コラム・特集

1.5 立地(地域)分析

IEハンドブック

第10部 ファシリティーズ・デザイン

第1章 立地:単一あるいは複数の施設

1.5 立地(地域)分析

特定の地域は,前章で述べたいくつかの定性的問題に対し,相対的にみて最適な選定はなされていない。しかし,逆に相対的にみて高い位置にあるような地域が選定されている場合もあり得る。したがって,立地分析は順位づけされた位置の本当の評価に影響するよう,前節で論じた問題の再評価を少なくとも含んでいなければならない。与えられた地域に対する他の特別な要因は,次に記述される。

定性的要因
地域分析で記述されたすべての要因に加えて,雇用者,供給者,サービス業者,そして,顧客に関して考慮すべき他の要因が存在する 小学校から大学卒業までに教育を受ける機会の有効性,適切な文化と娯楽的活動,プロのスポーッチームとの交流,図書館の利用,そして他の質的生活問題は,大切な考慮すべき点である。工場はそれ自ら,雇用者や来客者,例えば,供給者,銀行家,計理士,弁護士,そして他の関連した施設からの訪間者に対して,近接していなければならない。ここでは,空港の有効利用とサービス,公共交通機関の有効性,雇用者と訪問者の駐車場の必要性と準備,そして施設に必要なさまざまな人のための通勤距離と時間について,考慮すべき問題点を含んでいる。考慮されている地区では,迅速なサービスや品物の供給の数とタイプの決定のために注意深く研究しなければならないし,質や信頼性も評価されなければならない。

正確に立地決定を行うために,他との信頼関係を結ぶことは重要である。なぜなら立地候補地に隣接した地区でのこれらの要因によって,隣接住人とどのようなビジネスについてもスムーズに遂行していくことが必要な企業側との間に,個人的信頼関係を発展させることが可能だからである。また,消費者と競合企業の近接性から生まれる収入も存在する。消費者は,個人的な親しみ,生産工場に対する単純な評価,生産者と消費者が同じ地域に位置している時にのみ生じる迅速なサービスなどを要求する。競争相手の工場の近くへの立地は,頭脳と頭脳の競争という点では企業の能力を高めるが,競争相手から離れた所への立地がやはり好ましい。それによって,市場占有率の低い大きな市場地区をあきらめ,市場占有率の高い小さな市場地区を手に入れる機会が増加するかもしれない。

測定可能なコスト
企業内輸送
すべての原材料,供給物,購買部品,コンポーネント,そして,製造過程における必要な物質は,位置に依存する明らかに流動的である運送,配送コストが含まれている。これは,たとえ金額が別々に請求書に書きこまれていなくとも,また供給が外部からのものであっても,同じ企業の他工場からであっても必要である。このようなコストが供給者側のコストのどこに含まれていようが,見積もられなければならない。なぜなら位置が近い場合,割引の相談ができるかもしれないからである.

労働力
予測した生産量に対する間接・直接労務コストを算定しなければならない。ナショナル・レイバー・コントラクトが含まれていなくても,これらのコストは,統一化,地域化され広く行きわたった歩合,他地区との競争により, 1つの地区から他の地区へ影響をおよぼすことになる。

企業外輸送
完成品を市場に配送することに関するコストは,最も重要なコストとなる。距離,商品分類,歩合,代替輸送案を考え,顧客への配送,回収の可能性も調査しなければならない。

ユーティリティー
電力,石油,水,廃物処理のコストは,地区によって重要な意味を持ち,そのコストを全体的にまた,個々の生産ユニットから見積もらなければならない。

原材料
原材料のコストは,企業への輸送というより,他の原因のために,地域によって変化する。その理由として,地帯別の価格,量的割引,代替的な輸送方法案,特殊な輸送装置の有効性があげられる。

在 庫
顧客や供給者からの距離が違っているために各々の地区では,顧客へのサービスや,発送に必要な物をそろえるために,それぞれ異なる在庫量を必要とする。多くの工場が存在する場合に,適切な在庫レベルを決定することは,特に複雑である。

