ねるごとに習熟している習熟のモデル式 n n n

ab

k

r

P

−

=

−

⋅

−

=

−1 1 lim lim

(

)

(

1 )

試行ごとの改善率成績向上の限界値初期時点での習熟度回目の習熟度試行回数 1 : : : : lim 1 r P P n P_n 例：記憶能力

k _k-ab₁ y=127.5y=127.5－－68.668.6××(0.86)(0.86)nn

127.5 116.5 118.6 118.0 128.6 0.86 0.81 0.91 0.92 0.86 68.6 56.8 35.5 32.1 66.1 記憶能力帰納的推論能力情報秩序化認知速度時分割能力 k b a n n n n n

ab

k

c

S

c

T

−

=

×

=

補正方法

回目の修正倍率試行補正前の得点補正後の得点 n c S T n n n : : :

(35)

習熟曲線導出実験

実験結果（２）

帰納的推論能力情報秩序化

(36)

難易度評価実験

実験方法

実験場所：京都大学医学部構内先端科学研究棟

_{4階実験室}

実験日時：

_{2005年6月7～10日、13日、14日}

被験者

○ ：男性

_{2名女性2名(26～35歳、平均年齢29.3歳)}

室内環境：室温

_{25℃、机上面照度約1,000lux}

計測項目：口頭理解能力、書面理解能力、文章表現能力、

○○○○：

数学的推論能力、演繹的推論能力のタスクテスト結果

実験手順：用意した問題についてすべて計測

1日あたり約20問、6日間で計110～120問

実験前に各タスクテストにつき、

_{1セット(5問)を例題とし}

て出題

(37)

難易度評価実験

実験結果（１）

iave all i

T

d

=

各問題の平均点例：書面理解能力

・各問題について被験者

_{4名の平均点を計算}

難易度

_dの計算

得点低＝難しい得点高＝易しい

・難易度が不適切な問題はほとんどなかった

(不適切な問題はテストセットから除外する) i i i

d

S

T

=

×

の難易度問題全問題の平均点の平均点問題補正前の得点補正後の得点 i d T i T S T i all iave i i : : : : :

(38)

難易度評価実験実験結果（２）

口頭理解能力文章表現能力

(39)

ビルにおける快適要因

［一般執務スペース］１．一人当り執務スペース２．主要通路の巾３．天井高４．レイアウトヘの配慮［リフレッシュメント］５．休息、気分転換の場［光・照明機器］６．照明環境７．グレア防止対策［騒音対策］８．暗騒音［空気・空調］９．適切な温度湿度，換気の確保１０．空調が最適に保たれている［床］１１．安全性への配慮１２．快適性の確保［ＯＡ機器対策］１３．健康管理，作業環境管理１４．配線計画［家具］１５．机１６．いす１７．収納家具［ファシリティ・マネジメント］１８．戦略，計画［社会・福祉環境］１９．女性に配慮したオフィス環境２０．高齢者，障害者に配慮したオフィス環境［環境保全］２１．省工ネルギー、リサイクル［ファイリング］２２．ルール化＊ニューオフィスミニマム22項目

Microsoft PowerPoint - E050.ppt

A Study on an Environmental Control Method

to Improve Productivity of Office Workers

Background



Energy saving

: countermeasure of

increasing GHG emission



Focusing on improvement of productivity

by

improvement of office environment

Purpose



Development of

objective and quantitative evaluation

method of office work productivity by improvement of

office environment



A basic experiment to evaluate improvement of

productivity

Evaluation of Office Productivity

Investigation of actual office works by questionnaires

and interviews

Extract important abilities for

office work

C

P

C

P

ogni

ogni

tive

tive

erformance

erformance

T

T

est for

est for

O

O

ffice

ffice

P

P

roductivity

roductivity

Development of

Development of

CPTOP

CPTOP

Office work:

lots of variations

from simple brain work to

What is CPTOP?

Office work: mainly employs human

cognitive abilities

Assume that performance is how much office

workers can utilize their cognitive abilities

Human cognitive abilities: 21 kinds*

*

11 Kinds of Task Tests

Example of ‘Perceptual Speed’ Test

Total Evaluation Score of CPTOP

Lighting Condition in Office

Circadian Rhythm

•Biological rhythm

of 24.5 to 25 hours approx.

•Adjusted to 24 hours by being exposed

high illumination light

in the morning

Proposal of Lighting Control

Time

Basic Experiment

Experimental Environment

Room arrangement

Measured illumination

A Scene of experiment

Experimental Procedure

_P

_P

_*

照明環境制御オフィス実証実験

65歳以上の人口が21.0% ー世界最高

15歳以上の人口が13.5% －世界最低

NEETの増加－約85万人

_{28℃、冬20℃）}