هماهنگی در زنجیره تامین- بررسی مقاله هشتم

مقدمه:

توجه مشتریان به مسائل زیست محیطی، انطباق تجارت با بازار رقابتی و افزایش قوانین تحت کنترل، سه عامل مهم در مدیریت و ایجاد تجارت در بازار جهانی می باشند. شرکت ها جهت دست یافتن به مدیریت در بازار جهانی با توجه به سه عامل فوق، بر ایجاد پایداری و همچنین ایجاد زنجیره تامین معکوس به منظور مهیا ساختن روش های مناسب بازیافت محصولات، تمرکز کرده اند. مکانیزم ها و قراردادهای بسیاری جهت هماهنگی زنجیره تامین رو به جلو وجود دارد، بیشتر این مکانیزم ها را جهت هماهنگی زنجیره تامین معکوس نیز می توان به کار برد. از میان این مکانیزم ها، قراردادها ابزاری مناسب به منظور تسهیل تعامل میان اعضای مختلف زنجیره تامین می باشند که  اعضا را به شرکت در برنامه هماهنگی برای کسب بیشترین سود برای کل زنجیره تامین تشویق می کنند. در حالی که مطالعات بسیاری در رفتار زنجیره تامین رو به جلو که از قراردادهای هماهنگی استفاده می کند صورت گرفته است، مشاهده کاربرد و به کارگیری قراردادها در زنجیره تامین معکوس موضوع  قابل توجهی می باشد. با توجه به بازار جهانی الکترونیک ، صنعت کامپیوتر، صنعتی است که زنجیره تامین معکوس را ایجاد و هماهنگ کرده است. براساس صنعت و توانایی های زنجیره تامین معکوس، کالاهای بازیافتی می توانند مسیرهای متفاوتی طی کنند. کالاها می تواند یکی از چهار مسیر زیر را طی کند: 1) کالاهایی که مشتریان دیگر نیاز به مصرف آن ندارند، به عنوان کالای دسته دوم مجددا به فروش برسد. 2) برخی از شرکت ها، کالاهای قدیمی را در صورت خرید محصول جدید جمع آوری می کنند و در واقع امکان تعویض را فراهم می کنند. 3) شرکت ها برای خرید بیشتر محصول کوپن می دهند یا سرویس رایگان برای تعویض محصول مصرف شده، در نظر می گیرند. 4) اگر محصولات استفاده نشوند به بخش های جزیی جداسازی شده و برای تولید محصول جدید مورد استفاده قرار می گیرند. بر اساس قوانین مشخص کشورها، کانال های بازیافت می توانند تحت کنترل دولت یا مسئولیت تولیدکننده و یا تحت مسئولیت های شناخته شده مانند بازار آزاد باشد. در این مقاله، مسیر سوم در نظر گرفته شده است با این فرض که برای هر کامپیوتر بازگردانده شده، تولیدکننده برای خرید محصول جدید، برای مشتریان تخفیف در نظر می گیرد.

نوآوری:

یک مدل تحلیلی به منظور مشاهده تاثیر به کارگیری قراردادها بر سود اعضا در زنجیره تامین معکوس دوسطحی و سه سطحی پیشنهاد شده است. موضوعات اصلی مقاله عبارتند از:

1) تعیین قرارداد هماهنگی مناسب برای بررسی وضعیت مسئله

2) تعریف زنجیره تامین معکوس بازیافت دستگاه کامپیوتر

3) طراحی تابع سود مشخص برای زنجیره تامین

4) در نظر گرفتن محدودیت برای متغیرهای تصمیم جهت ارزیابی سود

5) مشاهده رفتار مدل و سود با به کاربردن مثال های عددی

مدل ریاضی:

برای ساخت مدل فرآیند بازیافت در یک زنجیره تامین بسته، فرض شده است که کالا به تولیدکننده برگشت داده می شود. شکل زیر فرآیند زنجیره تامین معکوس را نشان می دهد:

 تحت مدل غیرمتمرکز، خرده فروش بدون توجه به سایر اعضای زنجیره تامین معکوس، به دنبال حداکثر کردن سود خود می باشد. خرده فروش دستگاه های کامپیوتر را جمع آوری کرده و در عوض برای مشتریان جهت خرید بیشتر کالاهای جدید، تخفیف در نظر می گیرد.کالاها با یک قیمت عمده فروشی که بیشتر از تخفیفی است که به مشتریان داده می شود، فروخته می شوند. در زنجیره تامین سه سطحی معکوس، توزیع کننده کالا را از خرده فروش خریده و به تولیدکننده می فروشد. با به کارگیری قرارداد تسهیم درآمد، خرده فروش دستگاه هایی که ارزش تولید دارند را جمع آوری کرده و برای مشتریان جهت حداکثر کردن سود کل زنجیره تامین، تخفیف بهینه در نظر می گیرد.

