طراحی شبکه زنجیره تامین - بررسی مقاله اول

توجه به موضوعات مدیریت و طراحی شبکه ­های زنجیره ­تامین از مهم­ترین بحث ­های حاضر در هر سازمان است که با هدف بقا و توسعه، پیوسته به دنبال کسب مزایای رقابتی و کاهش هزینه ­های خود می ­باشد. اما به دلیل وجود مشکلات متعدد اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی سازمان­ها به مدیریت زنجیره تامین پایدار روی آورده اند. درواقع زنجیره تامین پایدار بهبود عملکرد طولانی مدت زنجیره تامین جهت رفع مشکلات اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی در زنجیره تامین سنتی را به همراه دارد. جنبه­ های اجتماعی زنجیره تامین پایدار بیشتر به معیارهای رقابتی، جنبه اقتصادی به معیارهای هزینه، بهره ­وری و کارایی و جنبه زیست محیطی نیز به میزان انتشار ضایعات، بازیافت مواد و محصولات، کاهش آلودگی ها و گازهای منتشر شده خطرناک توجه دارند.

موضوع: زنجیره تامین پایدار برای تولیدات بیودیزل از پسماند روغن خوراکی تحت عدم قطعیت قیمت (رویکرد بهینه سازی استوار)

چکیده

پسماند روغن خوراکی برای تبدیل به روغن بیودیزل به عنوان یک زباله ارزشمند صنعتی محسوب می شوند. این مقاله به دنبال طراحی زنجیره تامین بیودیزل از پسماند روغن خوراکی در دو سطح استراتژیک و تاکتیکی است. در واقع اساس زنجیره تامین مورد مطالعه در این مقاله جمع آوری پسماند زباله­ ها از رستوران­ها در شهرها می باشد که این زنجیره تامین از سه ذینفع تامین­ کنندگان پسماند روغن خوراکی، مراکز پالایشگاه زیستی، و مناطق تقاضا تشکیل شده است. تصمیمات کلیدی برای طراحی بهینه زنجیره تامین مورد بررسی بصورت زیر می ­باشد:

· تعداد، اندازه و مکان های کاندید برای احداث مراکز بازیافت

· مناطق جمع ­آوری و میزان پسماند روغن خوراکی جمع آوری شده

· برنامه های انتقال پسماند روغن خوراکی و تولیدات بیودیزل

برای مواجهه با عدم قطعیت در قیمت، رویکرد رباست بر مدل خطی عدد صحیح مختلط با هدف بهینه کردن آن در حوزه اقتصادی، اجتماعی و محیطی طراحی و مطالعه موردی برای نشان دادن کاربردی بودن مساله مورد بررسی ارائه شده است.

مقدمه و مروری بر ادبیات موضوع

تبدیل پسماند روغن خوراکی به بیودیزل راه حلی برای مقابله با تهدیدهای انرژی و مسائل محیطی می باشد. در چین مقدار قابل توجهی از پسماند روغن خوراکی، سالانه در حدود 4-8 میلیون تن تخمین زده شده است که نیمی از آن ها را می توان برای بازیافت جمع آوری کرد. با این حال در سال گذشته پسماند روغن خوراکی بطور بهینه برای استفاده در صنعت جمع آوری نشده و عمدتا به عنوان زباله دور ریخته شده­ اند. در این راستا، دولت چین از صنعت تبدیل پسماند روغن خوراکی به بیودیزل حمایت کرده و در سند سیاست توسعه صنعت بیودیزل، پسماند روغن خوراکی را به عنوان ماده اولیه اصلی برای استفاده پیشنهاد کرده است. بطورکلی صنعت تبدیل پسماند روغن خوراکی به بیودیزل تحت فشار کمبود عرضه و تقاضا می باشد. به همین جهت نیاز مبرم به بهینه­ سازی زنجیره تامین مورد نظر وجود دارد. به عبارت دیگر، وجود یک سیستم لجستیک مناسب برای بازیافت پسماند روغن خوراکی و داشتن یک شبکه استوار به منظور مقابله با عدم قطعیت قیمت در شبکه فروش روغن بیودیزل لازم است. به همین دلیل در این مقاله رویکرد استوار برای رسیدن به یک جواب بهینه قابل اتکا در شرایط عدم قطعیت ارائه شده است.

