运营管理-上海交通大学06

运营管理(OperationsManagement)第06章运作系统的选址和合理布置

主讲：季建华教授第一页，共九十三页。企业选址(Location)战略性决策成功失败的案例通信技术使距离缩小选择空间扩大全球经济产业结构的调整全球制造采购中国世界制造基地GE、沃尔玛波音、阿尔卡特的移址企业何时需作选址决策新建市场区位原有地址无法扩张原材料耗尽其他第二页，共九十三页。企业选址(Location)选择的考虑因素1、劳力条件(LaborConditions)数量素质(Quality)传统技术劳动力成本99年平均每小时的劳动力成本单位：美元第三页，共九十三页。企业选址(Location)选择的考虑因素1、劳力条件(LaborConditions)产品结构调整与劳动力成本密切相关欧美日本新加坡香港台湾韩国中国沿海中国内地越南等制造业第四页，共九十三页。中国劳动力低成本优势减弱亚洲国家人力资源总监薪酬比较(04.9—05.9)中国劳动力成本因素分析第五页，共九十三页。中国劳动力成本因素分析中国员工周转率比较(04.9—05.9)第六页，共九十三页。中国员工周转率普遍提高中国各地员工薪酬比较(04.9—05.9)中国劳动力成本因素分析第七页，共九十三页。各地薪酬水平差异越发明显(04.9—05.9)中国物流市场竞争日趋激烈

中国薪酬指数表第八页，共九十三页。二类城市人才市场的挑战中国各地员工增长率(04.9—05.9)中国劳动力成本因素分析第九页，共九十三页。劳动力成本

单位产品劳动力成本=单位时间工资/单位时间劳动生产率企业选址(Location)例：甲地每小时工资10元，每小时生产产品1.2件 乙地每小时工资15元，每小时生产产品2件。 哪地的劳力成本高？

甲地：单位产品劳力成本=10/1.2=8.3元乙地：单位产品劳力成本=15/2=7.5元第十页，共九十三页。2、企业经营环境(BusinessEnvironment)

宏观环境(Macro-environment):法制(Laws)政策(Policies)税收(Taxation)企业选址(Location)选择的考虑因素第十一页，共九十三页。企业选址(Location)3、总成本(TotalCost)

土地(Land)税收(Tax)动力(Power)建筑(Architecture)汇率(ExchangeRate)：80年代墨西哥比索相对美元贬值200%以后，许多美国企业在墨西哥开设新厂4、基础条件(FundamentalConditions)地理(Geography)气候(Climate)交通(Traffic)运输距离的远近运输环节的多少运输手段的不同选择的考虑因素第十二页，共九十三页。5、资源供应条件(ResourceSupply)

对原材料的依赖(DependenceonRawMaterial)

用量大或可运性小(GreatAmountorinconvenientTransportation)不仅考虑原材料产地，还要考虑供应商的质量与竞争能力6、基础设施(Infrastructure)

水(Water)电(Electricity)煤(Coal)

通信(Communication)三废处理(TacklingofPollutedWater,GasandResidua)企业选址(Location)选择的考虑因素第十三页，共九十三页。企业选址(Location)7、靠近用户(NeartoCustomers)8、生活条件(LivingConditions)9、环境保护(EnvironmentProtection)

上海化工园区10、科技依托(ScienceandTechnologySupporting)11、政治文化(PoliticsandCulture)12、扩展的条件(Expansion

Conditions)选择的考虑因素第十四页，共九十三页。选址小案例采购谈判地点统一化和流程与内容标准化谈判透明度高，规避谈判风险：防止业务员的投机主义行为选择公司洽谈室作谈判主战场，对公司有利谈判地点统一化－－公司防止采购“黑洞现象”：黑洞现象最终影响价格致使公司营业出现风险保证谈判质量谈判流程与内容标准化第十五页，共九十三页。产品型工厂(Product-orientedFactory)品种不多或系列产品重量增加型可口可乐浓缩原液10%

