第二章 文獻探討
第一節 區位理論(location theory)
第二章 文獻探討
由於自由競爭的油品市場開啟大門，為拓展營業收益，加油站開始嘗試複合
式的經營模式，以創新行銷手法及多元的服務，將原本僅提供加油服務的加油站 轉型為滿足生活需求的機能補給站。以某公司為例，無論在都會或鄉間、高山或 海邊，皆可發現該公司商標無所不在，因直營據點遍布全台共約 600 多個地方，為發揮其廣大的通路優勢，除銷售主要商品外亦提供洗車、快速保養、便利商店 等相關服務，近年來更開始增設自助加油設備，將人力有效放置在精緻服務與顧 客滿意之上，將加油站塑造為「好厝邊」，期望藉由優良的服務品質與環境吸引 來客人數帶動本業成長，同時鞏固市場優勢；由此可見加油站將人力配置於多元 化服務與自助加油將為未來趨勢。
為配合趨勢發展，本章將對區位理論、營運設備評估、產能策略、成本探 討與分析、財務分析、線型規劃等相關文獻深入研究，預測自助與人工設備加 油適合何種類型加油站，以降低營運及人力成本，並將資源有效運用於多元化 服務項目及其經營之績效。
第一節 區位理論 (location theory)
為了滿足某些活動或滿足某些使用者前提下，統合整體模式建構之考量因素
及模式使用限制之基本假設，將一個或多個服務設施安放於已知的地理空間或某 一網路中，透過設施服務分佈在各空間上之需求點，以規劃最佳化或達成規模經 濟為目標來決定設施區位及數量，使服務活動能順利進行，即稱為設施區位問題 (facility location problem)。其涵蓋範圍與應用相當廣泛，舉凡物流中心、
銷售地點、工廠、加油站、商店、醫院、消防站等設施之區位選擇，皆屬此問題 之範疇。設施地點選擇為影響設施績效之主要因素，例如：物流中心之績效可能
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受設備或員工人數影響，但選擇良好之營運地點卻可大幅降低運輸成本。
過去常由規畫者主觀引導劃設土地使用分區，依循該土地使用類型來設立設 施，卻常於多年後無法符合土地使用分區發展所需，故應設計一套更精準的區位 規劃工具解決上述問題。1990 年後，多以多準則評估及數學規劃兩種方法求解 各項設施區位之選擇，多準則評估主要應用於分析單一設施；數學規劃則應用於 多數設施區位分布問題考量，其探討之設施對象數量依序為非緊急性設施、緊急 設施、鄰避設施；近年來區位求解模式則偏向多目標與多區位的模式(衛萬明、
林宏晉，2006)。茲整理區位規劃模式之研究文獻，包括規劃模式型態、分析問 題之特性、使用之求解方法與模式結構分析如下：
一、模式型態
區位規劃模式之標的是在有限經費之限制下滿足最大需求，相較於設施區位 規劃模式，則主要在滿足設施服務時效性與範圍限制。故模式規劃基礎多採取最 大服務範圍之區位規劃模式(MCLP)，再配合各項問題限制產生各種不同規劃之模 式進行求解，例如：何友峰等(1996)為滿足社區住宅配給多項需求，透過多目標 線性規劃模式求解；Johnson ,& Hurter(1998)為解決住房補貼之區位規劃問題，
設計單目標整數規劃模式後求解；林楨家與謝瓊慧(2003)為配置緊急避難場，利 用設施預算與設施容量等限制考量後探討求解；衛萬明與林宏晉(2006)為解決都 市鄰里公園之設施配置問題，而模擬多項區位模式後選擇最佳解。綜觀前述各項 應用型態之模式可得知，劃設土地分區使用、配置公共設施等區位規劃模式，其 類型及內容多為配置有限之資源以滿足最大需求，藉以解決所面臨之問題，又為 了服務所涉及需求對象，而多運用覆蓋模式以考量設施數量與服務範圍之型態進 行規劃。
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二、問題特性
劃設土地使用或配置設施多屬整數規劃之區位規畫問題型態。Church(1995)、
Farhan(2006)及何友峰等(1996)利用整數規劃與多目標模糊規劃形式，解決區位 配置問題及處理土地使用配置；林楨家與謝瓊慧(2003)結合 0-1 規劃與整數規劃 之變數特性並加以求解，用以解決設施之新增與改善問題；林楨家與蔡耀慶(2006) 深入探討設施間彼此競合關係。由前述各模式應用型態可得知，整體規劃過程面 臨相互衝突且複雜之問題，為使模式型態發展趨向多目標規劃方式且符合實際情 況需求，應運用多目標規劃方法以考量不同目標間之衝突情形，再從中選擇最妥 適的規劃方法。
三、求解方法
曾國雄與林楨家(1997)、林楨家與蔡耀慶(2006)提及，為減少土地使用或設 施區位配置問題複雜度，透過事後偏好介入的計算方式，將規劃過程中配置對象 假設為均質或同等重要以利計算，計算過程多以權重法進行求解，讓規劃者決定 各目標間相對重要性再分配權重。Church(1995)、Farhan(2006)、Teixeira(2007) 及林楨家與謝瓊慧(2003)則是多利用分支界定法解決多屬整數規劃或 0-1 整數 規劃之問題型態；Johnson ,& Hurter(1998)亦先行考量模式結構再選擇限制法 求解。上述問題，因運算過程較為繁複，故面對此類問題現今亦可透過線型規畫 程式或軟體求解以縮短運算時間。
