20779

۲۰۷۷۹

مدلسازي رياضي فرايند‌هاي تصميم گيري يك زنجيره تامين سبز با در نظر گرفتن الزامات دولت و نوآوري سبز‌

كارشناسي ارشد

لجستيك و زنجيره تامين

۱۳۹۵

۱۳۹۸/۲/۷

دكتر سعيد يعقوبي

دكتر سيد جعفر سجادي

صنايع

در اين پژوهش، يك زنجيره تامين كم كربن دو سطحي در نظر گرفته شده است كه شامل توليد كننده، خرده فروش و دولت، به عنوان قدرتمندترين عضو در بازار، مي باشد. توليد كننده در هنگام توليد از تكنولوژي هاي نوين جهت توليد محصولات سازگارتر با محيط زيست استفاده مي كند. تقاضاي بازار وابسته به قيمت خرده فروشي و ميزان درجه سبز بودن محصولات توليد شده مي باشد. در اين پايان نامه، مدل زنجيره تامين كم كربن تحت دو رويكرد بررسي مي شود. در رويكرد اول كه دخالت مستقيم دولت نام دارد، فرايند تصميم گيري اعضا 1) بدون دخالت دولت و 2) با دخالت دولت مدلسازي مي شود. در حالت اول تصميمات بهينه ي اعضا براي قيمت خرده فروشي و ميزان درجه سبز بودن محصولات و نرخ بازيافت محصولات محاسبه مي شود. در حالت دوم، دولت الزامات و استانداردهاي مخصوصي را براي تامين كننده لحاظ مي كند و تامين كننده ملزم به رعايت آنها در طول فرايند مي باشد. در اين حالت دوم، اثر دخالت مستقيم دولت بر فعاليت هاي محيط زيستي اعضا، ميزان بازيافت محصولات و قيمت هاي خرده فروشي بررسي مي شود. تعيين الزامات براي ميزان درجه سبز بودن محصولات توليد كننده با استفاده از بيشينه كردن تابع رفاه اجتماعي معين مي شود، كه به آن تابع هدف دولت نيز گفته مي شود. مدل دخالت مستقيم دولت نشان مي دهد كه سياست گذاري دولت براي ميزان درجه سبز بودن محصولات منجر به توليد محصولاتي سازگارتر با محيط زيست، ميزان بازيافت بيشتر محصولات و افزايش نامحسوس قيمت هاي خرده فروشي مي شود. همچنين پس از مقايسه تغييرات در سود اعضا، مدل دخالت مستقيم دولت نشان مي دهد كه سود توليدكنندگان بسيار حساس به سياست گذاري هاي دولت مي باشد و تحت شرايط خاصي ممكن است دچار افت شديدي شود. از طرف ديگر، سياست گذاري مستقيم دولت، همواره به نفع خرده فروشان مي باشد و در شرايطي منجر به افزايش سود خرده فروشان مي شود. لازم به ذكر است كه در مدل دخالت مستقيم دولت، تصميمات اعضا در حالت هاي متمركز و غير متمركز بررسي شده است. نتايج نشان داد كه سود اعضا در حالت متمركز بيشتر از حالت غير متمركز مي باشد و به منظور منطبق ساختن سود حالت غيرمتمركز بر متمركز، ساختار تسهيم سود با در نظر گرفتن ريسك و قدرت چانه زني اعضا نيز ارائه شده است. در مدل ديگر مورد بررسي، يك زنجيره تامين كم كربن دو سطحي متشكل از يك توليد كننده و دو خرده فروش در نظر گرفته شده است كه در آن براي اولين بار، موضوع عدم تعادل قدرت خرده فروشان در ادبيات سبز به همراه همكاري دولت در فعاليت هاي سبز معرفي شده است. در اين مدل چهار رويكرد شامل 1)تعادل قدرت خرده فروشان بدون همكاري دولت 2) عدم تعادل خرده فروشان بدون همكاري دولت 3) تعادل قدرت خرده فروشان با همكاري دولت 4) عدم تعادل خرده فروشان با همكاري دولت مطالعه شده است. در حالت اول فرض بر اين است كه هريك از خرده فروشان در تصميمات خود (تعيين قيمت خرده فروشي) قدرت برابري دارند. بنابراين پس از اينكه ميزان درجه سبزي محصولات و قيمت عمده فروشي از جانب توليد كننده تعيين شد، خرده فروشان نيز قيمت هاي فروش محصولات را تعيين ميكنند. در حالت دوم، فرض بر اين است كه يكي از خرده فروشان در بازار داراي قدرت بيشتري نسبت به ديگر خرده فروش مي باشد و بنابراين، تعيين كننده اصلي قيمت محصولات است و خرده فروش دوم پيرو تصميمي است كه از جانب خرده فروش اول گرفته مي شود. در اين حالت نيز ساير مانند حالت اول از جانب توليد كننده در رابطه با ميزان سبز بودن محصولات و قيمت عمده فروشي گرفته مي شود. در حالت سوم و چهارم، به بررسي اثرات همكاري دولت در فعاليت هاي نوآورانه ي توليد كننده به منظور كاهش اثرات مضر زيست محيطي محصولات پرداخته شده است و مجددا حالات مختلف ساختار قدرت خرده فروشان مورد بررسي قرار گرفته است. در پايان مشخص گرديد كه تعادل قدرت ميان خرده فروشان در يك بازار، به نفع فعاليت هاي زيست محيطي توليد كننده مي باشد و در اين حالت، دولت مايل به سرمايه گذاري بيشتري در فعاليت هاي تحقيق و توسعه جهت همكاري با توليد كننده مي باشد. همچنين نتايج نشان داده كه وجود تعادل قدرت در ميان خرده فروشان در بازار، منجر به مقادير بيشتري براي تابع هدف دولت، ميزان رفاه اجتماعي، مي شود. از طرفي مشخص گرديد كه در حالت عدم تعادل قدرت خرده فروشان، قيمت فروش محصولات و قيمت عمده فروشي محصولات پايين تر از حالت تعادل قدرت خرده فروشان مي باشد. در نهايت، مدل هاي ارائه شده با استفاده از نرم افزار متمتيكا و گمز مدلسازي و حل شدند و آناليز حساسيت بر روي پارامترهاي كليدي محصولات صورت گرفت تا پيشنهادات مديريتي در رابطه با زنجيره تامين هاي سبز و دخالت دولت در آنها ارائه گردد.