重量减少型衣阿华牛肉加工公司选址流程再造安吉竹器加工典型企业选址原则企业选址(Location)第十六页，共九十三页。企业选址(Location)养牛加工成整片牛肉切小块包装、销售零星农场或大牧场劳动密集的屠宰场零售商顾客传统养牛屠宰、去骨、去废物、分割、装箱销售零星农场或大牧场靠近农场的自动化加工厂零售商顾客衣阿华运输运输活牛运输第十七页，共九十三页。市场地区型工厂(Regional-market-orientedFactory)生产过程型工厂(Production-process-orientedFactory)企业选址(Location)第十八页，共九十三页。搬迁企业案例1：上海天原——最早的氯碱厂、最大的氯碱厂搬迁苏州河畔—>黄埔江畔—>杭州湾海岸原则交通便捷、环保、资源综合利用案例2：上海某纺织厂优良地段低报酬业务20世纪90年代初退高进低策略原总资产3000万元每年利润几十万元94年出让地处闹市的大部分土地使用权，获7200万元其中，1300万元郊区置地，建新厂房，300万元搬迁，其余资金在市区经营宾馆、餐饮业务95年新厂形成500万元利润的能力，宾馆、餐饮年利润也是500多万元扩建企业企业选址(Location)第十九页，共九十三页。1、程序：市场分析（MarketAnalysis)考虑因素(Evaluation

Facts)地区(RegionChoosing)地址(AddressChoosing)2、平台：地理信息系统（GIS)位置的选择程序和方法企业选址(Location)明确选址的优化目标列出选址应考虑的因素及相应要求选择国家、找出几个方案评价、确定国家在此国范围内、选择若干个地区在此国、地区范围内找出几个具体位置评价、确定地区评价、并确定结束第二十页，共九十三页。企业选址(Location)3、方法(1)分级加权法(Classificationby

Weight)(2)线性规划方法(LinearProgramming)位置的选择程序和方法第二十一页，共九十三页。第二十二页，共九十三页。企业选址(Location)3、方法(1)分级加权法(Classificationby

Weight)(2)线性规划方法(LinearProgramming)位置的选择程序和方法第二十三页，共九十三页。线性规划法

某公司原有工厂A、B、C，现在准备新建一个工厂，向四个仓库E、F、G、H提供产品，现有X、Y两个选址方案。两个方案除了运输成本以外其他成本都相同。公司经营者考虑选择一个使得成本最小的方案。有关各个工厂和各个仓库的供给量与需求量，以及两个方案的有关数据分别如下表所示。

第二十四页，共九十三页。原有工厂的生产量及到各仓库的运输成本

仓库生产工厂EFGH供应量A2535366015B553045386C4050266514需求量1012159第二十五页，共九十三页。新方案的生产量及到各仓库的运输成本

仓库方案EFGH供应量X6040662711Y5060563211第二十六页，共九十三页。(1)当建立工厂X时

目标函数：MINZ=∑CijXij

约束方程：

x11+x12+x13+x14＝15x21+x22+x23+x24＝6x31+x32+x33+x34＝14x41+x42+x43+x44＝11x11+x21+x31+x41＝10x12+x22+x32+x42＝12x13+x23+x33+x43＝15x14+x24+x34+x44＝9

Xij≥0其中Cij是单位运输成本；Xij是运输数量。

运行程序，计算结果。第二十七页，共九十三页。(2)当建立工厂Y时目标函数：MINZ=∑CijXij约束方程：

x11+x12+x13+x14＝15x21+x22+x23+x24＝6x31+x32+x33+x34＝14x41+x42+x43+x44＝11x11+x21+x31+x41＝10x12+x22+x32+x42＝12x13+x23+x33+x43＝15x14+x24+x34+x44＝9

