فصل سوم
ارائه مدل ریاضی مساله وروش تحقیق
۳-۱-مقدمه
در این فصل با توجه به مطالب گفته شده در فصول قبل یک مدل کلی برای مدل سازی مدیریت زنجیره تأمین پیشنهاد می شود و سپس مرحله اعتبارسنجی مدل به وسیله نرم افزار لینگو و با روش آرمانی فازی برای یک مسئله با ابعاد کوچک انجام خواهد شد و در نهایت راه حل های پیشنهادی جهت حل به وسیله روش های فراابتکاری به صورت مبسوط توضیح داده خواهند شد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۳-۲-شبکه زنجیره تامین چند مرحله ای
مدیریت زنجیره تامین محدوده وسیعی از موضوعات را در بر می گیرد که شامل خرید و تأمین، لجستیک و حمل و نقل، بازاریابی، رفتار سازمانی، شبکه، مدیریت استراتژیک، مدیریت سیستم های اطلاعاتی و مدیریت عملیات می باشد].۷۳[
می توان مدیریت زنجیره تامین را بدین صورت تعریف کرد : شبکه ای از تسهیلات سازمان یافته که جریان موثر و کارای محصول، مواد و اطلاعات را از تأمین کننده مواد اولیه تا مصرف کنندگان نهایی تشکیل می دهد]۷۴[
به بیانی دیگر زنجیره تأمین مجموعه ای است از تسهیلات، مشتریان، محصولات و روش های کنترل موجودی، خرید، توزیع و ارتباطات میان تأمین کنندگان تا مصرف کنندگان که این روند با تامین ماده اولیه توسط تأمین کننده آغاز می شود و با مصرف محصول توسط مشتری پایان می یابد].۷۵[
شبکه زنجیره تامین (SCN) یک پلتفرم بهینه برای کارا و موثر بودن مدیریت زنجیره تأمین فراهم می‌کند و طراحی مناسب آن کارایی بسزایی در مدیریت زنجیره تأمین دارد. امروزه این مساله با توجه به گسترش بازارهای بین المللی اهمیت بیشتری پیدا کرده است و شرکتها بیش از پیش به مدیریت زنجیره تامین توجه دارند].۷۶[
مشتری مداری، بازاریابی، توزیع، برنامه ریزی تولید و خرید در سازمانها بطور مستقل و موازی در زنجیره تأمین پیش می روند. هر چند که هر یک از این سازمانها اهداف خود را دارند و اغلب این اهداف در تضاد با دیگری است بنابراین نیاز به روش و شیوه ای است تا این اهداف مختلف را همسوسازی کند مدیریت زنجیره تامین روشی است که می تواند این هماهنگی را بوجود آورد و این هماهنگی را می تواند با طراحی موثر شبکه زنجیره تأمین انجام دهد. می توان مسائل طراحی شبکه زنجیره تامین را یکی از مهمترین مسائل تصمیم گیری استراتژیک دانست که هدف آن بهینه سازی عملیات کارا در مدیریت زنجیره تأمین برای یک دوره بلند مدت حول زنجیره تأمین است. در این شبکه تعداد، موقعیت، ظرفیت و نوع کارخانه ها، انبارها و مراکز توزیع محصول و همچنین کانال های توزیع، مقدار محصول برای مصرف، تولید و حمل و نقل از تأمین کننده ها تا مشتریان مشخص می شود.
شرایط مسئله :

• • مساله یک مدل تک محصولی ، چند دوره ای وسه لایه ای می باشد.

• • مکان و تعداد تامین کنندگان،تولیدکنندگان،مراکز توزیع و مراکز خرده فروش مشخص می باشد.

• • جریان مواد تنها بین دو سطح متوالی از لایه های شبکه می تواند برقرار باشد.

• • ظرفیت هر یک از تسهیلات (تأمین کننده) و زمان در دسترس هر کدام از سطوح مختلف نیروی انسانی مشخص می باشد.

• • پارامترها به صورت قطعی درنظرگرفته شده اند.

در طراحی این شبکه زنجیره تأمین دوهدفه سه لایه به دنبال خروجی هایی نظیر

• • انتخاب تأمین کنندگان

• • انتخاب تولید کنندگان

• • خریدبهینه انواع مواد اولیه و بکارگیری بهینه کارگران درگیر در هر دوره وتعیین نوع بهینه تولید محصولات ، تعیین مسیر بهینه حمل و نقل برای انتقال مواد اولیه به کارخانه، حمل کالاها و تحویل آنها به مشتری.

• • یک رویکرد بهینه سازی با اهداف حداقل هزینه های زنجیره و حداکثر ارزش تولید که به معنی حداکثر کردن کیفیت می باشد.

