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第18章 全球化的设施选址方法 (5)

2网络设施选址考虑的三个方位

网络设施中的新址选择不仅要决定新设施的地点位置,还必须同时考虑添加新设施后整个网络的工作任务重新分配的问题,以达到整体运营效果最优的目的。 全球化网络设施中的新址选择不仅要决定新设施的地点位置,还必须同时考虑添加新设施后重新分配整个网络的工作任务的问题,以达到整体运营效果最优的目的。而各个设施的最优运营规模或生产能力问题又会受工作任务的重新分配的影响。所以,在网络设施中的新址选择中,至少要将位置、工作任务的重新分配及生产能力三个方位同时考虑和解决。

对于制造系统或流通系统的网络设施选址来说,通常将网络设施中的某一处所提供产品或服务的对象(例如某一工厂、某一仓库、某一配送中心等)自主地加以选择,所以常用的方法之一是把市场分成多个区域,分别在每个区域内设置必要的设施,利用这些设施提供该区域内的服务。如果某一市场区域进一步扩大或某一区域内的需求增大,则可以通过选址增加新的设施,或在原设施基础上扩建。因此,对于这样的企业和生产运作系统来说,上述问题的三个方位主要根据生产厂、配送中心、仓库等不同设施之间的联系和功能作用来考虑。后面我们将利用运输表法给出一个解决这种三方位问题的具体方法。

而对于服务和零售系统来说,恰恰与制造、流通系统相反,它们是由顾客来选择能够提供给他们服务的设施,因此这一特点要求使用不同的方法来决定选择的三方位问题。在这种情况下,由于顾客选择的随机性很大,最简单的方法是采用反复试行方法。决策者首先选择一个试验性的位置,对顾客选择利用该设施的程度进行设想或预测,依据这种预测进行工作任务的重新分配并估计能力需求,然后评价该方案的效果,最后设想出几个不同的方案,进行比较决定。当然,也可以利用数学模型的方法进行求解。

二、网络设施选址的全球化实现

1多重心法

前面我们在讲述单一设施选址情况时详细介绍了重心法的应用,在进行网络设施选址时,同样可以应用重心法。如果我们在多点布局时使用重心法,就可以发现网络设施选址问题的特点。

我们知道,重心法是一种以微积分为基础的数学模型,用来找出起点与终点之间使运输成本最小的中介设施的位置。在单一设施选址当中,要确定的点只有一个,而在网络设施选址中,要确定的点不止一个,这就有必要将起点与终点预先分配给位置待定的设施,从而形成个数等于待选址设施数量的起点与终点群落。随后,找出每个起点与终点群落的重心点。针对具体设施进行起点与终点分配的方法很多,尤其是在考虑多个设施位置及问题涉及众多起点与终点时。方法之一是把相互间距离最近的点组合起来形成群落,找出各群落的重心位置,然后将各点重新分配到这些位置已知的设施,找出修正后的各群落新的重心位置,重复上述过程直到不再有任何变化,这样就完成了特定数量设施位置选址的计算。同时,该方法也可以针对不同数量的设施位置重复计算过程。

在网络设施选址决策当中,如果能够评估所有分配起点与终点群落的方式,那么该方法是最优的。尽管如此,在实际运用当中,由于计算极其复杂,显得不是很现实,因此还需要使用其他方法。

2运输模型法

运输模型法的目的是要决定一个最佳运输模式,从而实现将货物从几个供应地发送到几个需求地,并且实现整个生产、运输成本的最小化。这是每个大型企业在进行全球化设施选址当中都会面临的决策问题。大众集团复杂的供求网络就是一个很好的范例。大众汽车和部件在世界的分销对于上述问题,虽然也可以用线性规划方法加以解决,但人们常常使用更有效的能达到特定目的的算法来研究这类问题。运输模型就是其中一种。与线性规划法一样,运输模型先要求出一个初始可行解,然后一步步地深入,直到找出一个最优解。它比线性规划法更容易计算。

