هماهنگی در زنجیره تامین- بررسی مقاله هفتم

مقدمه:

در دهه های اخیر، با افزایش توجه به محیط زیست، کاهش انتشار کربن در زنجیره های تامین یک موضوع بسیار مهم به شمار می رود. بیشتر کشورها اندازه گیری میزان انتشار کربن در شرکت های داخلی را آغاز کرده اند که تلاش برای کاهش انتشار کربن را ترویج دهند. با انقلاب سبز جهانی، آگاهی مصرف کنندگان در ارتباط با انتشار کربن افزایش یافته است و تمایل به خرید کالاهایی دارند که در هنگام تولید آن کالا، کربن کمتری منتشر شود. شرکت ها در زنجیره تامین استراتژی های کاهش انتشار کربن را جهت مقابله با فشارهای دولت و بازار به کار می گیرند. در این استراتژی ها، نیاز به کاهش میزان انتشار کربن توسط بالادست زنجیره و همچنین تلاش تبلیغاتی توسط عضو پایین دست زنجیره تامین است. انجام فعالیت های زیاد در این استراتژی ها هزینه های زنجیره تامین را افزایش و عملکرد آن را کاهش می دهد. در نتیجه، بررسی و مطالعه مدیریت زنجیره تامین و هماهنگی زنجیره تامین که هدفش کاهش انتشار کربن می باشد، بسیار اهمیت دارد. در واقعیت، بسیاری از شرکت ها مدیریت زنجیره تامین و هماهنگی را به کار گرفته اند. در زنجیره های تامین که در هنگام تولید، میزان کربن کمتر منتشر می کنند، تبلیغات به منظور جلب توجه به محصولات آن زنجیره ضروری می باشد. به منظور تحریک پایین دست برای تبلیغات، کار مرکزی زنجیره تامین هماهنگی با عضو پایین دست می باشد که تبلیغات را انجام دهد و هدف آن ها افزایش فروش محصولات و همچنین افزایش سود کل زنجیره تامین می باشد.

 

نوآوری:

در این مقاله، یک جنبه مدیریتی برای زنجیره تامین که هدفش کاهش انتشار کربن می باشد، ارائه شده است و قرارداد همکاری در تبلیغات و تسهیم هزینه های کاهش انتشار کربن جهت هماهنگی طراحی شده است. همچنین در این مقاله نشان داده می شود که نگرانی عدالت خرده فروش در ایجاد هماهنگی زنجیره تامین تاثیر دارد.

تعریف مسئله:

یک زنجیره تامین شامل یک تولیدکننده و یک خرده فروش در نظر گرفته شده است. تولیدکننده برای کاهش میزان انتشار کربن و خرده فروش برای تبلیغات کالا تلاش می کنند. در این مقاله دو حالت در نظر گرفته شده است، در حالت اول خرده فروش نگرانی عدالت ندارد و در حالت دوم خرده فروش نگرانی عدالت دارد. در هر دو حالت قراردادهایی به کار گرفته شده و هماهنگی زنجیره تامین بررسی شده است.

مفروضات:

مفروضات زیر در مقاله در نظر گرفته شده است:

1) یک زنجیره تامین شامل یک تولیدکننده و یک خرده فروش در نظر گرفته شده است. تولید کننده یک کالا که کربن کمتر منتشر می کند تولید کرده و توسط خرده فروش به فروش می رسد. تولیدکننده رهبر زنجیره تامین می باشد.

2) قیمت فروش کالا که کربن کمتر منتشر می کند در یک دوره کوتاه ثابت در نظر گرفته شده است.

در تجارت، قیمت کالاهای که کربن کمتر منتشر می کنند به طور مکرر تغییر نمی کند زیرا مشتریان این کالاها به قیمت حساس نمی باشند. تجارت این نوع کالاها، بر قیمت متمرکز نمی شود بلکه بر توجه به حفظ محیط زیست و سود تمرکز می شود. در نتیجه، در این مقاله قیمت فروش ثابت فرض شده است و بر تقاضا تاثیر ندارد. میزان انتشار کربن و تبلیغات بر تقاضا تاثیر می گذارند.

3) حاشیه سود ناخالص تولیدکننده p_m و حاشیه سود ناخالص خرده فروش p_r می باشند که هر دو ثابت می باشند.

