هماهنگی در زنجیره تامین-کاهش هزینه تولید (بررسی مقاله ششم)

مقدمه

با توجه به بهبود پیوسته و یکنواخت بهره وری عملیاتی در فرایند تولید، همکاری تامین کنندگان و تولیدکننده می تواند عملکرد زنجیره تامین را به طرز موثری بهبود بخشد و برخی تولیدکنندگان در جهت کسب مزیت رقابتی، مشارکت نزدیکی را با تامین کنندگان ایجاد نموده اند؛ به ویژه تولیدکنندگان خرد و کم سرمایه، از طریق همکاری با تامین کنندگان، موفق به کاهش هزینه های تولید گردیده اند. به منظور کاهش هزینه های تولید، معمولا فعالیت های همکارانه تولیدکننده و تامین کنندگان بر اساس ارتباط نزدیک بین این دو بخش است که در آن تکنیک های مدیریت هزینه سازمانی مانند هزینه یابی هدف و مهندسی ارزش مورد استفاده قرار می گیرند.

اگر هر عضو زنجیره تامین به طور مستقل هدف خویش را در نظر بگیرد و در راستای آن اقدام کند، در این صورت همراستا نبودن هدف اعضا منجر به ناکارآمدی زنجیره تامین می گردد. به عبارت دیگر تصمیمات اعضا از راه حل بهینه کل سیستم فاصله می گیرد؛ به این منظور، در این مطالعه استراتژی های هم ترازی انگیزه ها بین یک تولیدکننده و چند تامین کننده که برای کاهش هزینه تولید با یکدیگر همکاری می کنند، مورد مطالعه قرار گرفته است و هدف اصلی آن بررسی همراستا و هم تراز بودن انگیزه های اعضا برای دستیابی به هماهنگی زنجیره تامین و فعالیت های همکارانه پیشرفته به منظور کاهش هزینه می باشد.

وجه تمایز مقاله با مطالعات پیشین

·         فعالیت های همکارانه یک تولیدکننده با تامین کنندگان جهت کاهش هزینه تولید محصول مورد بررسی قرار گرفته است.

·         دو قرارداد قیمت عمده فروشی و قیمت گذاری به همراه هزینه، برای هماهنگی تصمیمات مربوط به فعالیت های کاهش هزینه مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که این دو قرارداد مرسوم قادر به برقراری هماهنگی در این زنجیره تامین نمی باشند و ممکن است اثرات منفی بر فعالیت های همکارانه اعضا داشته باشند.

·         دو قرارداد جدید که بر مبنای ارتباط نزدیک بین اعضای زنجیره تامین می باشند و در آن ها اطلاعات قابل مشاهده است و این قابل مشاهده بودن به ضرر اعضا نمی باشد، توسعه داده داده شده است.

·         برخی از فرض های مدل توسعه خواهند یافت و نشان داده شده است که نتایج پیشین هم چنان برقرار خواهند بود.

مفروضات و مدل ریاضی

-یک زنجیره تامین شامل یک تولیدکننده و چند تامین کننده در نظر گرفته شده است که تولیدکننده محصول را با n مولفه که آن ها را از تامین کنندگان جمع آوری کرده است، تولید می کند و هزینه ای بابت این جمع آوری برای او وجود دارد.

-تقاضا تصادفی، مثبت و پیوسته است. تنها تولیدکننده درباره میزان تولید تصمیم می گیرد و تامین کننده مولفه های مورد نیاز برای این میزان تولید را تامین می نماید.

-جریمه مالی برای تقاضای برآورده نشده در نظر گرفته نشده است و موجودی بیشتر از تقاضا، دارای ارزش بازیافتنی می باشد.

-تولیدکننده و تامین کنندگان هر یک می توانند برای کاهش هزینه تولید مولفه i فعالیت نمایند؛ تامین کننده i تنها می تواند درباره کاهش هزینه مولفه i تصمیم گیری کند، در حالی که تولیدکننده می تواند درباره کاهش هزینه هر مولفه تصمیم بگیرد.

