هماهنگی زنجیره تامین با استفاده از قراداد رزرو ظرفیت و قرارداد انعطاف مقداری_مقاله دهم

چکیده:

زنجیره تامین این مقاله شامل دو عضو تولیدکننده و خرده‌فروش می‌باشد. تقاضا و قیمت محصول غیرقطعی، هزینه ظرفیت زیاد و زمان تحویل ظرفیت نیز طولانی است. درصورت عدم تسهیم ریسک توسط خرده‌فروش، تولیدکننده انگیزه‌ای برای افزایش ظرفیت خود ندارد که باعث کاهش عملکرد زنجیره تامین می‌شود. این مقاله دو قرارداد رزرو ظرفیت و انعطاف مقداری را به‌عنوان مکانیزم تسهیم ریسک برای ترغیب تولیدکننده جهت گسترش ظرفیت و بهبود عملکرد زنجیره تامین پیشنهاد می‌کند. در صورت عدم هماهنگی زنجیره تامین قرارداد رزرو ظرفیت و انعطاف مقداری سود بیشتری نسبت به سایر قراردادها  ایجاد می‌کنند. با تعیین دقیق پامترها، این دو قرارداد می‌توانند باعث ایجاد هماهنگی زنجیره تامین ‌شوند، به‌گونه‌ای که سود کل زنجیره تأمین در ساختار غیرمتمرکز برابر با سود کل در ساختار متمرکز شود. نتایج حاصل از مقایسه دو قرارداد از نظر ایجاد سود و ظرفیت نشان می‌دهد که خرده‌فروش قرارداد انعطاف مقداری برای ایجاد هماهنگی ترجیح می‌دهد. نتایج زمانی استوار است که تقاضا و قیمت خرده‌فروشی در ارتباط باشند.

کلید واژه‌ها: مدیریت زنجیره تامین، قرارداد رزرو ظرفیت، قراداد انعطاف مقداری و قرادادهای خطی 

مقدمه:

 مدیریت ظرفیت مسئله مهمی در صنایع فناوری پیشرفته، مانند صنعت نیمه‌ رسانا، دستگاه‌های ارتباطی و نوری است، زیرا ظرفیت‌سازی به سرمایه زیاد و زمان تحویل طولانی نیازمند است. همچنین، روند بازار نشان می‌دهد که تنوع محصول در حال افزایش و چرخه عمر محصول در حال کاهش است. بنابراین تامین‌کننده جهت اجتناب از ریسک تقاضای غیرقطعی، سیاست محافظه‌کارانه‌ای را برای ظرفیت‌سازی اتخاذ می‌کند. در این صورت خرده‌فروش ممکن است از منابع کافی برای تحقق تقاضای بازار برخوردار نباشد، در نتیجه سود کل تولیدکننده و خرده‌فروش کاهش می‌یابد. به‌عبارت دیگر، این وضعیت باعث عملکرد ضعیف زنجیره تأمین می‌شود. در این مقاله، مسائل صنایع فناوری پیشرفته مانند صنعت نیمه‌رسانا بررسی می‌شوند. این صنایع دارای چرخه عمر کوتاه، هزینه بالای ظرفیت، زمان تحویل طولانی، تقاضای بی‌ثبات و قیمت خرده‌فروشی نامشخصی هستند.

این مقاله یک زنجیره تامین دو سطحی شامل تولیدکننده و خرده‌فروش را در نظر می‌گیرد و دو قرارداد رزرو ظرفیت و انعطاف مقداری پیشنهاد می‌شود. در نظریه بازی استلکبرگ، در هر دو قرارداد خرده‌فروش به‌عنوان رهبر عمل می‌کند. به‌ترتیب دو قرارداد از نظر تولیدکننده، خرده‌فروش و زنجیره تأمین مقایسه می‌شود. همچنین، شرط کافی را که در آن قرارداد انعطاف مقداری می‌تواند از قرارداد رزرو ظرفیت فراتر رود، استخراج می‌شود. خرده‌فروش هزینه‌های مربوط به قرارداد رزرو را در دو دوره (هزینه رزرو در دوره اول و هزینه توافقی در دوره دوم) و هزینه‌های قرارداد انعطاف مقداری را در یک دوره پرداخت می‌کند.

مرور ادبیات:

دو قرارداد مورد مطالعه در این مقاله، یعنی قراردادهای رزرو ظرفیت و انعطاف مقداری، به‌ترتیب به رزرو و تعهد مرتبط هستند. بنابراین این مقاله دو جریان، (1) قرادادهای رزرو و (2) قراردادهای تعهد موجود در مقالات پیشین را به صورت جزئی مورد بررسی قرار می‌دهد.

نوآوری:

• تفاوت اصلی این مقاله با مطالعات پیشین، انعطاف‌پذیری بیشتر در قراردادهای پیشنهادی است. به‌عنوان مثال، هم مقدار سفارش نهایی خرده‌فروش و هم میزان ظرفیت تولید تولیدکننده، به‌واسطه‌ی مقدار رزرو شده محدود نمی‌شوند.
• اکثر مطالعات مربوط به قراردادهای عرضه تنها به قیمت خرده‌فروشی ثابت می پردازند. این مقاله قیمت خرده‌فروشی تصادفی را بررسی می‌کند.
• با مقایسه تسهیم ریسک در دو قرارداد متفاوت، اولویت اعضای زنجیره تأمین در انتخاب قراردادهای مختلف تعیین می‌شود.

