طراحی شبکه زنجیره تامین -بررسی مقاله ششم

طراحی و برنامه‌ریزی زنجیره‌های تامین با یکپارچه‌سازی فعالیت‌های لجستیک معکوس تحت عدم قطعیت تقاضا

مقدمه:

زنجیره‌های تامین، بصورت سنتی، به عنوان سیستمهای لجستیکی دیده می‌شوند که شروع و پایان آنها به ترتیب با تامین مواد خام و توزیع کالا به مشتریان نهایی همراه هستند. ایجاد یک مدیریت کارامد برای چنین ساختاری به یکی از دغدغه‎‌های عمده تبدیل شده است و توجه جوامع صنعتی و آکادمیک را به خود جلب کرده است. جامعه پویای امروزی نیاز به جستجو در زنجیره‌های‌تامین با یک دید گسترده و لحاظ کردن جنبه‌های محیطی و اجتماعی را ایجاد کرده است. وضعیت جامعه و الزامات قانونی، کارخانجات را ملزم به توجه به مسایل محیطی در سطوح مختلف فعالیتشان کرده است. در واقع، درصورت طراحی کارآمد زنجیره‌تامین، عملکرد مثبتی در جهت کاهش تاثیرات منفی محیطی ایجاد خواهد شد. پس شرکت‌ها باید بر طراحی سیستم‌ها همراه با کاهش اثرات زیست محیطی سرمایه‌گذاری کنند.

تصمیمات طراحی و برنامه‌ریزی نیازمند همزمان در نظر گرفتن با فعالیت های لجستیکی معکوس و ایجاد سیستم حلقه بسته است که فعالیت‌های لجستیک معکوس شامل حمل‌ونقل و پردازش مجدد محصولات جمع‌آوری می‌شود.

مقاله مورد بررسی، یک مدل داینامیک برای طراحی و برنامه‌ریزی زنجیره‌های تامین همراه با درنظرگرفتن همزمان فعالیت‌های حلقه بسته و فعالیت‌های شبکه زنجیره‌تامین رو به جلو ارائه کرده است. زنجیره‌تامین پویا با گسترش ظرفیت و موجودیت های ارتباطی پویا در افق برنامه‌ریزی سروکار دارد که سبب عدم قطعیت در تقاضا و در نتیجه نوسانات بازار در کسب و کار امروزی خواهد شد. در این مقاله یک مدل برنامه‌ریزی خطی مختلط گسترش داده شده است که در آن ساختار زنجیره‌تامین عمومی 4سطحی مورد بررسی قرار گرفته است و شامل عملیاتهای اصلی زنجیره‌تامین از جمله تولید، مونتاژ، ذخیره‌سازی، توزیع، جمع‌آوری، دسته‌بندی کردن، ساخت مجدد و در اختیار مصرف کننده قرار دادن، است. مدل پیشنهادی در چندین نوع شبکه از زنجیره‌تامین روبه جلو تا زنجیره‌تامین حلقه بسته با امکان تامین مستقیم از کارخانجات یا انبارها و یا خرده‌فروشان، اعمال شده است.

 

پیشینه پژوهش:

