设施选址的概念与方法

选址决策（生产过程组织、选址决策）

设施是指生产运作过程得以进行的硬件手段，通常是由工厂、办公楼、车间、设备、仓

库等物质实体所构成。 设施选址是指如何运用科学的方法决定设施的地理位置，使之与企业的整体经营运作系

统有机结合，以便有效、经济地达到企业的经营目的。

选址决策

设施选址包括两个层次的问题：

第一：选位，即选择什么地区（区域）设置设施，沿海还是内地，南方还是北方，等等。还要考虑是国内还是国外；

第二：定址。地区选定以后，具体选择在该地区的什么位置设置设施。设施选址还包括

这样两类问题：一是选择一个单一的设施位置；二是在现有的设施网络中部新点。

选址的重要性

1.投资 建设新工厂或新的服务设施需要一大笔投资。在不同的地点建厂对投资多少有很大

的影响。

2.成本

不同的选址会影响到提供产品和服务的成本，从而影响到价格和竞争力。

3.职工 不同的选址还合影响到职工的生活和工作积极性。不同地方的风俗习惯、气候条件、生

活标准难、教育水平、精神风貌不相同，对职工生活、子女上学都会有影响。

4.改变困难，作用深远

选址建厂是一件巨大大的永久性投资， 工厂一旦建成，如发现厂址选择错误，则为时

已晚，难以补救。 5.供应链的合作关系

设施选址的战略目标

工业选址决策主要是为了追求成本最小化；

而零售业或专业服务性组织机构一般都追求收益最大化；

至于仓库选址，可能要综合考虑成本及运输速度的问题。 影响选址的因素

（一）全球化进程

全球化是制造活动从集中式到分布式的转变，与单一工厂的选址问题相比，网络选址可

以更有效地利用不同地方、乃至世界各地的资源与能力优势。  更好的国际交流  更加迅速、可靠的旅行与运输条件

 国际间资本流动越来越容易

 劳动力成本存在着巨大差异。

（二）经济因素

1.运输条件与费用。 在运输工具中，水运运载量大，运费较低；铁路运输次之；公路运输运载量较小，运费

较高，但最具有灵活性；空运运载量最小，运费最高，但速度最快。

研究与探讨　物流技术２０１５年第３４卷４月刊（上半月）　ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００５—１５２Ｘ．２０１５．０４．０２１　设施选址的粒子群优化方法综述　张芳芳　，王建军　，张勇。　（１．江苏省徐州财经高等职业技术学校，江苏徐州２２１００８；　２．中国矿业大学管理学院，江苏徐州２２１１１６；　３．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州２２１１１６）　ｆ摘要】设施选址问题是工程管理中经常遇到且难以解决的组合优化问题。对设施选址问题的研究现状进行总结，重点介　绍了粒子群优化在配送中心选址、电力设施选址、水质监测点选址、不确定选址和多目标选址等问题中的应用．总结了这些研究　中存在的问题，给出了今后设施选址问题的发展趋势。　【关键词】设施选址；粒子群优化；综述　【中图分类－￣－］ＴＰ１８　［文献标识码】Ａ　［文章编号］１００５—１５２Ｘ（２０１５）０４—００５８—０４　Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ　Ｓｗａｒｍ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎ　Ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ　Ｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｂｌｅｍ　Ｚｈａｎｇ　Ｆａｎｇｆａｎｇ。　，Ｗａｎｇ　Ｊｉａｎｊｕｎ　，Ｚｈａｎｇ　Ｙｏｎｇ３　ｒ１．ＪｉａｎｇｓｕＸｕｚｈｏｕＨｉｇｈｅｒＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＦｉｎａｎｃｅ＆Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ　Ｘｎｚｈｏｕ　２２１００８；　２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６；　３．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ　２２１　１　１６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｗｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍ，ｍａｉｎｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｗａｌＴｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｃｅｎｔｅｒｓ，ｐｏｗｅｒ　ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ，ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ｐｏｉｎｔｓ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｕｎｃｅｒｔａｉｎ　ａｎｄ　ｍｕｌｔｉ—ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｎｄ　ａｔ　ｔｈｅ　ｅｎｄ，ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ；ｎ　ｔｈｉｓ　ｆｉｅｌｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ　ｌｏｃａｔｉｏｎ；ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓＷａｌＴＵ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ　ｒｅｖｉｅｗ　１　引言　设施选址问题广泛存在于日常的生产管理中，从城市总　体规划、经济开发区的布局、跨国集团分公司的建立到水利设　施、垃圾处理站、物流配送中心等的位置选择，都可归为选址　问题所研究的范畴。概况而言，设施选址问题是指为一个（或　几个）服务设施（或工厂项目）在一定区域内（或位置集合中）选　定它（或它们）的建设位置，使某一或多个指标同时达到最优，　这些评价指标可以是经济收益、社会收益，还可以是人们关心　的环境污染指标等－－。　设施选址问题是一个古老的典型组合优化问题。最先的　设施选址方法通常以决策者经验甚至迷信思想作为决策依据，　因此缺乏科学性。设施选址问题首次作为一个科学问题被提　出来，始于１９０９年德国学者韦伯发表的第一篇选址论文　１。从　此以后，设施选址问题逐渐得到学者们的关注。根据问题最优　解搜索方式的不同，现有的设施选址方法大致可以分为两类，　一类是传统的规划方法，如模糊动态规划法１３１、匈牙利决策法一　以及拉格朗日松驰法　等，该类方法具有执行简单和搜索速度　快的优点，但是相关成果仅在工程设施数较少时比较合理；另　一类是启发式搜索方法，该类方法以遗传算法和差分进化等　先进智能优化技术为基础，采用启发式方法搜索问题的最优　方案　ｌ，由于具有无需优化问题的梯度信息、可以同时搜索问　题的多个解等优势，近些年，该类方法得到了学者们的广泛重　视，已成为设施选址的热点研究方向。　粒子群优化算法（Ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｗａｒｌｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｐｓｏ）起源于　人们对自然界中鸟类和鱼群等动物寻找食物现象的模拟　・。　由于具有概念简单、方便实现、收敛速度快等优点，近些年已　被广泛用于多种设施选址问题。尽管目前关于设施选址的研　究文献已有很多，但是，由于基于粒子群优化的研究起步较　晚，目前尚无此类综述文章。鉴于此，本文将对粒子群优化在　设施选址问题中的应用进行综述，总结这些研究中存在的问　题，以期为解决实际的配送中心选址问题提供理论依据。　２粒子群优化算法　粒子群优化算法是美国心理学家Ｋｅｎｎｅｄｙ和电气工程师　Ｅｂｅｒｈａｒｔ在１９９５年共同提Ｈ｛的。最初的粒子群优化算法只适　于连续优化问题，１９９７年Ｅｂｅｒｈａｒｔ等提出了二进制版粒子群优　化算法，用来解决工程实际中的离散组合优化问题　。　［收稿日期１２０１４—１１—２２　【作者简介】张芳芳（１９８２一），女，江苏徐州人，硕士，讲师，研究方向：决策分析；王建军（１９６４一），男，江苏徐州人，副教授，硕士生导师，研究方　向：物流管理与管理信息系统；张勇（１９７９一），男，山东莱芜人，博士，副教授，研究方向：群体智能及其应用。　一