空間のコスト
これには,土地,建物の購入コスト,整地,建設コスト,設備使用料が含まれる.土地に関するコストは投資とみられるかもしれないが,建物の購入や建設コストは,普通,資本回収係数を用いて,同等の年次コストに移行されなければならない。

税および保険
不動産,在庫,支払給料総額,そして他の税を見積もらなければならない。そして,従業員への補償,負債,火災,賠償金,ビジネス上の災害,その他の必要な保険のためのコストを考えなければならない。

総経費
管理,銀行業務,旅行,セールス,経営,他のサービスコストは,地区に依存し,それぞれ異なった潜在的な額として見積もらなければならない。

方法と技術
手続きの位置づけ
手続きを位置づけたり,評価することは全体的にはあまり良いものではなく,実際,分析に対しきびしさや客観性という誤った感覚を与え,判断をまちがえることもある。しかし,定性的,定量化されにくい要因を定量的なものに持ちこむことができる純粋なコスト分析では,重要な利点となる これらの方法は,地域,地区,個々の敷地について,それそれ他と比べる場合に用いられる。第1のステップは,関連した要因のリストを,後に指定されるそれぞれのスケールで展開することである。要因は,相互の関係によって重みづけが行われ,決定されたスケールに従って,それぞれの候補地域が評点され,その後,得点と重みづけ(ウエート)を掛けあわせて,それぞれのロケーションごとに集計を行う。要因項目の中に量的要因が含まれている場合,単に最も高い得点の地域を選べばよい。一方,定量化できる要因に対して,経済性分析を行い,そうでないものには,ランキング法を用いるのが一般には望ましいであろう。次に,最適の地区を決めるため,2つの分析を同時に行なう。最適の地区とは,もちろん,定量的要因について最も安いコストの案だとは限らないし,同時に定量的要因についても最も高い得点のものである必要もない。この2つの間の理論づけられた交換は不可能であるが,少なくとも定量的でない要因を様々な代替案について,見積もられたコストの相違と,分類された総計についての相違を比較することで評価することができる。

この章の初めに挙げた様々な要因を考えて,要因のリストを展開することができ,また有効なチェックリスト(例えば,Monks2の表2-1,Ireson and Grant3の表6-1など)を参照することができる。Reed4は文献にみられる4つの一般的なランキング法を定義し,それぞれ例を挙げている。それらは次の通りである。

1.すべての要因に対して等しいウェートを指定し,要因のスケールに基づいてそれぞれの地区を評価する.例えば,10カ所の敷地を評価するために30の要因が選ばれたとする。0~ 10のスケールが,それぞれの要因に定義され,それぞれの敷地について各要因のためのスケールに基づいて価値が決定される 総敷地評価は,それぞれの要因に対するスケールに基づいて指定されたポイントの総計となる。そして,これは他の9つの敷地のそれそれの総計と比較される。

2.各要因に対して様々なウェートを定め,要因のスケールに沿って各地区を評価する.以下は方法1と同じように進める。

3.各要因に対して様々なウェートを定める 各要因のための共通のスケールによって,各地区を評価する.各要因のロケーティング率に,各地区ごとにおける`その要因″に対して定められたポイントにウェートを掛け,その和がすべての要因に対する総計となる。

4.すべての要因に共通の主観的なスケールを作る。
例えば,`たいへん悪い″,`悪い″,`満足できる″,`良好″,`たいへん良好″,`最好″の6つのポイントスケールを作る。
各要因に対する共通のスケールに対して,ポイントをつけ,要因ごとにポイントを定める。これによって,すべての要因について,各地区ごとに出した総計は,代替地区案との相対的なランクづけの判断を与えるだろう。

定量的方法
複雑化する変化に対してコンピュータ・プロセシングを用いる多くの方法が立地問題のために開発され応用されている。通常用いられる2つの方法の実際例を要約してここに述べられている。また,この章の終わりで他の影響が述べられている。

