第二章设施选址及其评价

第1页第二章设施选址及评价第2页第一节设施选址的意义及内容第二节设施选址的阶段第三节设施选址的主要影响因素第四节设施选址的评价方法第3页第一节设施选址的意义及内容选址在整个物流系统中占有非常重要的地位。选址就是确定设施的数量、位置以及分配方案。一、设施选址的意义第4页1.小型单一设施的选址主要根据已有的产品、新产品和生产规模来决定，问题较简单。2.大型综合设施的选址为一个企业所属的多个工厂、仓库、分销服务中心选择合适的地址，使这些设施的数量、位置和规模达到优化，这就是一个复杂的问题。第5页大型综合设施选址问题大型设施的选址问题经常是一个政治、经济、文化、科技相互交叉的一个问题。一项大型设施的选址会影响到全国生产能力的布局、城市建设规划、基建投资、环境保护等问题。第6页设施选址包括两方面的内容：对可能选择的国家或国内地区的选择。在选定的国家或国内地区内最终选定合适的具体地点。二、设施选址的主要内容第7页第二节设施选址的阶段1.准备阶段对选址目标提出要求（包括产品、生产规模、运输条件、需要的物料和人力资源等），并提出选址所需要的技术经济指标（包括每年需要的供电量、用水量、运输量等）。一、设施选址的阶段第8页2.地区选择阶段调查研究收集资料，走访地区主管部门和规划部门征询选址意见，在可供选择的地区内调查社会、经济、资源、气象、运输、环境等条件，对候选地区作分析比较，提出对地区选择的初步意见。第9页3.具体地点选择阶段对地区内若干候选地址进行深入调查和勘测，查阅有关气象、地质、地震、水文等部门的历史统计资料，收集供电、通信、给排水、交通运输等资料，研究运输线路以及公用管线的联接问题，收集当地有关建筑施工费用、地方税制、运输费用等各种经济资料，经研究和比较后提出数个候选地址。第10页各阶段都要提出相应报告，尤其在最后阶段要有详实的报告和资料，并附有各种图样以便领导和管理部门决策。小型工业设施和服务设施的选址工作可以简化，并将各阶段合并。二、设施选址的程序框图第11页决定选址任务列出各项要求列出各种影响因素选址并考虑各项指标预选地址决定评价方法评价各地址方案新评价方法决定选址位置满意否？满意否？有优解？提出优化方案领导批准是是否否否是第12页第三节设施选址的主要影响因素1.市场情况设施的地理位置一定要和客户接近，越近越好。要考虑地区对产品和服务的需求情况。一、地区选择阶段应考虑的因素第13页2.社会环境主要考虑当地政府政策法规、金融、税收等情况和制度。当前，国内外都设有各种工业园区和经济开发区，对金融、税收等都有优惠的政策。在国外建厂时更应注意当地的政治环境是否稳定，是否邻近自由贸易区等。第14页3.资源条件主要考虑原材料、燃料、动力、水资源等物料资源和人力资源条件。不同行业设施对资源有不同的要求：纺织厂应建在棉花产区。发电、食品、酿酒都需要大量用水，必须建在水资源有保障的地区。玩具、轻纺、餐饮等劳动密集型产业对工人数量要求多而技术要求不高，所以要有充足的人力资源。精密仪表、集成电路、计算机等技术密集型产业，对工人技术等级有较高的要求。第15页4.基础设施交通道路、邮电通信、动力、燃料管线等基础设施对建立工厂投资多寡影响很大。土地征用、拆迁、平整等费用，不同的选址所花费的费用也不相同。对我国来说，应尽量选用不适合耕作的土地作为设施的地址，而不去占用农业生产用地。第16页5.配套供应通常，大型产品的生产需要数量众多的零部件厂与之配套供应，因此，地区内是否有本企业所需要的各种配套件供应商，对于企业选址来说也有着重要的意义。第17页1.占地面积要求选择的地点应有足够的占地面积，既要满足现有生产规模、生产工艺和运输要求，又要留有发展扩建用地。二、具体地点选择阶段应考虑的因素第18页2.外形与地形要求外形应尽可能简单。