در دنیای واقعی، سرمایه گذاری جهت کاهش انتشار در اکثر شرکت ها، سرمایه گذاری تجهیزات D&R می باشد. زمانی که تجهیزات تعیین می شوند، هزینه های حاشیه ای کالا برای تولیدکننده، تعیین خواهد شد، سود حاشیه ای می تواند بدون تغییر باقی بماند. به طور مشابه، زمانی که خرده فروش جهت تبلیغات سرمایه گذاری می کند، سود حاشیه ای خرده فروش در یک دوره کوتاه، یکسان باقی می ماند.

4) تابع تقاضا به صورت زیر می باشد:

در تابع تقاضا، E تلاش تولیدکننده جهت کاهش سطح انتشار کربن می باشد و A تلاش خرده فروش جهت تبلیغات می باشد. تقاضا همواره مثبت در نظر گرفته شده است.

5) هزینه کاهش انتشار کربن E²/2 و هزینه تبلیغات A²/2 فرض شده است.

مدل ریاضی:

ابتدا ساختار متمرکز با در نظر گرفتن هم زمان تبلیغات و کاهش انتشار کربن در یک زنجیره تامین که کربن کمتر منتشر می کند، بررسی شده است. در ساختار متمرکز هدف تعیین مقادیر بهینه E و A، جهت افزایش سود کل زنجیره تامین می باشد. تابع سود زنجیره تامین به صورت زیر می باشد:

برای بدست آوردن مقادیر بهینه متغیرها از تابع سود بر حسب متغیرها مشتق گرفته و برابر صفر قرار داده می شود. مقادیر بهینه متغیرها در حالت متمرکز برابر است با:

با جایگذاری مقادیر بهینه در تابع سود زنجیره تامین، سود زنجیره به صورت زیر بدست می آید:

در ادامه مدل در دو حالت در نظر گرفته می شود:

• مدل در صورتی که خرده فروش نگرانی عدالت ندارد

به منظور مطالعه سناریویی که در آن خرده فروش نگرانی عدالت ندارد، شرایط مختلف در نظر گرفته می شود:

مورد 1: بدون همکاری در تبلیغات و بدون تسهیم هزینه انتشار کربن

در این حالت، توابع سود خرده فروش و تولیدکننده به صورت زیر می باشند:

خرده فروش هزینه تبلیغات و تولیدکننده هزینه کاهش انتشار کربن را تحمل می کنند. با بدست آوردن مقادیر بهینه تصمیمات و جایگذاری در توابع سود، سود اعضا و زنجیره تامین به صورت زیر بدست می آیند.

مورد 2: به کارگیری قرارداد همکاری در تبلیغات

در این حالت، توابع سود خرده فروش و تولیدکننده به صورت زیر می باشند:

در این حالت، تولیدکننده در هزینه تبلیغات خرده فروش سهیم می شود و درصد تسهیم هزینه، توسط تولیدکننده تعیین می شود. با بدست آوردن مقادیر بهینه تصمیمات و جایگذاری در توابع سود، سود اعضا و زنجیره تامین به صورت زیر بدست می آید:

به منظور مقایسه دو مورد اول و دوم، جدول زیر نوشته شده است:

در حالتی که خرده فروش نگرانی عدالت ندارد، دو نتیجه حاصل می شود: یک، با به کارگیری قرارداد همکاری در  تبلیغات، هماهنگی زنجیره تامین که کربن کمتر منتشر می کند ایجاد نمی شود زیرا اگر p_m>p_r/2 باشد، مقادیر بهینه متغیرها در حالت متمرکز در مقایسه با دو حالت فوق بزرگتر است. تحت قرارداد همکاری در تبلیغات زنجیره هماهنگ نمی شود اما خرده فروش تشویق به تبلیغات بیشتر می شود. در نتیجه، سود خرده فروش و کل زنجیره تامین بهبود می یابد. دو، تحت این قرارداد تولیدکننده تشویق به کاهش انتشار کربن نمی شود، اما در صورتی که p_m>2p_r باشد، سود تولیدکننده بهبود خواهد یافت.

