设施选址及其评价
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地面积水的排泄，最好是厂区地势能自一面或自中心向四周呈0.004的 斜率倾斜。
❖ 风向 场址应位于住宅区下风方向，以避免废弃烟尘及噪声影响住宅居民
。但同时不能位于已有工厂的下风方向，以避免烟尘影响。
河南工程学院 孙文清
4.2.2 对具体建厂地点的要求
❖在总平面布置决定厂区与住宅区的相互位置，应制作出表示该地最 频繁的风向及风速的风玫瑰图（或称风向图）。
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4.2.1 影响场址选择的主要因素
❖ 基础设施 主要考虑交通道路、邮电通信、动力、燃料管线等基础设施，这
对工厂投资多少影响很大。此外，土地征用、拆迁、平整等费用，也 需要考虑的。应尽量不选用耕地、农业生产用地来建工业设施。 ❖ 配套供应
对制造业而言，大型机电产品需要数量众多的零部件厂与之配套 供应，即配套供应商，这对于及时供应零部件、支持精益生产、保证 生产连续性、降低总成本都有重要的意义。
要进行的生产、储存、维修、管理等方面的作业
设施的组成、主要作业单位的概略面积及总面积草图
需要资源（原料、材料、动力、燃料、水等）的估算数量、
质量要求、供应链渠道
产生的废物及其估算数量
概略运输量及运输方式的要求
需要的职工概略人数及等级要求
外部协作条件
河南工程学院
孙文清
例：某公司总部场址的具体要求
位置 (xd(1), yd(1)) ； 4）利用式(4-6)计算出与(xd(1), yd(1))相应的总运输费用T(1) ；
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2.重心法
重心法迭代计算步骤（续）：
5）将T(1)与T(0)进行比较，若T(1)<T(0) 则返回步骤3)的计算，再将(xd(1), yd(1))代 入式(4-5)、(4-9)和(4-10)中，计算出工厂第二次改进位置(xd(2), yd(2))；若 T(1)>T(0)则说明初始位置(xd(0), yd(0))便是最优解，停止迭代；
6）如此反复迭代计算，直至T(k+1)>＝T(k) ，求出(xd(k),yd(k))这一最优解为止。 提示：
❖ 初始位置的确定： ❖ 1，原则上可取任意值，不管取什么值，总会收敛到一个相同值。 ❖ 2，为减少迭代次数，一般以由重心法求出的重心坐标值为初始解。 本例题启示：自强不息。
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4.1.2 场址选择的步骤和主要内容
❖ 场址选择的步骤： ⑴ 准备阶段 ⑵ 地区选择阶段 ⑶ 地点选择阶段
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（1）准备阶段
❖主要工作内容是明确对选址目标提出的要求，并提出选址所需要的
技术经济指标。这些要求包括：
企业生产的产品品种及数量（生产纲领或设施规模）
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4.2.3 影响设施选址的成本和非成本因素
❖为方便以后对设Biblioteka Baidu选址的评价，可将众多影响因素分为成本因素和 非成本因素。
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4.3 场址选择案例
❖一重型机械厂选择场址。此厂年产量为3万吨的重型机器， 根据类似资料提出工厂的必要面积为60～65公顷，经选址小 组工作决定，图4-3所示A、B、C三个场址为候选位置。
(1)对于A、B两方案，设在M点生产成本相同，且产量为QM，则
即
可得，QM = 2.61万件
(2)对于B、C两方案，设在N点生产成本相同，且产量为QN，则
可得，QN = 9.23万件
结论：如按生产成本最低为标准，当产量低于2.61万件时选A址，产
量在2.61和9.23万件之间时选B址，产量大于9.23万件时选C址 。
各阶段都要提出相应报告，尤其是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。
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对选址目标的要求：生产规模、人力、 物料、水电、运输等
设 施
对可选地址调查：社会、经济、资源、 气象、运输、环境等
选
址
程
选址评价与优化
序
框
图
河南工程学院 确孙定文最清终选址方案
主要考虑当地政府政策法规、金融、税收等情况和制度。注意当 地的政治环境是否稳定。 ❖ 资源条件
地区选择应该考虑主要原材料、燃料、动力、水资源等资源条件 。不同的制造行业对资源有不同的要求：纺织厂应建在棉花产区；发 电、食品、酿酒都需要大量的水，必须建在水资源有保障的地区。
此外，还应充分考虑人力资源、工人素质、工资水平。
……(4-9)
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……(4-10)
院 孙文清 08.3
高斯-塞德尔迭代法算例：
k
01
2
。。 9
10
。。
x1 0 1.6667 0.8333
1.0005 0.9998 1
x2 0 2.5
1.6667
2.0004 1.9997 2
2.重心法
重心法迭代计算步骤：