地形应有利于车间布置、运输联系及场地排水。自然地形坡度不大于5‰，丘陵地形坡度不大于40‰，山区地形坡度不大于60‰。第19页3.气象条件要求场址应位于住宅区下风方向，以免厂内排出废气烟尘及噪声影响住宅区居民。要正确利用风向，必须了解全年风向、频率的季节性变化规律。一般采用风玫瑰图（或称风向频率玫瑰图）来描述当地风向、频率的变化规律。第20页风玫瑰图一般按8个或16个方位制作，其制作方法如下：（1）向气象台了解当地全年、夏季、冬季的各方位风向和频率；（2）在风玫瑰图上确定风向：每条方向线由外指向中心，表示风由外吹向中心；（3）在风玫瑰图上确定频率：在每条方向线上按频率比例取点；（4）将各点用依次用直线连接起来，即得到风玫瑰图。第21页北风玫瑰图第22页一般情况下：用粗实线表示全年的风向频率变化规律。用细实线表示夏季的风向频率变化规律。用虚线表示冬季的风向频率变化规律。第23页全年有一个或两个盛行风向，最小频率风向与盛行风向相反或大致垂直时：散发烟尘的建筑物应布置在最小频率风向的上风侧。不散发烟尘的建筑物应布置在最小频率风向的下风侧。第24页北风玫瑰图第25页北风玫瑰图第26页4.水文地质要求场址所在地地下水位最好低于地下室和地下构筑物的深度；地下水对建筑物基础最好无侵蚀性。第27页5.工程地质要求场址应避开地震区、泥石流、滑坡等危险地段；避开新近堆积黄土、一级膨胀土等地址恶劣地段；不应设在矿藏区、古墓、坑穴之上。第28页6.给排水要求场址最好靠近水源，生产污水应便于经处理后排入附近的江河或城市排污系统。7.能源供应要求消耗能源多的工厂应靠近热电厂或水电厂，所需电力、蒸汽等应有可靠来源。第29页8.交通运输条件要求地点选择应考虑便于厂内、外运输的联接。合理确定采用的运输方式，运输路线应最短，且经济合理。厂内需要有铁道时，应使厂内铁道方便地与附近车站接轨，且不需进行复杂的土方工程。应尽量缩短和高速公路的衔接。第30页9.协作关系要求地点选择应考虑将来同相邻企业和依托城市在科技、信息、生产、修理、综合利用等方面建立的广泛协作关系。第31页10.施工条件要求地点选择应考虑当地及外来建筑材料的供应情况、价格，尽可能利用当地建筑材料；同时应了解施工期间的水、电、劳动力的供应条件及当地施工技术力量、技术水平等。第32页11.安全防护要求所选择的地点应考虑将来建设完成后的设施同其他设施之间是否能够满足安全、卫生、环保等各项有关规定。第33页影响设施选址的因素有很多，从宏观的选择国家或地区到微观的选择具体地点，为了以后对设施选址进行评价，可将这些因素分为与产品成本有直接关系的成本因素和与产品成本无直接关系的非成本因素两大类。成本因素和非成本因素的划分可作为选址评价的指标。三、设施选址的成本因素和非成本因素第34页第四节设施选址的评价方法从数个候选地址中决定最终的地址需要科学地决策，其关键就是评价指标和评价方法。目前常用的评价方法可分为成本因素评价法和综合因素评价法两大类。第35页在影响选址的各项因素中，绝大多数因素或大部分主要因素都属于成本因素时，可以用比较成本高低的方法来决定各候选方案的取舍，称为成本因素评价法。一、成本因素评价法第36页1.重心法选址时，在生产成本中运输费用占有较大比重的情况下，由一个工厂向多个配送中心或仓库发货时，可以用重心法选择运输费用最小的地点作为最佳场址。第37页设拟建工厂有n个配送中心、仓库或原材料供应点。已知：(xi,yi)：各配送中心、仓库或原材料供应点的坐标，其中i=1,2,…,n。hi：工厂到i处（配送中心、仓库或原材料供应点）的每单位货物单位距离所需的运输费用，又称运输费率。wi：工厂与i处间的物流量。现在欲求此工厂的位置(x,y)，使从工厂到各处的总运输费用为最小。