تولیدات بیودیزل و سیستم فروش آن ها خیلی مشابه زنجیره تامین سوخت­های زیستی است که در سال­های اخیر به آن­ها توجه گسترده ­ای شده است. افزایش سطح امنیت انرژی و همچنین پایداری در بازار نهایی از طریق ارائه محصولات رقابتی و کاهش هزینه ها از مهمترین دلایل برای اتخاذ سوخت های زیستی بوده است. بنابراین باید جنبه های اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی بررسی شود که به تولیدات بیودیزل از پسماند روغن خوراکی بپردازیم یا خیر. بسیاری از مطالعات پسماند روغن خوراکی را به عنوان ماده اولیه موثر برای تولید بیودیزل به عنوان جایگزین سوخت های فسیلی پیشنهاد کرده اند. برای موارد مختلف در سطوح استراتژیک، تاکتیکی و عملیاتی، مطالعات در حوزه تصمیم گیری در مورد مکان تسهیلات، برنامه حمل و نقل، انتخاب تکنولوژی، مدیریت موجودی و اعزام وسیله نقلیه و غیره انجام گرفته است. اهداف اقتصادی شامل حداقل کردن هزینه ها، حداکثر کردن ارزش خالص زنجیره تامین، حداکثر کردن سود و اهداف محیطی شامل کاهش انتشارات و یا صرفه جویی در انرژی است. برخلاف دیگر زنجیره های تامین، در زنجیره تامین سوخت های فسیلی سطح بالایی از عدم قطعیت وجود دارد. این عدم قطعیت عمدتا می­ توانند در مواردی چون تامین مواد زیستی، حمل و نقل، تدارکات، تولید، بهره برداری، تقاضا، قیمت اتفاق بیفتد که توسط تعدادی از محققان بررسی شده است.

رویکردهای مواجهه با عدم قطعیت برای طراحی زنجیره تامین انجام شده در این زمینه بصورت های زیر بوده است:

1) بهینه سازی تصادفی (Giarola et al, 2011; Chen and Fan, 2012; Shabani and Sowlati, 2013; Osmani and Zhang, 2013,2014; li and Hu, 2014)

2) بهینه سازی فازی (Balaman and Selim, 2014)

3) رویکرد رباست (Mansoornejad et al, 2013; Foo et al, 2013; Tong et al, 2014)

با توجه به مطالعاتی که صورت گرفته، هیچ مطالعات خاصی برای طراحی یکپارچه زنجیره تامین تبدیل پسماند روغن خوراکی به بیودیزل انجام نشده است. بنابراین در این مقاله مسئله بهینه سازی در جمع آوری پسماند روغن خوراکی و تولید بیودیزل و همچنین فروش بیودیزل در دو سطح استراتژیک و تاکتیکی صورت می گیرد. در واقع مدل طراحی شبکه زنجیره تامین بیودیزل تحت عدم قطعیت با استفاده از رویکرد رباست در راستای بهینه­ سازی اهداف اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی ارائه شده است.

تعریف مسئله

این مقاله به بررسی یکزنجیره تامین بیودیزل سه سطحی که روند جریانات آن در شکل زیر نشان داده شده است، می­ پردازد. فرآیند به این صورت است که: پسماند روغن خوراکی روزانه در مکان­ های تامین­ کننده (رستوران­ها ، هتل­ها و ...) تولید می­ شود. بعد از آن با ماشین­ های مخصوص جمع ­آوری شده و به مراکز پالایش زیستی یکپارچه برای تصفیه و تبدیل به بیودیزل فرستاده می­ شود و بیودیزل تولیدی نهایتا به مناطق تقاضا فرستاده می­ شود.

