生產(chǎn)運(yùn)作管理（第二版）第03章設(shè)施選址

1、第3章 設(shè)施選址主要內(nèi)容選址的重要性和難度（）影響選址的因素（）選址的原則（）選址的一般步驟（）量本利分析法（）綜合評(píng)分法（）運(yùn)輸問(wèn)題簡(jiǎn)便解法（）仿自然法（）直角坐標(biāo)法（）關(guān)鍵詞因素評(píng)價(jià)法（Factor-rating Method）量本利分析法（Cost profit volume Analysis）重心法（Center of gravity Method）優(yōu)化方法（Optimization method）3.1 選址的重要性與難度選址的重要性據(jù)估算，商業(yè)經(jīng)營(yíng)是否成功，選址占70，經(jīng)營(yíng)和推廣等只占30。西方國(guó)家服務(wù)行業(yè)流行這樣一句話(huà)：“l(fā)ocation, location, location.

2、”2. 選址的難度 選址需要考慮因素很多，是多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題。 選址案例家訪(fǎng)商店,地點(diǎn),清泉花園,鑫隆花園85折 開(kāi)業(yè)酬賓75折 十一親情放送65折 促銷(xiāo)55折 虧本甩賣(mài)45折 跳樓甩賣(mài)35折 揮淚大甩賣(mài)28折 最后三天清倉(cāng)處理3.2 設(shè)施選址的影響因素3.2.1 設(shè)施選址的影響因素設(shè)施選址根據(jù)范圍和程序可分為兩個(gè)層次，一是選擇地區(qū)（在哪個(gè)國(guó)家和地區(qū)），二是選擇具體位置（在哪個(gè)地點(diǎn)）。設(shè)施選址根據(jù)多少可分為兩種類(lèi)型，一是單一設(shè)施選址，二是在現(xiàn)有的設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中布置新點(diǎn)。層次不同、類(lèi)型不同，考慮因素和選址方法也有所不同。通?？紤]因素為：政治因素、經(jīng)濟(jì)因素、社會(huì)因素和自然因素。設(shè)施選址的兩個(gè)層次兩個(gè)層次

3、選擇地區(qū)（例：國(guó)內(nèi)還是國(guó)外？哪個(gè)區(qū)域、城市？）選擇具體位置（例：哪個(gè)地點(diǎn)？在哪選址？國(guó)家 1995 Corel Corp. 地區(qū) 1995 Corel Corp.地點(diǎn) 1995 Corel Corp.設(shè)施選址流程圖設(shè)施選址的兩種類(lèi)型單一設(shè)施選址在現(xiàn)有的設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中布置新點(diǎn)有哪些類(lèi)型？1. 選擇國(guó)家 （Country Decision） 在選擇國(guó)家決策時(shí)，應(yīng)考慮國(guó)家之間關(guān)系，尤其是投資國(guó)和東道主兩國(guó)之間的國(guó)家關(guān)系好壞，敵對(duì)國(guó)與東道主國(guó)的關(guān)系好壞等因素；計(jì)劃投資處所在的國(guó)家政局是否穩(wěn)定；政府與投資項(xiàng)目有哪些相關(guān)法規(guī)，是限制還是鼓勵(lì)發(fā)展；匯率高低、變化幅度和匯率風(fēng)險(xiǎn)；打算投資地方有和特殊民族文化，與所

4、經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品有和影響等因素。2. 選擇地區(qū)（Region Decision） 進(jìn)行地區(qū)決策時(shí)，應(yīng)考慮顧客特點(diǎn)、市場(chǎng)大小和遠(yuǎn)近; 行業(yè)環(huán)境情況，競(jìng)爭(zhēng)是否激烈，推出和進(jìn)入的障礙如何等因素; 生產(chǎn)成本及運(yùn)輸成本有多大;基礎(chǔ)設(shè)施是否齊全、配套，交通、醫(yī)療、入學(xué)和購(gòu)物等是否便利; 勞動(dòng)力資源成本與供應(yīng)狀況如何; 供應(yīng)商（原材料）多少和遠(yuǎn)近; 環(huán)境保護(hù)有關(guān)規(guī)定是否有利生產(chǎn); 競(jìng)爭(zhēng)程度因素;政治，政策，法規(guī)因素；氣候環(huán)境是否有利生產(chǎn)與吸引人才；其他。選擇具體位置時(shí)應(yīng)考慮的因素有：可擴(kuò)展性；地質(zhì)情況和周?chē)h(huán)境。3. 選擇地點(diǎn)（Site Decision） 最后在選擇地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)詳細(xì)考察地點(diǎn)尺寸和成本；具體交通運(yùn)輸狀