در سال‌های اخیر پژوهش‌ها در حوزه زنجیره‌تامین رشد داشته و و رویکردهای متنوعی برای آن پدید آمده است. افزایش دغدغه‌های محیطی باعث افزوده شدن شبکه معکوس به شبکه زنجیره‌تامین شده است. Quarisiguai Frota Neto et al.(2008) یک چارچوب برای طراحی ساختار زنجیره‌تامین ارائه کرده‌اند که در آن فواید محیطی و سود به توازن رسیده است. Bojarski et al.(2009) به مطالعه زنجیره‌تامین رو به جلو همراه با جنبه‌های اقتصادی و محیطی پرداخته‌اند. در ساختار زنجیره‌تامین، مساله یکپارچه‌سازی فعالیت‌های لجستیک معکوس در زنجیره‌تامین توسط برخی محققان صورت گرفته است. یک زنجیره‌تامین معکوس شامل محصولاتی است که برای تعمیرات همراه با عملیات تولید و بازیافت مجدد جمع‌آوری شده‌اند. از طرفی زنجیره‌تامینی که با فعالیت‌های معکوس یکپارچه شده‌اند تحت عنوان زنجیره‌تامین حلقه بسته نامگذاری می‌شوند. Jayaraman et al.(1999) یک مدل را برای تعیین تعداد بهینه تسهیلات فرایند که باید در زنجیره‌تامین معکوس بازگشایی می‌شدند، در یک مدل سه سطحی توسعه دادند. Aras et al.(2008) یک مدل MINLP(مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط) را برای مکان‌یابی تسهیلات جمع‌آوری محصول در شبکه معکوس ارائه کردند. Niklaidis(2009) یک مدل ریاضی تک دوره‌ای برای بهینه‌سازی تصمیمات برنامه‌ریزی در شبکه زنجیره‌تامین معکوس با توجه به تولید مجدد محصولات پیشنهاد کردند که آن مدل در سالهای بعد به صورت چند دوره‌ای توسط  Nenes and Nikolaidis(2012) توسعه داده شد. Gomes et al.(2011) یک مدل عمومی برای طراحی و برنامه‌ریزی یک زنجیره‌تامین و مکان‌یابی بهینه مراکز جمع‌آوری و دسته‌بندی بطور همزمان ارائه کردند که برای یک مدل واقعی در جمع‌آوری محصولات WEEE(ضایعات تجهیزات الکترونیکی) به کار گرفته شد. Assavaopkee and Wongthatsabekorn(2012) مدلی را برای سیستم بازیافت محصولات در پایان دوره عمرشان توسعه دادند. تمام مدل‌های گفته شده فقط به مقوله زنجیره‌تامین معکوس پرداخته‌اند و نیاز به مدلهایی است که شامل هر دو جریان رو به جلو و معکوس و یکپارچه‌سازی آنها باشند.

Georgiadis et al.(2006) یک مدل پویا برای توسعه و تعامل بین ظرفیت مراکز جمع‌آوری و تسهیلات تولید مجدد در زنجیره‌تامین حلقه بسته تک محصولی پیشنهاد کردند. در سالهای اخیر بسیاری از پژوهشگران مدلهای ارائه شده پیشین خود را تعمیم داده و سعی در یکپارچه‌سازی جریان رو به جلو و معکوس در زنجیره‌تامین داشته‌اند. Pineto-Varela et al.(2011) یک مدل برنامه‌ریزی تولید برای یک سیستم حلقه بسته چند محصولی را ارائه کردند و دو کانال برای تامین مجصولات وجود داشت: تولید محصول جدید، انجام فرایندهای بازتولیدی بر روی محصولات جمع‌آوری شده. Amin and Zhang(2012) یک مدل MILP برای بهینه‌سازی زنجیره‌تامین حلقه بسته بر اساس دوره عمر محصول پیشنهاد کردند. همچنین با ورود عدم قطعیت بر روی تقاضای محصول توسط مشتریان مدل‌ها و رویکردهای حل متنوعی برای آنها ارائه شد. مدلی که برای حل آنها توسط Sahinidis(2004) ارائه شد، یک مدل برنامه‌ریزی تصادفی بود که در آن برخی متغیرها به صورت فازی در نظر گرفته می‌شود. یکی از موقعیتهای متداول تحت عدم‌قطعیت، تقاضای محصولات است که توسط نویسندگان مختلفی بررسی شده است.  Salema et al.(2007) یک شبکه زنجیره‌تامین معکوس را در نظر گرفت که محدودیت ظرفیت در آنها مطرح بود و مدل چند محصولی و تحت عدم قطعیت در تقاضا فرمول نویسی شده بود. Huang et al.(2009) 3 نوع عدم‌قطعیت را در زنجیره‌تامین صنعتی استیل ژاپن در نظر گرفتند: عدم‌قطعیت در برگشتها و فرایند تولید مجدد، عدم‌قعطیت در هزینه‌ها و عدم قطعیت در تقاضای محصول. Pishvaee et al.(2011) یک مدل بهینه‌سازی استوار برای طراحی شبکه زنجیره‌تامین پیشنهاد کردند که عدم‌قطعیت را در میزان محصولات برگشتی، هزینه‌های حمل‌ونقل و تقاضای محصول در نظر گرفته‌اند.

