بخشی از مقاله
چکیده
افزایش جمعیت، تغییر سبک زندگی، افزایش بیماریها و سوانح و حوادث طبیعی و غیرطبیعی موجب اهمیت روزافزون زنجیرههای خدمات درمانی شده است. از سویی اهمیت خون به عنوان مادهای کمیاب و حیاتی برای بشر و خاصیت فسادپذیری شدید و شرایط خاص حمل و نگهداری آن از سوی دیگر مسائلی هستند که در سالهای اخیر محققان را به چالش کشیدهاند. اهمیت این حوزه بهخصوص در شرایط وقوع بحران و تقاضای بالا و کمبود شدید خون میتواند دوچندان شود.
چنانچه در چنین شرایطی بانک خون از برآورده سازی تقاضا ناتوان باشد، یک سیستم جریان برگشتی و توزیع مجدد تأثیر مهمی در خونرسانی در زنجیره تأمین خواهد داشت. در این مقاله، یک مدل ریاضی در زنجیره حلقه بسته تأمین خون تحت شرایط فازی ارائه که در آن لجستیک پیشرو و معکوس و شرایط بحران نیز در نظر گرفته میشود. جهت حل مدل پیشنهادی، نرمافزار GAMS IDE/Cplex به کار گرفته شده و سپس به بررسی نتایج در حل مسائل کوچک، متوسط و بزرگ پرداخته میشود.
-1 مقدمه
خون کالایی معمولی نیست و خصوصیاتی همچون فسادپذیری شدید، حیاتی بودن، داشتن عدم تقارن بین عرضه و تقاضا و عدم قطعیت بسیار در عرضه توسط اهداکنندگان موجب پیچیدهتر شدن هرچه بیشتر زنجیره تأمین خون و توزیع و باز توزیع آن شده است. از طرفی به خصوص در مواقع بحرانی و اوج تقاضا، کمبود این نوع فرآوردهها، هزینهی بالایی برای جامعه در بر دارد، زیرا میتواند باعث افزایش نرخ مرگ و میر شود و از طرف دیگر منقضی شدن و دورریز خون عموماً به دلیل اهمیت بالای آن در حیات انسانها و کمبود اهداکنندگان غیرقابل قبول است .[1]
در اکثر مدلهای زنجیره تأمین خون که تا به حال ارائه شدهاند، خون کامل ابتدا از اهداکنندگان جمعآوری شده، در آزمایشگاههای منطقهای فرآوری شده و به فرآوردههای خونی مختلف تبدیل میشوند و سپس این فرآوردههای خونی به مراکز بانک خون و بعد از آن به بیمارستانها منتقل و به بیماران تزریق میشوند 3] و .[2 در پژوهش حاضر هدف، مدلسازی ریاضی یک شبکه زنجیره تأمین خون جامع با در نظرگیری کمبودها و اتلافها میباشد که این مسأله در مواقع وجود بحران میتواند موجب خسارت جانی بالایی شود.
در این مقاله تصمیم گرفتیم جهت بازیابی ارزش از زنجیره و عدم هدررفت خون مازاد در شرایط بحران، توسط سیستم لجستیک معکوس خون اضافه از طریق مراکز جمعآوری به مراکز با تقاضای بالا - مناطق بحران - انتقال یابد. جهت برنامهریزی لجستیک اضطراری در شرایط بحران و با توجه به ماهیت عدم قطعیت برخی پارامترها در شبکهی زنجیره خون، لحاظ کردن شرایط غیرقطعی ضروری به نظر میرسد .[4]
مطابق با تعریف نجفی و همکاران [5]، بحران، بیانگر رویدادی است که موجب خسارت، خرابی، آسیب و از دست رفتن جان انسانها و یا زوال خدمات درمانی و سلامت در یک زنجیرهی تأمین میباشد. یکی از مهمترین مسائلی که در چنین شرایطی مطرح میشود، برنامهریزی برای تأمین خون در طول بحران و بعد از آن در زمان وقوع یک افزایش ناگهانی در تقاضای خون است.
-2 مرور ادبیات
-1-2 مدیریت زنجیره تأمین خون در شرایط بحران
با توجه به افزایش جمعیت، افزایش بیماریها و حوادث طبیعی و غیرطبیعی، نیاز به خون به عنوان یک مادهی حیاتی مسألهای است که در سالهای اخیر محققان را بیشتر به چالش کشیده است. تحقیقات روی مدیریت محلی و منطقهای تأمین خون از دههی 1960 آغاز شد. مرورهای خوبی در این زمینه را میتوان در اواسط دههی 1980 در کارهای نامیاس [6] و پراکتاکوس [7] مشاهده کرد.