第38页设di为工厂到i处的直线运输距离，ci为工厂到i处的运输费用，H为工厂到各处的总运输费用。22)()(iiiyyxxd22)()(iiiiiiiiyyxxwhdwhcniiiiiniiiiniiyyxxwhdwhcH12211)()(第39页但从目标函数形式可以看出，目标函数为关于x和y的连续函数，又无任何约束，其极值点必然位于驻点，可考虑求该函数的驻点的方法，求出问题的最优解。该问题的目标函数为关于x和y的二元非线性函数，无约束条件，属于非线性规划问题。niiiiiyyxxwhyxH122)()(),(max问题：第40页根据函数求极值的原理，对H分别关于x和y求偏导，令偏导数为0，可得：0)(1niiiiidxxwhxH0)(1niiiiidyywhyH0)()(1111nnnndxxwhdxxwh0)()(1111nnnndyywhdyywh第41页因为hi、wi和xi均为已知数，只须用它们将x表示出来即可。0)(1niiiiidxxwh0)(1niiiiidyywh因为hi、wi和xi均为已知数，只须用它们将y表示出来即可。0)()(1111nnnndxxwhdxxwh0)()(1111nnnndyywhdyywh第42页造成无法直接写出x和y表达式的根本原因在于di为未知变量，其中含有x和y。如果di为已知数的话，则x和y的表达式很容易写出。第43页iniiiiniiiidwhdxwhx//110)(1niiiiidxxwh011niiiiiniiiidxwhdxwhiniiiiniiiidwhdywhy//110)(1niiiiidyywh011niiiiiniiiidywhdywh第44页令为已知数，则利用上述公式可求得：0101//iidwhdxwhxniiiniiii0id)1(x0101//iidwhdywhyniiiniiii)1(y22)()(iiiyyxxd又因为将x(1)和y(1)代入可得出新的di：)1(id2121)()(iiiyyxxd第45页为已知数，利用公式可求得：)1(1)1(1//iidwhdxwhxniiiniiii)1(id)2(x)1(1)1(1//iidwhdywhyniiiniiii)2(y22)()(iiiyyxxd又因为将x(2)和y(2)代入可得出新的di：)2(id2222)()(iiiyyxxd第46页上述方法称为跌代法，跌代规则总结如下：)(1)(1//)1(kniiikniiiiiikdwhdxwhx)(1)(1//)1(kniiikniiiiiikdwhdywhy2)(2)()()()(ikikkiyyxxdniiiiiniiiiniikyyxxwhdwhcHkk12211)1()()()1()1(（1）（2）（3）第47页算法步骤（1）给出厂址的初始位置(x(k),y(k))；（2）利用式（3）计算出总运输费用H(k)；（3）将(x(k),y(k))代入式（2），计算di(k)；（4）将di(k)代入式（1），计算出改进位置(x(k+1),y(k+1))；（5）将(x(k+1),y(k+1))代入式（3）计算出H(k+1)；（6）将H(k+1)和H(k)进行比较：如果H(k+1)H(k)，将(x(k+1),y(k+1))代入式（1），计算出改进位置(x(k+2),y(k+2))；如果H(k+1)≥H(k)，说明位置(x(k),y(k))便是最优解。第48页一般将重心位置作为初始厂址位置，该重心位置距离各客户的距离相等，即iniiiiniiiidwhdxwhx//11)0(212121211)()()()(yyxxdyyxxdnniiiniiiiwhxwh11nnnnnnndwhdwhdxwhdxwh////1111111iniiiiniiiidwhdywhy//11)0(niiiniiiiwhywh1