1398/04/11

Mathematical Modeling of the decision processes of a green supply chain considering government regulations and green innovation

4/26/2020 12:00:00 AM

This research investigates a low carbon supply chain in which the manufacturer invests in the green innovation. The purpose of the manufacturer is to reduce the environmental hazards of the products or the pollution of the production process. The customers are supposed to be environmentally minded and the green products or the green production process increases the total demand. There are two distribution channels in the supply chain that one of them is wholly owned by the manufacturer and the other one is owned by the retailer. There is a Stackelberg relationship between the manufacturer and the retailer with the manufacturer being the leader. The retailer also employs a green practice which is collecting the products from the customers of both distribution channels and sells them to the manufacturer. The model is studied under four different scenarios. In the first and the second scenario, the decision making process of the members are studied under the decentralized and centralized structures. In the third and fourth scenarios, the government intervenes in the market and makes some regulations in the production process of the manufacturer. With the aim of maximizing social welfare, the government determines a certain threshold for the green level of the products for the manufacturer to apply on the products during to production process. It is assumed that the manufacturer has to comply with the regulations in order to have a legal production process. So in the third and fourth scenarios, the intervention of the government in the production process of the manufacturer under different supply chain structures is analyzed. Finally, in order to coordinate to members in the decision making, an Asymmetrical Nash bargaining contract is presented through which the members share the extra profit and gain more profit compared to the decentralized scenario. The results show that the government direct limitation results in changes in the manufacturer and retailer profit and it affects the return flow of the products back to the supply chain. Further the model is developed and two retailers are considered to be competing in a supply chain where the manufacturer is the leader and the retailers are both followers. The manufacturer invests in the green innovation process to increase the level of the environment compatibility of the products and sells the products to both of the retailers with a same wholesale price. The retailers each make a decision about their selling prices independently of each other. In this model, it is assumed that on certain scenarios, one of the retailers is more dominant that the other which means that the dominant retailer is the price leader. The other retailer follows the decisions of the dominant retailer and applies whatever retail price that the dominant retailer determines. The aim of this model is to analyze and study the effect of the retailer dominancy on the green activities of the manufacturer. This model is also studied under four different scenarios. In the first and the second scenario, the retailers are power balanced and power imbalances respectively. In the third and fourth scenarios, the government intervenes in the market through cooperation with the manufacturer. It is assumed that the government shoulders a proportion of the manufacturer’s products’ green level. The decision of the government is made through maximizing the social welfare function. The results show that the government cooperates differently with the manufacturer under different power structures of the retailers. Moreover, the manufacturer produces the products with highest greening degree when the retailers have the same power in the decision making. The proposed models are solved using MATHEMATICA and GAMS software and sensitivity analysis is carried out on the key parameters of the model to provide managerial insights.