بخشی از مقاله
چکیده:
با گسترش روزافزون صنعت فناوري اطلاعات و ارتباطات و افزایش نیاز مشتریان به خرید هاي الکترونیکی، صنعت خرده فروشی الکترونیکی رونق زیادي یافته است. به دلیل حجم بالاي گردش مواد در زنجیره تأمین خرده فروشان الکترونیکی، توجه به کمینه کردن هزینه هاي مربوط به آن امري ضروري به نظر می رسد. در این مقاله سعی شده است که یک مدل مکانیابی-مسیریابی براي زنجیره تأمین خرده فروش الکترونیکی براي مکانیابی هاب و مسیریابی وسایل نقلیه با در نظر گرفتن پنجره زمانی و امکان برون سپاري وسیله نقلیه تحت شرایط اختلال با هدف کمترین هزینه به صورت مدل ریاضی ارائه شود. پس از آن کارایی مدل با استفاده از یک مثال عددي مورد بررسی قرار گرفته و در ادامه بر روي پارامترهاي مهم مدل تحلیل حساسیت انجام گرفته است. مدل توسعه داده شده می تواند به خرده فروشان الکترونیکی در بهبود زنجیره تأمین خود و کاهش هزینه هاي آن کمک کند.
کلمات کلیدي: طراحی شبکه زنجیره تأمین؛ مکانیابی-مسیریابی؛ پنجره زمانی؛ برون سپاري وسائل نقلیه؛ اختلال.
.1 مقدمه
خرده فروشی شامل فرآیند فروش محصولات و یا ارائه خدمات به مشتریان توسط کانال هاي مختلف توزیع براي کسب سود می باشد. خرده فروشی معمولاً به مواردي گفته می شود که تعداد زیادي مشتري مختلف باید راضی نگه داشته شوند و سفارش هر مشتري معمولاً مقدار زیادي را شامل نمی شود. در عصر فناوري اطلاعات و ارتباطات، به دلیل تنوع زیاد در محصولات و همچنین سرعت و راحتی در انتخاب و خرید محصول، خرده فروشی الکترونیکی به سرعت در حال توسعه می باشد .[1] در خرده فروشی سنتی مشتریان به محل فروش محصول مراجعه کرده و نیازهاي خود را در بین تعدادي محصول انتخاب می کنند، در حالی که در خرده فروشی الکترونیکی مشتریان نیازهاي خود را از کانال هاي الکترونیکی و اکثراً کانال هاي مبتنی بر وب انتخاب می نمایند.
در محیط مدرن و رقابتی امروزه در صنعت خرده فروشی الکترونیکی، مدیریت زنجیره تأمین یک اصل کلیدي براي موفقیت و باقی ماندن در فضاي رقابت است .[2] بر خلاف صنعت عمده فروشی که معمولا مقدار بسیار زیادي از محصول و در تنوع کم به مشتري ارسال می شود، در صنعت خرده فروشی تعداد کمی کالا با تنوع زیاد براي هر مشتري ارسال می گردد. خرده فروشان الکترونیکی مقدار قابل توجهی سفارش از مشتریان مختلف جمع آوري کرده و بعد از جمع آوري تعدادي سفارش، آنها را بسته بندي، بارگیري و براي مشتریان ارسال می کنند. از آنجایی که در هر مرحله مشتریان و بالطبع مکان آنها تغییر می کند، شبکه حمل و نقل نیز در هر دوره زمانی می تواند متفاوت باشد.
در برخی از صنایع حجم و وزن محصولات نهایی بسیار مشابه است. در صنعت خرده فروشی، از آنجایی که تنوع محصولات بسیار بالاست، در نظر گرفتن حجم و وزن محصولات بسیار حائز اهمیت است. علاوه بر این، انتخاب نوع وسیله نقلیه مناسب در هر دوره زمانی بسیار مهم است، زیرا این امر یک زنجیره تأمین انعطاف پذیر را حاصل می شود .[3] در برخی مناطق سفارشات از نظر حجمی و وزنی بسیار کوچک هستند، پس خرده فروش می تواند سفارشات را با موتور سیکلت ارسال کند، و در صورت بزرگ و یا سنگین بودن سفارش می تواند از وسائل دیگري مانند وانت بار و یا کامیونت استفاده نماید. پیشرفت تکنولوژي و صنعت فناوري ارتباطات تأثیرات مثبتی بر روي روش هاي ارتباط با مشتري داشته است. امروزه اکثر خرده فروشان الکترونیکی از طریق کانال هاي مبتنی بر وب ماننند وبسایت و وب اپلیکیشن با مشتریان خود ارتباط بر قرار می کنند که این امر باعث تسهیل و تسریع در جمع آوري داده و تحلیل آنها می شود.