مورد 3: به کارگیری دو قرارداد همکاری در  تبلیغات و تسهیم هزینه کاهش انتشار کربن

توابع سود اعضا به صورت زیر می باشند:

در این حالت، خرده فروش و تولیدکننده در هزینه های تبلیغات و کاهش انتشار کربن با یکدیگر سهیم می شوند. با بدست آوردن مقادیر بهینه تصمیمات و جایگذاری در توابع سود، سود اعضا به صورت زیر بدست می آید:

در این حالت توابع سود اعضا بزرگتر از حالتی که تنها قرارداد همکاری در تبلیغات به کار برده شده است، می باشد.

و نتایج زیر حاصل می شود:

به عبارت دیگر زمانی که حاشیه سود اعضا در شرایط فوق صدق کنند، هر دو اعضا قرارداد همکاری در  تبلیغات و تسهیم هزینه انتشار کربن را می پذیرند و زنجیره تامین هماهنگ می شود. با مقایسه این حالت با حالتی که قرارداد همکاری در تبلیغات به کار گرفته شده بود، هم میزان انتشار کربن و هم تبلیغات تحت این حالت بهبود می یابند، در نتیجه زنجیره هماهنگ می شود.

• مدل در صورتی که خرده فروش نگرانی عدالت دارد

در این بخش خرده فروش دارای نگرانی عدالت می باشد اما تولیدکننده دارای نگرانی عدالت نمی باشد. در این حالت تولیدکننده سود خود را افزایش می دهد در حالی که خرده فروش سودمندی خود را که وابسته به سود هر دو عضو است، افزایش می دهد. تابع سودمندی خرده فروش به صورت زیر می باشد:

 در تابع فوق، r نسبت عدالت خرده فروش می باشد. هنگامی که سود خرده فروش r برابر تولیدکننده باشد، خرده فروش احساس برابری عمومی دارد و هنگامی که سود وی کمتر از r برابر سود تولیدکننده باشد، خرده فروش احساس معایب نابرابری دارد و اگر سود وی بیشتر از r برابر سود تولیدکننده باشد، خرده فروش احساس مزیت نابرابری دارد. α ضریب معایب نابرابری می باشد که برای خرده فروش بی فایده بودن سود کمتر از تولیدکننده را اندازه گیری می کند. β  ضریب مزیت نابرابری است که برای خرده فروش بی فایده بودن سود بیشتر از تولیدکننده را اندازه گیری می کند. در این بخش حالات مختلف در نظر گرفته می شود.

حالت 1: خرده فروش نگرانی عدالت دارد و قرارداد همکاری در  تبلیغات را به کار می برد

1. تصمیمات بهینه خرده فروش:

تابع سودمندی خرده فروش را می توان به دو زیر مسئله تقسیم کرد:

زیر مسئله اول مطابق با موردی است که خرده فروش معایب نابرابری را احساس می کند و زیرمسئله دوم مطابق با موردی است که خرده فروش مزیت نابرابری را احساس می کند.

در اینجا پنچ مورد، بررسی می شود، در هر مورد شرایطی در مسئله بوجود می آید:

1) هنگامی که خرده فروش معایب نابرابری را احساس می کند.

2) هنگامی که خرده فروش مزیت برابری را احساس می کند. 

3 و 4) هنگامی که خرده فروش احساس عدالت عمومی می کند.

5) هنگامی که تبلیغات صفر است.

با به کارگیری شرایط KKT، اگر p_m>p_r/2 باشد، مقادیر بهینه تعادل تبلیغات خرده فروش به صورت زیر می باشد:

2. تصمیمات بهینه تولیدکننده:

در اینجا 4 مورد اول بررسی می شوند. در مورد 1، با جایگذاری A_α در تابع سود تولیدکننده، مقادیر بهینه به صورت زیر بدست می آیند:

در مورد 2، با جایگذاری A_β در تابع سود تولیدکننده، مقادیر بهینه به صورت زیر بدست می آیند:

در مورد 3 و 4 نیز با جایگذاری A₁ و A₂ در تابع سود تولیدکننده مقادیر بهینه به صورت زیر بدست می آیند:

 

با جایگذاری مقادیر بهینه در توابع سود اعضا و زنجیره تامین، توابع به صورت زیر می باشد:

با مقایسه مقادیر بهینه در این حالت با حالت متمرکز، در زنجیره تامین که کربن کمتر منتشر می کند تحت قرارداد همکاری در تبلیغات که خرده فروش نگران عدالت می باشد، زنجیره هماهنگ نمی شود.

