MBA金奖案例.docx
《MBA金奖案例.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MBA金奖案例.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
MBA金奖案例
运筹学案例
——用运筹学中的若干方法对“洗涤剂用4A沸石联产五水偏硅酸钠”项目可研报告中的几个问题进行探讨
目录
一、案例简介
二、案例背景
三、问题分析
1、关于生产工艺流程中的潜在问题
（1）对问题的论述
（2）解决方案
（3）结论
2、关于厂址的选择及运输问题
（1）对问题的论述
（2）各厂址的背景材料
（3）解决方案
（4）结论
四、案例中所引用的项目的可研报告（复印件）
案例分析
一、案例简介：
案例中所引用的项目——洗涤剂用4A沸石联产五水偏硅酸纳——完成于1996年。
这个项目完全是由我们，我与我大学时的几位老师，个人出资历时一年半研制成功的。
该项目被市政府列为该年度的“市中小企业星火工程”，但项目最终在“资金筹措”时受挫，被搁浅于项目的论证阶段，没能实现工业化生产，至今回想起来仍令人扼腕。
但客观的评价，导致该项目夭折的诸多原因中，既有我们在经验、阅历等方面的不足，也有项目本身存在的一些缺陷。
在本案例中，我试着运用运筹学中的一些方法对该项目当时存在的几个问题重新进行定量化的论证和评定，虽已时过境迁，但古人有云：
朝闻道夕死足矣。
如能通过我的再认识对这一项目有稍许的改进和完善，则无论是对我自身而言，还是对曾经与我一同奋斗亦或给予我大力支持和帮助的朋友和老师，都是一种宽慰与鞭策。
二、案例背景：
当初始的可行性研究报告最终落笔时，我们课题小组的几个人都长出了一口气。
无论如何，这是我们一年多的心血。
这个项目从选题到市场调研到产品的小试、中试直到最后编写项目可研报告，课题小组的每一个人都在日已继业的工作。
现在我们终于看到了为之忘我付出一载有余的结论性成果，心喜、兴奋的心情自然不宜言表。
下一步的工作是将可研报告最终敲定，然后提交市长办公会，接受来自各方专家的审查。
如能顺利通过，有可能在此次会议上由主管市长直接拍扳落实项目的资金来源问题。
这意味着我们的项目可以从过去的策划阶段步入到项目的实施阶段了，最终转入到工业化生产也为期不远了。
“这是最后一关了。
”我在心里默念。
我知道，现在的当务之急是尽快拿出可研报告的终审稿，否则无法安排会议时间。
“久则生变”，我在不时地提醒自己。
但我也存在着另一方面的顾虑。
听说专家组的审核是相当严格的，尤其在目前市财政支出紧缩的宏观政策下，一次性为一个地方小型企业投入500万的项目资金，市里面是要做出很大的决心的。
这就要求我们的可研报告必须做得无懈可击，任何细节上的疏忽都可能导致整个项目的落空。
在目前的这份可研报告的整个成文过程中，我已经察觉到了报告的某些内容存在瑕疵。
“必须对存在的问题重新进行讨论”，我暗下决心，“当然最有说服力的方式是进行量化分析。
”那么我们如何能做到这一点呢？
三、问题分析：
1．关于生产工艺流程中的潜在问题：
（1）关于问题的论述：
该项技术工艺的一个特点是，在生产主产品4A沸石时产出联带产品五水偏硅酸钠。
其中五水偏硅酸钠的碱性原料直接来自于4A沸石产品的漂洗母液。
母液既可用于生产五水偏硅酸钠，也可循环至4A沸石产品的“铝源”合成中（洋见可研报告中的工艺流程图）。
4A沸石中母液的循环比直接决定了五水偏硅酸钠的产量及4A沸石的碱液投入量。
在初始的可研报告中，我们采用的方案是将母液全部用于生产五水偏硅酸钠（循环比等于零）。