Xij≥0其中Cij是单位运输成本；Xij是运输数量。

运行程序，计算结果。第二十八页，共九十三页。选址问题研究综述选址问题的应用领域设施选址问题的目标选址问题的分类选址问题的解决技术第二十九页，共九十三页。选址问题的应用领域仓库选址工厂加工中心选址通讯网络设计/交换机定位电厂选址运输节点选址（港口、铁路编组站、物流中心等）非公共领域第三十页，共九十三页。紧急服务设施公共服务中心（如保健站、血站）公共网络设计（如水处理站）防御系统安装核电站有毒物品倾倒点公共领域选址问题的应用领域第三十一页，共九十三页。设施选址问题的目标平均运输时间/平均成本最小化净收入最大化平均响应成本最小化服务约束下服务成本最小化第三十二页，共九十三页。选址问题的分类主要有三类：（1）静态确定型选址问题（2）动态选址问题（3）随机选址问题另外，还有一类选址问题考虑了外部的竞争环境，称为竞争性设施选址第三十三页，共九十三页。静态确定型选址问题是指输入条件，如需求、距离/运输时间等都是确定的值，研究人员通过对静态问题进行敏感性分析，来考虑不确定性。包括两类基础问题：中值问题（medianproblem）、覆盖问题(coveringproblem)此外，在两类基础问题的延伸上，又产生了许多新的问题第三十四页，共九十三页。中值问题：找出P个设施位置，使需求点和设施之间的以需求量为权重的运输距离之和最小。P－中值问题被归类为NP－complete问题对中等规模的P－中值问题，用整数规划法可以在合理的时间内求出最优解对大规模问题，要用启发式算法第三十五页，共九十三页。覆盖问题：如果一个需求点能够在一定的时间内得到服务，我们称它被覆盖了，此类问题也叫覆盖问题。两类覆盖问题（1）集合覆盖问题：用最少数量的设施去覆盖所有的需求点（2）最大覆盖问题：在给定数量的设施下，覆盖尽可能多的需求点第三十六页，共九十三页。动态选址问题是指研究选址规划随时间变化，设施布局从一种形式转换到另一种形式时候，随时间变化的最优布局变化轨迹。实质：将一次决策扩展到较长的时间跨度第三十七页，共九十三页。随机选址问题是指相对于确定型问题而言的，考虑现实世界的复杂性和不确定性，输入条件是某种随机变量值的选址问题。两大类研究方法：概率方法(probabilisticapproach)、场景规划法（scenarioplanningapproach）假定某些参数如运输时间、建设成本、需求位置、需求数量都是不确定的。第三十八页，共九十三页。概率方法：使用概率分布函数来表达模型的参数。输入条件为随机变量的选址问题。前提是需求量不确定的，未满足的需求可再次订货，设施容量可以扩大，问题总目标是总扩张成本最低需求随机增长情况下，在无限时间范围内的设施容量扩大问题。运输时间变化时重新选择P个设施中的一个或多个设施位置的问题。第三十九页，共九十三页。场景规划方法：先由决策者提出几种未来可能发生的情况，称之为场景，在这些场景的基础上做出决策，决策目标是找出所有场景下均能运作良好的方案。场景规划法：定性和定量两种方法用场景规划法取代了预测方法来评价未来的发展趋势和变化，定性描述未来状况。通过给问题输入各种参数，使用场景规划法定量描述一系列未来状况。设施选址中采用的是定量方法。第四十页，共九十三页。选址问题的解决技术解析方法：（1）有整数规划/分支定界法、动态规划法（2）特点：模型既定，能对所求的解进行灵敏度分析启发式方法：（1）针对实际问题进行构造的算法。（2）简单易行、比较直观、易被接受（3）不能保证求得最优解第四十一页，共九十三页。布置决策是要确定生产系统内各物质部分的最优安排依据生产系统的目标(ProductionSystem

Goal)生产需求量预测(Demandforecast)工艺要求(ProcessRequirement)建筑物的总数或场地的有效空间总数

物质系统的布置(FacilityLayout)1、布置决策的依据第四十二页，共九十三页。物质系统的布置(FacilityLayout)讲台讲台讲台讲台教室布置第四十三页，共九十三页。物质系统的布置(FacilityLayout)货架布置布置目标:普通超市有不少于3万种不同的商品，如何布置以实现最低的成本和最大的销量？540与1080-1620第四十四页，共九十三页。物质系统的布置(FacilityLayout)货架维度:从上至下，存在一个精确的价值梯度，并且对应着不同的“位置费”货架中部的销售力是底部位置的5倍还多，位置费最高水平方向，如何设计摆放宽度以便既能吸引顾客又能节省展区第四十五页，共九十三页。物质系统的布置(FacilityLayout)通过可获得性和便捷性得到更多销量超市、便利店把小商品摆放在收银台旁案例：7/11便利店因为其便捷性，所售的牛奶、面包等商品价格远高于当地超市货架布置与其说卖产品，不如说卖的是便捷性！第四十六页，共九十三页。布置决策是要确定生产系统内各物质部分的最优安排依据生产系统的目标(ProductionSystem