设施选址问题的数学模型与优化算法研究

1. 本文概述

随着全球化经济的发展和市场竞争的加剧，设施选址问题的合理解决对于企业的运营效率和成本控制具有重要意义。本文旨在探讨设施选址问题的数学模型与优化算法，以期为实际应用提供理论支持和决策依据。本文将综述设施选址问题的研究背景和意义，明确其在物流、供应链管理等领域的重要性。本文将分析现有设施选址问题的数学模型，包括连续型和离散型模型，并探讨其优缺点。接着，本文将重点研究设施选址问题的优化算法，包括启发式算法、遗传算法、粒子群优化算法等，并比较其性能和适用范围。本文将通过实证研究，验证所提出的数学模型与优化算法的有效性和可行性，为实际应用提供参考和借鉴。本文的研究结果将为解决设施选址问题提供新的思路和方法，对于提高企业竞争力具有重要的理论和实践价值。

2. 设施选址问题的基本概念与分类

设施选址问题（Facility Location Problem, FLP）是运筹学和物流管理中的一个重要问题，它涉及到在给定一组潜在位置和相关成本或效益的情况下，选择最优的位置来设置一个或多个设施，以满足一定的服务需求。 这个问题的核心在于平衡各种成本和效益，包括建设成本、运营成本、运输成本、客户服务水平等。目标是在满足服务要求的前提下，最小化总成本或最大化总效益。

设施选址问题可以根据不同的标准进行分类，以下是一些常见的分类方式：

单设施选址问题（Single Facility Location Problem）：只设置一个设施，目标是找到最佳位置。

多设施选址问题（Multiple Facility Location Problem）：需要在多个位置设置多个设施，考虑它们之间的相互作用和整体优化。

静态选址问题：假设需求和成本等参数在问题解决期间保持不变。

随机选址问题：某些参数是不确定的，需要使用概率模型来描述。

连续选址问题：设施可以在连续的空间（如二维平面）中的任何位置设置。

第三章 设施选址

教学目的：通过本章教学，使学生掌握生产与服务设施的重要性，了解选址需考虑的因素及选址的一般步骤，并掌握选址的方法。

内容结构：

一、 设施选址的重要性

二、 影响选址的因素及选址的步骤

三、 选址的方法

本章重点、难点：

选址方法

本章教学进度：6课时

主要讲授内容：

一、选址的概念及必要性

1、概念

如何运用科学的方法决定设施的位置，使之与企业的整体经营运作系统有机结合，以便有效、经济地达到企业的经营目的。通俗地讲，就是确定在何处建厂或建立服务设施。它包括选位与定址两个层面的内容。

2、必要性

选址决策成为生产系统设计的重要组成部分有两个主要原因：第一，他们是一个长期责任范畴，一旦出错，就很难克服。第二，选址决策经常会影响投资需要、运作成本、税收及运作。

选址不仅关系到设施建设的投资和建设速度，而且在很大程度上决定了所提供的产品和服务的成本，从而影响到企业的生产管理活动和经济效益。特别是服务设施的选址，直接关系到营业额的多少。而不好的选址将会导致成本过高、劳动力缺乏、丧失竞争优势、原材料供应不足或与此类似不利于运作的情况。就服务业而言，不好的区位将导致顾客量减少并使运作费用较高。因此，对制造和服务业两者而言，选址对于竞争优势将会产生重要的影响。

二、影响选址的因素

1、经济因素 （1）运输条件与费用

在企业的输入输出过程中，有大量的物料进出。有的企业输入运输量大，有的企业输出运输量大。在选址时，要考虑是否接近原材料供应地，还是接近消费市场。

（2）劳动力可获性与费用

对于劳动密集型企业，人工费用占产品成本的大部分，必须考虑劳动力的成本。工厂设在劳动力资源丰富、工资低廉的地区，可以降低人工成本。

（3）能源可获性与费用

（4）厂址条件与费用

建厂地方的地势、土地利用情况和地质条件，都会影响到建设投资，同时地价也是影响投资的重要因素。

2、政治因素：政治局面是否稳定，法制是否健全，税赋是否公平等。