داده کاوي مشتریان می توانند منجر به کاهش خطاي پیش بینی خرید آتی آنها از خرده فروش شود که این امر باعث می شود که خرده فروش بتواند زنجیره تأمین خود را بهبود بخشد و برنامه ریزي بهتري براي توزیع محصولات خود داشته باشد. با توجه به تخمین میزان تقاضا و همچنین هزینه ثابت و متغیر وسایل نقلیه، خرده فروشان می توانند تصمیمات مناسب تري براي طراحی سیستم هاي زنجیره تأمین خود براي آینده داشته باشند. در حالتی که خرده فروش با کمبود ناوگان حمل و نقل مواجه شود، می تواند آن را برون سپارسی کند. برون سپارسی در برنامه ریزي طولانی مدت می تواند بسیار سودمند باشد، چرا که ممکن است موجب بهبود عملکرد عملیاتی شود [4]. خرده فروش الکترونیکی که مسئول ارسال تعدادي محصول به مناطق مختلف است را با توجه به تقاضا و در هر دوره زمانی و فاصله تا نقطه تحویل تصور کنید.
با توجه به شکل 1 خرده فروش تمامی محصولات را از انبار اصلی خود یا انبار توزیع کنندگان براي مشتریان ارسال می کند. در حالتی که تعدادي مشتري سفارش خود را براي خرده فروش ارسال می کنند و مقدار هر سفارش معمولاً کوچک است و تعداد مشتریان زیاد، ممکن است استفاده از هاب براي کاهش هزینه کل براي خرده فروش مقرون به صرفه باشد - شکل . - 2 وجود هاب به خرده فروش کمک می کند تا تعداد زیادي از محصولات را در یک وسیله نقلیه با گنجایش بالا در یک نقطه ارسال کند و سپس با وسایل نقلیه کوچکتر به پخش محصولات از هاب تا مشتریان اقدام نماید .
در مقاله ارائه شده، یک مسأله مکانیابی-مسیریابی براي مکانیابی هاب و مسیریابی وسایل نقلیه براي زنجیره تأمین خرده فروشان الکترونیکی با در نظر گرفتن محصولات چندگانه، وجود پنجره زمانی، و امکان برون سپاري وسایل نقلیه تحت شرایط اختلال با هدف کمینه کردن هزینه کل بررسی شده است. سازماندهی ادامه مقاله بدین ترتیب است: در بخش بعدي مروري بر ادبیات مسأله ارائه شده است. در بخش سوم مسأله اصلی شرح داده و مدل ارائه شده تفسیر و تحلیل می گردد. بخش چهارم یک مثال عددي جهت اعتبار سنجی مدل پیشنهادي مطرح و حل شده است و در ادامه پارامترهاي کلیدي مدل تحلیل حساسیت گردیده است و در نهایت در بخش آخر به نتیجه گیري و پیشنهاد مطالعات آتی پرداخته شده است.
.2 مرور ادبیات
همانطور که در بخش قبلی مطرح شد، هدف از این تحقیق پیشنهاد یک مدل ریاضی براي یک مسئله مکانیابی-مسیریابیبراي ارسال محصول چندگانه با استفاده از وسائل نقلیه ناهمگون با در نظر گرفتن برون سپاري وسائل نقلیه و پنجره زمانی تحت شرایط اختلال می باشد. با توجه به دانش کنونی نگارندگان این مقاله، تا کنون مدلی که تمامی مفروضات مطرح شده در مدل ریاضی را در بر گیرد، در ادبیات وجود ندارد. با این حال، ادبیات بسیار وسیع و غنی در رابطه با فاکتورهاي کلیدي این پژوهش، یعنی مسائل مکانیابی هاب، مسیریابی وسیله نقلیه براي ارسال یک یا چند محصول و همچنین در نظر گرفتن پنجره زمانی در مسائل مسیریابی وسائل نقلیه وجود دارد که در ادامه مورد بحث و بررسی قرار می گیرند.