Goal)生产需求量预测(Demandforecast)工艺要求(ProcessRequirement)建筑物的总数或场地的有效空间总数

物质系统的布置(FacilityLayout)1、布置决策的依据第四十七页，共九十三页。1、满足生产(业务）过程的需要,符合总流程2、有密切生产联系和协作关系的车间应靠近布置3、充分利用城市的现有运输条件(TransportationConditions)4、合理划分大区2、基本原则物质系统的布置(FacilityLayout)第四十八页，共九十三页。5、尽量提高建筑利用系数6、为扩建改建(ExpansionandRebuilding)留有余地7、注意改善内部环境(InternalEnvironment)8、可调性(Flexibility)物质系统的布置(FacilityLayout)2、基本原则第四十九页，共九十三页。螺旋法(MeansofHelix)a、统计单位之间的流量(Flow)b、计算流量级别(LevelsofFlows)c、布置相邻位置(AdjacentPosition)d、按实际面积调整(AdjustbyActualArea)e、评价(Evaluate)3、企业总体布置方法物质系统的布置(FacilityLayout)第五十页，共九十三页。第五十一页，共九十三页。螺旋法(MeansofHelix)a、统计单位之间的流量(Flow)b、计算流量级别(LevelsofFlows)c、布置相邻位置(AdjacentPosition)d、按实际面积调整(AdjustbyActualArea)e、评价(Evaluate)3、企业总体布置方法物质系统的布置(FacilityLayout)第五十二页，共九十三页。流量级别(LevelsofFlows)单向：01-02,01-04,02-05,06-07,01-03,01-06,03-05,03-02,04-05,05-02,05-06,02-06,01-05,04-06,05-03,06-01双向：01-02,02-05,01-04,06-07,01-03,01-06,03-05,05-06,04-05,02-06,04-06,01-05企业总体布置方法—螺旋法物质系统的布置(FacilityLayout)第五十三页，共九十三页。第五十四页，共九十三页。螺旋法(MeansofHelix)a、统计单位之间的流量(Flow)b、计算流量级别(LevelsofFlows)c、布置相邻位置(AdjacentPosition)d、按实际面积调整(AdjustbyActualArea)e、评价(Evaluate)3、企业总体布置方法物质系统的布置(FacilityLayout)第五十五页，共九十三页。第五十六页，共九十三页。螺旋法(MeansofHelix)a、统计单位之间的流量(Flow)b、计算流量级别(LevelsofFlows)c、布置相邻位置(AdjacentPosition)d、按实际面积调整(AdjustbyActualArea)e、评价(Evaluate)3、企业总体布置方法物质系统的布置(FacilityLayout)第五十七页，共九十三页。评价(Evaluation)有流量而不相邻的部门:04-05,05-06总流量(Totalflow)为6总失效率为(Totalinvalidationrate):6/67=9%

企业总体布置方法—螺旋法物质系统的布置(FacilityLayout)第五十八页，共九十三页。关系图法(RelationshipDiagramming)a、确定单位之间的关系b、列出各单位与其它单位发生关系等级的有关数据c、按关系重要程度及其发生数布置相对位置(PositionRelationship)d、按实际面积调整(AdjustbyActualArea)e.评价(Evaluate)企业总体布置方法—关系图法物质系统的布置(FacilityLayout)第五十九页，共九十三页。关系重要程度分类表重要程度原因表代码原因1共用人员2共用设备3共用场地4共用信息5工艺流程连接6做类似工作7人员接触关系重要程度关系值绝对必要A佷重要E重要I一般O不重要U不可接近X物质系统的布置(FacilityLayout)第六十页，共九十三页。第六十一页，共九十三页。关系图法(RelationshipDiagramming)a、确定单位之间的关系b、列出各单位与其它单位发生关系等级的有关数据c、按关系重要程度及其发生数布置相对位置(PositionRelationship)d、按实际面积调整(AdjustbyActualArea)e.评价(Evaluate)企业总体布置方法—关系图法物质系统的布置(FacilityLayout)第六十二页，共九十三页。第六十三页，共九十三页。关系图法(RelationshipDiagramming)a、确定单位之间的关系b、列出各单位与其它单位发生关系等级的有关数据c、按关系重要程度及其发生数布置相对位置(PositionRelationship)d、按实际面积调整(AdjustbyActualArea)e.评价(Evaluate)企业总体布置方法—关系图法物质系统的布置(FacilityLayout)第六十四页，共九十三页。第六十五页，共九十三页。关系图法(RelationshipDiagramming)a、确定单位之间的关系b、列出各单位与其它单位发生关系等级的有关数据c、按关系重要程度及其发生数布置相对位置(PositionRelationship)d、按实际面积调整(AdjustbyActualArea)e.评价(Evaluate)企业总体布置方法—关系图法物质系统的布置(FacilityLayout)第六十六页，共九十三页。1.根据工作流程的布置(LayoutbyWorkingProcess)a、产品布置（ProductorCellularLayout)

