e2 Sanjeev Bordoloi 服務管理:運作、戰略與信息技術 v9

8.5.1 交叉中值法的單一設施

在平面上用城市距離定位單一設施以求整個消耗距離Z最小化,可直接用交叉中值法。目標函數為:

式中 wi——第i點的近似權重(例如人口);

xi,yi——第i個需求點的座標;

xs,ys——服務設施的座標;

n——需求點的數目。

注意,目標函數可以被重新表達為兩個獨立的表達式:

回想我們前述的海岸特許經營的例子中,之所以選擇離散系列數值的中間是因為它的絕對偏差最小。因此,最佳位置需符合以下兩個條件:①在x方向,xs位於wi數值的中間;②在y方向,ys位於wi數值的中間。因為xs、ys或者兩者可能是唯一的,也可能在一個範圍內變動,最佳位置可能在一點上、一條線上或者一個區域內。

⊙例8-1

複印服務

一家複印服務公司要在城市的中心商業區開設一間辦公室。管理者已經找出四處能開發主要商業活動的場所,圖8-6表明了xy座標系統上需求點的分佈情況。每一點的權重已經標出,並且表明了每個月在數百個訂單中潛在的需求。管理者想選擇一箇中心位置,使每個月顧客來享受複印服務的所需距離最小。

對於城市定位來說,城市距離是最恰當的。解決這個問題可以運用中值法。首先,中值可用式(8-7)來計算:

從圖8-6中,我們得出中間值為(7+1+3+5)/2=8。為了鑑別x座標上的中間值xs,我們把在x座標方向上的wi由東到西和由西到東彙總起來。根據圖8-6,在表8-3的上部按遞增的順序列出了由西到東的需求點(如,1、2、3、4)。將每個需求點的權重按遞增順序彙總,直到中間值達到8或者超過8。當位置2處的權重加上位置1處的權重時,正好達到8。因此,第一個x座標上的中值應建立在2英里處(x定位點的座標2被圈了起來)。

圖8-6 用交叉中值法定位複印服務

命令需求點從東到西,繼續重複同樣的步驟,如表8-3(例如4、3、2、1)下半部分所示,按遞減排列,第二個x方向上的中值點應建立在3英里處(定位點的x座標3被圈定)。

表8-4介紹了用同樣的程序來確定ys在y座標上的中值點。根據圖8-6(即4、1、2、3),表8-4的上半部分由南向北按遞減順序列出了各個需求點。其中,中值第一次超出8是在位置1處,這時候,位置1的權重加上位置4的權重等於12。y方向上的中值點應建立在2英里處(把y座標上的定位點,即位置1處的符號“2”圈起來)。再次根據圖8-6(即3、2、1、4),在表8-4的下部,按遞減順序由北向南列出各需求點。中值8首次超出是在位置1處,這時位置1處的權重加上位置3處和位置2處的權重達到11。因而,y座標上的中值點應建立在2英里處。

表8-3 xs的中值

表8-4 ys的中值

從範圍內的四個點中確定中值點的中值法可以保證:如果存在一個恰當的定位點變化範圍,則這個範圍很容易被確定。在本例中,線段AB上的任一位置都能保證距離消耗的最小化。從表8-5中,我們可以得出A點和B點的總距離權重都是35英里;因此,無論在A點、B點還是在它們之間的連線上進行定位,都是可以接受的。此例說明,一個目標位置可以是一個點、一條線或者一個區域。因此,中值法具有很大的靈活性。

表8-5 位置A與B的總加權距離