1、运营管理(Operations Management),第06章 运作系统的选址和合理布置主讲：季建华教授,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,企业选址(Location),1、劳力条件(Labor Conditions)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,企业选址(Location),选择的考虑因素,1、劳力条件(Labor
2、 Conditions)产品结构调整与劳动力成本密切相关,制造业,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(04.905.9),中国劳动力成本因素分析,中国劳动力成本因素分析,中国员工周转率比较(04.905.9),中国员工周转率普遍提高,中国各地员工薪酬比较(04.905.9),中国劳动力成本因素分析,各地薪酬水平差异越发明显(04.905.9),中国物流市场竞争日趋激烈,中国薪酬指数表,二类城市人才市场的挑战,中国各地员工增长率(04.905.9),中国劳动力成本因素分析,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：
3、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,2、企业经营环境(Business Environment) 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,企业选址(Location),3、总成本(Total Cost) 土地(Land) 税收(Tax) 动力(Power) 建筑(Architecture) 汇率(Exchan
4、ge Rate)：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(Fundamental Conditions)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,5、资源供应条件(Resource Supply) 对原材料的依赖(Dependence on Raw Material) 用量大或可运性小(Great Amount or inconvenient Transportation)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(Infrastr
5、ucture) 水(Water) 电(Electricity) 煤(Coal) 通信(Communication) 三废处理(Tackling of Polluted Water,Gas and Residua),企业选址(Location),选择的考虑因素,企业选址(Location),7、靠近用户(Near to Customers)8、生活条件(Living Conditions)9、环境保护(Environment Protection) 上海化工园区10、科技依托(Science and Technology Supporting)11、政治文化(Politics and Cultu
6、re)12、扩展的条件(Expansion Conditions),选择的考虑因素,选址小案例,采购谈判地点统一化和流程与内容标准化,产品型工厂(Product-oriented Factory) 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),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,
7、运输,活牛运输,市场地区型工厂(Regional-market-oriented Factory)生产过程型工厂(Production-process-oriented Factory),企业选址(Location),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
8、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),1、程序：市场分析（Market Analysis) 考虑因素(Evaluation Facts)地区(Region Choosing)地址(Address Choosing)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),企业选址(Location),3 、方法 (1) 分级加权法(Classification by Weight)(2) 线性规划方法(Linear Programming),位置的选择程序和方法,企业选址(Location),3 、方法
9、(1) 分级加权法(Classification by Weight)(2) 线性规划方法(Linear Programming),位置的选择程序和方法,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。,原有工厂的生产量及到各仓库的运输成本,新方案的生产量及到各仓库的运输成本,(1)当建立工厂X时,目标函数：MIN Z=CijXij 约束方程： x11+x12+x13
10、+x1415 x21+x22+x23+x246 x31+x32+x33+x3414 x41+x42+x43+x4411 x11+x21+x31+x4110 x12+x22+x32+x4212 x13+x23+x33+x4315 x14+x24+x34+x449 Xij0其中Cij是单位运输成本；Xij是运输数量。 运行程序，计算结果。,(2)当建立工厂Y时,目标函数：MIN Z=CijXij约束方程： x11+x12+x13+x1415 x21+x22+x23+x246 x31+x32+x33+x3414 x41+x42+x43+x4411 x11+x21+x31+x4110 x12+x22+
11、x32+x4212 x13+x23+x33+x4315 x14+x24+x34+x449 Xij0其中Cij是单位运输成本；Xij是运输数量。 运行程序，计算结果。,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,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,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,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
12、务约束下服务成本最小化,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,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（median problem）、覆盖问题(covering problem)此外，在两类基础问题的延伸上，又产生了许多新的问题,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NPcomplete问题对中等规模的P中值
13、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,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,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,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(probabili
14、stic approach)、场景规划法（scenario planning approach）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。,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。,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
15、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。,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,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(Production System Goal)生产需求量预测(Demand forecast)工艺要求(Process Require
16、ment)建筑物的总数或场地的有效空间总数,物质系统的布置(Facility Layout),1、布置决策的依据,物质系统的布置(Facility Layout),教室布置,物质系统的布置(Facility Layout),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,物质系统的布置(Facility Layout),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,物质系统的布置(Facility
17、 Layout),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！,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(Production System Goal)生产需求量预测(Demand forecast)工艺要求(Process Requirement)建筑物的总数或场地的有效空间总数,物质系统的布置(Facility Layout),1、布置决策的依据,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(Transportation