四、模式結構
一般使用區位規劃模式討論土地配置結構等問題，可分為目標式、限制式與 決策變數等三部份討論，茲歸納上述內容與共同點如下所述：
(一)目標式
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土地使用或設施區位配置問題追求之目標分為下列兩種：
1. 使用效益最大化：其目的在於滿足需求或服務考量，包含：涵蓋人 口、距離遠近、旅次需求、設施容量、開放空間加權效益值等。例如：
Church(1995)被覆蓋物種數期望最大值；Johnson ,& Hurter(1998) 追求配置結果之總效益值最大化；林楨家與謝瓊慧(2003)、林楨家與 蔡耀慶(2006)計算涵蓋人口最大化與被服務需求比例最大化。
2. 開發成本最小化：其目的在於追求設置成本或使用成本最小化， 包 含：土地面積、設施總數、旅行距離等。例如：Teixeira(2007)、
Farhan(2006)計算設施與需求中心點間距離最小化；何友峰等(1996) 期望總開發成本最小化；曾國雄與林楨家(1997)追求設置設施數最 小化、衛萬明與林宏晉(2006)期望總加權距離最小化等。
(二) 限制式
表示在系統制約條件下之考量因素，分為三類：
1. 土地或設施容量之限制：為維持一定的服務水準，考量既有資源之 限制及追求設施或土地分區使用。
2. 土地或設施總數之限制：限制開闢數量以符合成本考量，其主要受 限於土地徵收成本或設施開發成本，期望規劃對象不因政府預算而 縮減。
3. 土地或設施位置之限制：綜上兩點所述，土地或設施之容量以及開 發數量有限，需限制位置避免重疊劃設或無法服務。
(三)決策變數
整理前述之問題特性可知，決策變數多受問題特性之制約，包括用地或 設施設置與否、設置單位數量等，而土地使用區位配置問題多屬整數規劃或
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0-1 混合整數規劃問題。
以下將列舉幾位學者在區位理論下所探討之相關文獻：
Hodgson(1990)定點需求為傳統設施之區位模式，網路節點代表每個所需服 務之需求位置，將重點著眼於需求點至服務設施間之距離，例如：救護站需權衡 最短距離為設置地點，使救護車能最快達到各需求點。但流動需求點則為生活中 某些需求卻非位於定點上，而是位於行經交通動線上，例如：上班行經之路線中，
順道使用 ATM 提款或至加油站加油等，此即為流量概念。服務需求者在起點至目 的地間之路徑尋找及使用服務，主要重點為所設置設施能提供服務最多之流量，
但避免重複服務相同流量，亦可歸屬為設施區位問題，例如：在加油站加油設備 設置上，需重視車輛有續航力之限制及考量，因此車輛需一次或多次補充油料方 可完成旅行之問題。
Current(1990) 、Daskin(1995)、Owen(1998)、吳永裕(2005)及林全志(2007) 將區位問題劃分為下列幾項特性，如表 1，茲說明如下：
表 1 設施區位問題分類表
分類指標 類 型
空間結構 平面、網路 供 應 者 私人、公家機構
設施性質 緊急、非緊急、想要、不想要 設施數目 單一、多個
設施容量 有限、無限
需求型態 固定需求、變動需求 目標個數 單目標、多目標
問題分類 靜態與確定性、動態、隨機性
資料來源：Current(1990) 、Daskin(1995)、Owen(1998)、吳永裕(2005)及林全 志(2007)
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一、空間結構：為展現需求及設施設置地點之差異，而劃分為平面區位模式與網 路區位模式兩項。平面模式中，需求及設施可設置地點為平面上任一點；網 路區位模式中，需求及設施可設置地點僅假設為由節點及連線所構成之網路 上可能發生之處，而其中所謂離散性區位網路則假設設施可設置地點僅發生 於網路節點中。
二、供應者：因設置設施之類型與目的不同，依設施供應者二分為私人機構及公 家機構。多數私人機構將投資成本與利潤視為其主要考量之因素；公家機構 則是優先考量其他非利益性因素，例如：民眾之便利性或環境保護等議題。
三、設施性質：細分為緊急、非緊急、想要、非想要四項。緊急設施具時效性因 素，例如：消防局或醫院等設施；非緊急設施則無迫切需求，例如：學校；
另外，某些受歡迎或需要之設施設置，其需求距離要越短越好，例如：醫院 或學校等；而不受歡迎或不想要之設施，則需求距離將越遠越好，例如：垃 圾場及核電場等。
四、設施數目：設施數目因 p-中位、p-中心及最大覆蓋問題之限制，而分為單一 設施或多數設施。單一設施問題受外生變數影響，而外生變數則為事先所給 定設置之設施數；多數設施問題則受到內生變數影響，而其內生變數為集合 覆蓋問題所需設施數之求解結果。
五、設施容量：設施容量可分為有限設施容量及無限設施容量兩類。
六、需求型態：固定需求若假設需求為已知且不會變動，則稱為固定需求；若因
六、需求型態：固定需求若假設需求為已知且不會變動，則稱為固定需求；若因