تعریف مساله:

در مساله نشان داده شده در این مقاله، هدف تعیین ساختار زنجیره‌تامین با تصمیمات برنامه‌ریزی است که در آن ENPV(ارزش خالص فعلی کسب شده) با وجود عدم قطعیت محصول حداکثر شود. زنجیره‌تامین مورد بررسی از 4 سطح تشکیل شده است:

1.      کارخانجات تولیدی با مجموعه‌ای از فرایندهای مورد نیاز که در کارخانجات لحاظ شده‌اند.

2.      انبارها که محصولات نهایی در آن مونتاژ و ذخیره شده‌اند.

3.      خرده فروشان که محصول نهایی را ذخیره و به بازارهای خود ارسال می‌کنند.

4.      شرکت‌هایی برای تبادل انواع مختلف محصول

در جریان برگشتی، محصولات توسط خرده‌فروشان از بازارها جمع‌آوری شده و دسته‌بندی می‌شوند.محصولاتی که آسیب دیدگی شدید دارند، مهندم می‌شوند، در حالیکه محصولات در پایان دوره عمر خود برای مونتاژ و انجام فرایند مجدد مستقیما به شرکت‌ها فرستاده می‌شوند.

در شکل شماره 1 نمای کلی از این شبکه آورده شده است. در جریان روبه جلو امکان وجود انبار و کارخانجاتی با قابلیت ارسال مستقیم محصولات به بازار است. در جریان معکوس، بازارها می‌توانند محصولات برگشتی را مستقیما به کارخانجات و انبارها ارسال کنند. در صورت نیاز، موجودیت های جدید احداث شده و یا تسهیلات موجود با افزایش ظرفیت روبرو خواهند بود. مساله به صورت برنامه ریزی خطی مختلط مدلسازی شده است که افق‌های زمانی گسسته(مجزا) برای ارائه تمام محدودیت‌های طراحی و برنامه‌ریزی استفاده می‌شوند. هر تصمیم که گرفته شود، بر تمام دوره‌های زمانی تاثیر خواهد گذاشت. تصمیمات برنامه‌ریزی و طراحی ممکن است فقط برنامه زمانبندی را تغییر  دهد.

علاوه بر این، در فعالیت‌های لجستیک معکوس، فرض شده است که محصولات جمع‌آوری شده در زنجیره‌تامین روبه جلو بعد از پردازش مجدد با محصولات جدید یکپارچه شده است. جریان معکوس شامل انواع مختلف محصول می‌شود: 1. محصولات جمع‌آوری شده که دوره عمر آنها به دوره زمانی T به اتمام رسیده است و در دوره قبل به بازار عرضه شد‌ه‌اند. 2. محصولات معیوب (نامنطبق) 3. محصولات برگشتی فرستاده شده برای انهدام که میزان آنها از درصد کل مجموع برگشتی از مشتری نهایی محاسبه می‌شود.

عدم قطعیت در تقاضای مشتریان در رویکرد درخت سناریو مدل شده است که این درخت شامل مجموعه‌ای از گره‌ها و کمان‌هاست(شکل 2). هر گره S یک موقعیت ممکن و کمان‌ها، ارزیابی‌های بالقوه برای موقعیت‌های مختلف را در سطح بعدی نشان می‌دهند.مجموع احتمال‌های گره‌ها در هر مرحله برابر با یک است.