در این مقاله زنجیره تامین به سه زیر سیستم: جمع ­آوری، تولید و سیستم فروش تقسیم­ بندی شده است. منطقه سوژو به عنوان مرکز اصلی جمع­ آوری پسماند روغن خوراکی در شهرها انتخاب شده است. تامین­ کنندگان پسماند روغن خوراکی در شهرستان­ها پراکنده هستند و روزانه مقدار قابل توجهی پسماند روغن خوراکی تولید می­ کنند. پسماند روغن خوراکی بصورت روزانه توسط کامیون­ ها در یک مسیر حلقه بسته ثابت در یک زمان خاص جمع­ آوری می­ شود. لازم به ذکر است که جمع کنندگان پسماند روغن خوراکی هیج هزینه ای به تامین کنندگان در ازای دریافت این مواد پرداخت نمی­ کنند. علاوه بر این، دولت سوژو به ازای هر تن پسماند جمع­ آوری شده 136 واحد پولی یارانه کمکی به ازای کاهش هزینه ­های جمع­ آوری پرداخت می­ کند. بنابراین دو تصمیم باید در سیستم جمع­ آوری گرفته شود. اول اینکه میزان پسماند جمع­ آوری شده مورد انتظار در آینده باید بر اساس برنامه تولید بیودیزل و میزان تقاضا و سود مورد انتظار باشد و دوم اینکه باید هزینه­ های جمع ­آوری به حداقل برسد.

 در مسئله مورد بررسی مکان جغرافیایی تامین ­کننده پسماند روغن خوراکی، مناطق تفاضا و مکان کاندید پالایشگاه­ های زیستی مشخص هستند. قیمت فروش بیودیزل دارای عدم قطعیت می­ باشد. هزینه ­های تصفیه پسماند روغن خوراکی، هزینه­ های تولید بیودیزل، هزینه­ های حمل و نقل پسماند و بیودیزل، هزینه ­های سرمایه برای مکان کاندید پالایشگاه در مقیاس­ های مختلف، هزینه سرمایه­ گذاری برای فناوری ­های مختلف، قیمت بازار بیودیزل در نظر گرفته شده است.

چهار مرحله تصمیم­ گیری برای طراحی شبکه زنجیره تامین بیودیزل وجود دارد:

1) انتخاب تامین کننده پسماند روغن خوراکی

2) تعداد، اندازه و مکان های کاندید برای احداث مراکز بازیافت

3) برنامه حمل و نقل پسماند روغن خوراکی و بیودیزل

4) برنامه­ های تولیدی بیودیزل در پالایشگاه­

فرمول ریاضی

مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط برای بررسی دو هدف تاکتیکی و استراتژیکی با منظور حداکثر کردن سود و حداقل کردن انتشار کربن و پسماند روغن خوراکی استفاده نشده در چرخه زنجیره تامین ارائه شده است.

تابع هدف اقتصادی: سود خالص، با در نظر گرفتن درآمد کل، کمک های مالی دولت و هزینه های کل بصورت زیر محاسبه می شود:

