بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله، مسألهی قیمتگذاری محصولات بازیافتی در یک زنجیره تأمین معکوس متشکل از یک تولیدکننده، یک جمعآوریکننده و گروهی از مشتریان، مورد مطالعه قرار میگیرد. جمعآوریکننده دارای تعدادی مکان بالقوه جهت تأسیس مراکز جمعآوری میباشد. هدف، تعیین قیمت پیشنهادی برای محصولات بازیافتی در دو سطح و تصمیمگیری درمورد بازگشایی مراکز جمعآوری است.
بدین منظور یک مدل دوسطحی عددصحیح مختلط غیرخطی ارائه شده که در سطح اول تولیدکننده در پی حداکثر کردن سود و تعیین قیمت بهینهی خرید کالا از جمعآوریکننده است. و در سطح دوم جمعآوریکننده به تصمیمگیری دربارهی بازگشایی مراکز جمعآوری و همچنین تعیین قیمت بهینهی پیشنهادی به مشتریان با هدف حداکثرسازی سود خود، میپردازد. مدل پس از خطیسازی با استفاده از روششمارش کامل حل شده و در یک مثال عددی کاربرد آن نشان داده شده است.
-1 مقدمه
در سالهای اخیر، لجستیک معکوس به علت افزایش نگرانیهای زیست -محیطی و محدودیتهای ایجاد شده توسط دولتها و کمبود منابع اولیه، به یک بحث مهم و قابلتوجه برای سازمانها تبدیل شده است. لجستیک معکوس به فعالیتهای متوالی گفته میشود که جهت جمعآوری کالاهای استفاده شده از مشتریان، برای بازیابی ارزش آنها و یا دفن مناسب، انجام میشود. تحقیق در زمینهی لجستیک معکوس در طول سالها تکامل یافته و محققان تعریفهای مختلفی برای آن ارائه کردند. نخستین تعریف از لجستیک معکوس توسط مورفی و همکارش[1] در سال 1989 ارائه شد که آن را جریان معکوس کالا تعریف کردند.
سپس کارتر و همکارش[2] در سال 1998 عبارت محیطزیست را در این تعریف گنجاندند. روگرس و تیبن [3] در سال 1999 یک تعریف جامعتر و قابل قبولتر برای لجستیک معکوس ارائه کردند که عبارت است از "فرآیند برنامهریزی، پیادهسازی و کنترل کارا و مؤثر جریان مواد، موجودی در فرآیند، کالاهای تکمیلشده و اطلاعات مربوط، از نقطهی مصرفکننده به مبدأ، برای بهدستآوردن مجدد ارزش آنها و یا دفن مناسب".
حدود دو دهه قبل محققان و متخصصان همواره زنجیره تأمین رو به جلو را مورد توجه قرار داده و جریان معکوس زنجیره تأمین را در نظر نمیگرفتند[4]، اما اخیرا حوزهی لجستیک رو به جلو با در برگرفتن جریان معکوس کالا از مصرفکننده به مبدأ، گسترش یافته[5] و شرکتهای بیشتری در حال پذیرش و پیادهسازی آن به عنوان یک ابزار استراتژیک برای منافع اقتصادی و ایفای نقش اجتماعیشان هستند.همچنین شرکتها دریافتهاند که درک بهتر فرآیند برگشت محصولات و پیادهسازی لجستیک معکوس بصورت کارا، میتواند یک مزیت رقابتی برایشان فراهم کند.
یکی از عوامل کلیدی در پیادهسازی موفقیت آمیز لجستیک معکوس، جمعآوری محصولات استفاده شده با کمیت و کیفیت مناسب است. پذیرش منفعلانهی کل محصولات برگشتی حاصل از زبالهها و دورریزها رویکرد مناسبی برای شرکتها نیست. زیرا اغلب این محصولات کیفیت پایینی داشته و برای بازیافت مناسب نیستند.
جمعآوری تحت دو استراتژی متفاوت قابل اجراست: استراتژی drop-0ff که طبق آن مشتریان کالاهای استفادهشده خود را به مراکز جمعآوری برده و تحویل میدهند. و استراتژی pick up که بر اساس این استراتژی، مراکز جمعآوری وسایل نقلیه خود را برای جمعآوری کالاهای استفادهشده به مراکز مشتری میفرستند و پس از جمعآوری کالاها، به مرکز جمعآوری بازمیگردند. همچنین عملیات جمع آوری میتواند توسط خود تولیدکننده انجام شود و یا به شخص سوم بیرون از مجموعه واگذارگردد.