مفروضات

·         مدل 4سطحی است.

·         هر تسهیل دارای ظرفیت به خصوصی است.

·         امکان گسترش ظرفیتها در هر تسهیل وجود دارد.

·         شبکه هم جریان رو به جلو و هم معکوس را دارا است.

·         در تقاضا عدم‌قطعیت وجود دارد.

مدل:

تابع هدف:

مدل سعی در بیشینه کردن ENPV دارد که معادلات 1aتا 1g طریقه محاسبه NPV را نشان می‌دهد.

محدودیت‌ها:

2. توازن در هر کارخانه برای هر محصول تحت هر سناریو در هر دوره زمانی را نشان می‌دهد که حجم محصولات خریداری شده بعلاوه مقدار محصولات دریافتی و میزان محصولات تولیدی برابر با میزان محصولات ارسالی بعلاوه محصولات مصرف شده است.

3. حدود میزان محصولات خریداری شده برای هر محصول را نشان می‌دهد.

4. تعادلی برای هر نوع محصول در مراکز امحا برای هر سناریو در هر دوره زمانی را نشان می‌دهد.

5. تعادل مواد برای تمام فرایندها را نشان می‌دهد که میزان مواد خام دریافتی یا محصول مصرفی یا دمونتاژ باید برابر با میزان محصولات تولیدی توسط فرایند موردنظر باشد.

6 و 7. تعادل انبارها برای هر محصول در هر سناریو و در هر دوره زمانی را نشان می‌دهد. در سمت چپ معادله میزان موجودی اولیه تسهیل بعلاوه محصولات دریافتی ناشی از جریان رو به جلو و میزان محصولات خریداری شده و میزان محصولات تولیدی برابر با میزان محصول ارسالی به سایر تسهیلات و محصولات مصرفی باشد.

8 و 9. تعادل مربوط به خرده‌فروشان را بیان می‌کند.

10. فروش در هر بازار برای هر محصول در هر سناریو توسط میزان محصولات ارسالی به خرده‌فروشان تعیین می‌شود.

11.تضمین می‌کند میزان محصولات فروشی کل در هر بازار در هر دوره بزرگتر مساوی سطح هدف حداقل تقاضا و کمتر مساوی تقاضای واقعی محصول باشد.

12 و 13.میزن تقاضای هر محصول برای هر بازار در سناریو و در هر دوره زمانی را محاسبه می‌کنند.

14. جریان هر فرایند در هر تسهیل را محدود به کمتر از ظرفیت فرایند می‌کند.

15. تضمین می‌کند که میزان ماده خام موردنیاز برای هر فرایند کمتر از ظرفیت واقعی فرایند است.

16 و 17. ظرفیت فرایند تحت هر سناریو در تسهیل را محاسبه می‌کند.

18. حدود بالا و پایین برای توسعه ظرفیت فرایند در هر دوره را نشان می‌دهد.

19. تعداد کل توسعه ظرفیتها که در یک فرایند در یک افق زمانی رخ می‌دهد کمتر مساوی یک مقدار مشخص باشد.

20 و 21. ظرفیت هر تسهیل ذخیره‌سازی بعلاوه ظرفیت اولیه و توسعه ظرفیت در هر دوره را محاسبه می‌کند.

22. حدود بالا و پایین در توسعه ظرفیت تسهیل در هر دوره را نشان می‌دهد.

23. تعداد کل توسعه یافته در هر تسهیل ذخیره‌سازی کمتر مساوی یک مقدار مشخص باشد.

24. تضمین می‌کند که موجودی کل در هر تسهیل تحت هر سناریو کمتر از ظرفیت ذخیره‌سازی در دسترس در هر دوره باشد.

25. ظرفیت مورد نیاز باید بیشتر از 2برابر میانگین موجودی ذخیره شده در تسهیل تحت هر سناریو باشد.

