生产运作管理（第二版）第03章设施选址

1、第3章 设施选址主要内容选址的重要性和难度（）影响选址的因素（）选址的原则（）选址的一般步骤（）量本利分析法（）综合评分法（）运输问题简便解法（）仿自然法（）直角坐标法（）关键词因素评价法（Factor-rating Method）量本利分析法（Cost profit volume Analysis）重心法（Center of gravity Method）优化方法（Optimization method）3.1 选址的重要性与难度选址的重要性据估算，商业经营是否成功，选址占70，经营和推广等只占30。西方国家服务行业流行这样一句话：“location, location, location.

2、”2. 选址的难度 选址需要考虑因素很多，是多目标规划问题。 选址案例家访商店,地点,清泉花园,鑫隆花园85折 开业酬宾75折 十一亲情放送65折 促销55折 亏本甩卖45折 跳楼甩卖35折 挥泪大甩卖28折 最后三天清仓处理3.2 设施选址的影响因素3.2.1 设施选址的影响因素设施选址根据范围和程序可分为两个层次，一是选择地区（在哪个国家和地区），二是选择具体位置（在哪个地点）。设施选址根据多少可分为两种类型，一是单一设施选址，二是在现有的设施网络中布置新点。层次不同、类型不同，考虑因素和选址方法也有所不同。通常考虑因素为：政治因素、经济因素、社会因素和自然因素。设施选址的两个层次两个层次

3、选择地区（例：国内还是国外？哪个区域、城市？）选择具体位置（例：哪个地点？在哪选址？国家 1995 Corel Corp. 地区 1995 Corel Corp.地点 1995 Corel Corp.设施选址流程图设施选址的两种类型单一设施选址在现有的设施网络中布置新点有哪些类型？1. 选择国家 （Country Decision） 在选择国家决策时，应考虑国家之间关系，尤其是投资国和东道主两国之间的国家关系好坏，敌对国与东道主国的关系好坏等因素；计划投资处所在的国家政局是否稳定；政府与投资项目有哪些相关法规，是限制还是鼓励发展；汇率高低、变化幅度和汇率风险；打算投资地方有和特殊民族文化，与所

4、经营产品有和影响等因素。2. 选择地区（Region Decision） 进行地区决策时，应考虑顾客特点、市场大小和远近; 行业环境情况，竞争是否激烈，推出和进入的障碍如何等因素; 生产成本及运输成本有多大;基础设施是否齐全、配套，交通、医疗、入学和购物等是否便利; 劳动力资源成本与供应状况如何; 供应商（原材料）多少和远近; 环境保护有关规定是否有利生产; 竞争程度因素;政治，政策，法规因素；气候环境是否有利生产与吸引人才；其他。选择具体位置时应考虑的因素有：可扩展性；地质情况和周围环境。3. 选择地点（Site Decision） 最后在选择地点时，应详细考察地点尺寸和成本；具体交通运输状

5、况，铁路、公路、水路及公交线路情况；给水系统和排水系统能力大小；可供新建设施的空间（企业扩大后的相应设施）有多大，能否满足未来扩大需要；工程费用高低；教育情况，幼儿入托，学生上学情况是否可接受；医疗和娱乐设施能否满足需要等因素。3.2.2 设施选址的原则1产品型企业选址原则 在选址时，要考虑是接近原材料供应地，还是接近消费市场。 下述情况的企业应该接近原料或材料产地： 原料笨重而价格低廉的企业，如砖瓦厂、水泥厂、玻璃厂、钢铁冶炼厂和木材厂等。原料易变质的企业，如水果、蔬菜罐头厂。原料笨重，产品由原料中的一小部分提炼而成，如金属选矿和制糖。原料运输不便，如屠宰厂。2市场区域型企业选址原则下述情况

6、的企业应该接近消费市场：产品运输不便，如家具厂，预制板厂；产品易变化和变质，如制冰厂、食品厂；大多数服务业，商店，消防队，医院，中、小学校等。3连锁服务型企业选址原则连锁服务型企业应遵循避免过度分散，适当重叠原则。古语说：“一步差三市。”开店地址差一步就有可能差三成的买卖。服务型企业多数应遵循聚客点原则，古人云，生意越聚越火（汽车加油站式服务除外），购物中心，各种专业市场均是良好营销地点。此外小型服务业也可采取截流与跟进原则。如我们经常看到一条街道一边是麦当劳，另一边是肯德基，一个大型超市门口，麦当劳和肯德基一左一右，像个忠诚卫士，守护在大门旁。 选址决策举例1992年，BMW决定在德国以外建