تحت هر دو مدل غیرمتمرکز و هماهنگ، دستگاه های کامپیوتر توسط خرده فروش بررسی می شوند و در سایت تولیدکننده برای بار دوم مورد بررسی قرار می گیرند، اگر دستگاه ها استاندارد تولید نداشته باشند دفع می شوند. پس از تولید مجدد، دستگاه ها فروخته می شوند و با به کارگیری قرارداد تسهیم درآمد، سود حاصل بین اعضای زنجیره تسهیم می شود.

برای نوشتن مدل، در زنجیره دو سطحی یک خرده فروش و یک تولیدکننده در نظر گرفته شده است و در زنجیره تامین سه سطحی یک خرده فروش، یک توزیع کننده و یک تولیدکننده در نظر گرفته شده است. شکل زیر زنجیره تامین دوسطحی و سه سطحی را به تصویر کشیده است.

 مفروضات:

1) تولیدکننده برای بازتولید دستگاه های بازیافتی محدودیت ندارد.

2) تمام دستگاه های بازتولید شده به فروش می رسد.

3) تحت قرارداد تسهیم درآمد فرض شده است که درآمد تولیدکننده بین تمام اعضای زنجیره تقسیم می شود.

4) خرده فروش دستگاه هایی را که ارزش باز تولید دارند، جمع آوری کرده و در عوض برای خرید کالاهای جدید، تخفیفی برای مشتریان در نظر می گیرد.

زنجیره تامین دو سطحی:

ساختار غیرمتمرکز:

توابع سود تولیدکننده و خرده فروش به صورت زیر می باشند:

در عبارت فوق، جمله اول درآمد حاصل از فروش، جمله دوم هزینه بازیافت که به خرده فروش پرداخته می شود، جمله سوم هزینه تولید مجدد، جمله چهارم دفع کالاهایی که ارزش بازتولید ندارند، جمله پنجم هزینه بازرسی و جمله آخر هزینه مشارکت با توزیع کننده می باشد.

در معادله فوق، جمله اول هزینه بازیافت که تولیدکننده به خرده فروش پرداخت می کند، جمله دوم تخفیفی که به مشتریان پیشنهاد می شود، جمله سوم هزینه بازرسی، جمله چهارم هزینه نگهداری و جمله آخر هزینه انتقال به تولیدکننده می باشد. در ساختار غیرمتمرکز، جهت ماکزیمم کردن سود خرده فروش، تمایل مشتریان برای بازگرداندن کالا تابعی خطی از تخفیف فرض شده است و به صورت زیر می باشد.

با جایگذاری در تابع سود خرده فروش و مشتق گرفتن از تابع سود خرده فروش برحسب تخفیف، مقدار بهینه تخفیف حاصل می شود. تابع سود خرده فروش و مقدار بهینه تخفیف به صورت زیر می باشند:

هماهنگی با قرارداد تسهیم درآمد:

در مدل هماهنگی، تخفیفی که به مشتریان داده می شود سود کل زنجیره تامین را افزایش می دهد. سود کل زنجیره تامین حاصل جمع توابع سود خرده فروش و تولیدکننده می باشد. تابع سود کل زنجیره تامین به صورت رابطه زیر بدست می آید:

با مشتق گرفتن از تابع فوق برحسب تخفیف، مقدار بهینه تخفیف به صورت بدست می آید:

توابع سود خرده فروش و تولیدکننده در حالت هماهنگی تحت قرارداد تسهیم درآمد به صورت زیر می باشند:

خرده فروش در مدل هماهنگ شرکت می کند اگر و تنها اگر سود او از حالت متمرکز بیشتر شود. با اعمال این شرط، مقدار α که تولیدکننده به خرده فروش پیشنهاد می دهد بدست می آید:

سود کل زنجیره تامین با مجموع سود زنجیره تامین در حالت غیرمتمرکز و سود اضافی حاصل از شرکت در هماهنگی برابر است. سود اضافی حاصل از مدل هماهنگی بین اعضا به طور برابر تقسیم می شود.