重心法によるアプローチ
第1のモデルは「重心法」の理論に基づいている。生産設備や工場の最適立地は,〔(それぞれの販売地区で市場需要量の総和)× (工場から市場地区のユークリッド距離)+(係数)× (原材料)× (原料供給地からの距離)〕が最小となる地点である。このアプローチでは,全く生産費と物流コストは考慮していない。しかし設備立地に関しての完全な自由性と必要なコストデータが断片的であり,信頼性に欠けるといった設定においては有用である。これは新しい製品が考慮される場合の特別なケースで,アプローチの一般的理論と基本的モデルに対する数学的解法はフランシスとホワイトが紹介し,ここでは繰り返さない。重心法は位置見積もりとしてしか有効ではない。というのは,簡単に説明する場合に直観的に主張するだけで,実際のモデルでは,重心法での物理的決定というのは,正確さに欠けているからである。それよりむしろ,ウェーバー・モデルが用いられている。

以下の式で,x,yを見つけ出し,最小なものを選択する。

mΣi=1 Wi×[(x-ai)2+(y-bi)2]1/2

m:新しい工場からサービスを受ける市場地区数
(x,y):新しい工場の座標位置
(ai,bi):市場地区iの座標位置
wi:市場地区iへの市場需要

上述の方程式は,企業外輸送だけを考慮している。しかし,多くの応用例では,企業内輸送には重要な要因が含まれている。それ故,原材料の総和は最小化されなければならない。そして,小さな歩合に影響を与える。wi,積荷のかさむことに対しての異なる輸送賃率,一般的積荷ユニットヘの改善が含まれている。簡単に言うと,基本的目標は,重心に立地することである。それは市場需要量と原料によって決定される。

要求されるインプットは,次のとおりである。
1.販売地域・州・市・標準的統計的大都市圏,倉庫,特別な消費者,あるいは,他の分析による製品の需要予測
2.特定の地点や主要都市地域などの各需要地点の緯度と経度座標
3.最終製品に使われたそれぞれの原料割合
4 供給者あるいは原料の位置とその座標位置
5 総要求量の割合に対する各供給者ごとの原料の総計
以下に示すパラメータは感度分析を行うことで通常,変化する。

1.不確実さを反映する需要量
2.それぞれの原料を供給する地点への配分
3.最終製品に対する原料の割合
4.原料の数
5.工場立地候補地区の数
6.工場規模の変化を許す候補工場の地域の構成

もしインプットが全く特別なもので,立地されるのがただ1つの施設であるならば,このモデルは「もし~ならば何が起こるだろう」といった古典的疑間に対する答えを与える。その変化する前提は,不確実な問題か未決定問題に影響される。そのような場合に,結果は1つの地点というより,むしろ最適な地域として存在するだろう。その中では,可能性のある部分が割り当てられ,第2の基準が位置決定のために選ばれる.複数施設の場合に,地域の境界は需要パターンか工場規模の影響で変化する。1つの設備設置問題に対して,生産コスト,ユーティリティー,税金,保険,間接費などが,求められた地区に対する総コストを得るために加えられる。これは, いくつかの計画された地区に対する(x,y)座標を作ることによって,また,同様な輸送費を合計するモデルを使って,他の代替案と比される。これらの提案された地区に対する他のコストは比較のために加えられる。

線形計画法によるアプローチ
複数設備問題では,先に述べた多くのコストの総和を最小にするように考えなければならない これは,線形計画のよく知られた輸送モデルを基礎にした手法を利用することにより,成し遂げられる。その点で,すべての設備の総コストは最小化され,設備の最適数が決定され,規模がそれぞれ見積もられる。最適な物流範囲がそれぞれの施設に対して,この分析のアウトプットより決定される。再び数学的理論とモデルをここで取り上げる。というのは,それらは,多くの他の手法を完全に網羅しているからである(例えば,ダンティヒ,ヒラーとリーベルマンと本書の第14部第2章参照)。この基本概念は,多くの立地候補地,工場規模,流通必要物の経済的結果を算定することである。そして,生産と流通に関する多くの提案に対する一般的な解を詳細に調査することである。

