طراحی مدل ریاضی توانمندسازی قابلیت‌های زیست‌محیطی زنجیره تأمین حلقه بسته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مدیریت و حسابداری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، قزوین، ایران.

2 دانشجوی دکتری مدیریت صنعتی، دانشکده مدیریت و حسابداری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، قزوین، ایران

3 استاد مدیریت، گروه مدیریت صنعتی و فناوری اطلاعات، دانشکده مدیریت و حسابداری، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

چکیده

آلودگی‌های زیست‌محیطی به یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های انسان تبدیل شده است. امروزه حجم بالای زباله‌های صنعتی ایجادشده توسط محصولات نظامی، فشار نهاده‎های زیست‌محیطی و همچنین کمبود منابع، صنایع تولیدکننده در این حوزه را ترغیب کرده تا به سمت پیاده‌سازی زنجیره تامین حلقه بسته حرکت کنند. هدف اصلی این پژوهش طراحی مدل ریاضی توانمندسازی قابلیت‌های زیست‌محیطی زنجیره تأمین حلقه بسته است. این پژوهش، ازنظر هدف، یک تحقیق کاربردی و ازنظر جمع‌آوری داده‌ها و اطلاعات و روش تجزیه‌وتحلیل یک تحقیق کمی است. بنابراین یک مدل برنامه‌ریزی ریاضی فازی طراحی شده است. مدل ارائه‌شده مبتنی بر چهار هدف است که هدف اول آن حداقل ساختن نشر آلایندگی؛ هدف دوم، حداقل ساختن زباله‌های زیست‌محیطی؛ هدف سوم، حداقل ساختن هزینه و هدف چهارم، حداقل ساختن خطر تامین مواد اولیه است. پس از طراحی مدل، اعتبارسنجی مدل با حل آن در ابعاد کوچک صورت گرفته است و سپس با استفاده از چهار الگوریتم NSGAII,MOPSO,MOACO,MOSA مدل در ابعاد متوسط و بزرگ حل و نتایج آن باهم مقایسه شده است. بر اساس نتایج تحلیل حساسیت، واکنش مدل نسبت به پارامترهای مختلف بررسی شده است. نتایج نشان داده، ملاحظات هم‌زمان ابعاد زیست‌محیطی، اقتصادی و خطر در پارامترها به بهبود عملکرد زنجیره تأمین حلقه بسته ازنظر توانمندسازی قابلیت‌های زیست‌محیطی و سودآوری  منجر می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Designing a mathematical model to empower the environmental capabilities of the closed loop supply chain

نویسندگان [English]

  • Keyvan Shahgholian 1
  • Abolfazl sadeghi 2
  • Akbar Alemtabriz 3
1 Assistant Professor, Faculty of Management and Accounting, Islamic Azad University, Qazvin Branch, Qazvin, Iran
2 . PhD Student in Industrial Management, Faculty of Management and Accounting, Islamic Azad University, Qazvin Branch, Qazvin, Iran, and Responsible Author
3 Professor of Management, Department of Industrial Management and Information Technology, Faculty of Management and Accounting, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Environmental pollution has become one of the most important human concerns. Today, the high volume of industrial waste created by military products, environmental pressures and lack of resources have promoted the manufacturing industries in this field to move towards the implementation of a closed loop supply chain. The main goal of this article is to design a mathematical model to empower the environmental capabilities of the closed loop supply chain. This research is an applied research in terms of purpose and a quantitative research in terms of data and information collection and analysis method. Therefore, a fuzzy mathematical programming model has been designed. The presented model is a 4-objective model, the first objective of which is to minimize emissions, the second objective is to minimize environmental waste, the third objective is to minimize cost, and the fourth objective is to minimize the risk of raw material supply. After designing the model, validation of the model has been done by solving it in small dimensions and then using four algorithms NSGAII, MOPSO, MOACO, MOSA to solve the model in medium and large dimensions and its results have been compared. Based on the results of sensitivity analysis of the model, the response of the model to different parameters has been investigated. The results show that the simultaneous consideration of environmental, economic and risk dimensions in the parameters leads to the improvement of the performance of the closed loop supply chain in terms of empowering the environmental capabilities and profitability.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Closed Loop Supply Chain
  • Military Industry
  • Meta-Heuristic Algorithm
  • Mathematical Modeling
  • Environment
  • الف. منابع فارسی

