chapt 4选址与布置09.3
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由穆德提出的，它是根据企业各个部门之间 的活动关系密切程度布置其相互位置。 将关系密切程度分为六个等级 代号 密切程度
A E I O U X 绝对重要 特别重要 重要 一般 不重要 不予考虑
34
列出导致不同程度关系的原因。
代号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 关系密切原因 使用共同的原始记录 共用人员 共用场地 人员接触频繁 文件交换频繁 工作流程连续 做类似的工作 共用设备 其它
2
4.1.1 选址决策的基本概念
设施选址概念 就是确定在何处建厂或建立服务设施 选址的重要性 设施建设的投资和速度； 在很大程度上决定了所提供的产品和 服务的成本； 影响企业的生产管理活动和经济效益。
3
4.1.2 选址决策与物流系统
选址决策与物流系统的关系 企业做出的选址决策应使企业的利润最大化，至少 使物流链处于控制之中 从物流系统的观点出发，就是要综合考虑所有的因 素，使得物流链上的每一个结点都能达到最优。
f ( x, y) wi ( x ai y bi )
最小
i 1
44
n
引进加权系数w是允许新、老设备间有不同的 流量。 该问题的一个简化特点是可以分别求出x和y 的最优值，即 这里
f ( x, y) g1 ( x) g 2 ( y)
g1 ( x)
g 2 ( y)
工艺专业化原则 按照工艺专业化特征建立的生产单位， 形成工艺专业化车间； 优点：对产品品种变化适应能力强、生 产系统可靠性高、工艺管理方便； 缺点：加工路线长、运输量大、运输成 本高、生产周期长、组织管理工作复杂 、 生产效率低等。
15
对象专业化原则 按照产品（或零部件）建立的生产 单位； 优点：提高工作地的专业化程度， 可以采用高效率的专用设备，提高 工作效率，提高生产过程的连续性， 缩短生产周期，减少运输费用，简 化生产管理工作等； 缺点：对产品品种变化的适应能力 很差。
19
布置类型 按产品布置 按对象专业化原则布置有关机器和 设备，常见的如流水生产线或产品装配 线。
加工设备
加工设备 按产品（对象）布置的示意图
20
按工艺过程布置 又称工艺专业化布置。即按照工艺专业 化原则将同类机器集中在一起，完成相同 工艺加工任务。按工艺过程布置示意图。
车床组 L L 镗床组 D 磨床组 G G L 车床 D 钻床 G 磨床
劳动力可获性 劳动密集性企业，设厂在劳动力资源丰 富、工资低廉的地区。 能源可获性与费用 耗能大的企业，如钢铁、炼铝、火力发 电厂，其厂址应该靠近燃料、动力供应 地。 厂址条件和费用 建厂地方的地势、利用情况和地质条件； 地价。
7
其它因素 政治因素 政治局面是否稳定，法制是否健全，税 负是否公平等。 社会因素 居民的生活习惯，文化教育水平，宗教 信仰和生活水平等。 自然因素 气候条件和水资源状况。
35
例： 6－1 一个快餐店欲布置其生产与服务 设施。该快餐店共分成6个部门，计划布置在一 个2×3的区域内。已知这6个部门间的作业关系 密切程度，如表6－4所示，请根据表6－4作出合 理布置。
部门1 部门2 部门3 部门4 部门5
部门6
A
E
A U
X I
U
X A A X O A A
O
作业相关图示例
25
存储物品 搬运次数 （每周）
1.电烤箱 2.空调 3.微波炉 4.音响 5.电视 6.收音机 7.其他 280 160 360 375 800 150 100
所需货 区
1 2 1 3 4 1 2 货区 通道
仓库平面示意图
家电用品仓库的存储信息
26
货区
7
2
4
6
通道
5
5
3
7
2
4
4
5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5
1
布置好的仓库平面示意图
8
4.1.4 选址的一般步骤
选择某一地区 城市设厂 工厂规模不大，需大量受过良好教育 和培训的员工； 服务业，因大部分服务业需要与顾客 直接接触； 厂地占用空间少，最好能设置于多层 建筑内； 对环境污染小。
9
选择某一地区 农村设厂 工厂规模大，需占用大量土地； 生产对环境污染较大，如噪音、 有害气体或液体； 需大量非技术性粗工； 有高度制造机密，需与周围隔离。
27
4.4 选址与布置决策的定量分析