7、设第一个大型生产厂，位置在南卡罗莱纳州的斯帕博格。 1995 Corel Corp.选址决策举例选择国家市场位置美国是最大的高档车市场规模还在扩大劳动力制造业劳动力成本较低美国每小时17美元，德国27美元劳动生产率高美国11个节假日，而德国有31个其他运输成本低（每辆车少2500美元）新设备和机器将提高生产力（每辆车成本降低2000到3000美元） 1995 Corel Corp.劳动力南卡罗莱纳的工资较低（SC）大约每年17000美元，而美国平均为27051每年根据1993年都市工人平均水平政府鼓励州和地方政府的税收减免达到1.35亿从机场到工厂是自由贸易区进口部件和出口整车零关税选址决策举

8、例选择城市、地点3.3 设施选址的评价方法1）量本利分析法2）评分法3）线性规划运输问题算法（略）4）仿真方法（略）5) 仿自然法6) 重心法7) 直角坐标法8) 平衡点法9) 求导数法3.3.1 量本利分析法（盈亏平衡分析） 量本利分析法可以用来评价不同的选址方案。任何选址方案都有一定的固定成本和变动成本0 盈亏平衡点 Vo V1 V2 产（销）量成本FC2FC1TC1TC2收入利润1）量本利分析法（续）3.3.1 量本利分析法（盈亏平衡分析） 【例3-1】可选地有3个区域（A、B、C），其固定成本分别为：30、60、110万元；单位变动成本分别为700、400、200元，估计年销售量为20

9、00件。3个区域总成本函数分别为:TCA =FA+VAQ =300 000+700Q TCB =FB+VBQ =600 000+400Q TCC =FC+VCQ =1 100 000+200Q解得A和B交点E为Q=1000件，A和C交点F为Q=1600件，B和C交点G为Q=2500件。 3.3.2 评分法1简单评分法【例3-2】设选址时只考虑7个重要因素，其他因素忽略不计。有关资料参见表3-1，每个因素设定一个最高值，专家据此打分，结果如表3-1所示，经计算和比较，B方案为最佳方案。2加权评分法这种方法与第一种不同，直接给出重要程度比重，每项指标满分可以是100，也可以是其他数值，如10分等。

10、经过专家对各项指标打分，然后考虑权重计算总分，分数最高的为最佳方案。计算公式为：S=WiFi / Wi （3-4）其中：S表示总分数；Wi表示第i指标权重；Fi表示第i指标评分值。利用Excel中对应相乘求和（sumproduct）公式，计算结果如表3-2所示，B方案得最高86分，因此选B方案。3综合评分法上面讲到两种方法虽然简单，但也存在一些问题，如何打分更客观、科学是评分法的关键所在。陈志祥8在其所编著的现代生产与运作管理提供一种比较好的综合评分法中的评分方法，我们在其基础上进行一些修正，使其方法更有效、更科学合理9。一是设立方案入选门槛，提高评比效率；二是设立理想值，使方案得满分更合理；

11、三是按比例打分，已入选的方案至少的60分，而不是零分，最大限度减少人为因素打分。例3-3：设有4个入选方案，有关资料参见表3-3，原始数据矩阵A，参见表3-3中4-8行，2-4列。按比例打分公式为，当指标为效益指标时：bij=( aij - Mj)*40/( Gj - Mj) +60 （3-5）当指标为成本指标时：bij=( Mj - aij)*40/ (Mj- Gj) +60 （3-6）其中：bij为新矩阵第i行，第j列对应的新元术；aij为原矩阵中第i行，第j列对应的元素；Mj为第j各指标的入选门槛，即得60分的指标；Gj为第j各指标的理想值，即得100分得指标。公式（3-5）和 （3-6

12、）相等，所以不用区分效益或成本指标，均用如下公式即可。bij=( aij - Mj)*40/( Gj - Mj) +60经过转换新的矩阵B参见表3-4，权重矩阵为W(0.1 0.25 0.35 0.3)，利用（3-7）公式计算得出计算结果入矩阵G和表3-4所示（用Excel编制公式自动算出）。A方案得80.77最高分，因此选此方案。5.2 影响选址的因素1）经济因素2）政治因素3）社会因素4）自然因素3.3.3 重心法(Center-of Gravity Method)1重心法 这种方法是解决为现有工厂提供原材料，在哪建厂，总运费最小问题。重心法是一种布置单个设施的方法，这种方法要考虑现有设施