5、況，鐵路、公路、水路及公交線(xiàn)路情況；給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)能力大??；可供新建設(shè)施的空間（企業(yè)擴(kuò)大后的相應(yīng)設(shè)施）有多大，能否滿(mǎn)足未來(lái)擴(kuò)大需要；工程費(fèi)用高低；教育情況，幼兒入托，學(xué)生上學(xué)情況是否可接受；醫(yī)療和娛樂(lè)設(shè)施能否滿(mǎn)足需要等因素。3.2.2 設(shè)施選址的原則1產(chǎn)品型企業(yè)選址原則 在選址時(shí)，要考慮是接近原材料供應(yīng)地，還是接近消費(fèi)市場(chǎng)。 下述情況的企業(yè)應(yīng)該接近原料或材料產(chǎn)地： 原料笨重而價(jià)格低廉的企業(yè)，如磚瓦廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)、玻璃廠(chǎng)、鋼鐵冶煉廠(chǎng)和木材廠(chǎng)等。原料易變質(zhì)的企業(yè)，如水果、蔬菜罐頭廠(chǎng)。原料笨重，產(chǎn)品由原料中的一小部分提煉而成，如金屬選礦和制糖。原料運(yùn)輸不便，如屠宰廠(chǎng)。2市場(chǎng)區(qū)域型企業(yè)選址原則下述情況

6、的企業(yè)應(yīng)該接近消費(fèi)市場(chǎng)：產(chǎn)品運(yùn)輸不便，如家具廠(chǎng)，預(yù)制板廠(chǎng)；產(chǎn)品易變化和變質(zhì)，如制冰廠(chǎng)、食品廠(chǎng)；大多數(shù)服務(wù)業(yè)，商店，消防隊(duì)，醫(yī)院，中、小學(xué)校等。3連鎖服務(wù)型企業(yè)選址原則連鎖服務(wù)型企業(yè)應(yīng)遵循避免過(guò)度分散，適當(dāng)重疊原則。古語(yǔ)說(shuō)：“一步差三市?！遍_(kāi)店地址差一步就有可能差三成的買(mǎi)賣(mài)。服務(wù)型企業(yè)多數(shù)應(yīng)遵循聚客點(diǎn)原則，古人云，生意越聚越火（汽車(chē)加油站式服務(wù)除外），購(gòu)物中心，各種專(zhuān)業(yè)市場(chǎng)均是良好營(yíng)銷(xiāo)地點(diǎn)。此外小型服務(wù)業(yè)也可采取截流與跟進(jìn)原則。如我們經(jīng)?？吹揭粭l街道一邊是麥當(dāng)勞，另一邊是肯德基，一個(gè)大型超市門(mén)口，麥當(dāng)勞和肯德基一左一右，像個(gè)忠誠(chéng)衛(wèi)士，守護(hù)在大門(mén)旁。 選址決策舉例1992年，BMW決定在德國(guó)以外建

7、設(shè)第一個(gè)大型生產(chǎn)廠(chǎng)，位置在南卡羅萊納州的斯帕博格。 1995 Corel Corp.選址決策舉例選擇國(guó)家市場(chǎng)位置美國(guó)是最大的高檔車(chē)市場(chǎng)規(guī)模還在擴(kuò)大勞動(dòng)力制造業(yè)勞動(dòng)力成本較低美國(guó)每小時(shí)17美元，德國(guó)27美元?jiǎng)趧?dòng)生產(chǎn)率高美國(guó)11個(gè)節(jié)假日，而德國(guó)有31個(gè)其他運(yùn)輸成本低（每輛車(chē)少2500美元）新設(shè)備和機(jī)器將提高生產(chǎn)力（每輛車(chē)成本降低2000到3000美元） 1995 Corel Corp.勞動(dòng)力南卡羅萊納的工資較低（SC）大約每年17000美元，而美國(guó)平均為27051每年根據(jù)1993年都市工人平均水平政府鼓勵(lì)州和地方政府的稅收減免達(dá)到1.35億從機(jī)場(chǎng)到工廠(chǎng)是自由貿(mào)易區(qū)進(jìn)口部件和出口整車(chē)零關(guān)稅選址決策舉