运输表法是一种迭代方法,用来在m个“供应源”和n个“目的地”之间决定一个任务分配方法,使得运输成本最小。这种方法实际上是线性规划法的一种特殊形式,可用来对网络设施选址进行优化,它也可用来决定一个最优生产计划或最优服务台设置。这里,我们仅使用这种方法来解决网络设施中的选址问题,其中的“供应源”为制造产品的工厂,“目的地”为配送中心。

运输表法并不能把网络设施选址问题的三个方位全顾及到,而是在设施位置和各个设施的生产能力给定的条件下,求得最优运输方式。因此,在进行全球化网络设施选址当中,管理者必须对“位置”和“生产能力”两个因素变量进行多种组合,在每一种组合下分别使用此方法,寻求一个最优的运输方式和最优位置。此外,运费最优并不是这种方法得到最优选择的惟一考虑,还需要考虑投资成本、生产成本以及其他一些定性因素,才能得出最终正确的决策结果。

表3-8 运输表法的模型示例

配送中心 运量与运费工 厂配 送 中 心123生产能力

AB需求

运输表法的基本模型如表3-8所示。其中工厂就是“供应源”(已有工厂或准备新建的工厂),配送中心就是“目的地”。对于这样一个运输问题,无论是用手工计算还是计算机求解,首先都需要建立一个该表所示的这样的矩阵。表中的行和列分别代表工厂和配送中心(最后一行和最后一列除外),矩阵中的每一个单元中应填入从该格所在行的工厂向该格所在列的配送中心运输的量,其中单位运输成本表示在该单元的右上角。我们假定运输成本与运输量成正比。

在上述模型中,每一行运输量的和应该等于该行所代表的工厂的生产能力,每一列运输量的和应该等于该列所代表的配送中心的需求,分别以矩阵的最后一行和最后一列表示,该生产能力总量应该等于需求总量。

3德尔菲分析模型法

在全球化网络设施选址当中,选址分析涉及多个设施和多个目标,其决策目标相对模糊,甚至带有感情色彩。对于这类选址问题我们可以使用德尔菲分析模型法进行分析,该模型在决策过程中考虑了各种影响因素。协调小组、预测小组和战略小组是在使用德尔菲分析模型时所涉及的三个小组,每个小组在决策中发挥不同的作用。使用该模型的步骤如下:

(1)成立预测和战略两个小组

从企业内外抽选人员组成顾问团,充当协调者,负责设计问卷和指导德尔菲调查。然后再从顾问团中选出一部分人成立两个小组。即负责预测社会的发展趋势和影响组织的外部环境的预测小组和确定组织的战略目标及其优先次序的战略小组。但其中战略小组的成员应从组织中各部门的高层经理人员中挑选。

(2)识别威胁和机遇

经过几轮问卷调查后,预测小组应该向协调小组报告社会的发展趋势、市场出现的机遇以及组织所面临的威胁。这一阶段,要尽可能听取多数人的意见。

(3)确定组织的战略方向与目标

协调小组将预测小组的调查结果进行分析整理之后反馈给战略小组。战略小组利用这些信息来确定组织的战略方向与战略目标。

(4)依据战略方向与目标提出备选方案

一旦战略小组确定了组织的战略方向和长期目标,就应集中精力提出各种备选方案。备选方案主要是对工厂现有设施的扩充或压缩,和对工厂的全部或局部位置进行变更。

(5)对备选方案进行优化

将所提出的备选方案提交给战略小组中的有关人员,让他们对各备选方案进行主观评价。如果评价复杂,可用AHP法加以量化。

在充分考虑组织优势和劣势的基础上,该模型可识别出组织的发展趋势和机遇。此外,该模型还将企业的战略目标考虑进去,在现代企业中被视为一种典型的综合性群体决策方法而广泛使用。

4启发法

库恩(Kuehn)和汉泊格(Hamburger)建立的启发法是一种用于仓库选址问题的经典方法,一直沿用至今,已成为设施选址中的常用方法。所谓启发法是指有助于减少求解平均时间的任何原理或概念。有时用启发法表示指导问题解决的经验原则。当经验原则运用在网络设施选址过程中时,这类洞悉求解过程的经验可迅速地从大量备选方案中找出好的解决方案。虽然不一定能找到最优解,但由于使用该方法所带来的合理的计算机运算时间和内存要求,可以很好地表现实际情况,可以得到质量满意的解,所以在仓库选址时人们仍然大量使用该方法。