مرور ادبیات جامعی که توسط بلین و فورس [1] انجام شده است، نشان میدهد که در زمینهی مکانیابی تسهیلات شکافهای بسیاری در ادبیات تحقیق وجود دارد. پیرسکالا [2]، خلاصهای از مدلهای ارائه شده برای تخصیص مناطق اهدا به مراکز بانک خون ارائه میدهد. ناگورنی و همکاران [8] و ناگورنی و معصومی [9] مدلهایی برای بهینهسازی شبکه برای سیستمهای منطقهای خون که شامل سایتهای دریافت خون، تسهیلات فرآوری، تسهیلات ذخیرهسازی، مراکز توزیع و بیمارستانها هستند؛ ارائه دادند. دو مطالعهی کاربردی در زنجیره تأمین خون توسط شاهین و همکاران [ 10] و شا و هوانگ [11] انجام شدهاند.
در حوزهی بحران شا و هوانگ [11] یک مسألهی زمانبندی را که به تأمین خون در شرایط اضطراری بعد از زلزله در پکن میپردازد، ارائه دادند. همچنین نجفی و همکاران [5] در مطالعهی خود بر روی مسألهی لجستیک کالاها یا افراد آسیبدیده در شرایط بحران تمرکز کردند. جبارزاده و همکاران [4] به فرمولبندی یک مدل بهینهسازی استوار برای طراحی زنجیره تأمین خون با در نظرگرفتن سناریوهای بحران متفاوت میپردازند.
-2-2 بازتوزیع و سیستم لجستیک معکوس
مطابق تعریف انجمن مدیریت لجستیک، لجستیک معکوس عبارت است از: برنامه ریزی، اجرا و کنترل جریان کارا و مقرون به صرفه ی مواد خام، موجودی در گردش، محصول نهایی و اطلاعات مربوطه از نقطه ی مصرف به نقطه مبدأ با هدف بازیابی ارزش یا دور ریز مناسب .[12] پژوهشها در زمینه طراحی شبکه لجستیکی براساس تئوری مکانیابی تسهیلات به ویژه پس از سال 2005 افزایش یافتهاند.
به عنوان مثال، روغنیان و پژوهشفر [13] در مقاله خود به بررسی شبکه لجستیک معکوس در فضای عدم قطعیت میپردازند. هاتفی و جولایی [14] یک مدل طراحی شبکه برای لجستیک یکپارچه معکوس و پیشرو ارائه میدهند. اکثر مسائل طراحی و برنامهریزی از طریق روشهای MILP، مدلسازی شدهاند .[15] در زمینهی سیستم توزیع مجدد و بازگشت به زنجیره خون، مطالعات بسیار کمی وجود دارد از آن جمله میتوان به مطالعات دنسیوک و همکاران [16] و کندل [17] اشاره کرد. دنسیوک و همکاران یک سیستم توزیع مجدد گلبولهای قرمز نزدیک به فساد را ارئه دادند. ایدهی این سیستم، حمل واحدهای خونی نزدیک به تاریخ انقضا از بیمارستانهایی با مصرف کم به بیمارستانهای با تقاضای بالا با هدف کاهش هدررفت خون قبل از فساد میباشد.
-3-2 عدم قطعیت فازی
سه رویکرد بیش از دیگر روشها در جهت رفع عدم قطعیت به کار گرفته میشود: برنامهریزی احتمالی، برنامهریزی فازی، بهینهسازی استوار. در موارد بسیاری، به دلیل عدم وجود داده واقعی و روابط پیچیده بین برخی از دادهها به ویژه در حالت زنجیره بسته، تخمین توزیع احتمالی مناسب برای پارامترهای هدف بسیار مشکل یا حتی غیرممکن است. برای غلبه بر این مشکل، رویکرد برنامهریزی ریاضی فازی مورد استفاده قرار میگیرند .[18] بیشتر مسائل حوزهی لجستیک معکوس از روشهای فازی برای مقابله با عدم قطعیت بهره بردهاند. از جمله میتوان به تحقیقات پیشوایی و ترابی [19]، مولا و همکاران [20] و ترابی و همکاران [21] اشاره نمود.
-3 تعریف مسأله و مدل ریاضی پیشنهادی
همانطور که در شکل - 1 - مشاهده میشود، محصولات خونی از مراکز اهدای خون جهت فرآوری و آزمایشات مربوطه به آزمایشگاه و سپس به بانک خون منتقل میشوند. در شرایط عدم وقوع بحران، میتوان مراکز بحران را به عنوان نقاط با تقاضای بالا در نظر گرفت.
مفروضات مسأله
ظرفیت مراکز مختلف - اهدا، بانک خون، مراکز جمعآوری و دورریز - ، هزینههای راهاندازی - سایتهای آزمایشگاه، بانک خون، مراکز جمعآوری و دورریز - ، هزینههای انتقال، پردازش، نگهداری و دورریز به ازای هر واحد محصول خونی، تقاضای بیمارستان و میزان اتلاف و دوریز خون معلوم میباشد.