مسأله مکان یابی هاب که در ابتدا توسط اوکلی [1] مطرح شد، شامل انتخاب تعدادي هاب از بین تعدادي رئوس کاندید و تخصیص رئوس غیر هاب به هاب هاي انتخابی می باشد. تعداد زیادي از مسائل مکانیابی هاب با توابع هدف مختلف در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته اند. آلومور و همکاران [2] سه نوع توابع هدف مسائل مکانیابی هاب یعنی مجموع هزینه حمل ونقل، کمینه کردن بیشترین هزینه - مکانیابی مرکز - و مکانیابی پوششی را مورد تحلیل و بررسی قرار دادند. فراهانی و همکاران [3] و کانتررز [4] مسائل مکانیابی هاب را دسته بندي کرده اند. در پژوهش حاضر:
-1 دامنه حل گسسته است - مکان هاي هاب از بین رئوس یک گراف انتخاب می شود -
-2 تابع هدف حداقل مجموع است.
-3 تعداد هاب ها براي مکانیابی نامشخص است و توسط حل مدل بدست میِآید.
-4 تعداد هاب ها می تواند بیشتر از یک باشد.
-5 هاب ها داراي ظرفیت محدود می باشند.
-6 هزینه انتخاب مکان براي قرار دادن هاب مقدار ثابتی است.
-7 رئوس غیر هاب فقط می توانند به یک هاب متصل شوند.
-8 هزینه اي براي اتصال رئوس غیر هاب به رئوس هاب وجود ندارد.
مفهوم استفاده از وسایل نقلیه ناهمگون با در نظرگیري هاب توسط خرده فروش که در پژوهش حاضر مورد بررسی قرار گرفته است در شکل 3 به تصویر کشیده شده است. رودریگز و همکاران [5] براي حل یک مسئله مکانیابی هاب با تصمیم گیري در مورد مکان احداث هاب ها، تخصیص رئوس غیر هاب به هاب ها و مسیریابی رئوس تخصیص داده شده به یک هاب، مجموع هزینه هاي حمل و نقل در شبکه را کمینه کردند. آنها براي هر چرخه، یک وسیله نقلیه تخصیص دادند و یک مدل عدد صحیح مختلط را توسعه و از الگوریتم شاخه و برش براي حل آن استفاده کردند. سرپر و آلومور [6] حالات مختلف حمل و نقل و وسایل حمل و نقل جایگزین را در طراحی یک شبکه هاب در نظر گرفتند. آنها یک مدل عدد صحیح مختلف را براي مدل کردن مسئله مکانیابی هاب توسع دادند که با توجه به آن مکان هاب ها و تخصیص نوع وسیله نقلیه مرتبط با هاب، وصل رئوس غیر هاب به هاب و تعداد وسیله نقلیه اختصاص یافته به هر هاب تعیین می شد. آن ها کمینه کردن هزینه مجموع را به عنوان تابع هدف خود انتخاب کردن و یک الگوریتم ابتکاري بر پایه الگوریتم جستجوي همسایگی متغیر براي حل مدل پیشنهادي خود ارائه دادند. کارتال و همکاران [7] یک مدل تک تخصیص از مسأله مکانیابی مسیریابی -pهاب با ارسال و برداشت همزمان کالا معرفی کردند.
تابع هدف مدل پیشنهادي آنها کمینه کردن هزینه کل جریان انتقالی بین هاب ها و جریان مسیریابی در شبکه است. آنها همچنین چند مدل عدد صحیح مختلف را براي طراحی شبکه ارائه داده و دو روش ابتکاري بر پایه الگوریتم کلونی مورچگان و تبرید شبیه سازي شده چند شروعه براي حل مدل پیشنهادي خود مطرح کردند. تنگ و همکاران [8] یک چارچوب براي بهبود بهره وري و کاهش هزینه با استفاده از تجزیه یک مسئله تحویل در ابعاد بزرگ به تعدادي زیر مسأله با ابعاد کوچکتر پیشنهاد کردند. آنها نقاط تحویل را بر اساس مناطق مختلف سنگاپور خوشه بندي کرده و هاب ها را در بین هاب هاي از قبل انتخاب شده به نقاط تحیل تخصیص دادند و براي حل مدل عدد صحیح صفر و یک ارائه شده در ابعاد کوچک از نرم افزار CPLEX استفاده کردند.
مسائل مکانیابی-مسیریابی یکی از ابعاد اصلی پرداخته شده در پژوهش جاري به شمار می آید. تعدادي از مقالات اخیر در ادبیات مرتبط با این حوزه به ما کمک می کند که یک بررسی کلی از این مسائل داشته باشیم. لوپس و همکاران [9] مسائل مکانیابی-مسیریابی را به دو سطح دسته بندي کرده اند، که در لایه اول