-هزینه تولید هر واحد مولفه i ، تابعی از فعالیت های تولیدکننده و تامین کنندگان در کاهش هزینه  تولید آن مولفه است.

-هزینه فعالیت های کاهش هزینه تولید صورت گرفته توسط تولیدکننده و تامین کنندگان ، تابعی محدب و صعودی از سطح این فعالیت ها می باشد.

-تاثیر فعالیت های کاهش هزینه بر هزینه کلی تولید، به میزان تولید محصولات بستگی دارد؛ هرچقدر این میزان بیشتر باشد، فعالیت اعضا موثرتر خواهد بود. اگر میزان تولید اندک باشد، در اینصورت هزینه های کاهش یافته محصول، قادر به پوشش هزینه فعالیت های کاهش هزینه تولید نمی باشند؛ به منظور جلوگیری از این مسئله فرض شده است که در کمترین میزان تولید نیز، سرمایه گذاری برای کاهش هزینه تولید برای کل سیستم سودآور خواهد بود.

-افق زمانی یک دوره می باشد و ترتیب فعالیت ها عبارت است از:

ابتدای دوره: تولیدکننده میزان تولید و اعضا فعالیت های کاهش هزینه تولید را به طور همزمان انتخاب می نمایند.

طول دوره: تقاضای مشتری رخ می دهد.

انتهای دوره: هزینه ها، فروش و ارزش های بازیافتنی محاسبه می گردند.

مدل متمرکز

در ساختار متمرکز فرض می شود که زنجیره تامین توسط یک تصمیم گیرنده با هدف بهینه سازی سود کل زنجیره تامین مدیریت می شود. تابع سود کل زنجیره تامین در این ساختار به صورت رابطه زیر قابل نمایش است:

در این رابطه، با معلوم بودن میزان تولید (y)، سطح فعالیت های کاهش هزینه تولید که سود کل زنجیره تامین (رابطه (1)) را بیشینه می نمایند، به صورت منحصر به فرد تعیین می شوند.

مدل غیرمتمرکز

در این ساختار، تامین کنندگان فعالیت های کاهش هزینه را به منظور بهینه سازی سود خود تعیین می نمایند و تولیدکننده نیز مقدار تولید و فعالیت کاهش هزینه خود را برای بیشینه سازی سود خود انتخاب می نماید. در واقع، هنگامی که انگیزه های تولیدکننده و تامین کنندگان در یک راستا نباشند، فعالیت های خود را جهت بهینه سازی سود کل زنجیره تامین تعیین نمی کنند؛ برای آشکارسازی این موضوع، دو قرارداد معروف در قیمت گذاری، یعنی قرارداد قیمت عمده فروشی و قرارداد قیمت گذاری همراه با هزینه، مورد بررسی قرار گرفته است. اگر هزینه تولید هر واحد متغیر نباشد، این دو قرارداد مشابه یکدیگر هستند، اما در صورت متغیر بودن هزینه تولید، رفتار متفاوتی خواهند داشت. در این مطالعه، هزینه تولید متغیر در نظر گرفته شده است، همچنین به منظور همراستا کردن انگیزه های اعضا، قرارداد بازگشت خرید نیز با این قراردادها ترکیب شده است.

قرارداد قیمت عمده فروشی

با توجه به این قرارداد، تامین کنندگان مولفه ها را با قیمت عمده فروشی ثابت به تولیدکننده می فروشند. هم چنین با در نظر گرفتن قرارداد بازگشت خرید، فرض شده است که تامین کنندگان به ازای هر واحد محصول فروخته نشده، هزینه ای به تولیدکننده پرداخت می نمایند. تحت این قرارداد، تابع سود تولیدکننده و تامین کنندگان به ترتیب به صورت روابط زیر می باشند:

(2)

(3)

به دلیل ثابت بودن هزینه خرید مولفه ها، تولیدکننده انگیزه ای برای سرمایه گذاری در کاهش هزینه های تولید ندارد. مقدار بهینه متغیرها تحت این قرارداد بر اساس تعادل نش محاسبه گردیده است که این مقادیر با مقادیر بهینه آن ها در ساختار متمرکز برابر نمی باشند و سود مورد انتظار زنجیره تامین در این ساختار کمتر از سود آن در ساختار متمرکز شده است؛ بنابراین ترکیب قرارداد قیمت عمده فروشی و قرارداد بازگشت خرید قادر به هماهنگی زنجیره تامین نخواهد بود. هنگامی که تولیدکننده سهم بسیار اندکی در کاهش هزینه های تولید ایفا کند و با تنظیم پارامترهای قراردادهای استفاده شده، مقدار سود زنجیره تامین نزدیک به مقدار بهینه آن در حالت متمرکز می گردد. 