عموماً یک فرض رایج در ادبیات رویکرد جریان زباله این است که نرخ برگشت بهصورت یک پارامتر مشخص و یا بهصورت متغیر تصادفی در نظر گرفته میشود و در نتیجه وابسته به تصمیمات شرکت جمع-آوری نیست.[10] برخی شرکتها رویکرد فعالانهی ارائهی مشوق مالی به مشتری را اتخاذ میکنند. در این رویکرد برگشت محصولات تحت تأثیر مشوق پیشنهادی است. از این رو تعیین مشوق مالی مناسب برای تضمین سودآوری شرکتها، امری ضروریاست.
مطالعات اندکی وجود دارند که به ادبیات تعیین مشوق در طراحی شبکه لجستیک معکوس پرداختهاند. در [11] یک مدل پیوسته برای طراحی بهینه شبکه تسهیلات و تعیین قیمت فروش محصولات تحت سیاست deposit-refund ارائه شد. در این سیاست مشتریها قیمت فروش محصولات را به عنوان یک سپردهی قطعی در نظر میگیرند که در صورت تحویل محصولات استفاده شده به تسهیلات جمعآوری، قابل بازپرداخت است.
به بیان مشکل بازیافتکنندههایی پرداخته که تمایل داشتند تعداد و مکان مراکز دریافت و همچنین مقدار مشوق پیشنهادی برای محصولات بازیافتی را تعیین کرده و هزینه کل را حداقل نمایند. بدین منظور یک مدل برنامهریزی عددصحیح مختلط غیرخطی دو سطحی ارائه و از طریق یک الگوریتم سه مرحلهای حلشده.
در مرجع [13] مسأله مکانیابی مراکز جمعآوری و تعیین مقدار مشوق برای محصولات برگشتی با سطوح کیفی متفاوت تحت استراتژی drop-off مورد بررسی قرارگرفته . نزدیکی به تسهیل جمعآوری و مقدار مشوق مالی، تعیین-کنندهی تمایل مشتری به تحویل محصول است که به صورت یک مدل مکانیابی-تخصیص عددصحیح مختلط غیر خطی فرموله شده و با روش فرا ابتکاری مبتنی بر جستوجوی ممنوعه به حل مدل پرداختهشد. [14] همین مسأله تحت استراتژی جمع آوری pick-up بررسینموده.
در یارانه توافقی بین دولت و شرکتهای جمعآوری مورد مطالعه قرارگرفته و دو مدل برنامهریزی دو سطحی ارائه شده که در هر دو مدل، در سطح اول دولت به دنبال حداکثر کردن سود خود با توجه به یارانهی پرداختی به شرکتها است و در سطح دوم شرکت-های مذکور به دنبال حداکثر کردن سود خود با توجه به یارانهی دریافتی از دولت میباشند
در یک مدل تحلیلی برای تعیین منطقه سرویس دهی هر یک از تسهیلات جمعآوری و تعیین مشوق پیشنهادی به مشتری با هدف حداکثرسازی سود شرکت جمعآوری ارائهشده و یک مدل مکانیابی پیوسته برای سیستم جمعآوری و یک مدل تصادفی برای تصمیمات مشتریان درباره بازگرداندن محصولات ، گسترش داده شده و همچنین مشکلات موجود در استراتژی pick-up و drop-off مورد بررسی قرارگرفته.
در [16] تولید محصول نو از مواد اولیه و بازتولید محصول با استفاده از محصولات جمعآوری شده در ازای مشوق پولی مورد مطالعه قرارگرفته. هدف از این مطالعه، تعیین مشوق و میزان تولید بهینه در مجموعههای متمرکز و غیرمتمرکز با تقاضای تصادفی بود.
در[17] از بهینهسازی دو سطحی و مدلهای بازی استکلبرگ به منظور بررسی تصمیمات بهینه سرمایهگذاری محلی، نرخ جمعآوری محصولاتِ استفادهشده و قیمتگذاری در زنجیره-تأمینحلقهبسته متمرکز و غیرمترکز استفادهشد. [18] یک زنجیره تأمین حلقه بستهی چند دورهای معرفی نمود که در آن تشویق مشتریان به بازگرداندن محصول استفاده شده، بصورت پیشنهاد buy-back انجام میشد. [19] یک مدل مکانیابی-موجودی و قیمتگذاری غیرخطی عددصحیح مختلط در یک شبکهزنجیرهتأمین حلقهبسته ارائه نمود..
طی سالهای اخیر مبحث فروش و جمعآوری به صورت دوکاناله - کانال الکترونیک و کانال سنتی - مورد توجه برخی محققان قرارگرفت که ازمیان آنها میتوان به [20] و[21] اشاره کرد.