1）给出式工厂初始位置(xd(0), yd(0))； 2）利用式(4-6)计算出与(xd(0), yd(0))相应的总运输费用T(0)； 3）将(xd(0), yd(0))分别代入式(4-5)、(4-9)和(4-10)中，计算出工厂的改进
4设施选址及其评价
4 设施选址及其评价
本章内容： 4.1 设施选址的意义及其一般程序 4.2 影响场址选择的主要因素 4.3 场址选择案例 4.4 选址的评价方法
知识重点：遴选影响场址选择的主要因素；选址的评价方法。 知识难点：选址的评价方法。
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4.1.1 概述
1. 场址选择最常见的错误 对场址缺乏充分的调查研究和勘察 不能客观地对待可行分析，凭主观意愿作出决定 选址工作过于仓促 忽视了不适合本设施特点的自然条件、市场条件、
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4.2.2 对具体建厂地点的要求
❖ 面积与外形 建厂地点的面积与外形均应能按生产过程的需求把所有工场和建筑
物合理地容纳下来。
❖ 铁道与公路 厂内有铁道时，应能使其方便地与附近车间衔接，且不需要进行
复杂的土方工程。应尽量缩短和高速公路的衔接。
❖ 土质与倾斜度 避免选择地势不平、土质松软的地点建厂；但过分平坦则不利于
图4-2 风玫瑰图(风向图)
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4.2.2 对具体建厂地点的要求
❖ 建厂地点的土壤情况 要求施工不需要进行复杂的基础改造工程（如填高、挖低等）；不
能选择已开采过的矿坑上面避免崩塌危险。不能选择古墓。 ❖ 地下水位
建厂地点的地下最高水位应尽可能低于厂房的地下建筑物如地下室 、油库的深度。
图4-4 重心法选址坐标图 河南工程学院 孙文清
2.重心法
已知：αj ：工厂到各处j的每单位物流量单位距离所需的运输 费 用（运输费率） ωj：工厂到各处j的物流量 dj： 工厂到各处的直线运输距离
此外有，
……(4-5)
工厂到各处总运输费用为：
……(4-6)
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2.重心法
则新建工厂的地址为：
运输条件等因素 缺乏长远考虑，确定的场址限制了发展
❖因此，场址选址应该联合多方面的力量，进行周密的调 查研究，认真分析比较和慎重决策定案。
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4.1.1 概述
2. 设施选址的类型 单一设施的场址选择
主要根据已有的产品、新产品和生产规模来为一个 独立的设施选择最佳位置，问题较简单。 复（综）合设施的场址选择
• 进行地质水文的初步勘察和测量，取得有关勘察资料。 • 收集当地有关交通运输、供水、供电、通信、供热、排水设施
的资料，并交涉有关交通运输线路、公用管线的连接问题。
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（3）地点选择阶段
• 收集当地有关运输费用、施工费用、建筑造价、税费等经 济资料。 • 对各种资料和实际情况进行核对、分析和各种数据的测算 ，经过比较，选定一个合适的场址方案。
一个企业要为其所属的多个工厂、仓库、分销服务 中心选择合适的地址，使这些设施数量、位置和规模达 到优化，这是复杂的问题。
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4.1.1 概述
3. 场址选择的任务 ❖ 在已确定的地理区域内，经过调查研究、现场勘察，选
出几个条件较好的场址，然后进行分析、比较、筛选， 最后得出一个最满意的场址，推荐给上级决策部门作最 后批准和决定。
4.2.1 影响场址选择的主要因素
市场情况 社会环境 资源条件 基础设施 配套供应
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4.2.1 影响场址选择的主要因素
❖ 市场情况 设施的地理位置和客户越接近越好，产销两地接近，运输成本减
少， 从大大降低总成本。要考虑地区对产品和服务的需求情况，消费 水平要和产品与服务相适应。 ❖ 社会环境
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4.3 场址选择案例
A和B互有利弊：
(1) A多建铁路费用 = B多建热电站管道费用 (2) A建较短下水道的优点 vs. A建较长上水道的缺点 (3) A因铁路和公路支线延长而产生的运输费用 > B因热水管
道延长而产生的生产费用
A、B权衡， B多出一个优点，作为厂址更合适。
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如何求初始位置（坐标 ）
❖ 原理：由多个质点组成的系统中，其质量等于所有各个质 点质量的总和，其重力矩等于各个质点重力矩。
A （x1，y1）
B （x2，y2）
P （x，y）
C （x3，y3）
D （x4，y4）
模型
E （x5，y5）
如何求初始位置（坐标 ）
❖ 设第i个企业的坐标为(xi,yi)，i=1,2,…,n，它所具有的物流
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1. 盈亏点平衡法
讨论与思考：量本利法和盈亏点平衡法的统一
Vs.