26. چگونگی محاسبه میانگین موجودی را نشان می‌دهد.

27 و 28. میزان محصولات در جریان معکوس از خرده‌فروشان یا انبارها را نشان می‌دهد.

29. جریان محصولات برگشتی که دوره عمر آنها به پایان رسیده است باید کمتر از میزان فروش به بازار در دوره قبل باشد.

30.  جریان معکوس برای محصولات معیوب بین دو حد بایستی باشد که باید کمتر از جریان رو به جلو که محصول را به بازار می‌رساند، قرار بگیرند و بیشتر از حداقل درصد محصولات جمع‌آوری شده باشد.

31 و 32. میزان محصولان برگشتی که شامل محصولات معیوب و محصولاتی که دوره عمر آنها به پایان رسیده است را نشان می‌دهد.

33. میزان محصولات معیوب که مستقیما از هر بازار به انبار فرستاده می‌شوند، برابر یا کمتر از جریانهای روبه جلو که محصول را به بازار می‌رساند، باشد.

34. میزان محصولات که دوره عمر آنها به پایان رسیده است، که مستقیما از هر بازار به مراکز دمونتاژ فرستاده می‌شوند، برابر یا کمتر از جریانهای روبه جلو که محصول را به بازار می‌رساند، باشد.

35 و 36 و 37. متغیرهای باینری که لینکهای ارتباطی بین در دو گره را نشان می‌دهند را معرفی می‌کند که اولین آنها برای جریان رو به جلو، دومین آنها برای جریان معکوس محصولات معیوب و آخرین برای جریان معکوس محصولاتی که دوره عمر آنها به پایان رسیده است به کار می‌رود.

38. محدودیت مربوط به کل بودجه سرمایه‌گذاری شده را نشان می‌دهد.

مطالعه موردی:

مدل توسعه داده شده برای یک زنجیره‌تامین اروپایی با 5موقعیت(وضعیت) قطعی مجزا، اعمال شده است که عدم قطعیت در تقاضای مشتریان وجود دارد.(شکل شماره3)

نمونه A	توسعه یک زنجیره‌تامین موجود بدون وجود جریان معکوس
نمونه B	توسعه یک مدل زنجیره‌تامین مشابه و وجود جریان معکوس در تمام فعالیت‌های ممکن در لجستیک معکوس
نمونه C	همانند مدل B با وجود امکان ارسال مستقیم محصول از انبار به بازار
نمونه D	مدل توسعه‌یافته B که در آن کارخانجات، محصولات را می‌توانند مستقیما به بازار بفرستند که در آنها دو نوع تقاضا وجود دارد:1.تقاضای محصولات واسطه‌ای 2.تقاضای محصولات نهایی
نمونه E	عمومی‌ترین مدل است که درآن جریان روبه جلو و معکوس با امکان ارسال مستقیم محصول از کارخانجات، انبارها و خرده فروشان به بازار وجود دارد و بازارها محصولات برگشتی را می‌توانند به خرده‌فروشان، انبارها و تولیدکنندگان ارسال کنند.

در موارد قطعی، تابع هدف بیشینه کردن مقدار NPV است که در آن متغیرهای عدم‌قطعیت با حذف اندیس سناریو به متغیر قطعی تبدیل شده‌اند. تحلیل حساسیت مدل بر نرخ جذابیت، احتمال سناریو، مقادیر تقاضا انجام می‌گیرد.