حالت 2: خرده فروش نگران عدالت می باشد و دو قرارداد همکاری در  تبلیغات و تسهیم هزینه انتشار کربن را به کار می گیرد

مشابه حالت 1، تابع را به دو زیر مسئله تبدیل می کنیم. با استفاده از شرایط KKT و اگر p_m>p_r/2 مقادیر بهینه تبیلغات به صورت زیر می باشد:

در مورد 1، مقدار تبلیغات A’_α را در تابع سود تولیدکننده جایگذاری کرده و مقادیر بهینه به صورت زیر بدست می آیند:

اگر مقدار بهینه این حالت را برابر مقدار بهینه حالت متمرکز قرار دهیم، عبارت زیر حاصل می شود:

در نتیجه، در حالتی که خرده فروش به معایب نابرابری حساس باشد، زنجیره تامین هماهنگ می شود اگر و تنها اگر عبارت بالا برقرار باشد.

در مورد 2، که خرده فروش مزیت نابرابری را احساس می کند، با جایگذاری A’_β در تابع سود تولیدکننده، مقادیر بهینه به صورت زیر بدست می آیند:

با برابر قراردادن تبلیغات در این حالت و حالت متمرکز، حاشیه سود تولیدکننده برابر با یک عبارت منفی می شود که شدنی نمی باشد. در نتیجه، هنگامی که خرده فروش مزیت برابری را احساس می کند، زنجیره تامین هماهنگ نمی شود.

در مورد 3 و 4، که خرده فروش برابری عمومی دارد، با جایگذاری A’₁ و A’₂ در تابع سود تولیدکننده، مقادیر بهینه به صورت زیر بدست می آیند:

با جایگذاری مقادیر بهینه در توابع سود، توابع به صورت زیر می شوند:

هنگامی که خرده فروش عدالت عمومی احساس می کند، زنجیره تامین هماهنگ می شود. هنگامی که خرده فروش نگرانی عدالت ندارد، با به کارگیری دو قرارداد همکاری در  تبلیغات و تسهیم هزینه کاهش انتشار کربن، زنجیره هماهنگ می شود اما هنگامی که خرده فروش نگرانی عدالت دارد، با به کارگیری دو قرارداد همکاری در  تبلیغات و تسهیم هزینه کاهش انتشار کربن چند حالت رخ می دهد، اگر خرده فروش عدالت عمومی یا معایب نابرابری را احساس کند، در صورتی که حاشیه سود تولیدکننده و خرده فروش یک نسبت مشخص داشته باشند، زنجیره تامین هماهنگ می شود اما هنگامی که خرده فروش مزیت عدالت را احساس کند، زنجیره تامین هماهنگ نمی شود.

به منظور توضیحات بهتر یک مثال عددی در نظر گرفته شده است و آنالیز حساسیت صورت گرفته است.

آنالیز حساسیت تحت معایب نابرابری برای خرده فروش:

با توجه به شکل فوق، با افزایش مقدار α، تابع سود خرده فروش افزایش و تابع سود تولیدکننده کاهش می یابد. تابع سود کل زنجیره تامین ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. در نتیجه، زنجیره تامین زمانی که α مقداری مشخص داشته باشد هماهنگ می شود. برای اینکه خرده فروش در استراتژی کاهش انتشار کربن بهتر عمل کند، تولیدکننده باید معایب نابرابری را در نظر بگیرد و قدرت چانه زنی تولیدکننده کاهش و قدرت چانه زنی خرده فروش افزایش می یابد. در نتیجه، سود خرده فروش افزایش و سود تولیدکننده کاهش می یابد.

حال تاثیر r، بر توابع سود را بررسی می کنیم.

با افزایش r، سود خرده فروش در حالتی که احساس معایب نابرابری دارد، ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. سود تولیدکننده کاهش و سود کل زنجیره تامین ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. در نتیجه، هنگامی که r مقدار مشخص داشته باشد زنجیره تامین هماهنگ می شود. تولیدکننده نه تنها به معایب نابرابری بلکه به r نیز باید توجه داشته باشد.