此时产1吨4A沸石可联产2.1吨五水偏硅酸钠。
这一方案的确定主要是考虑到了初始工业化后的生产规模问题。
因该项目的资金将主要依赖于市财政，而市财政中可能用于此类项目的投资资金主要被圈定在“高新技术产业”投资专项款中，该笔款项虽为专款专用，但难免“僧多粥少”。
因此仅靠此项资金来源很难使该项目在投入之初既具有“规模经济性”，正是基于这一考虑，我们在工艺方案中选择了以“最大产出”为标准，以期尽可能弥补“规模”弱势。
这一选择同时也带来了两个潜在性的问题。
一是：
最大产出条件下的利润达到最大化了吗？
二是：
与五水偏硅酸钠相比，4A沸石的市场前景更为看好，且以4A沸石为基础可进一步沿长生产线，如生3A和5A沸石，也可进一步扩充产品项目，如生产多种白炭黑产品。
因此，随着规模的扩大，4A沸石理应成为核心产品。
但目前的生产方案中4A沸石与五水偏硅酸钠的产出比为1：
2.1。
这就是说，当规模扩大到一定程度时，五水偏硅酸钠势必受其市场约束而最终制约4A沸石的生产规模。
解决这一矛盾的办法之一是调节循环比，随着循环比的增大，五水偏硅酸钠的产量将下降，当循环比为1时（即母液全部循环），五水偏硅酸钠的产出量为零。
因此总可以通过调节循环比，使五水偏硅酸钠的产量不大于4A沸石的产量，但问题是：
这种想法的经济可行性到底如何呢？
（2）解决方案：
建立线性规划数学模型求解。
原始数据如下：
（以生产1吨4A沸石计）
产品
4A沸石
五水偏硅酸钠
预售价格
2800（元/T）
1800（元/T）
（以生产1吨4A沸石计，循环比为q）
项目
原料名称
消耗
q=0
q=1
原料
4A
沸
石
固体硅酸钠
0．64t（t）
0.64（t）
液碱（42%）
0.83（t）
0.25（t）
铝钒t
1.45（t）
1.45（t）
软化水
2.2（t）
1.6（t）
硅酸钠
固体硅酸钠
0．328（t）
0
动力
电
153（kwh）
汽
4.0（t）
原料
固体硅酸钠
液碱（30%）
液碱（42%）
铝钒t
软化水
电
汽
价格
400
1900
3000
600
6.0
0.68
83
问题分析：
部分原料的消耗量随着循环比q的增大而减少，假设其依存关系呈线性，则其对应关系如下：
（0≤q≤1）
五水偏硅酸钠的产量（Ｑ）
Q ＝ 2.1*（1－q）
五水偏硅酸钠用原料
固体硅酸钠 （K） ＝ 0.328*（1－q）
软化水（L） ＝ －0.6q+2.2
液碱（m）：
液碱由两部分组成，30%的化学法普通工业碱（m1）和42%的离子膜法的高纯碱（m2）。
使用高纯碱的目的是增强碱液的“活性”，确保4A沸石的产品质量、当循环比q=0时，可全部使用普通碱（m2=0），当q=0时，m2≥1/3m1
+m2=m
30%m1
40%
m=－0.58q+0.83
m2=1/3m1（q＞0）
m1=1.16,m2=0（q=0）
建立数学模型、求解：
设：
4A沸石原料中，固体硅酸钠用量A，铝钒土为B；动力消耗中的电为C，汽为D；30%的普通碱m1，42%的离子膜碱m2；软化水L；五水偏硅酸钠的产量Q，五水偏硅酸钠用固体硅酸钠K。
求：
①q为何值时，利润最大。
②最大产量下的利润值与最大利润的关系。
③在五水偏硅酸钠的产量≤4A沸石产量时，利润如何？
解：
maxz=2800+Q·1800－﹛A·400+B·600+C·0.68+D·83+m1·1900+m2·3000+L·6+K·400﹜
A=0.64,B=1.45,C=153,D=4.0
Q=2.1（1－q）
K=0.328（1－q）