یک بازار خارجی برای فروش بیودیزل داریم پس تقاضا بین تقاضای ثابت و تقاضای بازار خارجی تقسیم می شود. ابتدا تقاضای ثابت و سپس تقاضای بازار خارجی برآورده می شود. کاهش هزینه حمل و نقل، هزینه معاملات، هزینه موجودی و ریسک سرمایه گذاری در برآورده کردن تقاضای بازار خارجی باید درنظر گرفته شود. همانطور که گفته شد، پسماند روغن خوراکی از تامین کننده جمع آوری شده و ابتدا تصفیه می شوند تا موارد بی استفاده آن­ ها جداسازی شود و پس از آن می­ت وان آن ­ها را به محصولات فرعی (بیوگاز و کود شیمیایی و غیره) تبدیل کرد. بنابراین در این مقاله فرآیند تولید بیودیزل و محصولات فرعی و فروش آن ­ها و همچنین کمک مالی دولت برای پالایشگاه ­ها به ازای جمع­ آوری هر تن پسماند روغن خوراکی برای محاسبه سود در نظر گرفته شده است. هزینه های کل بصورت هزینه سرمایه تعدیل یافته (درواقع یعنی هزینه سرمایه ­ای که بیمه و مالیات آن کم شده باشد) برای ساخت و ساز پالایشگاه زیستی، هزینه حمل و نقل برای جمع­ آوری پسماند روغن خوراکی و تحویل بیودیزل، هزینه تصفیه و تبدیل پسماند روغن خوراکی به بیودیزل در نظر گرفته شده است.

تابع هدف محیطی: چرخه زندگی سوخت های زیستی معمولا به دو دسته تقسیم می شوند: 1) WTP که تمرکز اصلی تابع هدف محیطی بر اندازه گیری میزان گاز دی اکسید کربن منتشر شده است. 2) PTW که مربوط به مرحله مصرف سوخت می­ باشد. در این مقاله به مرحله WTP (تولید سوخت) توجه شده است. این مقاله شامل چهار مرحله چرخه عمر است که در شکل زیر آورده شده است.

تابع هدف اجتماعی: پسماند روغن خوراکی را می توان نه تنها برای تولید بیودیزل بلکه برای تولید روغن­ های با کیفیت پایینتر، هم استفاده کرد که در واقع در گذشته پسماند روغن خوراکی توسط افراد برای تبدیل به روغن­ های با کیفیت پایینتر جمع ­آوری می ­شد. امروزه پروژه جمع­ آوری پسماند روغن خوراکی برای تولید بیودیزل با ظرفیت محدود تسهیلات مواجه است که منجر به هزینه های بالای جمع­ آوری می ­شود. از طرفی تبدیل پسماند روغن خوراکی به روغن با کیفیت پایینتر یک چالش و تهدید برای جامعه به حساب می ­آید. بنابراین هدف اجتماعی بصورت کمینه سازی ضایعات جمع ­آوری نشده برای تبدیل به بیودیزل در نظر گرفته شده است.

محدودیت های مدل

همانطور که گفته شد مقدار کمی پسماند روغن خوراکی بطور روزانه توسط هر تامین ­کننده تولید می ­شود ولی باید قبل از فروش تصفیه شوند. بنابراین باید هر تامین ­کننده به یک پالایشگاه زیستی تخصیص یابد که توسط محدودیت های 7 تا 9 بیان شده است. محدودیت (7) تضمین می کند که هر تامین کننده فقط به یک پالایشگاه زیستی می تواند تخصیص یابد. با توجه به محدودیت (8) و (9) بعد از اینکه تامین کننده به یک پالایشگاه تخصیص پیدا کرد باید همه پسماند روغن خوراکی تولید شده در آن تامین کننده به پالایشگاهی انتقال یابد که به آن تخصیص یافته است. محدودیت (10) تضمین می کند با توجه به اینکه هر تامین ­کننده پسماند روغن خوراکی باید بعد از جمع­ آوری آن ها را به پالایشگاه ارسال کند. درصورتی می تواند ارسال را انجام دهد که به پالایشگاه مذکور تخصیص یافته باشد. محدودیت (11) تضمین می کند که فقط یک سطح ظرفیت برای احداث هر پالایشگاه وجود دارد. محدودیت (12) تضمین می کند که پسماند روغن خوراکی تصفیه شده در هر پالایشگاه از ظرفیت آن تجاوز نکند. محدودیت (13) تضمین می کند همه پسماند روغن خوراکی حمل شده به پالایشگاه به بیودیزل تبدیل شود و ضایعات هنگام تولید نداشته باشیم. محدودیت (14)–(16) تضمین می­کنند اگر یک پالایشگاه زیستی باز باشد می­ تواند جریان مواد در آن صورت گیرد. یعنی پسماند روغن خوراکی به پالایشگاه ارسال و روغن بیودیزل تولید شده از آن خارج و  به مناطق تقاضا ارسال شود. محدودیت (17) نشان دهنده این است که همه بیودیزل های تولید شده به نقاط تقاضا ارسال و تقاضاهای آن مناطق را برآورده کنند. محدودیت (18) متغیر های باینری معادله را نشان می دهند. محدودیت (19) نشان دهنده متغیرهای مثبت می باشند.