可以统一为
其中： ：
FC1为先行者位置；FC2为后来者位置；
VC2为后来者变动速率；VC1为先行者变动速率；
启示：先天不足，后天努力。
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2.重心法
当产品成本中运输费用所占比重较大，企业的原材料由多个 原材料供应地提供或其产品运往多个销售点，可以考虑用重 心法选择运输费用最少的场址。 问题描述见图4-4.
v 进行备选地区方案的分析比较，提出一个合适地区的初步意见。
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（3）地点选择阶段
• 组成场址选择小组到初步确定地区内的若干备选地点进行调查 研究和勘测。其主要工作包括：
• 从当地城市建设部门取得备选地点的地形图和城市规划图，征 询关于地点选择的意见。
• 从当地气象、地质、地震等部门取得有关气温、气压、温度、 湿度、降雨及降雪量、日照、风向、风力、地质、地形、洪水 、地震等的历史统计资料。
4.4 选址的评价方法
成本因素评价方法
选址的评价方法
综合因素评价方法
盈亏点平衡法 重心法 线性规划法 启发式方法 分级加权评分法
因次分析法
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4.4.1 成本因素评价
1.盈亏点平衡法 2.重心法 3.线性规划法 4.启发式方法
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1. 盈亏点平衡法
盈亏点平衡法是工程经济和财务管理中基本而又常用的 方法。该方法建立在产量、成本、预测销售收入的基础之上 。
在选址评价中可用以确定特定产量规模下，成本为最低 的设施选址方案。
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1. 盈亏点平衡法
例4-1 某外资企业拟在国内新建一条生产线，确定了三个备选场址，由 于各场址土地费用、建设费用、原材料成本不尽相同，从而生产成本也 不相同，三个场址的生产成本已经计算如下表，试确定最佳场址。
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候选场址
热电站
河图4南-3工A程、学B、院C三个厂孙址文的清位置图
4.3 场址选择案例
不采用C址，因其有如下缺点: (1) 厂址处于采砂场内，砂坑深3.5m左右，因而增加平整厂区及
建筑费用。 (2) 距本区热电站2.7km，在输送电力、蒸汽及热力的管道方面
比A、B两方案要增加1km管线，因而增加建设和管理费用。 (3) 厂址与城市规划及地区规划均无联系，形成孤立状态。 (4)工人从住宅区到工厂比其他方案多走1km，并需穿过铁路。
1. 盈亏点平衡法
解题思路：找到两种状态下关键变量的临界点。 例：量本利分析方法：
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1. 盈亏点平衡法
解题思路：本题可以画图。
成本
N C
M
B A
QM
产量 QN
解：先求A、B两方案的交点产量，再求B、C两方案的交点产量，从而决
定不同生产规模下的最优选址。
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1. 盈亏点平衡法
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场址技术经济指标举例
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（2）地区选择阶段
❖ 主要为调查研究收集资料：
v 走访行业主管部门和地区规划部门，收集并了解有关行业规划、地区 规划对设施布点的要求和政策，报告本设施的生产（服务）性质、建 设规模和场址要求，征询选址意见。
v 对可选地区调查，进行有关社会经济环境、资源条件、运输条件、气 象条件、交通运输条件等情况的调查研究，收集有关资料。
❖ 风向 场址应位于住宅区下风方向，以避免废弃烟尘及噪声影响住宅居民
。但同时不能位于已有工厂的下风方向，以避免烟尘影响。
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4.2.2 对具体建厂地点的要求
❖在总平面布置决定厂区与住宅区的相互位置，应制作出表示该地最 频繁的风向及风速的风玫瑰图（或称风向图）。
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4.2.1 影响场址选择的主要因素
❖ 基础设施 主要考虑交通道路、邮电通信、动力、燃料管线等基础设施，这
对工厂投资多少影响很大。此外，土地征用、拆迁、平整等费用，也 需要考虑的。应尽量不选用耕地、农业生产用地来建工业设施。 ❖ 配套供应
对制造业而言，大型机电产品需要数量众多的零部件厂与之配套 供应，即配套供应商，这对于及时供应零部件、支持精益生产、保证 生产连续性、降低总成本都有重要的意义。