8、例選擇城市、地點(diǎn)3.3 設(shè)施選址的評(píng)價(jià)方法1）量本利分析法2）評(píng)分法3）線(xiàn)性規(guī)劃運(yùn)輸問(wèn)題算法（略）4）仿真方法（略）5) 仿自然法6) 重心法7) 直角坐標(biāo)法8) 平衡點(diǎn)法9) 求導(dǎo)數(shù)法3.3.1 量本利分析法（盈虧平衡分析） 量本利分析法可以用來(lái)評(píng)價(jià)不同的選址方案。任何選址方案都有一定的固定成本和變動(dòng)成本0 盈虧平衡點(diǎn) Vo V1 V2 產(chǎn)（銷(xiāo)）量成本FC2FC1TC1TC2收入利潤(rùn)1）量本利分析法（續(xù)）3.3.1 量本利分析法（盈虧平衡分析） 【例3-1】可選地有3個(gè)區(qū)域（A、B、C），其固定成本分別為：30、60、110萬(wàn)元；單位變動(dòng)成本分別為700、400、200元，估計(jì)年銷(xiāo)售量為20

9、00件。3個(gè)區(qū)域總成本函數(shù)分別為:TCA =FA+VAQ =300 000+700Q TCB =FB+VBQ =600 000+400Q TCC =FC+VCQ =1 100 000+200Q解得A和B交點(diǎn)E為Q=1000件，A和C交點(diǎn)F為Q=1600件，B和C交點(diǎn)G為Q=2500件。 3.3.2 評(píng)分法1簡(jiǎn)單評(píng)分法【例3-2】設(shè)選址時(shí)只考慮7個(gè)重要因素，其他因素忽略不計(jì)。有關(guān)資料參見(jiàn)表3-1，每個(gè)因素設(shè)定一個(gè)最高值，專(zhuān)家據(jù)此打分，結(jié)果如表3-1所示，經(jīng)計(jì)算和比較，B方案為最佳方案。2加權(quán)評(píng)分法這種方法與第一種不同，直接給出重要程度比重，每項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)分可以是100，也可以是其他數(shù)值，如10分等。

10、經(jīng)過(guò)專(zhuān)家對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)打分，然后考慮權(quán)重計(jì)算總分，分?jǐn)?shù)最高的為最佳方案。計(jì)算公式為：S=WiFi / Wi （3-4）其中：S表示總分?jǐn)?shù)；Wi表示第i指標(biāo)權(quán)重；Fi表示第i指標(biāo)評(píng)分值。利用Excel中對(duì)應(yīng)相乘求和（sumproduct）公式，計(jì)算結(jié)果如表3-2所示，B方案得最高86分，因此選B方案。3綜合評(píng)分法上面講到兩種方法雖然簡(jiǎn)單，但也存在一些問(wèn)題，如何打分更客觀(guān)、科學(xué)是評(píng)分法的關(guān)鍵所在。陳志祥8在其所編著的現(xiàn)代生產(chǎn)與運(yùn)作管理提供一種比較好的綜合評(píng)分法中的評(píng)分方法，我們?cè)谄浠A(chǔ)上進(jìn)行一些修正，使其方法更有效、更科學(xué)合理9。一是設(shè)立方案入選門(mén)檻，提高評(píng)比效率；二是設(shè)立理想值，使方案得滿(mǎn)分更合理；

11、三是按比例打分，已入選的方案至少的60分，而不是零分，最大限度減少人為因素打分。例3-3：設(shè)有4個(gè)入選方案，有關(guān)資料參見(jiàn)表3-3，原始數(shù)據(jù)矩陣A，參見(jiàn)表3-3中4-8行，2-4列。按比例打分公式為，當(dāng)指標(biāo)為效益指標(biāo)時(shí)：bij=( aij - Mj)*40/( Gj - Mj) +60 （3-5）當(dāng)指標(biāo)為成本指標(biāo)時(shí)：bij=( Mj - aij)*40/ (Mj- Gj) +60 （3-6）其中：bij為新矩陣第i行，第j列對(duì)應(yīng)的新元術(shù)；aij為原矩陣中第i行，第j列對(duì)應(yīng)的元素；Mj為第j各指標(biāo)的入選門(mén)檻，即得60分的指標(biāo)；Gj為第j各指標(biāo)的理想值，即得100分得指標(biāo)。公式（3-5）和 （3-6