مدل ریاضی برای بهینه سازی استوار

عدم قطعیت متغیرها ممکن است در تابع هدف یا محدودیت ها اتفاق بیفتد. در این پژوهش با عدم قطعیت در تابع هدف مواجه هستیم که باعث می­ شود نگران تغییر بهینگی جواب بدست آمده در شرایط قطعی باشیم. عدم قطعیت معمولا بصورت بازه در سناریوهای مختلف مطرح می­ شود در این مسائل از رویکرد ماکسمین استفاده شده است که به دنبال بهینه سازی بدترین حالت هستیم. بنابراین بدترین حالت (مینیمم شدن سود) را ماکسیمم می­ کنیم.برای یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط با نامشخص بودن پارامتر c در تابع هدف بدترین حالت را در نظر می ­گیریم پس در این مرحله پایین ترین مقدار سود که ممکن با تغییر قیمت فروش بدست بیاد را به عنوان تابع هدف در نظر می­ گیریم و بصورت معادله (20) فرموله می­ کنیم.

در مدل فوق x نشان دهنده پارامتر پیوسته و y نشان دهنده پارامتر صفر و یک و B , E  نشان دهنده ماتریس ضرایب، F , d نشان دهنده پارامترهای قطعی مدل و c نشان دهنده پارامتر عدم قطعیت می­ باشد. معادله (21) بیان می کند که تابع هدف بهینه برابر است با عدد کوچکی که معادله (20) را برای همه c در مجموعه عدم قطعیت ها برآورده کند.

مسئله بهینه سازی استوار  بصورت معادله (21) نوشته شده است که در این معادله پارامتر غیر قطعی c در مجموعه عدم قطعیت U در معادله (22) تعریف شده است و از مجموعه U مقدار می­ گیرد. مجموعه U در این مدل بصورت مجموعه متقارن بسته تعریف شده است که قیمت می­ تواند در این بازه مقدار بگیرد. معادله اصلی رباست می تواند بصورت معادله (23) بیان شود که درواقع معادله خطی سازی شده است.

در نهایت بعد از محاسبه بدترین حالت ممکن فرمول ریاضی برای بهینه سازی استوار تحت عدم قطعیت قیمت بیودیزل بصورت زیر اصلاح می شود. که در این مرحله به دنبال بهینه سازی بدترین حالت هستیم. یعنی کمترین مقدار سود ممکن را پیدا می­­ کنیم و مقدار آن را از طریق مدل زیر ماکسیمم می­ کنیم.

مدل بالا را می توان به راحتی با روش های در دسترس  مثل الگوریتم Cplex حل کرد.