    • بشیری، مهدی و شرافتی، مهتاب (1392)، طراحی دو هدفه شبکه زنجیره تامین حلقه بسته با در نظر گرفتن معیارهای همبسته در محیط فازی، پژوهش‌های مهندسی صنایع در نظام‌های تولید، دوره 1 شماره  1 25-35.
    • تارخ، محمد جعفر؛ اسماعیلی گوکه، مهسا؛ ترابی، شهره (1391)، مدل کلی بهینه‌سازی طراحی شبکه آماد و پشتیبانی معکوس تحت عدم قطعیت، نشریه تخصصی مهندسی صنایع، دوره 46 شماره2 ،159-173.
    • قجاوند، حمزه؛ زندیه، مصطفی؛ دری، بهروز(1390)، به‌کارگیری الگوریتم‌های فرا ابتکاری در مدل یکپارچه سازی شبکه آماد و پشتیبانی توزیع کالا، چشم انداز مدیریت صنعتی، دوره 1 شماره 3,99-119.

     

    ب. منابع انگلیسی

    • Bae, Hee Sung. (2017). The effect of environmental capabilities on environmental strategy and environmental performance of Korean exporters for green supply chain management. The Asian journal of shipping and logistics33, no. 3 : 167-176. https://doi.org/10.1016/j.ajsl.2017.09.006
    • Cannella, Salvatore, Manfredi Bruccoleri, and Jose M. Framinan (2016). Closed-loop supply chains: What reverse logistics factors influence performance, International Journal of Production Economics175:35-49. https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2016.01.012
    • Dean, Thomas J., and Robert L. Brown. (1995). Pollution regulation as a barrier to new firm entry: Initial evidence and implications for future research. Academy of Management Journal38, no. 1: DOI:288-303. DOI:10.5465/256737
    • Farahani, Reza Zanjirani, Nasrin Asgari, and Hoda Davarzani, eds (2009). Supply chain and logistics in national, international and governmental environment: concepts and models. Springer Science & Business Media. DOI:10.1007/978-3-7908-2156-7
    • French, Monique L., and R. Lawrence LaForge. (2006). Closed-loop supply chains in process industries: An empirical study of producer re-use issues.  Journal of Operations Management24, no. 3 : 271-286. DOI: 10.1016/j.jom.2004.07.012
    • Gagnon, Stephane. (1999). Resource based competition and the new operations strategy.  International Journal of Operations & Production Management. DOI: 10.1108/01443579910247392
    • Garai, A., & Sarkar, B. (2022). Economically independent reverse logistics of customer-centric closed-loop supply chain for herbal medicines and biofuel. Journal of Cleaner Production, 334, 129977. DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.129977
    • Ghavamifar, Ali, Ahmad Makui, and Ata Allah Taleizadeh. (2018). Designing a resilient competitive supply chain network under disruption risks: A real-world application. Transportation research part E: logistics and transportation review115: 87-109. DOI: 10.1016/j.tre.2018.04.014
    • Gholizadeh, Hadi, Hamed Fazlollahtabar, and Mohammad Khalilzadeh. (2020). A robust fuzzy stochastic programming for sustainable procurement and logistics under hybrid uncertainty using big data. Journal of Cleaner Production258: 120640. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.120640
    • Govindan, Kannan, Hamed Soleimani, and Devika Kannan. (2015). Reverse logistics and closed-loop supply chain: A comprehensive review to explore the future. European journal of operational research240, no. 3: 603-626. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.03.126
    • Guide Jr, V. Daniel R., and Luk N. Van Wassenhove. (2009). OR FORUM—The evolution of closed-loop supply chain research. Operations research57, no. 1: 10-18. DOI: http://www.jstor.org/stable/25614727
    • G Guide Jr, V. Daniel R., and Luk N. Van Wassenhove. (2001). Managing product returns for remanufacturing. Production and operations management10, no. 2: 142-155. DOI: 10.1111/j.1937-5956.2001.tb00075.
