رویکرد دنپ فازی تاپسیس فازی مدل ریاضی دوهدفه برای مسئله انتخاب تأمین کننده سبز و تخصیص سفارش و حل آن با الگوریتم جست وجوی هارمونی (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
هدف: انتخاب تأمین کننده و تخصیص سفارش از وظایف اصلی شرکت ها در مدیریت زنجیره تأمین سبز است. در اکثر مطالعات پیشین، این دو وظیفه به عنوان مسائل مستقل در نظر گرفته شده است. این مسئله، به خصوص در مدیریت زنجیره تأمین سبز اهمیت زیادی دارد و نیازمند است که معیارهای کمی و کیفی در آن لحاظ شود؛ اما گاهی این معیارها متناقض است و باید موازنه شود. ارائه چارچوبی که بتواند این دو مسئله را به صورت هم زمان در نظر گیرد و علاوه بر لحاظ کردن معیارهای مدیریت زنجیره تأمین سبز، میزان سفارش های تخصیص یافته به تأمین کنندگان را تعیین کند، ضروری است. روش: رویکرد پیشنهادی شامل دنپ فازی، تاپسیس فازی و مدل بهینه سازی دوهدفه است. در مرحله اول با استفاده از دنپ فازی، وزن معیارها شامل معیارهای سنتی و سبز به دست آمد؛ سپس با استفاده از تاپسیس فازی، تأمین کنندگان ارزیابی شدند. برای تخصیص سفارش ها، یک مدل برنامه ریزی دوهدفه با اهداف کمینه کردن هزینه کل زنجیره تأمین و بیشینه سازی ارزش خرید کل فرموله شد. تابع هدف اول، قیمت خرید، هزینه های متغیر تأمین کنندگان، هزینه های سفارش دهی و راه اندازی، نگهداری خریدار و تأمین کنندگان را شامل می شود. همچنین تابع هدف دوم، تضمین می کند که سفارش بیشتری به تأمین کنندگانی تخصیص یابد که امتیاز بیشتری در فرایند ارزیابی تأمین کنندگان کسب کرده اند. محدودیت های مدل نیز عبارت اند از: ظرفیت تأمین کنندگان، تقاضای خریدار و محدودیت های مرتبط با تخفیف تأمین کنندگان. با توجه به دوهدفه بودن مدل ریاضی، از روش معیار جهانی استفاده شد تا مسئله دوهدفه، به مسئله تک هدفه تبدیل شود. مطابق با این روش، انحراف های نسبی اهداف، از مقادیر بهینه تک هدفه هر هدف کمینه سازی شد. همچنین با توجه به غیرخطی بودن مدل ریاضی الگوریتم فراابتکاری، جست وجوی هارمونی برای مسئله طراحی و برای مواجهه با محدودیت های مسئله، یک الگوریتم ترمیم پیشنهاد شد. یافته ها: برای شناسایی معیارها از نتایج مطالعات پیشین و نظرسنجی از خبرگان استفاده شد که شامل معیارهای سنتی و سبز است. نتایج دنپ فازی نشان داد که اعتبار تأمین کننده مهم ترین معیار است و بعد از آن کیفیت، خرید سبز، طراحی سبز، حمل ونقل سبز، تولید سبز، تحویل به موقع و فاصله در رتبه های بعدی قرار دارند. همچنین، تمامی معیارها روی اعتبار تأمین کننده تأثیرگذارند. سپس شش تأمین کننده با توجه به معیارها با استفاده از تاپسیس فازی ارزیابی شدند و امتیاز نهایی آن ها، به عنوان وزن های تأمین کنندگان در تابع هدف دوم مدل ریاضی استفاده شد. برای اعتبارسنجی رویکرد پیشنهادی، یک مطالعه موردی با داده های واقعی در حوزه تأمین تجهیزات پزشکی بررسی و جواب بهینه مسئله ارائه شد. در ادامه با تغییر وزن توابع هدف در مسئله تک هدفه، جواب های پارتو مسئله شناسایی شدند. رویکرد پیشنهادی با در نظر گرفتن معیارهای سبز، تخصیص بهینه را به تأمین کنندگان انجام می دهد. نتیجه گیری: نتایج نشان می دهد که تصمیم گیرنده می تواند با توجه به جواب های پارتوی مسئله، بهترین جواب را طوری انتخاب کند که موازنه صحیحی بین هزینه های زنجیره و ارزش خرید صورت گیرد.Optimizing Green Supplier Selection and Order Allocation: A Fuzzy DNAP-Fuzzy TOPSIS-Bi Objective Mathematical Model Approach with Harmony Search Algorithm
Objective
In the realm of green supply chain management, the pivotal responsibilities of companies involve supplier selection and order allocation. These tasks were treated as independent challenges in prior studies. This issue holds significant importance within the context of green supply chain management, demanding the simultaneous consideration of both quantitative and qualitative criteria. These criteria, at times conflicting, necessitate an in-depth analysis of trade-offs. There is a pressing need for a comprehensive framework capable of concurrently addressing both aspects. In addition to accommodating green criteria, such a framework should enable the determination of order quantities allocated to suppliers.
Methods
The utilized approach in the present study included Fuzzy DNP, Fuzzy TOPSIS, and a Bi-objective optimization model. In the first stage, the criteria weights, encompassing both traditional and green criteria, were determined using the fuzzy DNP. Subsequently, the suppliers' scores were computed using the fuzzy TOPSIS. In the second stage, a non-linear bi-objective model was formulated, aiming to minimize the total cost and maximize the purchased value. The first objective function comprised the purchase price, suppliers' variable costs, ordering and setup costs, as well as buyer's and suppliers' inventory holding costs. Additionally, the second objective function ensured a higher allocation of orders to suppliers who had achieved a superior score in the supplier evaluation process. The model's constraints encompassed the suppliers' capacity, buyer's demand, and constraints associated with the suppliers' discounts. Acknowledging the bi-objective nature of the mathematical model, the Global Criterion method was employed to transform the bi-objective problem into a single-objective one. According to this method, the relative deviations of the objectives from their corresponding single-objective optimal values were minimized. Furthermore, due to the non-linearity of the mathematical model, a harmony search algorithm was developed for the problem, and a repair algorithm was proposed to handle constraints in the problem.
Results
The previous studies and expert opinions were utilized to identify the criteria, encompassing both traditional and green criteria. The results of fuzzy DANP indicated that the supplier's credit holds the utmost importance, followed by quality, green purchasing, green design, green transportation, green production, on-time delivery, and distance. Furthermore, all criteria exhibit an effect on the supplier's credit. Subsequently, six suppliers underwent evaluation based on the criteria using fuzzy TOPSIS, and their final scores were employed as the suppliers' weights in the second objective function of the mathematical model. To validate the proposed approach, a case study with real data in the field of the medical equipment supply chain was examined, and the optimal solution to the problem was presented. Subsequently, by adjusting the weights of the objective functions in the single-objective problem, the Pareto solutions were identified. The proposed approach facilitates the optimal allocation to the suppliers by considering the green criteria.
Conclusion
The results showed that a decision maker can choose the best solution according to the Pareto solutions in such a way that there is a correct trade-off between the supply chain costs and purchased value.