Qu’est-ce qu’une courbe d’apprentissage ?

Une courbe d’apprentissage est un concept mathématique qui représente graphiquement comment un processus est amélioré au fil du temps grâce à l’apprentissage et à une compétence accrue. La théorie de la courbe d’apprentissage est que les tâches nécessiteront moins de temps et de ressources plus elles sont exécutées en raison des compétences acquises au fur et à mesure que le processus est appris. La courbe d’apprentissage a été décrite pour la première fois par le psychologue Hermann Ebbinghaus en 1885 et est utilisée comme un moyen de mesurer l’efficacité de la production et de prévoir les coûts.

Une courbe d’apprentissage est généralement décrite avec un pourcentage qui identifie le taux d’amélioration. Dans la représentation visuelle d’une courbe d’apprentissage, une pente plus raide indique que l’apprentissage initial se traduit par des économies de coûts plus élevées, et que les apprentissages ultérieurs entraînent des économies de coûts de plus en plus lentes et difficiles.

Points clés à retenir

  • La courbe d’apprentissage est une représentation visuelle du temps qu’il faut pour acquérir de nouvelles compétences ou connaissances.
  • En affaires, la pente de la courbe d’apprentissage représente le taux auquel l’apprentissage de nouvelles compétences se traduit par des économies de coûts pour une entreprise.
  • Une courbe d’apprentissage est généralement décrite avec un pourcentage qui identifie le taux d’amélioration.
  • Plus la pente de la courbe d’apprentissage est raide, plus les économies de coûts par unité de production sont élevées.

Comprendre une courbe d’apprentissage

La courbe d’apprentissage est également appelée courbe d’expérience, courbe de coût, courbe d’efficacité ou courbe de productivité. En effet, la courbe d’apprentissage fournit des mesures coûts-avantages et un aperçu de tous les aspects ci-dessus d’une entreprise.

L’idée sous-jacente est que tout employé, quel que soit son poste, prend du temps pour apprendre à effectuer une tâche ou un devoir spécifique. Le temps nécessaire pour produire la sortie associée est élevé. Ensuite, au fur et à mesure que la tâche se répète, l’employé apprend à la terminer rapidement, ce qui réduit le temps nécessaire pour une unité de production.

C’est pourquoi la courbe d’apprentissage est en pente descendante au début avec une pente plate vers la fin, avec le coût unitaire représenté sur l’axe Y et la production totale sur l’axe X. À mesure que l’apprentissage augmente, il diminue initialement le coût par unité de production avant de s’aplatir, car il devient plus difficile d’augmenter les gains d’efficacité obtenus grâce à l’apprentissage.

Les courbes d’apprentissage sont souvent associées à des pourcentages qui identifient le taux d’amélioration. Par exemple, une courbe d’apprentissage de 90 % signifie que chaque fois que la quantité cumulée est doublée, il y a un gain d’efficacité de 10 % dans le temps de production moyen cumulé par unité. Le pourcentage indique le pourcentage de temps qui sera reporté aux futures itérations de la tâche lorsque la production sera doublée.

Formule de courbe d’apprentissage

La courbe d’apprentissage a une formule pour identifier un temps moyen cumulé cible par unité ou lot. La formule de la courbe d’apprentissage est :

Y = aX^b

Y = temps moyen cumulé par unité ou lot

a = temps nécessaire pour produire la quantité initiale

X = les unités cumulées de production ou le nombre cumulé de lots

b = la pente ou l’indice de la courbe d’apprentissage, calculé comme le log du pourcentage de la courbe d’apprentissage divisé par le log de 2.

Calcul de la courbe d’apprentissage

Prenons l’exemple d’une courbe d’apprentissage de 80 %. Cela signifie que chaque fois que nous doublons la quantité cumulée, le processus devient 20 % plus efficace. De plus, la première tâche que nous avons accomplie a pris 1 000 heures.