    • Isiksal, A. Z. (2021). Testing the effect of sustainable energy and military expenses on environmental degradation: evidence from the states with the highest military expenses. Environmental Science and Pollution Research, 28(16), 20487-20498. DOI:https://doi.org/10.1007/s11356-020-11735-7
    • Jayaraman, Vaidyanathan, V. Daniel R. Guide Jr, and Rajesh Srivastava. (1999). A closed-loop logistics model for remanufacturing.  Journal of the operational research society50, 5: 497-508. DOI:10.1287/mnsc.1030.0186
    • Judge, William Q., and Thomas J. Douglas. (1998). Performance implications of incorporating natural environmental issues into the strategic planning process: An empirical assessment. Journal of management Studies35, no. 2: 241-262. DOI: 10.1111/1467-6486.00092.
    • Kai, L., & Kordestanizadeh, R. M. (2021). Designing an Agile Closed-Loop Supply Chain with Environmental Aspects Using a Novel Multiobjective Metaheuristic Algorithm. Mathematical Problems in Engineering, 2021. DOI: 10.1155/2021/3811417
    • Kannan, Devika, Ali Diabat, Mahmoud Alrefaei, Kannan Govindan, and Geng Yong(2012). A carbon footprint based reverse logistics network design model. Resources, conservation and recycling67: 75-79. DOI: 10.1016/j.resconrec.2012.03.005
    • Kozlenkova, Irina V., G. Tomas M. Hult, Donald J. Lund, Jeannette A. Mena, and Pinar Kekec (2015). The role of marketing channels in supply chain management. Journal of Retailing91, no. 4: 586-609. DOI: 10.1016/j.jretai.2015.03.003
    • Ninlawan, C., P. Seksan, K. Tossapol, and W. Pilada. (2012). The implementation of green supply chain management practices in electronics industry. In World Congress on Engineering. July 4-6, 2012. London, UK., vol. 2182, pp. 1563-1568. International Association of Engineers. DOI: 2078-0958.
    • Qu, Y., Zhang, Y., Guo, L., Cao, Y., & Zhu, P. (2022). Decision Strategies for the WEEE Reverse Supply Chain under the “Internet+ Recycling” Model. Computers & Industrial Engineering, 108532. DOI: 10.1016/j.cie.2022.108532
    • Ramezani, Majid, Ali Mohammad Kimiagari, Behrooz Karimi, and Taha Hossein Hejazi. (2014). Closed-loop supply chain network design under a fuzzy environment. Knowledge-Based Systems59: 108-120. DOI: 10.1016/j.knosys.2014.01.016
    • Shaharudin, Mohd Rizaimy, Keah Choon Tan, Vijay Kannan, and Suhaiza Zailani. (2019). The mediating effects of product returns on the relationship between green capabilities and closed-loop supply chain adoption. Journal of cleaner production211: 233-246. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.11.035
    • Soleimani, Hamed, Kannan Govindan, Hamid Saghafi, and Hamid Jafari. (2017). Fuzzy multi-objective sustainable and green closed-loop supply chain network design. Computers & industrial engineering109: 191-203. DOI: 10.1016/j.cie.2017.04.038
    • Stevens, Graham C. (1989). Integrating the supply chain , international Journal of physical distribution & Materials Management.
    • Talaei, Mohammad, Babak Farhang Moghaddam, Mir Saman Pishvaee, Ali Bozorgi-Amiri, and Sepideh Gholamnejad. (2016). A robust fuzzy optimization model for carbon-efficient closed-loop supply chain network design problem: a numerical illustration in electronics industry. Journal of Cleaner Production113: 662-673. DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.10.074
    • Tonanont, Ake. (2009). Performance evaluation in reverse logistics with data envelopment analysis. DOI: 13.1216/j.seps.2009.101182
    • Turner, Kyle John. (2012). Exploring critical factors for successful closed-loop supply chains with remanufacturing. DOI: 13.1012/j.jclepro.2012.11.125
    • Xu, J., Huang, Y., Shi, Y., & Li, R. (2022). Reverse supply chain management approach for municipal solid waste with waste sorting subsidy policy. Socio-Economic Planning Sciences81, 101180. DOI: 10.1016/j.seps.2021.101180