5.1.اطلاعات مطالعه موردی:

زنجیره‌تامین دارای کارخانه‌ای در هامبورگ(کارخانه2) با 12فرایند عملیاتی، یک انبار در مونیخ(W1) با 6خط مونتاژ و ظرفیت نگهداری 500واحد و 8خرده‌فروش در محلهای مختلف(R₁-R₈) با ظرفیتهای انبار متفاوتی است که 18بازار در 15کشور مختلف را تامین می‌کند. در نمونه B و E که جریان برگشتی وجود دارد، کارخانجات موجود دارای 6فرایند دمونتاژ و فرایند مجدد برای محصولات برگشتی هستند.مکانهای بالقوه‌ای برای احداث کارخانه جدید در بیلبائو و میلان درنظر گرفته شده است. در هر کارخانه 12فرایند مختلف برای تولید 12محصول(P₁₆-P₂₇)  و با توجه به شکل شماره4، 15نوع ماده خام متفاوت (P₁-P₁₅) و یک محصول واسطه (P₂₃) وجود دارد. همچنین شکل شماره 4 بیانگر میزان سهم هر ماده خام برای تولید هر واحدمحصول نهایی است. پس از تولید محصولات در کارخانجات، آنها به انبارها فرستاده شده و در آنجا مونتاژ می‌شوند (شکل 5). در خطوط مونتاژ14 ،16و18 محصولات بسته بندی و پک می‌شوند و در خطوط مونتاژ 13 و 15 و 17 دسته‌بندی محصولات برای سفارشات جدید P₂₉,P₃₀,P₃₁  صورت می‌گیرد. در کارخانجات امکان احداث 6فرایند با ظرفیت ضروری برای دمونتاژ محصولات برگشتی وجود دارد. محصولات P₂₉,P₃₀,P₃₁ عمر مفید برای یک دوره و محصولات P₃₄,P₃₂,P₃₃ عمر مفید برای دو دوره دارند و زمانی که عمر مفید آنها به پایان برسد آنها دمونتاژ شده و به مبدا محصولات جدید ارسال می‌شوند(شکل 6).  هدف سطح 90% تامین تقاضاست که باید در هر دوره تامین شود و حدود پایین و بالا برای توسعه ظرفیت به ترتیب 10% ظرفیت اولیه و 4000تن برای تمام تسهیلات است.

زمانی که شرکت تصمیم به برون‌سپاری محصول بگیرد، حد خرید محصولات واسطه و پایانی به صفر می‌رسد. حد پایین و بالای جریان مواد بین تمام گره‌های زنجیره‌تامین بین 10تا5000 تن است. نرخ جذابیت، مقدار نرخ مصرف مجدد ضایعات و نرخ مالیات به ترتیب 10 ،20 و 30 درصد است. در جریان معکوس فرض بر این است که هزینه متغیر 0.1 و هزینه ثابت 300 وجود دارد. سایر اطلاعات در جداول یک تا چهار آمده است. همچنین فرض افزایش 5% هزینه در هر دوره و 3% تقاضا وجود دارد.

5.2. نتایج نمونه‌های قطعی

نتایج در جدول 5 آمده است که در قیاس A و B می‌توان نتیجه گرفت که با یکپارچه کردن جریان برگشتی در زنجیره‌تامین، با توجه به امکان استفاده مجدد از محصولات جمع‌آوری ‌شده، کاهش هزینه‌های تولید در خرید مواد خام ایجاد خواهد شد که تاثیر آن با افزایش 30% در NPV نشان داده شده است. بر اساس B و C هزینه‌های موجودی کاهش یافته و در C اکثر خرده‌فروشانی که فقط بعنوان مراکز جمع‌آوری فعالیت دارند، با افزایش 7درصدی در NPV مواجه شده‌اند. در موارد C و D افزایش در تمام هزینه‌ها را خواهیم داشت که توسط تقاضای جدید برای محصولات واسطه‌ای قابل توجیه است و بر خلاف افزایش در فروش، کاهش در NVP قابل مشاهده است. برای موارد D و E کاهش در هزینه‌های موجودی به علت عدم وجود موجودی در مراکز خرده‌فروشان است. شکل شماره 7 فرایندهای مربوط به ظرفیت تمام تکنولوژیها و تسهیلات ذخیره‌سازی برای مدل E را نشان داده است.