مطالعه موردی

در این مقاله شهر سوژو، به عنوان منطقه ای برای تبدیل پسماند خوراکی به روغن بیودیزل آورده شده است. در مطالعه موردی بیش از 9000 رستوران در نظر گرفته شده است که با استفاده از الگوریتم خوشه­ بندی مناطق به 20 منطقه با توجه به عرض و طول جغرافیایی تقسیم بندی شده­ اند. طبق گزارشات پالایشگاه زیستی در سوژو با بیش از 5000 رستوران قرارداد بسته است و روزانه 350 تن پسماند خوراکی جمع آوری می شود. بنابراین بطور میانگین از هر رستوران 0.07 تن پسماند خوراکی جمع شده است. همچنین 10 منطقه با توجه به تقسیمات سوژو به عنوان مکان های کاندید پالایشگاه زیستی انتخاب شده ­اند. با توجه به اینکه پسماند روغن خوراکی در داخل شهر سوژو تنها منبع مواد خام اولیه برای پالایشگاه ها محسوب می ­شود پس احداث پالایشگاه در داخل شهر سوژو صرفه­ جویی در هزینه­ ها می­ باشد. متوسط قیمت فروش بیودیزل در سال های 2011 تا 2014 به ترتیب 6729، 5967، 5530 و 5400 واحد پولی به ازای هر تن بوده است. بنابراین قیمت بیودیزل برای تقاضاهای ثابت در بازه عدم قطعیت ]5500-7500[ واحد پولی به ازای هر تن قرار می گیرد. در ادامه 8 سناریوی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. مورد 1 به عنوان مورد مطالعاتی اساسی و مورد 2-8 برای تجزیه و تحلیل تعداد خوشه­ های تامین کنندگان پسماند خوراکی مختلف، اهداف بهینه سازی، تسهیلات فعلی و همچنین عوامل غیرقطعی بررسی و طراحی شده اند.

نتایج مورد مطالعاتی

üبا تقسیم 9000 رستوران در 100 منطقه به این نتیجه رسیدیم که 3 تسهیل باید در مکان های کاندید شماره 1-2-5 با ظرفیت روزانه هر یک به ترتیب 350، 150 و 150 تن احداث شوند.

üتسهیل جایابی شده در مکان شماره 1، 51  منطقه، در مکان شماره 2، 22 منطقه و تسهیل جایابی شده در مکان شماره 5، 26 منطقه را تحت پوشش خود قرار می ­دهند. بطور خلاصه فقط 0.44٪ از پسماند خوراکی جمع آوری نمی­ شود.

üدر این مقاله به این نتیجه می رسیم که زمانیکه قیمت بیودیزل کمترین مقدار را بگیرد (یعنی 5500 واحد پولی به ازای هر تن) احداث پالایشگاه سودآور نیست.

در نمودار زیر مقادیر توابع هدف در مطالعات موردی مختلف آورده شده است برای مثال در مورد مطالعاتی 8، مقدار تابع هدف کل، زمانیکه تابع هدف اقتصادی 593 هزار، تابع هدف زیست محیطی 22 هزار و تابع هدف اجتماعی 107- هزار باشد،  508 هزار واحد پولی است.

üبا توجه به اهداف اجتماعی بیش از 99.5٪ از پسماند مواد خوراکی برای تولید بیودیزل جمع آوری می شوند و فقط 1073 تن در سال جمع آوری نمی­ شود. بنابراین می توان نتیجه گرفت که زمانیکه اهداف اجتماعی درنظر گرفته شود مزایای اجتماعی (زمانیکه روغن با کیفیت کمتر تولید بشود درواقع یکسری چالش و تهدید برای جامعه دارد که وقتی کیفیت بالا برود یک مزیت حساب می­ شود و چون اهداف اجتماعی این پسماند جمع آوری نشده را کمینه می­ کند جز مزایای اجتماعی محسوب می­ شود، مثلا کاهش وابستگی ایران به واردات سوخت) افزایش می یابد.