数学的手順は

m∑i=1.n∑j=1.CijXij

を最小化することである。また,

m∑i=j/Xij=bj    n∑j=1.Xij=ai

そしてすべての
 Xi;≧ 0
m:工場の数(もし必要なら満足されない過剰需要のダミーを含む)
n:販売地域の数(もし必要なら,生産能力過剰によるダミーを含む)
ai:工場iの規模
bi:販売地域jの需要量
Cij :工場iでのユニット生産費と,販売地域jへのユニットの輸送費の合計
Xij :それぞれの工場から供給された各販売地域の需要量の合計

解を導びく手順としては,まずインプットデータとして立地候補地を用いる。その時,需要に対して, コストが最小となるように配置される解が,一般解となる。この第1の提案は,重心法によって一般化され,または,部分的に現存の設設備を基に,身近な問題として分析者に提案される。これによって,ユーザーは要求した多くの提案を評価する。この理論は,最善の案を決定し,不確実な影響に対しては,実際的な,あるいは仮定的な,インプットデータを用いることで,その変化に対する解を与えることができる。必要なインプットデータは前述の需要に関するデータであり,以下のものである。

1.現存または予定される製造地区での生産費。

a)労働者,直接的原料,動力,他のユーティリティーなどの項を含むコストと地方税や保険
b)工場規模の関数である工場間接費
c)要求された供給源からの原料の各企業向けの輸送賃率

2.各製造設備(現存する設備および予定される設備)から各倉庫あるいは販売地域へのユニットごとの輸送コストと物流コスト.これらのコストは,実際の設備からの実際の貨物輸送費用から,予定される設備に対する荷送り人による見積もり額,また,一般賃率書から直接得られる。

3.建設(あるいは購買)コストは,予定される新しい設備や資本に対する適切な費用で見積もる.
このモデルは製造設備に対する配置,最適な輸送・物流パターンを決定することで,考えていた候補地に対するコスト最小の解を導き出すだろう.通常,分析者は詳細な検査を行うために,インプットデータ,例えば,製造設備の数,規模,位置,そして将来の需要パターンなどを変化させようとする。各候補地に対する適切な間接費や建設費は,その時,各代替案に対する総費用の比較を可能にするために各モデルから求められ総費用の中に加えられる。

 

理論の適用
パルプや紙製品の製造設備の最適な数,位置,規模を決定する問題に直面しているとしよう。主要原料のパルプは現存する企業から供給され,操業概念から工場の数は2つから5つと限定されている。これらを基に重心法を用い,さらに線形計画法によって詳細に分析されたそれぞれの工場数に対し多くの代替案が調査され最適位置が決定された。間接費や建設費は,それぞれの工場の数に対する最善の位置から計算されたコストに加えられた。これによって,全体的な最適案の選択を可能にしている。

この全体最適化によって全需要量の40%は,ウィルミントンとデラウェア近辺の工場で生産され,残り40%はセントルイス, ミズリー,20%はポーランド,オレゴン近辺の工場で生産される また最適な物流パターンも同様に計算された。このケース・スタディはParksにおいて詳細に述べられている。ニュージャージ,イリノイ,アリゾナで製造中の食品製造者は決定された1工場で全アメリカ需要を製造しようとする案と,新しい工場のニュージャージとイリノイの工場の2つの工場システムによる操業を評価しようとしていた。

この理論の適用と上記の案の大きな違いは,考慮されている原料より多い5つの原料の有効利用が対象で,また,既存の3つの操業工場の存在であり,また,物流方針の考慮に大きな違いが存在する。理論に先立って行われた予備分析では,経済的に実行不可能として, 2工場による代替案を排除し,重心法が, 3つの工場の可能性を考える上で立地分析のために単独で用いられた。 記述した方法論によって,ペンシルベニアの真中の位置が選定された。全国に存在する工場の製造者は,現存の工場に対する圧迫を和らげるために,また,優良市場獲得のために東南部に新しい工場をおく位置を探していた。なぜならば,この製品は,企業内。外輸送の両者で高度の集中輸送が行われ,競争相手の工場はすでに地域内に設置されていたので,地域内のすべての工場からの距離に着眼して,地域内の特別な潜在市場の占有のため,また,その規模設定のために行われた 重心法を用い,南部バージニアが敷地として選択された 線形計画法が適切な規模を定めるために用いられた。