L=－0.6q+2.2
+m2=－0.58q+0.83
30%m1
40%
m2≥1/3m1（q＞0）
m2=0（q=0）
简化方程，得
maxz=2383.6－1636.4q+350m1
m1≤0.535q+0.766（q＞0）
（q=0）
m1=1.16
0≤q≤1
由图解法：
1．16·
0．766·
·
0．231·
·
0．524
－1.13·
－5.81·
（3）结论：
（依图所示）
1、q=0，z取得最大值
maxz=2383.6+350×1.16=278.96
2、最大利润即为最大产量下的利润
3、Q=2.1（1－q）≤1小时，q≥0.524
当q=0.524时，z＇取得最大值
maxz＇=1892.3
与最大利润（q=0时）相比，利润下降了32%。
说明：
通过提高循环比来做为扩大生产规模的前提条件，不具备经济可行性。
故应把考虑的重点放到五水偏硅酸钠的市场需求特性上，可以通过调查产品在目前的价位上是否具有足够的需求价格弹性，从而采取适当降低产品价格的策略来保证整体上的利润最大化。
2、关于厂址的选择及运输问题：
（1）、关于问题的论述：
在初始报告中，项目的厂址选在了经济开发区。
在进行厂址选择时，我们先后考察了包括经济开发区在内的三家企业，之所以选择了经济开发区，我们当时主要考虑到以下三点：
①、经济开发区内的厂房为标准工业厂房，且厂区面积宽阔，这为日后扩大生产规模提供了基础性保障。
②、开发区内配有完备的公用系统，如供水、供电、供汽等，这为大规模流水线式作业提供了系统支持。
③、开发区交通较为便利，且有三年免税（所得税）的政策。
与之相比，其他两家的自然状况各有不足：
其中一家（私人合伙企业），厂址存在运输的“瓶颈”问题，在厂门前500米内仅有一条交通通道，且路面又较为狭窄，两辆5吨级以上的货运车很难并行；另一家的厂址，交通虽无问题，但厂区面积不大，难以满足日后的生产扩建。
正是基于上述考虑，我们选择了经济开发区。
这种定性的分析虽无明显逻辑推理上的错误，但我知道，在厂址选择问题上我们缺少更为深入、具体的对各备选方案的分析。
事实上，这三家厂址的情况各有利弊，我们所考虑到的综合性因素并不全面。
当然更缺乏量化的分析。
由此看来，对厂址的三个备选方案有必要进行重新评定。
（2）各厂址的背景材料：
厂址Ⅰ（经济开发区）
①、可提供标准工业厂房，租金800元/m2
②、开发区内有专用铁路运输线，并可提供产品及原料的短期仓储。
铁路运输费0.21元/t·km,仓储费20元/m2·日。
3、动力系统（水、电、汽）的收费标准如下：
工业用电：
0.7元/度
0.5Mpa饱和蒸汽：
83元/t
④、厂址内公用写字间和租金2000元/m2。
⑤、所有生产用设备需全部新购，不存在利旧问题。
⑥、免三年所得税务局，每年10万元。
厂址Ⅱ（一家市民政局下属的民政企业）
1、厂房租金600元/m2,（厂房面积1000m2）。
2、与该企业仅一墙之隔为一家石化企业，该厂有铁路专用线，并同意对外出租，租用费0.3元/t·km。
3、现有部分设备可以利旧，折合设备投资约80万元。
4、部分厂房需要翻新，投资约30万元。
5、无偿提供办公用写字间。
6、享受零税率政策，但所免税款的70%需上缴市财政，30%可用于企业再投资。
7、该民政企业已明确提出有意以全部实物资产做价入股。
8、与该民政企业具有相同隶属关系的另两家民政企业已提出可分别为该项目的产品提供原料生产地。
厂址Ⅲ（一家私营企业）
1、厂房租金500元/m2，（厂房面积2000m2）。