قرارداد قیمت گذاری به همراه هزینه

در این قرارداد، به منظور تضمین سود حاشیه ای ثابتی برای هر تامین کننده، مقدار ثابتی به هزینه واحد تولید افزوده شده است.  هم چنین قرارداد بازگشت خرید نیز با این قرارداد ترکیب شده است تا انگیزه های اعضا برای شرکت در مدل هماهنگ همراستا باشد. تابع سود تولیدکننده و تامین کنندگان تحت این قرارداد، به ترتیب به صورت روابط زیر می باشند:

(4)

(5)

تامین کنندگان انگیزه ای برای سرمایه گذاری در فعالیت های کاهش هزینه تولید ندارند زیرا حاشیه سود آن ها به ازای تولید هر مولفه، ثابت و تضمین شده است. به منظور بهینه سازی تصمیمات، تعادل نش بازی محاسبه گردیده است که معادل با راه حل بهینه کل سیستم نمی باشد. بر خلاف قرارداد ترکیبی قیمت عمده فروشی و بازگشت خرید، در قرارداد ترکیبی قیمت گذاری به همراه هزینه و بازگشت خرید، اگر تامین کنندگان سهم اندکی در فعالیت های کاهش هزینه تولید ایفا نمایند، در این صورت تعادل نش بازی نزدیک یه راه حل بهینه سیستم خواهد بود.

بنابراین، دو قرارداد ترکیبی ارائه شده قادر به هماهنگی زنجیره تامین نمی باشند زیرا تولیدکننده و تامین کنندگان برای کاهش هزینه های تولید، سطح فعالیت های منحصر به خود را دارند؛ در واقع قراردادهای مورد نظر، تنها برای یکی از اعضا انگیزه سرمایه گذاری در این فعالیت ها را فراهم می کنند.

هماهنگی زنجیره تامین

فعالیت های کاهش هزینه تولید محصول i برای تولیدکننده و تامین کننده i قابل مشاهده می باشد، به این معنی که از سطح فعالیت های یکدیگر آگاه می باشند. اما لزوما این فعالیت ها برای سایر تامین کنندگان قابل مشاهده نمی باشد. به این دلیل این نوع فعالیت ها را قابل مشاهده محلی می نامیم. برای دستیابی به هماهنگی زنجیره تامین، می توان قراردادی را در نظر گرفت که در آن اگر فعالیت های یک عضو منجر به انحراف کل سیستم از مقدار بهینه سیستم گردد، آن عضو باید جریمه سنگینی به سایر اعضا پرداخت نماید. اما در اینصورت برای هر عضو این انگیزه ایجاد می شود که سایر اعضا را به سرمایه گذاری در فعالیت های کاهش هزینه تشویق نکند و در عوض همکاری با سایر اعضا، فعالیت های آن ها را به طور دقیق زیر نظر بگیرد. بنابراین این قرارداد منجر به ایجاد رابطه نزدیک بین اعضا نمی گردد و ممکن است منجر به تردید گردد. برای جلوگیری از ایجاد تردیدها و مستحکم نمودن رابطه، به قراردادی نیاز است که در آن در صورتی که فعالیت های حداقل یک عضو از مقدار بهینه سیستم انحراف پیدا کند، در این صورت سود هیچ یک از اعضا افزایش نخواهد یافت. چنین قراردادی، حمایتی نامیده می شود. در ادامه دو نوع قرارداد مورد بررسی قرار می گیرند که علاوه بر دستیابی به هماهنگی زنجیره تامین، در شرایط قابل مشاهده بودن صدق می کنند و حمایتگر می باشند.