我们通过了解实际应用中常常遇到的网络设施选址问题的特点来帮助理解启发模型对现实问题的解决。

选址问题实际上就是对与选址有关的成本进行的一种权衡。这些成本主要包括:生产与采购成本;仓储和运输成本;仓库固定成本;库存持有成本;仓库订单和客户订单处理成本;仓库内向、外向运输成本。

地理位置的差异、货物数量和运输批量的特征、政策的差异以及规模经济的特点都能从上述各类成本类别当中反映出来。

直接的悖反关系存在于库存、仓储和固定成本与出入库运输成本之间。生产成本和订单处理成本之间也存在悖反关系,但在该图中没有充分反映出来。选址模型的目标就是在给定客户服务水平和其他实际条件的限制下,找出使总的相关成本最低的设施布局。

运输成本随分拨系统内仓库数量的增加而下降。实际当中一般也是如此,当系统内仓库数量增多时,仓库距顾客更近,因而内向运输成本上升。而相对来说,外向运输成本下降的幅度更大。这样,运输成本曲线持续下降,直到系统内仓库数量过多,以至于实际上无法保证到达所有仓库的运输都达到整车批量。这时,运输成本曲线又会逐渐上升。

设施选址问题中的一般成本悖反规律图3-3中,随着系统内仓库数量的增加,库存持有成本和仓储成本曲线上升的速度渐趋缓慢。这主要是由企业的库存政策、政策执行方式和网络固定成本增加所导致的。

启发法可以由前面已介绍过的多重心法推出。特定数量仓库的选址问题是这种方法所要解决的。

启发法在运用时只考虑运输成本,因此可能需要增加诸如库存和仓库固定成本等项成本,以产生一个更具代表性的总成本。对不同仓库数量下的设施位置进行反复求解,通过这个过程,我们可以找出最佳仓库数量及其相应的仓库位置。

无论该方法存在什么样的缺点,如果我们在进行网络设施选址当中只能得到极少的信息,那么这一方法还是有价值的。我们可以先用该方法得出备选设施位置,再用更有效的方法进行更加全面的评估。

三、网络设施选址方法评述

对于网络设施选址方法,尽管各种模型的适用范围和解法不同,但是任何模型在一定条件下都可以加以应用,以得出有价值的结果。 网络设施选址模型给管理人员制定措施、进行决策带来的帮助是巨大的。该类方法适用于各行各业,诸如零售、消费品和工业品等。从包含上百个仓库、30多类产品、10多个工厂、上百个消费需求区的大型供应—分拨网络,到由上百家供应商供应一家主仓库,而后供应客户的供应网络。这些模型之所以如此受欢迎,其主要原因是它们具有不可比拟的优点。诸如提供了解决企业管理中重大问题的决策依据;强大有效,可以多次重复用于各种形式的物流网络设计,且能提供规划所需的细节;适用模型的成本不高,而使用带来的收益远远超出其应用成本;模型要求的数据信息在大多数企业很容易获得,等等。

虽然如此,然而在实际当中,这些模型还没有完全发挥出作用。

第一,库存政策、运输费率结构和生产/采购规模经济中会出现非线性的、不连续的成本关系,这些关系难以用数学上的模型加以表述解决。

第二,网络设施选址模型如果想得到进一步的发展,应该更好地解决库存和运输同步决策的问题,而不应该分别以近似的方法解决各个问题,而代替真正一体化的网络规划模型。

第三,网络设计过程中应该更多地关注收入效应。

第四,要求模型与企业的管理信息系统取得更紧密的联系,以便迅速得到模型运算所需的数据,便于管理人员和规划者使用,这样模型才能经常被用于策略性规划、预算,而不是仅仅用于偶尔为之的战略规划。

总而言之,尽管各种模型的适用范围和解法不同,但是任何模型在一定条件下都可以加以应用,以得出有价值的结果,使现有技术更易于使用,更便于决策者利用。这种选址模型必然会成为未来的发展方向。

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