آنالیز حساسیت تحت مزیت نابرابری برای خرده فروش:

ابتدا تاثیر β بر توابع سود بررسی شده است.

براساس شکل فوق، با افزایش β، سود خرده فروش کاهش و سود تولیدکننده افزایش می یابد. تابع سود کل زنجیره تامین از حالت بهینه منحرف می شود. در نتیجه، هنگامی که خرده فروش مزیت نابرابری را احساس می کند، زنجیره تامین هماهنگ نمی شود.

حال تاثیر r بر توابع سود را بررسی می کنیم.

براساس شکل فوق، با افزایش r، سود خرده فروش کاهش و سود تولیدکننده افزایش می یابد. تابع سود کل زنجیره تامین از حالت بهینه منحرف می شود. هنگامی که خرده فروش جایگاه ضعیف در زنجیره داشته باشد و سود وی چند برابر سود تولیدکننده باشد، خرده فروش مزیت نابرابری را احساس می کند و با افزایش r و β سود وی کاهش می یابد.

آنالیز مدل:

سه حالت برای مقدار r در نظر گرفته می شود:

اگر r کوچکتر از مقدار مشخص فوق باشد، با پذیرش و قرارداد همکاری در تبلیغات و تسهیم هزینه کاهش کربن، تولیدکننده سود و خرده فروش ضرر می کند در واقع تولیدکننده از نگرانی عدالت خرده فروش سود می برد. اگر r بزرگتر از مقدار مشخص باشد و دو قرارداد مورد پذیرش قرار گیرد خرده فروش سود و تولیدکننده ضرر می کند که خرده فروش از نگرانی عدالت سود می برد و در حالتی که r برابر با مقدار ثابت باشد، سود هر دو عضو در حالت پذیرش دو قرارداد افزایش نمی یابد.

هنگامی که خرده فروش نگرانی عدالت را دارد و خرده فروش عدالت عمومی را احساس می کند آنگاه با پذیرش هر دو قرارداد سود اعضا بیشتر از حالتی است که تنها قرارداد همکاری در تبلیغات را قبول کنند. هنگامی که قرارداد همکاری در تبلیغات پذیرش می شود هزینه های تبلیغات برای خرده فروش کاهش می یابد و وی تشویق به تبلیغات بیشتر می شود و هنگامی که قرارداد تسهیم هزینه کاهش انتشار کربن مورد پذیرش قرار می گیرد، هزینه کاهش انتشار کربن کاهش یافته و تولیدکننده تشویق به کاهش بیشتر انتشار کربن می شود. در نتیجه با پذیرش هر دو قرارداد، سود هر دو عضو در مقایسه با پذیرش یک قرارداد افزایش می یابد و اعضا سود برد-برد بدست می آورند.

نتایج:

1) در این مقاله تعدادی دستورالعمل برای انتخاب قراردادها ارائه شد و همچنین یک تئوری پایه برای طراحی قرارداد هماهنگی زنجیره تامین که کربن کمتری منتشر می کند و در آن خرده فروش دارای نگرانی عدالت می باشد، طراحی شد.

 2) با به کارگیری قرارداد همکاری در تبلیغات، هزینه تبلیغات بین اعضا تسهیم می شود و با به کارگیری قرارداد تسهیم هزینه کاهش انتشار کربن، هزینه کاهش انتشار کربن بین اعضا تسهیم می شود و اگر هر دو قرارداد را به کار ببریم هزینه ها بین هر دو عضو تسهیم شده و هماهنگی ایجاد کرده و سود نیز افزایش می یابد. در انتخاب قرارداد باید قراردادی انتخاب شود که اعضا سود برد-برد بدست آورند.

3) نگرانی عدالت، یک اعتماد دو طرفه است. بنابراین اگر اعضا در زنجیره به یکدیگر اعتماد داشته باشند، مشکلات را میتوان برای کل زنجیره تامین در نظر گرفت و اعضا راحت تر می توانند به سود برد- برد دست یابند.

4) با کاهش میزان انتشار کربن در هنگام تولید، مصرف کنندگان حاضرند کالا را با قیمت بالاتر خریداری کنند. تولیدکننده برای کاهش انتشار کربن بیشتر تلاش کرده و خرده فروش تبلیغات را افزایش می دهد و در نتیجه سود کل زنجیره تامین افزایش می یابد.