Y = 1 000 * (1 ^ (log .80 / log 2) = 1 000 * 1 = une moyenne de 1 000 heures par tâche pour accomplir une tâche

Maintenant, doublons notre production manufacturière. Le temps initial consacré à la première tâche restera de 1 000 heures. Cependant, notre valeur pour X va maintenant passer de un à deux :

Y = 1000 * (2 ^ (log .80 / log 2) = 1000 * .8 = une moyenne de 800 heures par tâche pour accomplir deux tâches

Cela signifie que le temps total cumulé nécessaire pour effectuer la tâche deux fois était de 1 600. Puisque nous savons que le temps total nécessaire pour une tâche était de 1 000 heures, nous pouvons en déduire que le temps supplémentaire pour effectuer la deuxième tâche n’était que de 600 heures. Cette moyenne décroissante continue théoriquement à mesure que vous avancez le long de la courbe d’apprentissage. Par exemple, le prochain doublement des tâches se produira à 4 tâches terminées :

Y = 1000 * (4 ^ (log .8 / log 2) = 1000 * .64 = une moyenne de 640 heures par tâche pour effectuer quatre tâches

Dans ce dernier exemple, il a fallu un total de 2 560 heures pour produire 4 tâches. Sachant qu’il a fallu 1 600 heures pour produire les deux premières tâches, la courbe d’apprentissage indique qu’il ne faudra que 960 heures au total pour produire les troisième et quatrième tâches.

En théorie, la troisième et la quatrième tâche dans l’exemple ci-dessus auraient pris des durées différentes car la quatrième tâche était théoriquement plus efficace que la troisième tâche. Cependant, le temps pris pour chacune de ces deux unités est souvent présenté comme une moyenne (c.-à-d. 960 heures / deux unités = 480 heures pour chacune des troisième et quatrième unités).

Tableau des courbes d’apprentissage

La courbe d’apprentissage peut devenir compliquée lorsqu’on essaie de faire la distinction entre la quantité cumulée, le temps de production cumulé, le temps de production moyen cumulé et le temps de production incrémentiel. Par conséquent, il est courant de voir un tableau de courbe d’apprentissage qui résume et organise soigneusement chaque valeur. Ce type d’information est très utile en comptabilité analytique. L’exemple ci-dessus aurait le tableau suivant :

Tableau des courbes d’apprentissage
Quantité cumulée Temps de production cumulé Temps moyen cumulé par unité Temps incrémentiel
1 1 000 heures 1 000 heures 1 000 heures
2 1 600 heures 800 heures 600 heures
4 2 560 heures 640 heures 960 heures
Tableau de la courbe d’apprentissage à 80 %, en supposant que la première tâche prend 1 000 heures

Notez que la quantité cumulée doit doubler entre les lignes ⁠— pour continuer le tableau, la ligne suivante doit être calculée en utilisant une quantité de huit. De plus, notez que le temps incrémental est un cumul de plus en plus d’unités au fur et à mesure que la table s’allonge. Par exemple, les 600 heures de temps supplémentaire pour la tâche n° 2 correspondent au temps qu’il a fallu pour produire une tâche supplémentaire. Cependant, les 960 heures de la rangée suivante correspondent au temps qu’il a fallu pour produire deux tâches supplémentaires.

Courbes d’apprentissage

Étant donné que les données de la courbe d’apprentissage créent facilement des lignes de tendance, il est assez courant de voir les données de la courbe d’apprentissage représentées graphiquement. Vous avez le choix entre plusieurs points de données, dont l’un est le temps total cumulé nécessaire pour produire un nombre donné de tâches ou d’unités. Dans le graphique ci-dessous, la courbe d’apprentissage montre qu’il faut plus de temps pour générer plus de tâches.


Courbe d’apprentissage, temps de production cumulé.

Cependant, le graphique ci-dessus ne démontre pas comment le processus devient plus efficace. En raison de la courbe de ralentissement ascendante du graphique, il semble qu’il faille progressivement plus de temps pour effectuer plus de tâches. Cependant, en raison de la nature de la courbe d’apprentissage, l’axe des x double et prend progressivement moins de temps par unité. Par exemple, considérez le graphique ci-dessous qui montre le temps moyen approximatif nécessaire pour effectuer un nombre donné de tâches.


Courbe d’apprentissage, temps moyen par tâche.

Formes/types de courbes d’apprentissage

Les courbes d’apprentissage peuvent être représentées visuellement de différentes manières. Ils peuvent être représentés dans un graphique, avec des coordonnées linéaires, comme les graphiques ci-dessus dans lesquels la forme est une courbe réelle. Une courbe d’apprentissage peut également être représentée entre les points d’axe d’un graphique sous la forme d’une ligne droite ou d’une bande de points.

Des pourcentages de courbe d’apprentissage plus faibles signifient des degrés d’amélioration plus élevés. Par conséquent, plus les pourcentages de la courbe d’apprentissage sont faibles, plus la pente des graphiques est raide.