مدل ارائه شده:

زنجیره تأمین این مقاله شامل خرده‌فروش و تولید‌کننده است که محصولی نوآورانه تولید می‌کنند. از طرف خرده‌فروش، تقاضای محصول (D)  و قیمت خرده‌فروشی (p) غیرقطعی و از طرف تولیدکننده، سرمایه‌گذاری در ظرفیت تولید بسیار گران است. K ظرفیت تولیدکننده، c هزینه ساخت برای هر واحد را نشان می‌‌دهند. بنابراین، دو قرارداد، یعنی قرارداد رزرو ظرفیت و انعطاف مقداری برای تسهیم ریسک پیشنهاد می‌شود.

• ساختار متمرکز

در ساختار متمرکز، تصمیم‌گیری در مورد ظرفیت (K) برای به بیشینه کردن سود، با توجه به تابع زیر بدست می‌آید.

(میو_p) قیمت خرده‌فروشی مورد انتظار را نشان می‌دهد. جمله اول درآمد پیش‌بینی شده و جمله دوم هزینه ساخت را نشان می‌دهد.

• ساختار غیرمتمرکز

توابع سود تولیدکننده و خرده‌فروش به‌ترتیب به صورت زیر است.

در این حالت سود اعضای زنجیره تامین کمتر از حالت متمرکز است و تامین‌کننده با مشکل مدل روزنامه‌‌فروش مواجه است. به‌عبارت دیگر‌، اگر خرده فروش ریسک عدم تامین تقاضا را با تولیدکننده به اشتراک نگذارد، ظرفیت تولید کمتر از حد نیاز می‌شود و تقاضا مشتری تأمین نمی‌شود.

قرارداد رزرو ظرفیت

طبق این قرارداد، خرده فروش به‌عنوان رهبر و تولیدکننده به‌عنوان پیرو عمل می‌کنند. p_o هزینه رزرو، p_e قیمت توافقی، (آلفا_c) هزینه جریمه تولیدکننده درصورت عدم تحقق سفارش خرده‌فروش و (بتا_c) هزینه خرید خرده‌فروش درصورت سفارش فراتر از مقدار رزرو را نشان می‌دهند. با توجه به قرارداد، خرده‌فروش مقدار Q را رزرو  و هزینه آن (Q) را پرداخت می‌کند (اگر مقدار تحقق یافته خرده‌فروش کمتر از مقدار مجاز (Q) باشد، هزینه رزرو برای ظرفیت استفاده نشده قابل استرداد نیست). تولیدکننده ظرفیت تولید (K) را تعیین می‌کند. سپس مقدار تقاضا (D) و قیمت‌خرده‌فروشی (P) توسط خرده‌فرش تعیین و D مقدار سفارش می‌دهد (خرده‌فروش بیشتر از تقاضای تحقق یافته سفارش نمی‌دهد زیرا اگر کالاهای موجود در دوره فعلی فروخته نشوند، هیچ ارزشی ندارند). در نهایت با توجه به میزان تقاضا و ظرفیت، بازپرداخت‌ها تسویه می‌شوند.

توابع سود مورد انتظار خرده‌فروش و تولیدکننده به‌ترتیب به‌صورت زیر است.

(Q,K)T تابع بازپرداخت خرده‌فروش به تولید‌کننده را نشان می‌دهد،که به‌صورت زیر تعریف می‌شود.

در تابع فوق، جمله اول و دوم درآمد کل تولیدکننده، جمله سوم هزینه سفارش کمتر از نیاز خرده‌فروش و جمله آخر هزینه تولیدکننده درصورت عدم تحقق سفارش خرده‌فروش را نشان می‌دهند.

قرارداد انعطاف مقداری

طبق این قرارداد، خرده فروش به‌عنوان رهبر و تولیدکننده به‌عنوان پیرو عمل می‌کنند. w قیمت عمده‌فروشی پس از تحقق تقاضا را نشان می‌دهد و[0,1] Ed  میزان انعطاف‌پذیری و محدوده مجاز را تعیین می‌کند. با توجه به قرارداد، ابتدا خرده فروش مقدار Q را رزرو می‌کند. در نتیجه، محدوده مجاز سفارش خرده‌فروش در بازه [(1-d)Q, (1+d)Q] می‌باشد. (خرده‌فروش در حال حاضر هزینه رزرو پرداخت نمی‌کند). سپس تولیدکننده پس از مشاهده مقدار مجاز، ظرفیت K خود را تعیین می‌کند (K>= (1−d)Q). تقاضای D و قیمت خرده‌فروشی بازار تحقق می‌یابد و خرده‌فروش D مقدار سفارش می‌دهد. در نهایت با توجه به میزان تقاضا و ظرفیت تحقق یافته، بازپرداخت‌ها تسویه می‌شوند.