1.       تقسیم فعالیت ها

در این قرارداد فرض می شود که تولیدکننده و تامین کننده i، سودهای حاصل از کاهش هزینه واحد تولید مولفه i را تسهیم می نمایند. به طور مشخص، قراردادی را در نظر بگیرید که در آن از مقدار قیمت عمده فروشی نرخ ثابتی کاسته می شود و هم چنین فرض می شود که تامین کننده i به ازای هر واحد محصول فروخته نشده، هزینه ای را به تولیدکننده پرداخت می نماید. بعلاوه، تامین کننده i و تولیدکننده هرکدام درصد ثابتی از هزینه فعالیت های کاهش هزینه تولید را با یکدیگر تقسیم می کنند. نرخ ثابتی که از قیمت عمده فروشی کاسته می شود، درصد تقسیم کاهش هزینه تولید بین اعضا را نشان می دهد.

سود مورد انتظار تولیدکننده و تامین کننده به ترتیب به صورت روابط زیر می باشند:

(6)

(7)

به این ترتیب، با تعیین پارامترهای قرارداد مشاهده می شود که اگر سود حاصل از فعالیت های کاهش هزینه تولید، به شیوه ای سازگار بین تولیدکننده و تامین کننده تقسیم شود، منجر به همراستا شدن انگیزه اعضا برای بهبود سود کل زنجیره تامین خواهد شد. با وجود این قرارداد، مشاهده می شود که اگر فعالیت های یکی از اعضا از مقدار بهینه سیستم انحراف پیدا کند، همه اعضا متحمل ضرر خواهند شد؛ بنابراین برای هر یک از اعضا مهم است که عضو دیگر مقدار بهینه سطح فعالیت ها را انتخاب نماید. به این ترتیب، اینکه اطلاعات هر عضو در اختیار دیگری قرار دارد برای اعضا پذیرفتنی خواهد بود زیرا این اطلاعات علیه او مورد استفاده قرار نمی گیرد.

1.       جبران فعالیت ها

در قرارداد جبران فعالیت های تامین کننده، تولیدکننده هزینه فعالیت های تامین کننده برای کاهش هزینه تولید را می پردازد و مقدار ثابت f را نیز به او پرداخت می کند، سود مورد انتظار تولیدکننده و تامین کننده به ترتیب به صورت روابط زیر می باشند:

(8)

(9) 

در قرارداد جبران فعالیت های تولیدکننده، تامین کننده i هزینه فعالیت های کاهش هزینه تولید مولفه i که توسط تولیدکننده انجام گرفته است را جبران می نماید و قیمت عمده فروشی را برابر با هزینه بهینه واحد تولید انتخاب می کند. مشابه قرارداد قبلی، مقدار ثابت f توسط تولیدکننده به این تامین کننده پرداخت می شود. تحت این قرارداد، تابع سود تولیدکننده و تامین کننده i به ترتیب به صورت روابط زیر خواهد بود:

(10)

(11)

این دو قرارداد می توانند ترکیب شوند و به عنوان یک قرارداد در نظر گرفته شوند که در آن تولیدکننده قرارداد جبران فعالیت های تامین کننده را با گروهی از تامین کنندگان ایجاد می نماید و قرارداد جبران فعالیت های تولیدکننده نیز توسط گروه دیگر تامین کنندگان اجرا می گردد. با این قرارداد ترکیبی راه حل بهینه سیستم، تعادل نش می باشد و هم چنین این قرارداد حمایتگر می باشد.

توسعه و تعمیم مدل

مدل ارائه شده می تواند از جهت های خاصی تعمیم یابد و نتایج بخش های قبل در مورد ان همچنان برقرار باشد؛

-در بخش های قبلی فعالیت های کاهش هزینه تولید، یک عدد حقیقی نامنفی در نظر گرفته شده بود، در حالی که می تواند به یک بردار چند بعدی نامنفی تعمیم یابد. در این صورت نتایج قبل، با شرط برقراری فرض های سابق درباره هزینه واحد تولید و هزینه فعالیت های کاهش هزینه تولید، همچنان در مورد مدل صادق خواهد بود.