2、可承揽全部货物运输业务，并提供储备仓库，短途运输费1.5元/t·km,长途运输费1.2元/t·km,仓库租金400/m2·月。
3、该业主另有一砖厂，如有需要经适当改造可提供4A沸石产品的原料之一——固体硅酸钠。
（3）、解决方案：
用多阶段决策问题及最短路径
问题求解：
首先：
对三个厂址的备选方案设定二个选择标准。
标准一：
在现有投资规模下，使设备投资回收期最
短。
标准二：
从长期来看，在扩大生产规模后使总成本
最底，（假设规模扩大为现在的5倍）
之所以会设定两个衡量标准，要是出于两个不
同考虑：
希望投资回收期最短是希望把风险降到最低，同时在争取市政资金时这是一张“王牌”。
一旦企业能够立住脚跟，长期的目标当然是想把“蛋糕”做大。
尤其4A沸石的市场潜力甚大，能在短时间内扩大市场份额是长远战略的一个落脚点。
在目前的国内市场上，若想急速扩张4A沸石的需求，降低生产成本，从而降低价格是抢占先机的一把“杀手锏”。
第二步：
根据运输决策路径图求出“最短路”
运输区间
汽运费用
火运费用（元/t）
短途汽运
火运
仓储
抚顺－抚顺
13
－
－
－
抚顺－沈阳
27
－
－
－
抚顺－辽阳
45
2
42
4
抚顺－本溪
47
2
43
4
抚顺－阜新
46
2
43
4
抚顺－大连
53
2
46
4
抚顺－天津
61
3
49
4
抚顺－吉林
59
－
－
－
产品
厂家需求量
4A沸石
五水偏硅酸钠
硅渣（付产品）
抚顺
500
700
－
沈阳
800
400
－
本溪
－
1500
－
天津
300
－
－
吉林
－
500
－
抚顺
－
－
4500
由表中数据可得：
原料Ⅰ：
（运费）
辽阳（汽运）<本溪（汽运）<大连（火运）
因此：
首选辽阳，且辽阳的货源充足。
运费：
45*3000=13.5（万元）
原料Ⅱ：
（运费）
抚顺（汽运）<沈阳（汽运）<大连（火运）
若单考虑运费，抚顺（汽运）为最小。
但抚顺厂家仅能提供30%的化学法普通碱，42%的离子膜碱需由沈阳或大连提供。
运费：
13*2500+27*800=5.4（万元）
原料Ⅲ（运费）
阜新（汽运）<本溪（汽运）
但阜新厂家的产量有限且原料品位不高，本溪的铝矾土厂其火车专用线直接铺到了坑洞内，原料被开采后直接装车，十分方便，且原料“不落地”，因此综合考虑用本溪货源。
运费：
49*4500=22（万元）
产品Ⅰ：
（运费）
抚顺（汽运）<沈阳（汽运）<天津（火运）
但从占有市场的角度来看：
天津厂商虽然目前的需求量不大且运费最高。
但这家企业是一家中外合资企业，外商是一家世界级的大公司（德国汉高公司）。
我们认为这家企业的前景看好。
所以在需求大于供给的前提下仍要首先考虑供给天津厂家，然后是抚顺、沈阳。
运费：
56*300+17*500+27*200=3.1（万元）
产品Ⅱ：
（运费）
抚顺<沈阳<本溪
运费：
17*700+27*400+47*1000=7（万元）
产品Ⅲ（运费）17*4500=7.7（万元）
故：
总最低运费：
13.5+5.4+22+3.1+7.0+7.7=58.7（万元）
运输决策路径图
抚顺13元/t吉林
库
13元/t产品27元/t
原料Ⅰ27元/t仓库10元0元61元/t
沈阳
阳27元/t0元火43元/t39元/t沈阳
45元/t49元/t
辽
阳42元/t火火2元/t
库
原料Ⅱ2元/t0元厂内0元产品Ⅱ47元/t本溪
47元/t火
本
溪43元/t0元火
46元/t2元/t火0元3元/t天津
副
阜
新43元/t仓库2
原料Ⅲ53元/t2元/t火产品库13元/t17元/t
汽运
火运