در نمونه E، دو کارخانه جدید احداث شده است که در هر دو تمام فعالیت‌های مربوط به دمونتاژ و تولید در آن اعمال شده است. در کاخانه موجود(کارخانه شماره 2) تمام تکنولوژی ها با افزایش ظرفیت روبرو بوده‌اند. 4 انبار جدید با تمام خطوط مونتاژ، به جز انبار شماره 5 که اولین خط مونتاژ را ندارد، احداث شده است و در انبار موجود افزایش ظرفیت اعمال شده است.ظرفیت خرده‌فروشان مشابه قبل باقیمانده است و نیاز به خرده‌فروش جدید نیست. در شکل شماره 8، ساختار زنجیره‌تامین و ارتباطات به دست آمده برای نمونه E ارائه شده است. خطوط کامل در شکل برای تمام دوره‌ها و خطوط خط چین برای دوره‌های 2 و 3 آماده به‌کار هستند. به دلیل ارسال مستقیم محصول توسط کارخانجات و انبارها، یک خرده فروش در زنجیره رو به جلو و در زنجیره معکوس 8 خرده‌فروش برای ارائه خدمات در مراکز جمع‌آوری و دسته‌بندی محصولات برگشتی و ارسال آنها به سایر ساختارها نیاز است. انبار ایجاد شده در Portsmouth دارای بالاترین جریان محصولات و کارخانجات موجود در هامبورگ و میلان دارای جریان محصول بیشتری در هر دو مسیر است که در این مقایسه با کارخانه موجود در بیلبائو است. نتایج محاسباتی در جدول شماره 6 امده است.

5.3.مطالعه موردی با عدم قطعیت در تقاضا

زمانی که زنجیره‌تامین در مقیاس جهانی اجرا شود، پیش‌بینی دقیق تقاضا سخت خواهد بود. در ساختار عمومی زنجیره‌تامین(نمونه E) تاثیر عدم قطعیت تقاضای محصول بررسی شده است.

E₁ یک شبکه توزیع یکنواخت با تمام روابط بین تسهیلات را درنظر گرفته است که تحت سناریوهای متفاوت، یکسان است.

E₂ شبکه توزیعی را در نظر گرفته است که لینک‌های حمل‌ونقل وابسته به سناریو ها می‌باشد و حمل‌ونقل در هنگام برون‌سپاری اهمیت بسیاری پیدا می‌کند.

در این نمونه یک اندیس به متغیرهای باینری افزوده شده است که نشان دهنده لینک حمل‌ونقل تحت سناریو S است. شبکه در هر دوره با سه نوع سناریوی تقاضای مختلف روبرو است:

·         خوش‌بینانه: تقاضا با احتمال 0.25 در دوره جاری 10% افزایش داشته است.

·         واقع‌بینانه: تقاضا با احتمال 0.5 در دوره جاری 3% افزایش داشته است.

·         بدبینانه: تقاضا با احتمال 0.25 در دوره جاری 5% افزایش داشته است.

9سناریو مختلف در نظر گرفته شده است و نتایج عملیاتی برای هر دو نمونه در جدول شماره 7 آمده است. ورود عدم‌قطعیت در کاهش NPV نقش داشته است.نتایج بدست آمده برای هر دو نمونه E مشابه است؛ اگرچه در نمونه دوم مقدار NPVبیشتری مشاهده شده است. با ورود عدم‌قطعیت، پیچیدگی مساله افزایش یافته و زمان محاسباتی به 7200ثانیه محدود شده است. شکل شماره 9 و 10 لینکهای ارتباطی بین کارخانجات و سایر موجودیتها در زنجیره را نشان میدهد که خطوط خط چین ارتباطات ناپایدار در کل افق برنامه‌ریزی را نشان می‌دهد.

5.4.تحلیل حساسیت

تحلیل حساسیت بر 3 پارامتر نرخ جذابیت، احتمال سناریو و مقدار تقاضا صورت گرفته است.