-می توان مدل را به گونه ای تعمیم داد که "مقیاس اقتصادی" را در بر بگیرد. هزینه واحد تولید با افزایش میزان تولید می تواند کاهش یابد؛ یک فرض قابل قبول این است که هزینه واحد تولید پیوسته است و با توجه به میزان تولید کاهش می یابد.   

-در بخش های پیشین فرض شد که فعالیت های کاهش هزینه تولید یک مولفه توسط هر عضو بر هزینه تولید سایر مولفه ها تاثیر ندارد؛ می توان این فرض را به این صورت تعمیم داد که در یک گروه از تامین کنندگان که هر کدام مولفه مربوط به خود را تولید می کنند، فعالیت های کاهش هزینه تولید یک مولفه که توسط تامین کننده آن در این گروه انجام می گیرد، می تواند هزینه تولید سایر مولفه ها را کاهش دهد. در واقع فعالیت های کاهش هزینه تولید مولفه ها در یک گروه به یکدیگر وابسته می باشند. هم چنین تامین کنندگان یک گروه اطلاعات مربوط به هزینه ها را در اختیار تولیدکننده و یکدیگر قرار می دهند اما این اطلاعات را در اختیار گروه های دیگر قرار نمی دهند. قرارداد جبران فعالیت های تولیدکننده در این حالت به این صورت است که یک تامین کننده به عنوان نماینده گروه، هزینه های فعالیت تولیدکننده و سایر تامین کنندگان گروه را جبران می نماید و در قرارداد جبران فعالیت های تامین کننده، تولیدکننده هزینه فعالیت های کاهش هزینه تولید صورت گرفته توسط تمام تامین کنندگان آن گروه را جبران می نماید. بیشتر نتایج بخش های پیشین در این حالت برقرار خواهد بود.

جمع بندی

-          در یک زنجیره تامین با یک تولیدکننده که مولفه های مختلف را از چند تامین کننده گردآوری می نماید، به منظور هماهنگی تصمیمات مربوط به کاهش هزینه تولید، قراردادهای قیمت عمده فروشی و قرارداد قیمت گذاری به همراه هزینه، قادر به به هماهنگی نخواهند بود، بعلاوه ممکن است تاثیر منفی بر فعالیت های همکارانه داشته باشند.

-          به منظور برقراری هماهنگی و مستحکم ساختن روابط اعضا، دو قرارداد "تقسیم فعالیت ها" و "جبران فعالیت ها" توسعه یافته است که بر مبنای ارتباط نزدیک بین اعضا می باشد و در شرایط قابل مشاهده بودن و حمایتگر بودن صدق می کنند. بعلاوه انگیزه های اعضا را جهت تشویق یکدیگر به همکاری در فعالیت ها، همراستا می سازد.

-          فعالیت های کاهش هزینه تولید که به صورت مشارکتی توسط تولیدکننده و تامین کننده صورت می گیرد، نه تنها منجر به کاهش هزینه تولید آن محصول می گردد، بلکه بر مهارت های کاهش هزینه و برقراری ارتباط با تولیدکننده آن تامین کننده تاثیر می گذارد و در نتیجه مزیت رقابتی کاهش هزینه را برای تامین کننده، تقویت می کند. هم چنین تولیدکننده تمایل دارد که اساس تامین طولانی مدت باشد. برای این منظور موازی بودن رابطه تولیدکننده و تامین کننده در یافتن منابع منجر به رابطه نزدیک بین تولیدکننده و تامین کننده در فرایند تولید یک مولفه می باشد و هم چنین موجب حفظ رقابت برای توسعه کسب وکار بین تامین کنندگانی است که توانایی تولید مولفه های مشابه را دارند.

-          هنگامی که اعضای یک زنجیره تامین طرح مشارکتی را در پیش می گیرند، ایجاد روابط بلندمدت و قراردادهای حمایتگر که در این مطالعه توسعه داده شده است با این جهت گیری سازگار هستند. بنابراین، این قراردادها نسبت به قراردادهای مرسوم ارجح می باشند.