4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.4.7 布置 量本利分析法 评分法 作业相关图法 从－至表法 新设备的布置问题 线性规划方法 计算机辅助选址决策与设施
28
4.4.1 量本利分析法
选址方案都有一定的固定成本 和变动成本的 可用于多个选址方案的比较
这里的符号表示两 者的关系绝对重要
36
解：第一步，列出关系密切程度分类 表（只考虑A和X）。 A X 1-2 1-4 1-3 3-6 2-6 3-4 3-5 4-6 5-6
37
第二步，根据列表编制主联系簇。原则是， 从关系“A”出现最多的部门开始，如本例的 部门6出现3次，首先确定部门6，然后将与部 门6的关系密切程度为A的一一联系在一起。
w
i 1
n
n
i
x ai
y bi
45
w
i 1
i
4.4.6 线性规划方法 设：n =机器数量 cij =机器i布置在j时，单位时间的成本 djr=从位置j到位置r物料移动一次的成本 fik=单位时间内机器i到机器k的平均移动 次数 Si=机器i可能布置的位置的集合
46
aijkr
f ik d jr if i k or j r if i k and j r cij
2 5
6 4
40
4.4.4 从－至表法
思想 用从-至表列出不同部门、机器或设 施之间的相对位置，以对角线元素为 基准计算各工作点之间的相对距离， 从而找出整个单位或生产单元物料总 运量最小的布置方案。 应用于 比较适合于多品种、小批量生产。
41
基本步骤 选择典型零件，制定典型零件的 工艺路线，确定所用机床设备。 制定设备布置的初始方案，统计 出设备之间的移动距离。 确定出零件在设备之间的移动次 数，和单位运量成本。 用实验法确定最满意的布置方案
D
D
L
D
接收和转运
21
按成组制造单元布置 首先根据一定的标准将结构和工艺相似的零 件组成一个零件组，确定出零件组的典型工艺 流程，再根据典型工艺流程的加工内容选择设 备和工人，由这些设备和工人组成一个生产单 元。 单元1
L 原 材 料 L L 单元3 L G P
22
D
D 单元2 G
G
L 车床 成 D 钻床 品 磨床 G 库
产品装配 用户 零售商 分销中心 零件制造商 图4-2 产品制造-销售物流网络
4
4.1.3 影响选址的因素
经济因素 政治因素 社会因素 自然因素
5
经济因素
运输条件与费用 考虑运输条件时，注意产品的性质； 生产粗大笨重的产品的工厂，靠近铁路车站 和河海港口； 制造出口的产品的工厂，厂址要接近码头等。 企业的输入与输出运输量要考虑接近原材料供 应地，还是接近消费市场。 接近原材料供应地，如：材料笨重而价格低 廉、原料易变质、运输不便河原来笨重，产 品由原料中的一小部分提炼而成。 接近消费市场地，如：产品运输不便、产品 6 变化和变质、大多数服务业等。
2
6
4
5 联系簇
38
第三步，考虑其他“A”关系部门，如 能加在主联系簇上就尽量加上去，否则 画出了分离的子联系簇。本例中，所有 的部门都能加到主联系簇上去。
2 1 3
6
4
5 X关系联系 簇
39
第四步，画出“X”关系联系图。
1
4
3
6
第五步，根据联系簇图和可供使用的区域， 用实验法安 置所有部门。
1 3
42
4.4.5 新设备的布置问题
例子 在已有的设备设施中，再安 置一台新装备。该问题的目标 是使从新设备到老设备的加权 直线移动距离的总和最小 ？
43
解体思想： 为方便起见，假设物料或人员在两台 设备或两个部门之间移动时，只能按交 叉垂直的路线运动，即两个点之间不能 走对角线。设原有设备在坐标内的点为 (a1,b1), (a2,b2),..., (an,bn)，则 目标是求出x,y使得
10
选择某一地区 城郊设厂 兼有农村与城市设厂的优点 由于现代交通和通讯发达，将 有越来越多的工厂设在城郊
11
同一地区选址若干地点 确定厂址应考虑厂区平面布置方 案，并留有适当扩充余地； 整理厂地环境的费用； 职工生活方便。 比较不同地点，作出决定
12
4.2 设备/设施布置决策
32
例2：加权法
选址因素 选址因素 交通条件 土地状况 停车场地 公众态度 扩展能力 合计 权重 权重 0.25 0.10 0.20 0.25 0.20 备选 A 70 80 70 90 90 厂址 B 100 70 60 80 80 备选厂址 C 80 100 60 90 80
33
4.4.3 作业相关图
成组生产单元布置示意图