要进行的生产、储存、维修、管理等方面的作业
设施的组成、主要作业单位的概略面积及总面积草图
需要资源（原料、材料、动力、燃料、水等）的估算数量、
质量要求、供应链渠道
产生的废物及其估算数量
概略运输量及运输方式的要求
需要的职工概略人数及等级要求
外部协作条件
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例：某公司总部场址的具体要求
位置 (xd(1), yd(1)) ； 4）利用式(4-6)计算出与(xd(1), yd(1))相应的总运输费用T(1) ；
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2.重心法
重心法迭代计算步骤（续）：
5）将T(1)与T(0)进行比较，若T(1)<T(0) 则返回步骤3)的计算，再将(xd(1), yd(1))代 入式(4-5)、(4-9)和(4-10)中，计算出工厂第二次改进位置(xd(2), yd(2))；若 T(1)>T(0)则说明初始位置(xd(0), yd(0))便是最优解，停止迭代；
6）如此反复迭代计算，直至T(k+1)>＝T(k) ，求出(xd(k),yd(k))这一最优解为止。 提示：
❖ 初始位置的确定： ❖ 1，原则上可取任意值，不管取什么值，总会收敛到一个相同值。 ❖ 2，为减少迭代次数，一般以由重心法求出的重心坐标值为初始解。 本例题启示：自强不息。
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4.1.2 场址选择的步骤和主要内容
❖ 场址选择的步骤： ⑴ 准备阶段 ⑵ 地区选择阶段 ⑶ 地点选择阶段
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（1）准备阶段
❖主要工作内容是明确对选址目标提出的要求，并提出选址所需要的
技术经济指标。这些要求包括：
企业生产的产品品种及数量（生产纲领或设施规模）
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4.2.3 影响设施选址的成本和非成本因素
❖为方便以后对设Biblioteka Baidu选址的评价，可将众多影响因素分为成本因素和 非成本因素。
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4.3 场址选择案例
❖一重型机械厂选择场址。此厂年产量为3万吨的重型机器， 根据类似资料提出工厂的必要面积为60～65公顷，经选址小 组工作决定，图4-3所示A、B、C三个场址为候选位置。
(1)对于A、B两方案，设在M点生产成本相同，且产量为QM，则
即
可得，QM = 2.61万件
(2)对于B、C两方案，设在N点生产成本相同，且产量为QN，则
可得，QN = 9.23万件
结论：如按生产成本最低为标准，当产量低于2.61万件时选A址，产
量在2.61和9.23万件之间时选B址，产量大于9.23万件时选C址 。
各阶段都要提出相应报告，尤其是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。
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对选址目标的要求：生产规模、人力、 物料、水电、运输等
设 施
对可选地址调查：社会、经济、资源、 气象、运输、环境等
选
址
程
选址评价与优化
序
框
图
河南工程学院 确孙定文最清终选址方案
主要考虑当地政府政策法规、金融、税收等情况和制度。注意当 地的政治环境是否稳定。 ❖ 资源条件
地区选择应该考虑主要原材料、燃料、动力、水资源等资源条件 。不同的制造行业对资源有不同的要求：纺织厂应建在棉花产区；发 电、食品、酿酒都需要大量的水，必须建在水资源有保障的地区。
此外，还应充分考虑人力资源、工人素质、工资水平。
……(4-9)
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……(4-10)
院 孙文清 08.3
高斯-塞德尔迭代法算例：
k
01
2
。。 9
10
。。
x1 0 1.6667 0.8333
1.0005 0.9998 1
x2 0 2.5
1.6667
2.0004 1.9997 2
2.重心法
重心法迭代计算步骤：
1）给出式工厂初始位置(xd(0), yd(0))； 2）利用式(4-6)计算出与(xd(0), yd(0))相应的总运输费用T(0)； 3）将(xd(0), yd(0))分别代入式(4-5)、(4-9)和(4-10)中，计算出工厂的改进
4设施选址及其评价
4 设施选址及其评价
本章内容： 4.1 设施选址的意义及其一般程序 4.2 影响场址选择的主要因素 4.3 场址选择案例 4.4 选址的评价方法
知识重点：遴选影响场址选择的主要因素；选址的评价方法。 知识难点：选址的评价方法。