13、之间的距离和要运输的货物量。实际是计算以运量为权重的加权平均坐标。 重心法计算X和Y加权平均坐标分别为：Cx=WiXi / Wi （3-8）CY =WiYi / Wi （3-9）式中：Cx为重心X坐标；CY为重心Y坐标；Xi 为第i点X坐标值；Yi为第i点Y坐标值；Wi为第i点运量。【例3-4】设有4个化工厂，每天需求量以及位置坐标参见表3-5，根据重心法计算公式，利用Excel中求和（）和对应相乘求和（sumproduct）公式，计算结果如表3-5所示。重心坐标x为46.78千米，y为73.74千米。2重心法适用条件尽管许多教材介绍这种方法，但要注意这种方法不是最优解，只是一种简便计算方法而

14、已，当运量相差悬殊时离最优解很远。只有当运量非常接近相等时，效果才比较理想。这种问题的目标函数是总运费最小，因为当单位运价都相等时，可忽略单位运价，此时，目标函数为各点到供应厂的距离乘以该点运量之和，公式如下：TC=DiWi （3-10）因为 Di = （Xi -XC）2 +（Yi -YC）2 0.5 （3-11）所以 TC=DiWi =（Xi -XC）2 +（Yi -YC）2 0.5Wi （3-12） 式中Di为第i点到供应厂距离，Wi为第i点运量，XC为最优解X坐标，YC 为最优解Y坐标。分别对XC 和YC求偏导数，可得最优解。因为是带根号（0.5次方），求导之后分母必带根号，不可能与加权

15、平均表达式相等，所以重心法不是最优解。3最优解简便解法（1）一条直线上最优解简便解法一条直线上最优解简便解法借助于直角坐标法，即把若干个工厂（或班组）按坐标由小到大排列，使用量累计和第一个大于等于使用量总和一半对应坐标为最优解。【例3-5】有9个班组，共同需要一台设备（工具室），有关资料参见表3-6，最优解计算（用Excel计算累计和，用条件语句判定是否大于等于总和一半）参见表3-7，人数累计之和252，小于516/2，下一个（252+65）第一个大于等于人数总和516一半(表3-7中最后一行第一个出现1的地方为最优解)，对应x坐标为26m为最优解，即设在此处为最佳。（2）平面上最优解简便解法

16、(平衡点法)例3-6：设有三个工厂，日需求量分别为A厂（XA，YA）20吨，B厂（XB，YB）10吨，C厂（XC，YC）15吨，在哪间一个供应厂最佳？可用平衡点法求解。按比例和具体坐标在平面图上装三个滑轮，三条线一端系在一起，另一端分别系上20克、10克和15克砝码，经过三个滑轮，系在一起那端最后平衡到哪，哪就是最优解（参见图3-2）。1光走的距离最短原理在一条河边需要建一个码头，在哪建使得到A和B两个工厂距离最短，解法是借助光的入射角等于反射角，即作A点对称点(AE=EA1)A1，然后连接A1和B点，其连线与河岸交点为建码头最佳位置（参见图3-3）。进一步应用，若B点使用量是A点2倍，如何解

17、决这一问题？飞机从点C到点D，须经过空气稀薄和稠密两个区域，如何飞行所用飞行时间最短？2.液体表面张力1200最小原理【例3-7】连接四点距离最短的方法，为了便于计算我们以正方形为例，如连接4个顶点所用管道最短？方法一，三个直角边相连，若边长为a，则总长度为3a（如图3- 4中的b所示）；方法二，对角线相连，总长度为221/2 a（如图3- 4中的c所示）； 方法三，每条连接线夹角为1200，总长度为(1+31/2) a为最短（如图3- 4中的d所示）。只要在方法三连线上建厂，管道按方法三连接，所用管道就最短（参见图3-4）。因为 9 8 (4 + 231/2) （3-13） 所以 3a 22

18、1/2 a (1+31/2) a （3-14）3.3.4 运输模型法(Transportation Model )【例3-9】某产品市场销售状况良好，计划再新建一个销售中心，有A或C两个城市可供选择。单位运价和供需关系参见表3-8，在哪建销售中心好？这类问题可用运输模型法求解，思路是分别把A城市资料代入运输模型，计算最优解，哪点最优解小就在哪建。具体解法可用各种规划软件求解，比较方便软件是Excel（作业要求用Excel求解）。当模型不太大时，也可用简便解法求解，求解速度也比较快。简便解法10求解过程参见表3-9至表3-12。 简便解法原理与指派问题简便解法原理11类似（运输问题可以转化为指派问题，能力是多少，就化为多少行，需求是多少，就化为多少列。这样比较麻烦，为了简便起见，直接作等价变换。），做等价变换，造零，使单位运价为大于等于零，是零的地方就安排，运价是零，乘以任何运量再求和还是零(总成本为：Min z = cijxij ,其中，cij为单位