火火运仓储地
大
连46元/t抚顺
2元/t火
第三步：
按照两个选择标准分别求解。
（决策过程分析见决策阶段图）
在标准一下求解（设备投资回收期最短）
厂址
内容费用
Ⅰ
Ⅱ
原料
270
270
动力（电）
28
28
动力（汽）
系统提供100
80
自产80
运费
60
60
销售额
660
660
税款
30
租货：
40
融资：
13
租金
48
租货：
80
融资：
0
设备投资
260
210
其他条件
－－－
18
标准一状态下的厂址决策阶段图
厂房
租货
基建决策
系统
新购
设备投资
厂址ⅠⅠ
写字间
动力
汽
自产
直接成本
水电
火运
运输决策
水
运输决策
厂址Ⅱ
厂址决策
水
汽运
直接成本
运费
动力
基建决策
改造厂房仓储
租货
设备投资
新购写字间
融资
在标准=中被舍弃
厂址Ⅲ
设备
关于各项决策内容的说明：
1、无论是选择厂址Ⅰ还是厂址Ⅱ，原料费、动力费（电）、运输费、销售额都是相同的。
2、在厂址Ⅰ，动力费（汽）有两种决策选择：
系统或自产。
系统提供：
4.0（吨/吨产品）*80*3100=100（万元）
自产：
4.0*65（元/吨）*3100=80（万元）
在厂址Ⅱ，蒸汽动力只能自产。
3、关于税款，在厂址Ⅰ可免所得税10万元，不免增殖税30万元；在租赁状态下不能享受免税政策，税款为所得税10万元加上增殖税30万元，在融资状态下可免除全部税金，但增殖税的70%要上缴，30%可提留，因此税款额为：
-（10+30*30%）=-13万元（负号表示“减少费用”）
4、关于税金，在厂址Ⅰ，税金为厂房与办公用写字间（800*600+2000*200=48万元）；在厂址Ⅱ，在租赁状态下，厂房租金（600*1000=60万元），设备租金其净现值为80万元，按曲线折旧，折旧费20万元/年，此折旧费应计入租金，故总租金为82万
元；在融资状态下租金为零。
5、关于设备投资，在厂址Ⅰ，所有设备需新购，投资额为260万元；在厂址Ⅱ，无论是租赁还是融资，其设备投资均为原投资额减去可利旧设备的现值再加上基建工程费，即260-80+30=210万元。
6、厂址Ⅱ还有一项特殊条件，即必须保障50个残疾人的最低生活费（300元/人.月）共计18万元。
各方案比较：
T（设备投资回收期）=设备投资额/年利润
T1（选厂址Ⅰ的回收期）=260/140=1.86（年）
T2（选厂址Ⅱ在融资下）=210/195=1.1（年）
T2*（选厂址Ⅱ在租赁下）=210/100=2.1（年）
（4）结论：
在标准一下，应选择厂址Ⅱ且允许该企业以实物资产的形式做价入股，即采用融资方案。
在标准二下求解（规模扩大5倍，使总成本最低）
首先考虑厂址Ⅲ：
厂址Ⅲ存在运输上的“瓶颈”问题。
这个项目的特点是随着规模的扩大，设备容积的增量是递减的，但吞吐量是程线形递增的，原吞吐量8000吨/年，扩大后的吞吐量4万吨/年。
按厂址Ⅲ的地形特征：
仅有一条交通通道且仅能单线行使。
则按一辆货车装载5吨计：
年往返8000次，日平均往返25次。
若再考虑到短途运输（从仓库到厂内），日平均往返在30次以上。
这就是说，平均每40分钟就有一辆车通过此路进出厂门，而40分钟对于某些原料来说连装、卸时间都不太充足，更何况原料或产品的进出仓库还需要履行一定的手续。
因此厂址Ⅲ在扩大规模后在运输上存在着显著的问题，应被舍弃。
对厂址Ⅰ与厂址Ⅱ在规模扩大后各项费用的说明
厂址
内容成本
厂址Ⅰ
厂址Ⅱ
前向一体化
前向融资
前向联营
设备投资
650
820
600
360
租赁费
320
---
---
---