按C形制造单元布置
C形制造单元布置示意图
机器2 机器3 机器1 机器4
入口 机器5
出口 机器6
23
U形制造单元及生产线布置
入口 出口 7 6 出口 入口 1 2
1
2
3
4
7
6
5
工人的行走路线
5
4
3
24
4.3 库房布置
例子：假设有一个家电用品仓库， 共有M个货区，分别储存7种家电。仓 库有一个出入口，进出仓库的货物都 要经过该口（如图所示）。假设该仓 库每种物品每周的存取次数如表所示， 应该如何布置不同物品的货区，使总 搬运量最小?
第4章 生产/服务设施选址与布置
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 选址决策 设备/设施布置决策 选址的一般步骤 选址与布置决策的定量分析 装配线平衡 非制造业的设施布置
1
4.1 选址决策
4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4
选址决策的基本概念 选址决策与物流系统 影响选址的因素 选址的一般步骤
4.2.1 影响企业生产单位构成的因素 4.2.2 生产单位的专业化原则和形式 4.2.3 影响生产和服务设施布置决策 的因素 4.2.4 几种典型布置形式
13
4.2.1 影响企业生产单位构成的因 素
产品的结构与工艺特点 企业的专业化与协作化水平 企业的生产规模
14
4.2.2 生产单位的专业化原则和形 式
31
例1
选址 因素 燃料可获性 水源供应充足程度 劳动力供应情况 生活条件 运输灵活性及前景 环境保护法规 税收稳定性 共计 最高 分数 300 100 250 150 200 50 50 1100 备选 A 200 80 220 120 160 30 30 840 方案 B 250 90 200 120 160 40 40 900 C 220 80 200 100 140 30 30 800
16
4.2.3 影响生产和服务设施布置决策的因素
工厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相 交叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用； 生产联系和协作关系密切的单位应相互靠近布置； 充分利用现有运输条件如公路、铁路、港口及供 水、供电等公共设施 ； 按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区； 在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占 地面积小； 工厂布置应考虑有扩建的余地。
17
4.2.4 几种典型布置形式
物料流程形式 可分为水平和垂直的流程形式； 水平：所有的设备、设施都在同一个 车间里时； 垂直：生产运作是在同一个楼层周转 时。
18
布置类型 固定式布置 加工对象位置固定，生产工人和设 备都随加工产品所在的某一位置而转移。
零部件 产品 工位器具
固定式布置示意图
aijkr 是单位时间机器i布置在位置j 和机器k 布置在位置r 物料运输费用。这个费用仅在xij 等于 xkr情况下出现。因此，总成本的表达式为：
1 xij 0
n n
如果机器i布置在位置j, 其他
n n
1 aijkr xij xkr 2 i 1 j 1 k 1 r 1
29
收入 利润 TC2
TC1
FC1 FC2
0 盈亏平衡点 Vo
V1
V2
产（销）量
30
4.4.2 评分法
全面比较不同选址方案，是一个多目标或 多准则的决策问题。 不同的目标对选址决策的重要程度不同， 就要对不同的目标分配不同的权重。 对于多目标决策问题，决策的方法有 淘汰法； 设置最低指标值； 加权和法。
A E I O U X 绝对重要 特别重要 重要 一般 不重要 不予考虑
34
列出导致不同程度关系的原因。
代号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 关系密切原因 使用共同的原始记录 共用人员 共用场地 人员接触频繁 文件交换频繁 工作流程连续 做类似的工作 共用设备 其它
2
4.1.1 选址决策的基本概念
设施选址概念 就是确定在何处建厂或建立服务设施 选址的重要性 设施建设的投资和速度； 在很大程度上决定了所提供的产品和 服务的成本； 影响企业的生产管理活动和经济效益。