18、 Conditions)4、合理划分大区,物质系统的布置(Facility Layout),5、尽量提高建筑利用系数6、为扩建改建(Expansion and Rebuilding)留有余地7、注意改善内部环境(Internal Environment)8、可调性(Flexibility),物质系统的布置(Facility Layout),螺旋法(Means of Helix)a、统计单位之间的流量(Flow)b、计算流量级别(Levels of Flows)c、布置相邻位置(Adjacent Position)d、按实际面积调整(Adjust by Actual Area)e、评价(Eval
19、uate),3、企业总体布置方法,物质系统的布置(Facility Layout),螺旋法(Means of Helix)a、统计单位之间的流量(Flow)b、计算流量级别(Levels of Flows)c、布置相邻位置(Adjacent Position)d、按实际面积调整(Adjust by Actual Area)e、评价(Evaluate),3、企业总体布置方法,物质系统的布置(Facility Layout),流量级别(Levels of Flows),单向：01-02, 01-04, 02-05, 06-07, 01-03, 01-06, 03-05, 03-02, 04-05,
20、 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(Facility Layout),螺旋法(Means of Helix)a、统计单位之间的流量(Flow)b、计算流量级别(Levels of Flows)c、布置相邻位置(Adjacent Position)d、按实际面积调整(Adjust by Actual Area)e、评价(Evaluate),3、企业总体
21、布置方法,物质系统的布置(Facility Layout),螺旋法(Means of Helix)a、统计单位之间的流量(Flow)b、计算流量级别(Levels of Flows)c、布置相邻位置(Adjacent Position)d、按实际面积调整(Adjust by Actual Area)e、评价(Evaluate),3、企业总体布置方法,物质系统的布置(Facility Layout),评价(Evaluation),有流量而不相邻的部门: 04-05,05-06总流量(Total flow)为6总失效率为(Total invalidation rate): 6/67=9%,企业总体
22、布置方法螺旋法,物质系统的布置(Facility Layout),关系图法(Relationship Diagramming)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(Position Relationship) d、按实际面积调整(Adjust by Actual Area)e.评价(Evaluate),企业总体布置方法关系图法,物质系统的布置(Facility Layout),关系重要程度分类表,重要程度原因表,物质系统的布置(Facility Layout),关系图法(Relationship Diagramming)a
23、、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(Position Relationship) d、按实际面积调整(Adjust by Actual Area)e.评价(Evaluate),企业总体布置方法关系图法,物质系统的布置(Facility Layout),关系图法(Relationship Diagramming)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(Position Relationship) d、按实际面积调整(Adjust by Actual Are
24、a)e.评价(Evaluate),企业总体布置方法关系图法,物质系统的布置(Facility Layout),关系图法(Relationship Diagramming)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(Position Relationship) d、按实际面积调整(Adjust by Actual Area)e.评价(Evaluate),企业总体布置方法关系图法,物质系统的布置(Facility Layout),1.根据工作流程的布置(Layout by Working Process)a、产品布置（Product
25、 or Cellular Layout) 加工路线(Sequence of Manufacturing Process) 柔性(Flexibility)b、工艺过程布置(Functional Layout) 百货商店 医院c、定位布置(Fixed Layout)d、混合布置(Mixed Layout),4、基本布置形式,物质系统的布置(Facility Layout),1.根据工作流程的布置(Layout by Working Process)a、产品布置（Product or Cellular Layout) 加工路线(Sequence of Manufacturing Process) 柔
26、性(Flexibility)b、工艺过程布置(Functional Layout) 超市 医院c、定位布置(Fixed Layout)d、混合布置(Mixed Layout),4、基本布置形式,物质系统的布置(Facility Layout),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,工艺过程布置-产品在专门化的加工中心之间移动,工艺过程布置,1.根据工作流程的布置(Layout by Working Process)a、产品布置（Product or Cellular Layout) 加工路线(Sequenc
27、e of Manufacturing Process) 柔性(Flexibility)b、工艺过程布置(Functional Layout) 超市 医院c、定位布置(Fixed Layout)d、混合布置(Mixed Layout),4、基本布置形式,物质系统的布置(Facility Layout),2.根据生产系统功能布置(Production System Layout by Function) a、存储布置(Storage Layout)b、销售布置(Sales Layout)c、混合布置(Mixed Layout),4、基本布置形式,物质系统的布置(Facility Layout),2
28、.根据生产系统功能布置(Production System Layout by Function) 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(Mixed Layout),4、基本布置形式,物质系统的布置(Facility Layout),2.根据生产系统功能布置(Production System Layout by Function) 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(Mixed Layout),4、
29、基本布置形式,物质系统的布置(Facility Layout),2.根据生产系统功能布置(Production System Layout by Function) a、存储布置(Storage Layout)b、销售布置(Sales Layout)c、混合布置(Mixed Layout),4、基本布置形式,物质系统的布置(Facility Layout),1.单行布置(Single-Line Layout) 从至表法(From-to Diagramming)2.双行布置(Double-Line Layout)3.CRAFT(Computerized Relative Allocation o
30、f Facilities Technique) 需要的数据: 工艺流程(Process Procedure) 运输费用(Transportation Cost) 初始方案(Initial Program),4、部门内部的布置方法,物质系统的布置(Facility Layout),1.单行布置(Single-Line Layout) 从至表法(From-to Diagramming)2.双行布置(Double-Line Layout)3.CRAFT(Computerized Relative Allocation of Facilities Technique) 需要的数据: 工艺流程(Proc
31、ess Procedure) 运输费用(Transportation Cost) 初始方案(Initial Program),4、部门内部的布置方法,物质系统的布置(Facility Layout),部门内部的布置方法双行布置,物质系统的布置(Facility Layout),零件移动次数的排队,次序,相关设备,次数,次序,相关设备,次数,1,2,3,4,5,6,7,8,9,8,6,3,2,2,1,1,1,1,10,11,12,1,1,1,物质系统的布置(Facility Layout),相邻从至线9条超邻从至线3条超极限标准=（6+1+8）*（2-1）=15,物质系统的布置(Facility
32、 Layout),相邻从至线8条超邻从至线4条超极限标准=4,方案一,物质系统的布置(Facility Layout),2,相邻从至线1条超邻从至线1条超极限标准=1,方案二,物质系统的布置(Facility Layout),1.单行布置(Single-Line Layout) 从至表法(From-to Diagramming)2.双行布置(Double-Line Layout)3.CRAFT(Computerized Relative Allocation of Facilities Technique) 需要的数据: 工艺流程(Process Procedure) 运输费用(Transportation Cost) 初始方案(Initial Program) 40个部门 迭代不到10次,4、部门内部的布置方法,物质系统的布置(Facility Layout),物质系统的布置(Facility Layout),作业：p138,7(有改动）,
