طراحی یکپارچه یک زنجیره تأمین سه سطحی با تقاضای تصادفی

این مطالعه یک مسئله مکان یابی تسهیلات و تخصیص وظایف یک زنجیره تأمین سه سطحی در شرایط تقاضای تصادفی برای یک نوع محصول در یک دوره ی زمانی با زمان سفارش و هزینه های موجودی در سطوح استراتژیک وتاکتیکی است که شامل سطوح تولیدکننده گان، توزیع کننده گان(عمده فروشان) و خرده فروشان می باشد و به این دلیل زنجیره تأمین سه سطحی انتخاب شده است که ادبیات موضوع در این زمینه ضعیف می باشد. در مدل پیشنهادی فرضیاتی نظیر سطح تولیدکنندگان، سطوح ظرفیت برای مراکز توزیع، جریمه تأخیر در ارسال کالا، نگهداری ذخیره اطمینان در مراکز توزیع، نسبت به مقاله پایه، در نظر گرفته می شوند. تصمیمات شامل مکان یابی یک تعداد از مراکز تولید و مراکز توزیع درون یک مجموعه محدود دارای پتانسیل از سایت ها و تخصیص وظایف بین مراکز تولید و توزیع کنندگان و مراکز فروش(تقاضا) برای کمینه کردن هزینه ها است که هزینه ها شامل هزینه استقرار مراکز تولید و مراکز توزیع و هزینه نگهداری محصولات در مراکز توزیع و هزینه حمل و نقل می باشد، به علاوه برای هر واحد زمان سفارش هزینه ای در نظر گرفته می شود. همچنین به دلیل در نظر گرفتن ذخیره اطمینان برای هر مرکز توزیع، مدل، هزینه نگهداری ذخیره اطمینان را نیز شامل می شود. تقاضای تصادفی محصول، توسط مراکز تقاضا به مراکز توزیع ارسال و از آنجا به تولیدکنندگان(یا تولید کننده) سفارش داده می شود. هر مرکز تقاضا، مقدار محصول مورد نیاز خود را فقط از یک مرکز توزیع دریافت می کند و امکان ارسال کالا به طور مستقیم از تولیدکنندگان به مراکز تقاضا وجود ندارد. همچنین مراکز توزیع، نیازمندی محصول خود را بر اساس مقدار تقاضای رسیده از مرکز فروش(یا مراکز فروش)، به تولید کننده سفارش می دهند و کالای دریافت شده را در انبارهای خود نگهداری و سپس برای مراکز تقاضا ارسال می کنند. از آنجاییکه تقاضای مشتریان تصادفی بوده و فرض می شود که از یک توزیع نرمال با میانگین و واریانس معین پیروی می کند، در هر مرکز توزیع مقداری ذخیره اطمینان برای جلوگیری از کمبود پیش بینی نشده کالا، نگهداری می شود. همچنین برای در نظر گرفتن تقاضای تصادفی، پنج سناریوی تقاضا طراحی شده است. تقاضای مراکز فروش در هر سناریو بصورت یک بردار نمایش داده می شود، که آن پنج بردارتقاضا از یک توزیع نرمال با میانگین یکسان و واریانس متفاوت پیروی می کنند. در نهایت بهترین سناریو که دارای کمترین مقدار تابع هدف می-باشد، به عنوان جواب هر مسئله برگزیده شده است. یک ویژگی مهم این مدل، در نظر گرفتن سطوح مختلف قابل انتخاب برای ظرفیت مراکز توزیع است که سبب انعطاف پذیری در تعیین ابعاد مراکز توزیع می شود. این مسئله به عنوان یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح به صورت یکپارچه فرموله شده و برای مسائل با ابعاد کوچک حل دقیق با استفاده از نرم افزار lingo ارائه می شود. همچنین با توجه به اینکه مسئلهnp-hard است، یک الگوریتم فرا ابتکاری نظیر ژنتیک برای حل این مسئله ارائه شده است. نتایج به دست آمده از الگوریتم ژنتیک و همچنین مقایسه آن با نتایج به دست آمده از حل مسئله توسط نرم افزار lingo برای ابعاد کوچک، بیانگر کارا بودن الگوریتم ژنتیک پیشنهاد شده می باشد.