با مقایسه سود اضافی تسهیم شده، مقدار بهینه α به صورت زیر بدست می آید:

زنجیره تامین سه سطحی:

ساختار غیرمتمرکز:

توابع سود تولیدکننده، توزیع کننده و خرده فروش به صورت زیر می باشد:

در عبارت فوق، جمله اول درآمد حاصل از فروش، جمله دوم هزینه بازیافت که به توزیع کننده داده می شود، جمله سوم هزینه تولیدکننده، جمله چهارم هزینه دفع، جمله آخر هزینه بازرسی می باشد.

در عبارت فوق، جمله اول هزینه بازیافت که از تولیدکننده گرفته می شود، جمله دوم هزینه بازیافت که توزیع کننده به خرده فروش می دهد، جمله سوم هزینه نگهداری و جمله آخر هزینه انتقال به تولیدکننده می باشد.

در عبارت فوق، جمله اول هزینه بازیافت که از توزیع کننده به خرده فروش پرداخت می شود، جمله دوم هزینه تخفیف به مشتری، جمله سوم هزینه بازرسی، جمله چهارم هزینه نگهداری و جمله آخر هزینه انتقال به توزیع کننده می باشد. مشابه زنجیره تامین دوسطحی، خرده فروش جهت ماکزیمم کردن سود خود به مشتریان تخفیف می دهد. با مشتق گرفتن از تابع سود خرده فروش و برابر با صفر قراردادن آن، مقادیر بهینه تخفیف به صورت زیر بدست می آید.

هماهنگی با قرارداد تسهیم درآمد:

در زنجیره سه سطحی، تخفیف پیشنهادی به مشتریان، سود کل زنجیره تامین را افزایش می دهد. سود کل زنجیره تامین از مجموع سود اعضا حاصل می شود، بنابراین تابع سود زنجیره تامین به صورت زیر می باشد:

تخفیف بهینه در زنجیره تامین هماهنگ معکوس به صورت زیر محاسبه می شود:

تحت قرارداد تسهیم درآمد، درآمد حاصل بوسیله تولیدکننده بین اعضا تقسیم می شود. توابع سود اعضا تحت قرارداد تسهیم درآمد به صورت زیر می باشند:

با توجه به اینکه سود اعضا در مدل هماهنگ باید بیشتر از مدل غیرمتمرکز باشد و درآمد مازاد به صورت برابر بین اعضا تسهیم گردد، ضرایب تسهیم درآمد به صورت زیر بدست می آیند:

مثال عددی:

برای مثال عددی، مطالعه موردی محصولات شرکت اپل در نظر گرفته شده است. شرکت اپل محصولات مصرف شده را جمع آوری کرده و برای خرید محصولات جدید به مشتریان کوپن می دهد. نتایج حاصل در جدول زیر نشان داده شده است.

با توجه به جدول فوق، تولیدکننده ضریب بیشتری از سود را در هر دو حالت دوسطحی و سه سطحی بدست می آورد. در این مثال، هزینه تخفیف بازیافت تحت هماهنگی که توسط خرده فروش و توزیع کننده دریافت می شود، 33% از هزینه کل بازیافت در نظر گرفته شده است، این درصد مورد قبول اعضا برای مذاکره می باشد.

با توجه به جدول فوق، تمایل مشتریان برای پس دادن کالاهای مصرف شده در زنجیره تامین دوسطحی و سه سطحی، در حالت هماهنگ بیشتر از حالت غیرمتمرکز می باشد، زیرا در حالت هماهنگ تخفیف پیشنهادی به مشتریان بیشتر از حالت غیرمتمرکز است. در نتیجه، سود اعضای زنجیره تامین افزایش می یابد.

در زنجیره تامین دوسطحی، کل سود زنجیره تامین در حالت هماهنگ نسبت به حالت غیرمتمرکز 15.5% بهبود یافته است. با به کارگیری قرارداد تسهیم درآمد، خرده فروش تخفیف بیشتری برای مشتریان در نظر می گیرد و این تخفیف با تسهیم شدن در درآمد تولیدکننده جبران می شود. از طرف دیگر، تولیدکننده بخشی از درآمد خود را به خرده فروش می دهد و سود او کاهش می یابد اما با تخفیف بیشتر به مشتری، تعداد کالاهای پس داده شده افزایش می یابد و کاهش سود تولیدکننده را جبران می کند.