12、）相等，所以不用區(qū)分效益或成本指標(biāo)，均用如下公式即可。bij=( aij - Mj)*40/( Gj - Mj) +60經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換新的矩陣B參見(jiàn)表3-4，權(quán)重矩陣為W(0.1 0.25 0.35 0.3)，利用（3-7）公式計(jì)算得出計(jì)算結(jié)果入矩陣G和表3-4所示（用Excel編制公式自動(dòng)算出）。A方案得80.77最高分，因此選此方案。5.2 影響選址的因素1）經(jīng)濟(jì)因素2）政治因素3）社會(huì)因素4）自然因素3.3.3 重心法(Center-of Gravity Method)1重心法 這種方法是解決為現(xiàn)有工廠(chǎng)提供原材料，在哪建廠(chǎng)，總運(yùn)費(fèi)最小問(wèn)題。重心法是一種布置單個(gè)設(shè)施的方法，這種方法要考慮現(xiàn)有設(shè)施

13、之間的距離和要運(yùn)輸?shù)呢浳锪?。?shí)際是計(jì)算以運(yùn)量為權(quán)重的加權(quán)平均坐標(biāo)。 重心法計(jì)算X和Y加權(quán)平均坐標(biāo)分別為：Cx=WiXi / Wi （3-8）CY =WiYi / Wi （3-9）式中：Cx為重心X坐標(biāo)；CY為重心Y坐標(biāo)；Xi 為第i點(diǎn)X坐標(biāo)值；Yi為第i點(diǎn)Y坐標(biāo)值；Wi為第i點(diǎn)運(yùn)量。【例3-4】設(shè)有4個(gè)化工廠(chǎng)，每天需求量以及位置坐標(biāo)參見(jiàn)表3-5，根據(jù)重心法計(jì)算公式，利用Excel中求和（）和對(duì)應(yīng)相乘求和（sumproduct）公式，計(jì)算結(jié)果如表3-5所示。重心坐標(biāo)x為46.78千米，y為73.74千米。2重心法適用條件盡管許多教材介紹這種方法，但要注意這種方法不是最優(yōu)解，只是一種簡(jiǎn)便計(jì)算方法而

14、已，當(dāng)運(yùn)量相差懸殊時(shí)離最優(yōu)解很遠(yuǎn)。只有當(dāng)運(yùn)量非常接近相等時(shí)，效果才比較理想。這種問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)是總運(yùn)費(fèi)最小，因?yàn)楫?dāng)單位運(yùn)價(jià)都相等時(shí)，可忽略單位運(yùn)價(jià)，此時(shí)，目標(biāo)函數(shù)為各點(diǎn)到供應(yīng)廠(chǎng)的距離乘以該點(diǎn)運(yùn)量之和，公式如下：TC=DiWi （3-10）因?yàn)?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為第i點(diǎn)到供應(yīng)廠(chǎng)距離，Wi為第i點(diǎn)運(yùn)量，XC為最優(yōu)解X坐標(biāo)，YC 為最優(yōu)解Y坐標(biāo)。分別對(duì)XC 和YC求偏導(dǎo)數(shù)，可得最優(yōu)解。因?yàn)槭菐Ц?hào)（0.5次方），求導(dǎo)之后分母必帶根號(hào)，不可能與加權(quán)

15、平均表達(dá)式相等，所以重心法不是最優(yōu)解。3最優(yōu)解簡(jiǎn)便解法（1）一條直線(xiàn)上最優(yōu)解簡(jiǎn)便解法一條直線(xiàn)上最優(yōu)解簡(jiǎn)便解法借助于直角坐標(biāo)法，即把若干個(gè)工廠(chǎng)（或班組）按坐標(biāo)由小到大排列，使用量累計(jì)和第一個(gè)大于等于使用量總和一半對(duì)應(yīng)坐標(biāo)為最優(yōu)解?！纠?-5】有9個(gè)班組，共同需要一臺(tái)設(shè)備（工具室），有關(guān)資料參見(jiàn)表3-6，最優(yōu)解計(jì)算（用Excel計(jì)算累計(jì)和，用條件語(yǔ)句判定是否大于等于總和一半）參見(jiàn)表3-7，人數(shù)累計(jì)之和252，小于516/2，下一個(gè)（252+65）第一個(gè)大于等于人數(shù)總和516一半(表3-7中最后一行第一個(gè)出現(xiàn)1的地方為最優(yōu)解)，對(duì)應(yīng)x坐標(biāo)為26m為最優(yōu)解，即設(shè)在此處為最佳。（2）平面上最優(yōu)解簡(jiǎn)便解法