·         نرخ جذابیت

برای افق زمانی 15 ساله،5 مقدار مختلف برای E با 8، 9، 10، 11 و 12 محاسبه شده است که نتایج در شکل 11 مشاهده شده است و همانطور که انتظار می‌رفت با افزایش نرخ جذابیت، NPV کاهش پیدا می‌کند. برای تمام موارد ساختار شبکه پایدار باقی مانده است و تنها تفاوت در فرایندهای مربوط به تغییر ظرفیت تسهیلات است که در جدول 8 مشاهده می‌شود و می‌توان نتیجه گرفت که نرخ جذابیت IR تاثیر زیادی بر طراحی و فعالیت زنجیره‌تامین تحت بررسی نخواهد گذاشت.

 

·         احتمال سناریو

در جدول شماره 9، مقادیر برای دو نمونه E با احتمال‌های مختلف محاسبه شده است. تغییرات نشان داده شده تغییرات چشمگیری بر نمونه اول نداشته است و در نمونه دوم در NPV ، افزایش 66%ی از RUN اول تا چهارم  و کاهش همین میزان از RUN چهارم تا هفتم مشاهده شده است. بهترین نتایج زمانی به دست آمده است که سناریوهای واقع‌بینانه و خوش‌بینانه احتمالات بالاتری داشته‌اند. ساختار زنجیره‌تامین تحت تاثیر احتمال سناریوها قرار نگرفته است و تعداد و مکان کارخانجات و خرده‌فروشان مشابه قبل باقیمانده است.

·         تغییرات تقاضا

از مسایل عمده در زنجیره‎‌تامین عدم قطعیت در تقاضا است که در این مقاله عدم‌قطعیت با رویکرد درخت سناریو مدل شده است.در جدول شماره 10 آزمایشات دو نمونه E را نشان داده است. در نمونه اول وقتی تقاضا افزایش پیدا کند(در RUN چهارم و پنجم)، هزینه‌های توزیع افزایش می‌یابد؛ چراکه نمونه با افزایش فروش و در نتیجه افزایش حجم محصولات بیشتر و لینکهای بیشتر انتقالی روبرو خواهد شد. هزینه‌های توزیع در برابر نوسان تقاضا حساس است و با کاهش تقاضا تمام نتایج کاهش می‌یابد.در نمونه دوم نیز نتایج مشابه است اما در تمام RUNها NPV بالاتر و انحراف پایین‌تری را نشان می‌دهد. می‌توان در کل نتیجه گرفت که زنجیره‌تامین کاملا استوار است و تغییراتی در ساختار آن ایجاد نخواهد شد.

 نتیجه‌گیری

مقاله مورد بررسی، یک مدل بهینه‌سازی برای طراحی زنجیره‌تامین با جریان روبه جلو و معکوس به علاوه گسترش ظرفیت و لینکهای حمل‌ونقلی پویا تحت عدم تقاضا را ارائه کرده است. زمانی یکپارچه‌سازی برای جریان روبه جلو و معکوس به کار می‌رود  که لینک نزدیکی بین تمام فرایندهای درگیر ایجاد شده است. نمونه‌هایی در نظر گرفته شده است که در دو نمونه از آنها عدم‌قطعیت مشاهده شده است که در یکی لینکهای ارتباطی در هر سناریو تغییر می‌کند و در دیگری شبکه توزیع مستقل از سناریوهاست. با بررسی و تحلیل حساسیت می‌توان نتیجه رگرفت که ساختار زنجیره‌تامین پایدار بوده و تحت تاثیر سناریوها قرار نگرفته‌اند. برای مطالعات آتی می‌توان ساختار و فرمول‌نویسی مدل را بهبود بخشید  و رویکردهای چندهدفه را به عنوان گسترش مدل فعلی به کار برد. همچنین می‌توان رویکرد نظریه بازی را برای پیگیری و وجود پارامترهای عدم‌قطعیت اعمال کرد.