در زنجیره تامین سه سطحی، سود کل زنجیره در حالت هماهنگ با به کارگیری تسهیم درآمد، نسبت به حالت غیرمتمرکز بهبود می یابد. سود خرده فروش و توزیع کننده با تسهیم درآمد، افزایش می یابد اما سود تولیدکننده کاهش می یابد که با دریافت ضریب بیشتر از درآمد جبران می شود.

در زنجیره تامین سه سطحی، توزیع کننده نقش بسیار مهمی دارد. در این زنجیره، توزیع کننده واسط بین تولیدکننده و خرده فروش بوده و سبب می شود که کالاها به طور مستقیم از خرده فروش به تولیدکننده منتقل نشوند. کالاها از طریق توزیع کننده به تولیدکننده انتقال داده می شود، در نتیجه هزینه های انتقال کالای خرده فروش کاهش می یابد. در نظر گرفتن توزیع کننده به عنوان عضوی از زنجیره در فرآیند بازیافت، بهبود عملکرد خرده فروش نسبت به زنجیره تامین دوسطحی را به همراه دارد.

با توجه به شکل فوق، با به کارگیری قرارداد تسهیم درآمد، تولیدکننده تمایل دارد به طور مستقیم با خرده فروش معامله کند اما برای خرده فروش و توزیع کننده، شرکت در زنجیره تامین سه سطحی بهتر است.

آنالیز حساسیت:  

به منظور بررسی حساسیت تخفیف به هزینه های بازتولید، هزینه های بازتولید در بازه ی [0.15,0.35] در نظر گرفته شده است و نتایج حاصل در جدول زیر آورده شده است.

با توجه به جدول بالا، در حالت هماهنگ با افزایش هزینه های بازتولید، میزان تخفیف کاهش می یابد ولی در حالت غیر متمرکز با افزایش هزینه های بازتولید، میزان تخفیف ثابت باقی می ماند. عامل تاثیرگذار بر میزان تخفیف، تلاش های خرده فروش جهت افزایش سود خود می باشد. مقادیر پارامترها در نمونه  موردی، با در نظر گرفتن تابع سود خرده فروش به دست آمده است. تغییرات تخفیف بازیافت در شکل زیر نشان داده شده است. بنابراین، به علت توابع تخفیف، با نوسانات هر جمله، الگوهای تغییرات مشابه به دست می آید.

حساسیت تخفیف به هزینه های بازتولید، بر ضریب قرارداد تسهیم درآمد تاثیر دارد. با افزایش هزینه های بازتولید، تولیدکننده درصد بیشتری از درآمد کل را دریافت می کند. نتایج در جدول زیر نشان داده شده است.

با تغییرات هزینه های بازتولید و تاثیر آن بر میزان تخفیف و ضریب قرارداد تسهیم درآمد، سود کل زنجیره تامین محاسبه شده و در شکل زیر نمایش داده شده است.

 سود زنجیره با تخفیف ثابت و افزایش هزینه های بازتولید در حالت غیرمتمرکز، روند کاهشی دارد. در حالت هماهنگ، با افزایش میزان تخفیف تا مقدار بهینه تخفیف، سود کل زنجیره تامین افزایش می یابد اما افزایش تخفیف بیشتر از مقدار بهینه آن، سود کل زنجیره را کاهش می دهد.

با توجه به نتایج حاصل از مثال عددی، با به کارگیری قراداد تسهیم درآمد در هر دو زنجیره تامین دوسطحی و سه سطحی، تعداد کالاهای بازگردانده شده نسبت به حالت غیرمتمرکز افزایش می یابد همچنین سود اعضا در حالت هماهنگ، با افزایش میزان تخفیف و تمایل مشتریان به بازگرداندن کالاها، افزایش می یابد.

نتایج:

• با افزایش تخفیفی که به مشتریان داده می شود، تعداد کالاهای بازگردانده شده افزایش می یابد.

• به کارگیری قرارداد تسهیم درآمد در زنجیره تامین دوسطحی و سه سطحی، سود کل زنجیره تامین را نسبت به حالت غیرمتمرکز بهبود می دهد.