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4.1.2 选址决策与物流系统
选址决策与物流系统的关系 企业做出的选址决策应使企业的利润最大化，至少 使物流链处于控制之中 从物流系统的观点出发，就是要综合考虑所有的因 素，使得物流链上的每一个结点都能达到最优。
f ( x, y) wi ( x ai y bi )
最小
i 1
44
n
引进加权系数w是允许新、老设备间有不同的 流量。 该问题的一个简化特点是可以分别求出x和y 的最优值，即 这里
f ( x, y) g1 ( x) g 2 ( y)
g1 ( x)
g 2 ( y)
工艺专业化原则 按照工艺专业化特征建立的生产单位， 形成工艺专业化车间； 优点：对产品品种变化适应能力强、生 产系统可靠性高、工艺管理方便； 缺点：加工路线长、运输量大、运输成 本高、生产周期长、组织管理工作复杂 、 生产效率低等。
15
对象专业化原则 按照产品（或零部件）建立的生产 单位； 优点：提高工作地的专业化程度， 可以采用高效率的专用设备，提高 工作效率，提高生产过程的连续性， 缩短生产周期，减少运输费用，简 化生产管理工作等； 缺点：对产品品种变化的适应能力 很差。
19
布置类型 按产品布置 按对象专业化原则布置有关机器和 设备，常见的如流水生产线或产品装配 线。
加工设备
加工设备 按产品（对象）布置的示意图
20
按工艺过程布置 又称工艺专业化布置。即按照工艺专业 化原则将同类机器集中在一起，完成相同 工艺加工任务。按工艺过程布置示意图。
车床组 L L 镗床组 D 磨床组 G G L 车床 D 钻床 G 磨床
劳动力可获性 劳动密集性企业，设厂在劳动力资源丰 富、工资低廉的地区。 能源可获性与费用 耗能大的企业，如钢铁、炼铝、火力发 电厂，其厂址应该靠近燃料、动力供应 地。 厂址条件和费用 建厂地方的地势、利用情况和地质条件； 地价。
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其它因素 政治因素 政治局面是否稳定，法制是否健全，税 负是否公平等。 社会因素 居民的生活习惯，文化教育水平，宗教 信仰和生活水平等。 自然因素 气候条件和水资源状况。
35
例： 6－1 一个快餐店欲布置其生产与服务 设施。该快餐店共分成6个部门，计划布置在一 个2×3的区域内。已知这6个部门间的作业关系 密切程度，如表6－4所示，请根据表6－4作出合 理布置。
部门1 部门2 部门3 部门4 部门5
部门6
A
E
A U
X I
U
X A A X O A A
O
作业相关图示例
25
存储物品 搬运次数 （每周）
1.电烤箱 2.空调 3.微波炉 4.音响 5.电视 6.收音机 7.其他 280 160 360 375 800 150 100
所需货 区
1 2 1 3 4 1 2 货区 通道
仓库平面示意图
家电用品仓库的存储信息
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货区
7
2
4
6
通道
5
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2
4
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5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5
1
布置好的仓库平面示意图
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4.1.4 选址的一般步骤
选择某一地区 城市设厂 工厂规模不大，需大量受过良好教育 和培训的员工； 服务业，因大部分服务业需要与顾客 直接接触； 厂地占用空间少，最好能设置于多层 建筑内； 对环境污染小。
9
选择某一地区 农村设厂 工厂规模大，需占用大量土地； 生产对环境污染较大，如噪音、 有害气体或液体； 需大量非技术性粗工； 有高度制造机密，需与周围隔离。
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4.4 选址与布置决策的定量分析
4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.4.7 布置 量本利分析法 评分法 作业相关图法 从－至表法 新设备的布置问题 线性规划方法 计算机辅助选址决策与设施