امیری ]۷۷[ یک روش ابتکاری بر پایه روش لاگرانژ برای حداقل کردن هزینه های موجود در شبکه برای مدل دو مرحله ای ارائه کرد.ساختار بهینه شبکه تولید و توزیع با محدودیت های عملیاتی و مالی توسط تسیکیاس ]۷۸ [ ارائه شد. از الگوریتم ژنتیک برای حل مسائل طراحی شبکه زنجیره تامین بطور موثری استفاده شده است،اولین تلاش در این زمینه توسط زهو ]۷۹[ صورت گرفت که در آن با بهره گرفتن از الگوریتم ژنتیک، مدل طراحی شبکه زنجیره تأمین برای مساله تخصیص متوازن به مشتریان با توزیع بی ظرفیت و چندگانه حل شد.چن ]۸۰[ با بهره گرفتن از الگوریتم ژنتیک و روش تحلیل سلسله مراتبی فرایند مدل شبکه زنجیره تأمین دو مرحله ای تک محصوله چند معیاره را حل کردند. یهو ]۸۱[ یک الگوریتم ممتیک برای مینیمم سازی هزینه کل حمل و نقل برای مساله شبکه توزیع سه مرحله ای ارائه کرد. چن ]۸۲[ با بهره گرفتن از الگوریتم ژنتیک راه حلی برای مساله طراحی شبکه زنجیره تأمین چند هدفه ارائه کردند.التیپارک ]۴۸[ مساله طراحی شبکه زنجیره تأمین سه مرحله ای تک محصوله را با کمک الگوریتم ژنتیک و استفاده از روش کدگذاری اولویت محور حل کردند. همچنین آنها این روش را برای مدل چند هدفه شبکه زنجیره تامین سه مرحله ای نیز پیاده سازی کردند.
همانطور که از ماهیت اهداف در نظرگرفته شده مشخص است، دو هدف مورد نظر با یکدیگر در تضاد هستند. بنابراین بهبود یکی ممکن است باعث تضعیف دیگری گردد و پیدا کردن جوابی که بطور همزمان دو تابع هدف را بهینه سازد، تقریباً غیرممکن است. در نتیجه باید به دنبال جواب­های موازنه شده در اهداف بود. یکی از روش­های بدست آوردن جواب­های نامغلوب (پارتو) استفاده از روش­های فراابتکاری چندهدفه است که در زمان معقولی نسبت به الگوریتم­های کلاسیک، جواب­های نامغلوب بیشتری را تولید می­ کنند. از اینرو در ادامه فصل الگوریتم­های فراابتکاری مرتب­سازی نامغلوب ژنتیک (NSGA-II) جهت بدست آوردن مجموعه جواب­های بهینه پارتو برای مدل ارائه شده، طراحی و پیاده­سازی می­شوند.
۳-۳- ارائه مدل ریاضی شبکه زنجیره تأمین چندهدفه سه مرحله ای
برای ارائه مدل ریاضی مساله، ابتدا فرضیات مساله را یادآوری می کنیم :
– مسأله یک مدل تک محصولی، چند دوره ای وسه لایه است.
– مکان وتعداد تأمین کنندگان، تولید کنندگان ومراکز مشتریان مشخص است.
– سطح تجهیزات در مراکز تولیدی یکسان درنظرگرفته شده است.
– محصول از لحاظ کیفی به q دسته تقسیم بندی می شود.به این صورت که محصول با سطح کیفی یک محصول درجه یک خواهد بود و بهترین کیفیت را داردو محصول با درجه کیفی q محصول با بدترین کیفیت است.
– مواد اولیه با درجه کیفی یک کمترین ناخالصی و با سطح کیفیL بیشترین ناخالصی را داراست.
– نیروی انسانی سطح مهارت ۱ نیروی حرفه ای است ونیروی انسانی سطح k کارآموز است.
– این که محصول از درجه q با چه سطح نیروی انسانی و با چه سطح مواد اولیه ای قابل تهیه است از نظر خبرگان در صنعت با توجه به تجربیات گذشته تعیین شده است.
۳-۳-۱- مجموعه ها

• • S : مجموعه تأمین کنندگان s=1,2,…,S

• • L : سطح کیفیت مواد اولیه l=1,2,…L

• • K : سطح مهارت نیروی انسانی K=1,2,…,K

• • q : سطح کیفیت محصول نهایی q=1,2,…,q

• • C : مجموعه مشتریان/خرده فروشان c=1,2,…,C

• • J : مجموعه تولیدکنندگان j=1,2,…,J

• • T : دوره t=1,2,…,T

۳-۳-۲- پارامترها

• • : تقاضای مشتریc در دوره t

• : هزینه خرید یک واحد مواد اولیه از تأمین کننده s با سطح کیفی l