动力费及原料费
1674
1674
1674
1808
税款
200
105
105
73
运输
300
360
360
90
其他条件
---
40
40
20
标准二状态下的厂址决策阶段图
与标准一状态下的决策阶段相同
厂址Ⅰ
基建投资
前向一体化
设备投资
前向融资
厂址Ⅱ
厂址决策
直接成本
前向联营
在评价方案中被舍弃
厂址Ⅲ
1、设备投资：
如选厂址Ⅰ：
总投资为原来的3.5倍，即追加投资为原来的2.5倍260*2.5=650万元
如选厂址Ⅱ：
前向一体化时：
总设备投资被分成两个部分。
一是在原企业生产最终产品，设备投资为原来的3倍，即追加投资为2倍180*2=360万元；二是在并购企业生产中间产品，设备投资为原来的4倍，及追加投资为3倍80*3=240万元。
另外，在前向一体化时两个企业的基建费用都应被考虑在内，原企业扩建需70万元，被并购企业改造需150万元，即360+240+70+150=820万元。
前向融资时：
设备投资与前向一体化时相同，但被并购企业的改造费用应由其自身筹集解决。
故总投资为360+240=600万元。
前向联营时：
仅考虑最终产品因规模扩大后而追加的设备投资，其余设备（包括基建）的投资都由联营企业负责。
故总设备投资为180*2=360万元。
2、租赁费：
仅当选择厂址Ⅰ时产生租赁费。
此时厂房需扩大到原来的5倍，写字间需扩大到原来的2倍，即800*3000+400+2000=320万元。
3、动力费：
如选择厂址Ⅰ：
动力费扩大为原来的3倍28*3+80*3=324万元
如选择在厂址Ⅱ：
（1）在前向一体化和前向融资时，动力费与选择厂址Ⅰ时相同，即324万元。
（2）前向联营时，因只生产最终产品，故动力费的变化是：
电费扩大为原来的2倍，蒸汽扩大为原来的0.8倍，即28*2+80+0.8=120万元。
4、原料费；
如选择厂址Ⅰ：
原料费为原来的5倍270*5=1350万元。
如选择厂址Ⅱ：
（1）在前向一体化和前向融资时，原料费与选择厂址Ⅰ相同1350万元。
（2）在前向联营时，中间产品需按市场价格供应，假设其成本利润率为125%，则此时原料费270*125%*5=1688万元。
5、税款：
如选择厂址Ⅰ：
所得税50万元和增殖税150万元均应上缴。
如选择厂址Ⅱ：
（1）前向一体化和前向融资时，增殖税的70%要上缴150*70%=105万元。
（2）前向联营时因原料费和动力费均与前向一体化和前向融资时不同，增殖税也随之而下降了45.7万元，故上缴税款为（150-457）*70%=73万元。
6、运费：
如选择厂址Ⅰ：
运费为原来的5被，即60*5=300万元。
如选择厂址Ⅱ：
（1）向一体化和前向融资时，短途运输将大大增加，总体运费约为原来的6被60*6=360万元。
（2）前向联营时仅考虑产品的运输问题即可，及18*5=90万元。
7、其他条件：
在选择厂址Ⅱ时，前向一体化和前向融资需保障100个残疾人的最低生活费40万元；前向联营时仅考虑50人的费用20万元。
结论：
依上所述：
选择厂址Ⅰ时的总成本：
（设备投资按曲线折旧，5年折旧80%）
P=100+320+324+1350+150+50+300=2600万元
选择厂址Ⅱ：
（1）前向一体化：
P=130+324+360+1350+105+40=2300万元
（2）前向融资：
P=2300-35=2265万元
（3）前向联营：
P=58+120+90+1688+73+20=2049万元
结论：
扩大生产规模后，应选择厂址Ⅱ，且采用联营生产的策略为最优。
升级会员 