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4.1.1 概述
1. 场址选择最常见的错误 对场址缺乏充分的调查研究和勘察 不能客观地对待可行分析，凭主观意愿作出决定 选址工作过于仓促 忽视了不适合本设施特点的自然条件、市场条件、
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4.2.2 对具体建厂地点的要求
❖ 面积与外形 建厂地点的面积与外形均应能按生产过程的需求把所有工场和建筑
物合理地容纳下来。
❖ 铁道与公路 厂内有铁道时，应能使其方便地与附近车间衔接，且不需要进行
复杂的土方工程。应尽量缩短和高速公路的衔接。
❖ 土质与倾斜度 避免选择地势不平、土质松软的地点建厂；但过分平坦则不利于
图4-2 风玫瑰图(风向图)
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4.2.2 对具体建厂地点的要求
❖ 建厂地点的土壤情况 要求施工不需要进行复杂的基础改造工程（如填高、挖低等）；不
能选择已开采过的矿坑上面避免崩塌危险。不能选择古墓。 ❖ 地下水位
建厂地点的地下最高水位应尽可能低于厂房的地下建筑物如地下室 、油库的深度。
图4-4 重心法选址坐标图 河南工程学院 孙文清
2.重心法
已知：αj ：工厂到各处j的每单位物流量单位距离所需的运输 费 用（运输费率） ωj：工厂到各处j的物流量 dj： 工厂到各处的直线运输距离
此外有，
……(4-5)
工厂到各处总运输费用为：
……(4-6)
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2.重心法
则新建工厂的地址为：
运输条件等因素 缺乏长远考虑，确定的场址限制了发展
❖因此，场址选址应该联合多方面的力量，进行周密的调 查研究，认真分析比较和慎重决策定案。
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4.1.1 概述
2. 设施选址的类型 单一设施的场址选择
主要根据已有的产品、新产品和生产规模来为一个 独立的设施选择最佳位置，问题较简单。 复（综）合设施的场址选择
• 进行地质水文的初步勘察和测量，取得有关勘察资料。 • 收集当地有关交通运输、供水、供电、通信、供热、排水设施
的资料，并交涉有关交通运输线路、公用管线的连接问题。
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（3）地点选择阶段
• 收集当地有关运输费用、施工费用、建筑造价、税费等经 济资料。 • 对各种资料和实际情况进行核对、分析和各种数据的测算 ，经过比较，选定一个合适的场址方案。
一个企业要为其所属的多个工厂、仓库、分销服务 中心选择合适的地址，使这些设施数量、位置和规模达 到优化，这是复杂的问题。
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4.1.1 概述
3. 场址选择的任务 ❖ 在已确定的地理区域内，经过调查研究、现场勘察，选
出几个条件较好的场址，然后进行分析、比较、筛选， 最后得出一个最满意的场址，推荐给上级决策部门作最 后批准和决定。
4.2.1 影响场址选择的主要因素
市场情况 社会环境 资源条件 基础设施 配套供应
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4.2.1 影响场址选择的主要因素
❖ 市场情况 设施的地理位置和客户越接近越好，产销两地接近，运输成本减
少， 从大大降低总成本。要考虑地区对产品和服务的需求情况，消费 水平要和产品与服务相适应。 ❖ 社会环境
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4.3 场址选择案例
A和B互有利弊：
(1) A多建铁路费用 = B多建热电站管道费用 (2) A建较短下水道的优点 vs. A建较长上水道的缺点 (3) A因铁路和公路支线延长而产生的运输费用 > B因热水管
道延长而产生的生产费用
A、B权衡， B多出一个优点，作为厂址更合适。
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如何求初始位置（坐标 ）
❖ 原理：由多个质点组成的系统中，其质量等于所有各个质 点质量的总和，其重力矩等于各个质点重力矩。
A （x1，y1）
B （x2，y2）
P （x，y）
C （x3，y3）
D （x4，y4）
模型
E （x5，y5）
如何求初始位置（坐标 ）
❖ 设第i个企业的坐标为(xi,yi)，i=1,2,…,n，它所具有的物流
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1. 盈亏点平衡法
讨论与思考：量本利法和盈亏点平衡法的统一
Vs.