加工路线(SequenceofManufacturingProcess)

柔性(Flexibility)b、工艺过程布置(FunctionalLayout)

百货商店

医院c、定位布置(FixedLayout)d、混合布置(MixedLayout)4、基本布置形式物质系统的布置(FacilityLayout)第六十七页，共九十三页。第六十八页，共九十三页。第六十九页，共九十三页。1.根据工作流程的布置(LayoutbyWorkingProcess)a、产品布置（ProductorCellularLayout)

加工路线(SequenceofManufacturingProcess)

柔性(Flexibility)b、工艺过程布置(FunctionalLayout)

超市

医院c、定位布置(FixedLayout)d、混合布置(MixedLayout)4、基本布置形式物质系统的布置(FacilityLayout)第七十页，共九十三页。工艺过程布置工艺过程布置-病人在专门化的治疗中心之间移动

工艺过程布置

将相似的设备或功能放在一起以达到不同生产要求的布置药房诊断室化验室放射科手术室第七十一页，共九十三页。工艺过程布置-产品在专门化的加工中心之间移动镟床装配及测试磨床钻床电镀工艺过程布置第七十二页，共九十三页。1.根据工作流程的布置(LayoutbyWorkingProcess)a、产品布置（ProductorCellularLayout)

加工路线(SequenceofManufacturingProcess)

柔性(Flexibility)b、工艺过程布置(FunctionalLayout)

超市

医院c、定位布置(FixedLayout)d、混合布置(MixedLayout)4、基本布置形式物质系统的布置(FacilityLayout)第七十三页，共九十三页。第七十四页，共九十三页。2.根据生产系统功能布置(ProductionSystemLayoutbyFunction)

a、存储布置(Storage

Layout)b、销售布置(Sales

Layout)c、混合布置(MixedLayout)4、基本布置形式物质系统的布置(FacilityLayout)第七十五页，共九十三页。2.根据生产系统功能布置(ProductionSystemLayoutbyFunction)

a、存储布置(Storage

Layout)空间利用物品要求存取便利b、销售布置(Sales

Layout)c、混合布置(MixedLayout)4、基本布置形式物质系统的布置(FacilityLayout)第七十六页，共九十三页。2.根据生产系统功能布置(ProductionSystemLayoutbyFunction)

a、存储布置(Storage

Layout)b、销售布置(Sales

Layout)方便顾客（购买频率高相关性高）有利于销售c、混合布置(MixedLayout)4、基本布置形式物质系统的布置(FacilityLayout)第七十七页，共九十三页。2.根据生产系统功能布置(ProductionSystemLayoutbyFunction)

a、存储布置(Storage

Layout)b、销售布置(Sales

Layout)c、混合布置(MixedLayout)4、基本布置形式物质系统的布置(FacilityLayout)第七十八页，共九十三页。1.单行布置(Single-LineLayout)从至表法(From-toDiagramming)2.双行布置(Double-LineLayout)3.CRAFT(ComputerizedRelativeAllocationofFacilitiesTechnique)

需要的数据:工艺流程(ProcessProcedure)

运输费用(TransportationCost)

初始方案(InitialProgram)4、部门内部的布置方法物质系统的布置(FacilityLayout)第七十九页，共九十三页。第八十页，共九十三页。第八十一页，共九十三页。第八十二页，共九十三页。第八十三页，共九十三页。1.单行布置(Single-LineLayout)从至表法(From-toDiagramming)2.双行布置(Double-LineLayout)3.CRAFT(ComputerizedRelativeAllocationofFacilitiesTechnique)

需要的数据:工艺流程(ProcessProcedure)

运输费用(TransportationCost)

初始方案(InitialProgram)4、部门内部的布置方法物质系统的布置(FacilityLayout)第八十四页，共九十三页。部门内部的布置方法—双行布置从

至123456合

计12811121214336110411511611合

计5128122828物质系统的布置(FacilityLayout)第八十五页，共九十三页。零件移动次数的