28
4.4.1 量本利分析法
选址方案都有一定的固定成本 和变动成本的 可用于多个选址方案的比较
这里的符号表示两 者的关系绝对重要
36
解：第一步，列出关系密切程度分类 表（只考虑A和X）。 A X 1-2 1-4 1-3 3-6 2-6 3-4 3-5 4-6 5-6
37
第二步，根据列表编制主联系簇。原则是， 从关系“A”出现最多的部门开始，如本例的 部门6出现3次，首先确定部门6，然后将与部 门6的关系密切程度为A的一一联系在一起。
w
i 1
n
n
i
x ai
y bi
45
w
i 1
i
4.4.6 线性规划方法 设：n =机器数量 cij =机器i布置在j时，单位时间的成本 djr=从位置j到位置r物料移动一次的成本 fik=单位时间内机器i到机器k的平均移动 次数 Si=机器i可能布置的位置的集合
46
aijkr
f ik d jr if i k or j r if i k and j r cij
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6 4
40
4.4.4 从－至表法
思想 用从-至表列出不同部门、机器或设 施之间的相对位置，以对角线元素为 基准计算各工作点之间的相对距离， 从而找出整个单位或生产单元物料总 运量最小的布置方案。 应用于 比较适合于多品种、小批量生产。
41
基本步骤 选择典型零件，制定典型零件的 工艺路线，确定所用机床设备。 制定设备布置的初始方案，统计 出设备之间的移动距离。 确定出零件在设备之间的移动次 数，和单位运量成本。 用实验法确定最满意的布置方案
D
D
L
D
接收和转运
21
按成组制造单元布置 首先根据一定的标准将结构和工艺相似的零 件组成一个零件组，确定出零件组的典型工艺 流程，再根据典型工艺流程的加工内容选择设 备和工人，由这些设备和工人组成一个生产单 元。 单元1
L 原 材 料 L L 单元3 L G P
22
D
D 单元2 G
G
L 车床 成 D 钻床 品 磨床 G 库
产品装配 用户 零售商 分销中心 零件制造商 图4-2 产品制造-销售物流网络
4
4.1.3 影响选址的因素
经济因素 政治因素 社会因素 自然因素
5
经济因素
运输条件与费用 考虑运输条件时，注意产品的性质； 生产粗大笨重的产品的工厂，靠近铁路车站 和河海港口； 制造出口的产品的工厂，厂址要接近码头等。 企业的输入与输出运输量要考虑接近原材料供 应地，还是接近消费市场。 接近原材料供应地，如：材料笨重而价格低 廉、原料易变质、运输不便河原来笨重，产 品由原料中的一小部分提炼而成。 接近消费市场地，如：产品运输不便、产品 6 变化和变质、大多数服务业等。
2
6
4
5 联系簇
38
第三步，考虑其他“A”关系部门，如 能加在主联系簇上就尽量加上去，否则 画出了分离的子联系簇。本例中，所有 的部门都能加到主联系簇上去。
2 1 3
6
4
5 X关系联系 簇
39
第四步，画出“X”关系联系图。
1
4
3
6
第五步，根据联系簇图和可供使用的区域， 用实验法安 置所有部门。
1 3
42
4.4.5 新设备的布置问题
例子 在已有的设备设施中，再安 置一台新装备。该问题的目标 是使从新设备到老设备的加权 直线移动距离的总和最小 ？
43
解体思想： 为方便起见，假设物料或人员在两台 设备或两个部门之间移动时，只能按交 叉垂直的路线运动，即两个点之间不能 走对角线。设原有设备在坐标内的点为 (a1,b1), (a2,b2),..., (an,bn)，则 目标是求出x,y使得
10
选择某一地区 城郊设厂 兼有农村与城市设厂的优点 由于现代交通和通讯发达，将 有越来越多的工厂设在城郊
11
同一地区选址若干地点 确定厂址应考虑厂区平面布置方 案，并留有适当扩充余地； 整理厂地环境的费用； 职工生活方便。 比较不同地点，作出决定
12
4.2 设备/设施布置决策
32
例2：加权法
选址因素 选址因素 交通条件 土地状况 停车场地 公众态度 扩展能力 合计 权重 权重 0.25 0.10 0.20 0.25 0.20 备选 A 70 80 70 90 90 厂址 B 100 70 60 80 80 备选厂址 C 80 100 60 90 80
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4.4.3 作业相关图