可以统一为
其中： ：
FC1为先行者位置；FC2为后来者位置；
VC2为后来者变动速率；VC1为先行者变动速率；
启示：先天不足，后天努力。
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2.重心法
当产品成本中运输费用所占比重较大，企业的原材料由多个 原材料供应地提供或其产品运往多个销售点，可以考虑用重 心法选择运输费用最少的场址。 问题描述见图4-4.
v 进行备选地区方案的分析比较，提出一个合适地区的初步意见。
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（3）地点选择阶段
• 组成场址选择小组到初步确定地区内的若干备选地点进行调查 研究和勘测。其主要工作包括：
• 从当地城市建设部门取得备选地点的地形图和城市规划图，征 询关于地点选择的意见。
• 从当地气象、地质、地震等部门取得有关气温、气压、温度、 湿度、降雨及降雪量、日照、风向、风力、地质、地形、洪水 、地震等的历史统计资料。
4.4 选址的评价方法
成本因素评价方法
选址的评价方法
综合因素评价方法
盈亏点平衡法 重心法 线性规划法 启发式方法 分级加权评分法
因次分析法
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4.4.1 成本因素评价
1.盈亏点平衡法 2.重心法 3.线性规划法 4.启发式方法
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1. 盈亏点平衡法
盈亏点平衡法是工程经济和财务管理中基本而又常用的 方法。该方法建立在产量、成本、预测销售收入的基础之上 。
在选址评价中可用以确定特定产量规模下，成本为最低 的设施选址方案。
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1. 盈亏点平衡法
例4-1 某外资企业拟在国内新建一条生产线，确定了三个备选场址，由 于各场址土地费用、建设费用、原材料成本不尽相同，从而生产成本也 不相同，三个场址的生产成本已经计算如下表，试确定最佳场址。
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候选场址
热电站
河图4南-3工A程、学B、院C三个厂孙址文的清位置图
4.3 场址选择案例
不采用C址，因其有如下缺点: (1) 厂址处于采砂场内，砂坑深3.5m左右，因而增加平整厂区及
建筑费用。 (2) 距本区热电站2.7km，在输送电力、蒸汽及热力的管道方面
比A、B两方案要增加1km管线，因而增加建设和管理费用。 (3) 厂址与城市规划及地区规划均无联系，形成孤立状态。 (4)工人从住宅区到工厂比其他方案多走1km，并需穿过铁路。
1. 盈亏点平衡法
解题思路：找到两种状态下关键变量的临界点。 例：量本利分析方法：
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1. 盈亏点平衡法
解题思路：本题可以画图。
成本
N C
M
B A
QM
产量 QN
解：先求A、B两方案的交点产量，再求B、C两方案的交点产量，从而决
定不同生产规模下的最优选址。
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1. 盈亏点平衡法
河南工程学院 孙文清
场址技术经济指标举例
河南工程学院 孙文清
（2）地区选择阶段
❖ 主要为调查研究收集资料：
v 走访行业主管部门和地区规划部门，收集并了解有关行业规划、地区 规划对设施布点的要求和政策，报告本设施的生产（服务）性质、建 设规模和场址要求，征询选址意见。
v 对可选地区调查，进行有关社会经济环境、资源条件、运输条件、气 象条件、交通运输条件等情况的调查研究，收集有关资料。