üدر مورد مطالعاتی 1، 2 و 3 به ترتیب تعداد خوشه ­های رستوران ها به 100، 50 و 20 تنظیم شده است. مورد اول با یک پالایشگاه متمرکز با ظرفیت روزانه 650 تن در روز با تعداد خوشه 20، مورد دوم زمانیکه پالایشگاه ها غیر متمرکز (یک پالایشگاه با ظرفیت 350 تن و دو تای دیگر با ظرفیت هر کدام 150 تن) و تعداد خوشه ها 50  و مورد سوم با همین شرایط با تعداد خوشه­های 100 تا را در نظر گرفتیم. در مقایسه مورد اول و دوم شرایط پسماند خوراکی جمع آوری نشده از 2683 تن به 1278 تن یعنی 52.3٪ کاهش یافته در مقایسه شرایط دوم و سوم پسماند مواد خوراکی جمع آوری نشده از 1278 تن به 1073 تن در سال کاهش یافته است، چون رستوران ها بصورت دقیق تر خوشه بندی شده اند. به طور خلاصه برای انتخاب تعداد خوشه مناسب باید به زمان حل مدل و دقت مدل توجه داشت.

üدر این مقاله مورد شماره 1 به عنوان مورد اصلی با دنبال کردن سه هدف اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی مورد بررسی قرار گرفته است. مورد شماره 4 اهداف اقتصادی و زیست محیطی، مورد شماره 5 اهداف اجتماعی و اقتصادی و مورد شماره 6 اهداف اقتصادی را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد.

üدر مقایسه مورد شماره 1 و 5 به این نتیجه می ­رسیم که اهداف زیست محیطی تاثیر مثبتی بر انتشار گاز پالایشگاه ها دارد زیرا بیودیزل و بیوگاز کمک به کاهش انتشار این گازها در مقابل سوخت­ های فسیلی دارند.

üاز مقایسه مورد شماره 1 با شماره 4 و 6 به این نتیجه می ­رسیم که اهداف اجتماعی تاثیر زیادی بر مقدار پسماند خوراکی جمع آوری شده می­گذارند. اگر اهداف اجتماعی را در نظر نگیریم میزان پسماند جمع آوری شده از 95.5٪ به 68.8٪ کاهش می یابد اما مقدار بهینه تابع هدف اقتصادی از 506 هزار به 1656 هزار می ­رسد. بنابراین اهداف اجتماعی میزان پسماند جمع آوری شده را کنترل و مزایای کل جامعه را افزایش می دهد اما هزینه بر می باشد.

üبه منظور تجزیه و تحلیل اهداف اجتماعی و اقتصادی در این مقاله تحلیل حساسیت بر روی قیمت تجاری انتشار کربن و مقدار پسماند جمع آوری نشده صورت گرفته است. با افزایش قیمت تجاری انتشار کربن مقدار تابع هدف بصورت خطی افزایش می یابد. اما باید توجه داشت که هنگامی که هزینه برای پسماند خوراکی جمع آوری نشده به 165 واحد پولی برای هر تن برسد آنگاه مقدار تابع هدف منفی می شود که مناسب نیست.

 

üمورد مطالعاتی شماره 7 تضمین می کند اگر یک پالایشگاه با ظرفیت 350 تن روزانه در مکان کاندید 6 و دو پالایشگاه دیگر با ظرفیت 150 تن روزانه در مکان های کاندید 1 و 3 قرار بگیرند تابع هدف بهینه 225 هزار می شود. حالا اگر پالایشگاه فعلی به ظرفیت 650 تن در روز برسد مقدار هدف منفی می شود. این نشان می دهد پالایشگاه در شهر سوژو نزدیک به جواب بهینه است ولی یک طرح غیر متمرکز نسبت به افزایش ظرفیت یک پالایشگاه متمرکز معقول تر است.

üمورد شماره 8 مقدار میانگین، 6500 را از بازه عدم قطعیت به عنوان قیمت بیودیزل در محیط قطعی اتخاذ می­ کند و با استفاده از رویکرد استوار به عنوان یک استراتژی محافظه ­کارانه، در بدترین سناریو به دنبال بهترین تابع هدف می­ گردد.