成组生产单元布置示意图
按C形制造单元布置
C形制造单元布置示意图
机器2 机器3 机器1 机器4
入口 机器5
出口 机器6
23
U形制造单元及生产线布置
入口 出口 7 6 出口 入口 1 2
1
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7
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工人的行走路线
5
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4.3 库房布置
例子：假设有一个家电用品仓库， 共有M个货区，分别储存7种家电。仓 库有一个出入口，进出仓库的货物都 要经过该口（如图所示）。假设该仓 库每种物品每周的存取次数如表所示， 应该如何布置不同物品的货区，使总 搬运量最小?
第4章 生产/服务设施选址与布置
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 选址决策 设备/设施布置决策 选址的一般步骤 选址与布置决策的定量分析 装配线平衡 非制造业的设施布置
1
4.1 选址决策
4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4
选址决策的基本概念 选址决策与物流系统 影响选址的因素 选址的一般步骤
4.2.1 影响企业生产单位构成的因素 4.2.2 生产单位的专业化原则和形式 4.2.3 影响生产和服务设施布置决策 的因素 4.2.4 几种典型布置形式
13
4.2.1 影响企业生产单位构成的因 素
产品的结构与工艺特点 企业的专业化与协作化水平 企业的生产规模
14
4.2.2 生产单位的专业化原则和形 式
31
例1
选址 因素 燃料可获性 水源供应充足程度 劳动力供应情况 生活条件 运输灵活性及前景 环境保护法规 税收稳定性 共计 最高 分数 300 100 250 150 200 50 50 1100 备选 A 200 80 220 120 160 30 30 840 方案 B 250 90 200 120 160 40 40 900 C 220 80 200 100 140 30 30 800
16
4.2.3 影响生产和服务设施布置决策的因素
工厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相 交叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用； 生产联系和协作关系密切的单位应相互靠近布置； 充分利用现有运输条件如公路、铁路、港口及供 水、供电等公共设施 ； 按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区； 在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占 地面积小； 工厂布置应考虑有扩建的余地。
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4.2.4 几种典型布置形式
物料流程形式 可分为水平和垂直的流程形式； 水平：所有的设备、设施都在同一个 车间里时； 垂直：生产运作是在同一个楼层周转 时。
18
布置类型 固定式布置 加工对象位置固定，生产工人和设 备都随加工产品所在的某一位置而转移。
零部件 产品 工位器具
固定式布置示意图
aijkr 是单位时间机器i布置在位置j 和机器k 布置在位置r 物料运输费用。这个费用仅在xij 等于 xkr情况下出现。因此，总成本的表达式为：
1 xij 0
n n
如果机器i布置在位置j, 其他
n n
1 aijkr xij xkr 2 i 1 j 1 k 1 r 1
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收入 利润 TC2
TC1
FC1 FC2
0 盈亏平衡点 Vo
V1
V2
产（销）量
30
4.4.2 评分法
全面比较不同选址方案，是一个多目标或 多准则的决策问题。 不同的目标对选址决策的重要程度不同， 就要对不同的目标分配不同的权重。 对于多目标决策问题，决策的方法有 淘汰法； 设置最低指标值； 加权和法。