Avantages de l’utilisation de la courbe d’apprentissage

Les entreprises savent combien un employé gagne par heure et peuvent déduire le coût de production d’une seule unité de production en fonction du nombre d’heures nécessaires. Un employé bien placé et prêt à réussir devrait diminuer les coûts de l’entreprise par unité de production au fil du temps. Les entreprises peuvent utiliser la courbe d’apprentissage pour effectuer la planification de la production, la prévision des coûts et les calendriers logistiques.

La pente de la courbe d’apprentissage représente le taux auquel l’apprentissage se traduit par des économies de coûts pour une entreprise. Plus la pente est raide, plus les économies de coûts par unité de production sont élevées. Cette courbe d’apprentissage standard est connue sous le nom de courbe d’apprentissage à 80 %. Il montre que pour chaque doublement de la production d’une entreprise, le coût de la nouvelle production est de 80 % de la production précédente. À mesure que la production augmente, il devient de plus en plus difficile de doubler la production précédente d’une entreprise, représentée à l’aide de la pente de la courbe, ce qui signifie que les économies de coûts ralentissent au fil du temps.

Exemple de courbe d’apprentissage

La courbe d’apprentissage a de nombreuses applications dans le domaine des affaires. Il peut aider à évaluer le coût réel d’entreprendre un projet.

Par exemple, la courbe d’apprentissage peut jouer un rôle fondamental dans la compréhension des coûts de production et du coût unitaire. Considérons une nouvelle recrue qui est placée sur une chaîne de fabrication. Au fur et à mesure que l’employé devient plus compétent dans son travail, il sera en mesure de fabriquer plus de biens en moins de temps (toutes choses étant égales par ailleurs). Dans cet exemple, une courbe d’apprentissage de 90 % signifierait qu’il y a une amélioration de 10 % chaque fois que le nombre de répétitions double. À long terme, une entreprise peut utiliser ces informations pour planifier des prévisions financières, fixer le prix des marchandises et anticiper si elle répondra à la demande des clients.

Pourquoi une courbe d’apprentissage est-elle importante ?

Une courbe d’apprentissage est importante car elle peut être utilisée comme outil de planification pour comprendre quand des gains d’efficacité opérationnelle peuvent se produire. La courbe d’apprentissage identifie la rapidité avec laquelle une tâche peut être exécutée au fil du temps à mesure que l’exécutant de cette tâche gagne en compétence. Ceci est utile pour une entreprise à savoir lors de l’allocation du temps des employés, de la formation consacrée aux nouvelles procédures ou de la répartition des coûts entre les nouveaux produits.

Que signifie une courbe d’apprentissage élevée ?

Une courbe d’apprentissage élevée ou raide indique qu’il faut une quantité importante de ressources pour effectuer une tâche initiale. Cependant, cela signifie également que l’exécution ultérieure de la même tâche prendra moins de temps car la tâche est relativement plus facile à apprendre. Une courbe d’apprentissage élevée indique à une entreprise que quelque chose peut être intensif à former, mais un employé deviendra rapidement plus compétent au fil du temps.

Comment une courbe d’apprentissage est-elle mesurée et calculée ?

Une courbe d’apprentissage est mesurée et calculée en déterminant le temps qu’il faudra pour effectuer une tâche. Ensuite, une courbe d’apprentissage attribue une valeur d’amélioration pour identifier le taux d’efficacité que l’exécutant de la tâche subira à mesure qu’il apprendra et deviendra plus compétent dans la tâche.

Le calcul formel pour identifier le temps cumulé est Y = aX^b, où Y est le temps total pris, a est le temps pour produire la première tâche, X est le nombre total de tâches effectuées et b est la pente de la courbe d’apprentissage.

Que signifie une courbe d’apprentissage à 90 % ?

Lorsqu’une courbe d’apprentissage a un pourcentage donné, cela indique la vitesse à laquelle l’apprentissage et l’amélioration se produisent. Le plus souvent, le pourcentage donné dans le temps qu’il faudra pour effectuer le double du nombre de répétitions. Dans l’exemple d’une courbe d’apprentissage de 90 %, cela signifie qu’il y a une amélioration correspondante de 10 % chaque fois que le nombre de répétitions double.

L’essentiel

La plupart des gens s’améliorent généralement à faire quelque chose plus ils le font. Le temps et les ressources consacrés à faire quelque chose la première fois sont probablement plus élevés que le temps et les ressources consacrés à l’exécution de la même tâche pour la 100e fois. Cette idée d’amélioration continue se mesure à travers la courbe d’apprentissage. La courbe d’apprentissage représente graphiquement ou mathématiquement comment le temps consacré à l’exécution des tâches diminue souvent au fil du temps à mesure que la compétence est acquise.

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