[22] یک مدل دوسطحی به منظور تعیین یارانه بهینه تخصیص-دادهشده از طرف دولت به شرکتهای جمعآوری و بازیابی محصولات برگشتی ارائهداد که در این مدل دولت در سطح اول به دنبال کمینه سازی یارانه پرداختی و شرکت جمعآوری در سطح دوم، در پی بیشینهکردن سود خود با توجه به درآمدهای ناشی از بازیابی محصولات و هزینههای تأسیس مراکز جمعآوری و حملونقل و همچنین مالیات برکربن است.
مسألهی مکانیابی-مسیریابی ظرفیتدار و طراحی شبکهی جمعآوری محصولات استفاده شده، با پرداخت مشوق مالی به مشتریان را بررسی نمود. برای این مسأله دو مدل برنامهریزی خطی عدد صحیح مختلط ارائه شده و حل آن با به-کارگیری یک الگوریتم ابتکاری براساس جستوجوی محلی تکرارشده، انجام شده است.
مسأله ی قیمتگذاری را برای سیستمی متشکل از یک تولیدکننده و یک خردهفروش و گروهی از مشتریان که نسبت به مسائل محیط زیست آگاه هستند، مورد بررسی قرارمیدهد. در این مسأله، مشتریان در ازای دریافت پول و همچنین در اثر آگاهی از مسائل محیط زیست، کالاهای استفاده شده را به خردهفروش که به صورت تک-تسهیل است، بازمیگردانند. مدل پیشنهادی با استفاده از بازی استکلبرگ و نش حل شده.
مرور ادبیات این حوزه دو شکاف مهم را آشکار میکند. اول اینکه در مطالعات پیشین، مساله قیمتگذاری یا تعیین مشوق مالی فقط در یک سطح صورت گرفته و قیمتی که تولیدکننده باید در ازای دریافت کالای جمعآوری شده به جمعآوریکننده پرداخت کند، معمولا بصورت پارامتر مشخص، در نظر گرفته شده. از آنجایی که این قیمت در میزان همکاری شرکت جمعآوریکننده با تولیدکننده، تأثیرگذار است، بهنظر میرسد که تعیین مقدار بهینهی آن در طراحی شبکه لجستیک معکوس، ضروری است.
و دوم اینکه آگاهی مشتریان نسبت به مسائل زیست-محیطی که امروزه عامل بسیار مهمی برای ترغیب مشتریان به تحویل کالاهای استفادهشده به شمار میرود، در مطالعات پیشین کمتر مورد توجه قرارگرفته. در صورتی که تأثیر این عامل در کمیت وکیفیت کالاهای برگشتی غیرقابل چشمپوشی است. بنابراین در مطالعهی پیشرو سعی داریم با توسعهی دو مرجع [22] و[24]، با در نظر گرفتن تأثیر میزان آگاهی مشتریان نسبت به مسائل زیست-محیطی، مدلی را ارائه کنیم که قیمت یا مشوق مالی را در هر دو سطح جمع آوریکننده و مشتری به طور همزمان تعیین کند.
-2 تعریف مسأله و مدلسازی
مدل ارائه شده، یک مدل دو سطحی عدد صحیح مختلط غیر خطی است که به منظور تعیین قیمت تشویقی محصولات بازگشتی طراحی شدهاست. این مدل سعی دارد با تعیین مکان بهینهی تسهیلات جمعآوری و تخصیص مشتریان به این تسهیلات، قیمت پیشنهادی مرکز جمعآوری به مشتریان و همچنین قیمت پیشنهادی کارخانه به مرکز جمعآوری را مشخص کند.
شبکه لجستیک طراحی شده در این تحقیق دارای سه مرحله - سطح - میباشد. همانطور که در شکل - 1 - نشان داده شده است، مرحله اول مراکز مشتری، مرحله دوم مراکز جمعآوری و مرحله سوم مرکز تولید - کارخانه - است.فرض شده که تولیدکننده در سطح اولِ مدل قرار دارد و محصولات بازگشتی را از مراکز جمعآوری خریداری کرده و پس از بازتولید، به بازار میفروشد.
هدف مدل در سطح اول حداکثر کردن سود تولیدکننده - رهبر - است. از طرفی شرکت جمع-آوریکننده - پیرو - که در سطح دومِ مدل قرار دارد، به منظور جمع-آوری و بازرسی محصولات بازگشتی، نیازمند تصمیمگیری دربارهی احداث مراکز جمعآوری از بین مکانهای بالقوه میباشد. مراکز جمع-آوری محصولات استفاده شده را در ازای پرداخت مشوق مالی به مشتریان، دریافت کرده و پس از بازرسی محصولات در این مراکز، در صدی از آنها که قابل بازتولید هستند، به تولیدکننده فروخته می-شوند. در این سطح هدف مدل حداکثر کردن سود مراکز جمع آوری است.
-1-2مفروضات مسأله
-1 مکان مراکز مشتری مشخص است.