これは複数工場が前提であり,南東部にサービスを行っている工場の能力はいっぱいであり,仕方なく近辺の工場で操業しているのが現状となっている。両モデルは,その需要をニュージャージにある単一製造工場の規模を超えて全国的物流を行っている消費者向けの製造者によって用いられた。

結果として既に購入されているニュージャージの工場の規模の拡大よりむしろ, 3つの工場設置案が最善であることが明示された コスト削減は,西部ケンタッキーと南部カリフォルニアの一般地区への新しい工場立地によって可能となり, これらの新しい立地を,必要な規模の拡張だけでなく,いくつかの現在の製品の配置変換によっても可能となった。電気器具の消費者でもある複数工場製造者は,新しい地域に倉庫を建てることによって,その企業の倉庫システムを分散させた。この方法論は本来,高い資本と在庫費から,倉庫の増設による問題解決よりむしろ,集中させ,内部管理システムの改良をする方が良いとしている。

他の理論
理論上そして,実務上で利点のある有効な分析技法である,混合整数計画法やモンテカルロ法を含むアプローチが,複数設備問題に対して有効に適用される。また, ヒューリスティック計画法もよく用いられている。ジョンソンによって指摘されているように, ヒューリスティック計画法は,すべての代替案の完全列挙によって完全な最適解が技術的に得られた時に,用いられる。しかし,そのようなアプローチはコストがかかり,時間がかかる。それ故,組織化され常識的な方法が利用されている。特にそのような手順は,次の準備を必要としている。

1.初めにいくつかの単純な理論で,極めて最適そうでない代替案のすべてを除去する。
2.主要な分析の範囲間で,重要でないコストを除去し,唯一の主要コストだけを考える。
3.複雑な問題を単純な部分に分割する そして,それらをいっしょに集める工夫をする ジョンソンはそのような手順を詳細に述べている。

コンピュータの役割
これらの分析は,計算が複雑であるため明らかにコンピュータを必要とする.コンピュータの組織とプロセスについては,後の章で網羅している。「もし~なら何が起こるだろう」という質問を扱うために与えられたシミュレーション能力は,少なくとも最適な解を決定する能力と同じくらい重要であるとここでは言っておこう。そのような注意深い分析は,分析者に計画的な影響の変化,周囲の変化つまり,競争相手の活動,政府の条令による組織への変化の強要に対するどんなコストも予測できるようにしている。特定のデータに対して詳細な解を得るためにどのくらい手間がかかり,いつ,近似解がでるかをデータから評価できる。

このような注意深い分析のもう1つの重要な使用目的は,基礎データの不正確な部分の影響を評価することにある。工場立地問題を扱う広範で様々なコンピュータ・ソフトウエアは,コンピュータ製造業者, ソフトウエア業者,コンサルタント組織が利用できるように準備されている。そして,分析者は,計画に従事する前にこの原因を追求するための良いアドバイスを受けるだろう。不動産屋やコンサルティング組織だけでなく,多くの市や州そして地域政府は,利用可能な敷地を基に, コンピュータ化されたデータを保存している。分析者は,工場に必要で確実な特徴を正確に表現し,地域に対して迅速に満足される調査を行う。

質と量の結合
企業における短期,長期利潤のために重要な立地選定は,関連したすべての要因を注意深く考慮できる立地分析者を必要とする。前述したように,質と量の間の正確な金銭トレードオフは存在しない。しかし,上述した方法論のプロセスにおける正確さと教訓はその立地決定を確かなものにしている。定量的・定性的なイメージの結合が,組織に効果的に競争させることを可能とし,将来へのチヤレンジを成功へと導くだろう。

 本コラムは絶版となっている「IEハンドブック(サルベンティ編・日本能率協会訳・1986)」をアーカイブとして掲載するものです。このハンドブックの各章は多くの事例と理論を通して生産性向上に対するアイデアを提供するべく専門家によって執筆されています。基盤をなしているIEの考え方・原則はインダストリアル・エンジニアリングにかかわるすべてのひとに有用でしょう。

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