توابع سود تولیدکننده و خرده‌فروش در قرارداد انعطاف مقداری به‌صورت زیر است.

(Q,K)T بار، تابع بازپرداخت خرده‌فروش به تولید‌کننده را نشان می‌دهد،که به‌صورت زیر تعریف می‌شود.

در تابع فوق، جمله اول درآمد کل تولیدکننده، جمله دوم هزینه سفارش کمتر از نیاز خرده‌فروش و جمله آخر هزینه تولیدکننده در صورت عدم تحقق سفارش خرده‌فروش را نشان می‌دهند.

• هماهنگی

 قرادادهای رزرو ظرفیت و انعطاف مقداری باعث بهبود عملکرد کانال می‌شود، اما لزوما، هماهنگی زنجیره تأمین حاصل نمی‌شود. براساس توابع سود تولیدکننده و خرده‌فروش، کل سود زنجیره تأمین غیرمتمرکز در فرمول زیر آمده است.

فرمول فوق مستقل از Q است. بنابراین شرط کافی و لازم برای دستیابی به هماهنگی K^∗= K^∗_CS است. به‌عبارت دیگر، با توجه به پارامترهای خاص قرارداد در تعادل بازی استلکبرگ، اگر سازنده ظرفیت مناسب را در سطح بهینه سیستم ایجاد کند، در این صورت هماهنگی زنجیره تأمین حاصل می‌شود.

تسهیم سود درصورت ایجاد هماهنگی

تسهیم سود اعضای زنجیره تامین در دو قرارداد مورد بررسی می‎‌دهد. این بخش با حفظ متغیرهای تصمیم‌گیری و سود کل بین دو قرارداد، روی تسهیم سود زنجیره تامین هماهنگ متمرکز می‌شود.

با توجه به فرمول‌های فوق، پارامترهای هماهنگ برای قرارداد رزرو ظرفیت (c) و قرارداد انعطاف مقداری (q) بدست می‌آید. (لاندا_c) و (لاندا_c) به‌ترتیب سهم سود تولیدکننده در قرادادهای رزرو ظرفیت و انعطاف مقداری را نشان می‌دهد. بنابراین با توجه به پارامترهای مدل، سود و تسهیم سود بدست آمده هماهنگ در دو قرارداد، ترجیح خرده‌فروش و تولیدکننده برای انتخاب قرارداد مشخص می‌شود. . نتایج حاصل از مقایسه دو قرارداد از نظر ایجاد سود و ظرفیت نشان می‌دهد که خرده‌فروش قرارداد انعطاف مقداری برای ایجاد هماهنگی ترجیح می‌دهد.

نتیجه‌گیری و بینش‌های مدیریتی:

• تجزیه و تحلیل‌های قراردادهای رزرو ظرفیت و انعطاف مقداری به‌عنوان مکانیزم‌های خطی، برای بهبود عملکرد کلی زنجیره تأمین مورد بررسی قرار می‌گیرند.
• انعطاف‌پذیری قرارداد، سود زنجیره تأمین را درصورت عدم دستیابی به هماهنگی کانال بهبود می‌بخشد.
• برای هر دو قرارداد (رزرو ظرفیت و انعطاف مقداری)، روش‌هایی برای تعیین پارامترهای قرارداد جهت ایجاد  هماهنگی زنجیره تأمین با تسهیم سود دلخواه بین خرده‌فروش و تولیدکننده پیشنهاد می‌شود.
• درصورت عدم ایجاد هماهنگی، زمانی که خرده‌فروش در یک قرارداد خاص سود بیشتری کسب می‌کند، تولیدکننده سود کمتری را بدست می‌آورد و بالعکس.
• در صورت عدم ایجاد هماهنگی، تولیدکننده ظرفیت بیشتری را در قرارداد انعطاف‌ مقداری ایجاد می‌کند.
• درصورت ایجاد هماهنگی، خرده‌فروش قرارداد انعطاف مقداری را ترجیح می‎دهد، زیرا سهم سود بیشتری کسب می‌کند.
• برای پارامترهای درون‌زا، زمانی که قدرت چانه‌زنی تولیدکننده زیاد باشد، تولیدکننده قرارداد رزرو ظرفیت را بیشتر از قرارداد انعطاف مقداری ترجیح می‌دهد (ترجیح خرده‌فروش برعکس است).
• انتخاب قرارداد ممکن است تحت تاثیر زمان به‌دست آوردن درآمد باشد. به‌عنوان مثال، تولید‌کننده ممکن است قرارداد رزرو ظرفیت را ترجیح دهد، زیرا در این قرارداد  قبل از تحقق تقاضا، درآمد مشخصی را تأمین می‌کند. زمان پرداخت یا "ارزش زمانی پول" و عملکرد سود کل زنجیره تامین در انتخاب قرارداد موثر است.
• به طور خلاصه، این مقاله پویایی بازی بین خرده‌فروش و تولیدکننده را در دو قرارداد جدید بررسی می‌کند. این یافته ها راهنمایی معناداری را برای شرکت ها جهت انتخاب قراردادهای مختلف ارائه می‌دهد.