üمقدار تابع هدف عدم قطعیت 508 هزار است که خیلی کمتر از مقدار تابع هدف در شرایط قطعی، 8685 هزار می باشد. بنابراین بهینه سازی استوار هنگامی که با سقوط قیمت بیودیزل روبرو هستیم برای اطمینان از بقای پالایشگاه در بدترین شرایط مناسب است. پالایشگاه متمرکز شده در شرایط قطعی با ظرفیت 650 تن روزانه در مکان کاندید شماره 5 واقع شده و از 99.16٪ تسهیلاتش استفاده می شود. علاوه بر این فروش بیودیزل 69.96٪ از کل درآمد در برگرفته است و میزان نرخ بازیافت پسماند خوراکی در 8 مورد مطالعاتی صورت گرفته 99.59٪ به عنوان بالاترین درصد بدست آمده است.

نتیجه گیری

این مقاله یک شبکه سه سطحی شامل توزیع کنندگان پسماند روغن خوراکی ، پالایشگاه های زیستی یکپارچه و مناطق تقاضا می باشد. هدف ارائه یک مدل استوار تحت عدم قطعیت قیمت برای زنجیره تامین تبدیل پسماند روغن خوراکی به بیودیزل در سطح تاکتیکی و استراتژیکی با هدف بهینه سازی اهداف اقتصادی ، اجتماعی و محیطی می باشد. نتایج حاصل از مورد مطالعاتی نشان می دهد که بهینه سازی استوار در زنجیره تامین به منظور افزایش توانایی پالایشگاه های زیستی و همچنین غلبه بر عدم قطعیت به ویژه سقوط قیمت بیودیزل الزامی می­ باشد. اهداف زیست محیطی تاثیرات مثبتی بر روی پالایشگاه های زیستی دارند اگرچه این تاثیرات ناچیز است. اهداف اجتماعی تاثیرات قابل توجهی در جمع آوری بیشتر زباله­ های آشپزخانه ها و رستوران ها دارند. این مدل درواقع می تواند برای تصفیه پسماند روغن خوراکی در شهرهای دیگر کاربردی باشد.

برداشت از مقاله

· آشنایی با زنجیره تامین پایدار در جهت بهبود مشکلات اجتماعی و اقتصادی و زیست محیطی که با آنها در مسائل مختلف روبرو هستیم. اهداف اجتماعی مزایای اجتماعی را افزایش می دهد اما باید به این نکته توجه داشت که هزینه زا است و به همین دلیل بیشتر مقالات اهداف اقتصادی و زیست محیطی را بطور همزمان درنظر می­ گیرند.

· آشنایی با رویکرد رباست برای مواجهه با شرایط عدم قطعیت، که ممکن است در متغیرهای تابع هدف یا محدودیت ها اتفاق بیفتد. عدم قطعیت در تابع هدف باعث نگرانی تغییر در بهینگی تابع هدف بدست آمده در شرایط قطعی می­شود. عدم قطعیت در محدودیت ها باعث نگرانی نقض محدودیت ها می­باشد.

· در این مسائل از رویکرد ماکسمین استفاده شده است که به دنبال بهینه سازی بدترین حالت هستیم. در این مقاله چون هدف ماکسیمم کردن سود در شرایط غیرقطعی است باید بدترین حالت که مینیمم شدن سود هست را ماکسیمم کنیم.

· بطور کلی، شناسایی عدم قطعیت ها در مسائل تاثیر قابل توجهی در تصمیم گیری زنجیره تامین دارد.

پیشنهادات آتی

با توجه به اینکه انتخاب تکنولوژی و همچنین تصمیمات مسیریابی وسیله نقلیه در این مقاله گنجانده نشده است، در نتیجه تمرکز بر کارهای آینده می­ تواند در بهینه سازی یکپارچه در زنجیره تامین سوخت های زیستی از جمله مکانیابی تسهیلات، برنامه حمل و نقل، انتخاب تکنولوژی و همچنین تصمیمات مسیریابی وسائل نقلیه پیشنهاد شود.