16、(平衡點(diǎn)法)例3-6：設(shè)有三個(gè)工廠(chǎng)，日需求量分別為A廠(chǎng)（XA，YA）20噸，B廠(chǎng)（XB，YB）10噸，C廠(chǎng)（XC，YC）15噸，在哪間一個(gè)供應(yīng)廠(chǎng)最佳？可用平衡點(diǎn)法求解。按比例和具體坐標(biāo)在平面圖上裝三個(gè)滑輪，三條線(xiàn)一端系在一起，另一端分別系上20克、10克和15克砝碼，經(jīng)過(guò)三個(gè)滑輪，系在一起那端最后平衡到哪，哪就是最優(yōu)解（參見(jiàn)圖3-2）。1光走的距離最短原理在一條河邊需要建一個(gè)碼頭，在哪建使得到A和B兩個(gè)工廠(chǎng)距離最短，解法是借助光的入射角等于反射角，即作A點(diǎn)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)(AE=EA1)A1，然后連接A1和B點(diǎn)，其連線(xiàn)與河岸交點(diǎn)為建碼頭最佳位置（參見(jiàn)圖3-3）。進(jìn)一步應(yīng)用，若B點(diǎn)使用量是A點(diǎn)2倍，如何解

17、決這一問(wèn)題？飛機(jī)從點(diǎn)C到點(diǎn)D，須經(jīng)過(guò)空氣稀薄和稠密兩個(gè)區(qū)域，如何飛行所用飛行時(shí)間最短？2.液體表面張力1200最小原理【例3-7】連接四點(diǎn)距離最短的方法，為了便于計(jì)算我們以正方形為例，如連接4個(gè)頂點(diǎn)所用管道最短？方法一，三個(gè)直角邊相連，若邊長(zhǎng)為a，則總長(zhǎng)度為3a（如圖3- 4中的b所示）；方法二，對(duì)角線(xiàn)相連，總長(zhǎng)度為221/2 a（如圖3- 4中的c所示）； 方法三，每條連接線(xiàn)夾角為1200，總長(zhǎng)度為(1+31/2) a為最短（如圖3- 4中的d所示）。只要在方法三連線(xiàn)上建廠(chǎng)，管道按方法三連接，所用管道就最短（參見(jiàn)圖3-4）。因?yàn)?9 8 (4 + 231/2) （3-13） 所以 3a 22

18、1/2 a (1+31/2) a （3-14）3.3.4 運(yùn)輸模型法(Transportation Model )【例3-9】某產(chǎn)品市場(chǎng)銷(xiāo)售狀況良好，計(jì)劃再新建一個(gè)銷(xiāo)售中心，有A或C兩個(gè)城市可供選擇。單位運(yùn)價(jià)和供需關(guān)系參見(jiàn)表3-8，在哪建銷(xiāo)售中心好？這類(lèi)問(wèn)題可用運(yùn)輸模型法求解，思路是分別把A城市資料代入運(yùn)輸模型，計(jì)算最優(yōu)解，哪點(diǎn)最優(yōu)解小就在哪建。具體解法可用各種規(guī)劃軟件求解，比較方便軟件是Excel（作業(yè)要求用Excel求解）。當(dāng)模型不太大時(shí)，也可用簡(jiǎn)便解法求解，求解速度也比較快。簡(jiǎn)便解法10求解過(guò)程參見(jiàn)表3-9至表3-12。 簡(jiǎn)便解法原理與指派問(wèn)題簡(jiǎn)便解法原理11類(lèi)似（運(yùn)輸問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為指派問(wèn)題，能力是多少，就化為多少行，需求是多少，就化為多少列。這樣比較麻煩，為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，直接作等價(jià)變換。），做等價(jià)變換，造零，使單位運(yùn)價(jià)為大于等于零，是零的地方就安排，運(yùn)價(jià)是零，乘以任何運(yùn)量再求和還是零(總成本為：Min z = cijxij ,其中，cij為單位