A new algorithm for developing multiobjective models with utility function in fuzzy environment for distribution centers location problem by mjafarian
(Plastria & Carrizosa, 1999)
1999
(Soonhong & Mentzer, 2000), (Croom et al., 2000), (Stadler & Kilger, 2000)
(Drezner Z. , 2000)
2000
(Mentzer, et al., 2001)
(Plastria, 2001), (Sule, 2001)
2001
(Svensson, 2002)
(Goetschalckx et al., 2002)
2002
(Harkness & ReVelle, 2003)
(Lewis & Suchan, 2003)
(Hale & Moberg, 2003)
2003
(Chen & Paulraj, 2004), (Dubois et al., 2004), (Ghiani et al., 2004)
(Drezner & Hamacher, 2004)
2004
(Klose & Drex, 2005)
(Sachan & Datta, 2005)
(ReVelle & Eiselt, 2005)
2005
(Tang, 2006)
(Snyder, 2006)
2006
(Sahin & Sural, 2007)
(Lebreton, 2007)
(Julka et al., 2007)
2007
(Melo et al., 2008)
(Hinojosa et al., 2008)
(ReVelle et al., 2008)
2008
هر چند جدول (2-5) کاملترین جدول برای مرور ادبیات مربوط به حوزه مکانیابی تسهیلات به تنهایی و یا حوزه مدیریت زنجیره تأمین به تنهایی نیست، اما از یک سو اکثر فعالیتهای مهم پژوهشی مرتبط در این جدول آورده شده و از سوی دیگر این جدول در برگیرنده تحقیقاتِ مرور ادبیاتی است که در حوزه تلفیقی مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین تدوین شده است.
در اینجا با نگاهی گذرا به جدول (2-5) میتوان به سادگی به این نکته پی برد که عملا زمانی حوزه تلفیقی مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین اتفاق افتاده است که هر دو حوزه رشد چشمگیری را از لحاظ تئوری داشتهاند.
در ادامه به بررسی ارتباط بین مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین از دیدگاه Melo و همکارانش خواهیم پرداخت. از نظر ایشان تصمیمات مربوط به مکانیابی تسهیلات نقشی بحرانی و حساس را در طراحی راهبردی شبکههای زنجیره تأمین ایفا میکند. در ادامه این بخش مروری بر مدلهای مکانیابی تسهیلات که در فضای مدیریت زنجیره تأمین به وجود آمده است، صورت خواهد پذیرفت. چنین مدلهایی اغلب به یکپارچهسازی تصمیمات مکانیابی تسهیلات با سایر تصمیمات مرتبط با طراحی شبکه زنجیره تأمین که پیشتر تشریح گردید، میپردازد. در این مجموعه منظور از مدل، بیشتر مدلهای ریاضی و به صورت خاص مدلهای مبتنی بر تحقیق در عملیات است.
مکانیابی تسهیلات از جمله علومی است که از بدو پیدایش بر مبنای مدلهای مبتنی بر تحقیق در عملیات شکل گرفت. در بندهای قبل مقالات و کتب بسیار زیادی معرفی شدهاند که تقریبا در تمامی آنها مدلهای مبتنی بر تحقیق در عملیات توسعه داده شده است (برای مثال به (Drezner & Hamacher, 2002) و مراجع بیشمار آن رجوع شود). این حوزه تا جایی پیشرفت کرد که حتی استانداردهای مختلفی همچون استاندارد90B80 و 90B85 برای آن توسعه یافت. با این وجود قابلیت کاربرد این مدلها همواره موضوعی بحث برانگیز بوده است. قابلیت کاربرد مدلهای مکانیابی که به عنوان مهمترین رکن این پایاننامه میباشد در بخش آتی به تفصیل مورد بحث قرار خواهد گرفت. مکانیابی تسهیلات به مرور زمان در فضای مدیریت زنجیره تأمین که در ابتدای امر مستقل از فضای تحقیق در عملیات توسعه یافته بود، مطرح شد. طبیعتا در چنین فضایی سوالاتی نظیر سوالات زیر قابل طرح میباشد:
چه خصوصیاتی را بایستی یک مدل مکانیابی تسهیلات داشته باشد تا در فضای زنجیره تأمین قابل قبول باشد؟
آیا مدلهای مکانیابی تسهیلاتی که درخور فضای زنجیره تأمین باشد به وجود میآید؟
آیا اصولا فضای مدیریت زنجیره تأمین نیازمند مدلهای مکانیابی تسهیلات میباشد؟
در پاسخی به این سوالات بایستی گفت که به عقیدۀ Melo و همکارانش در سالهای اخیر تمرکز محققانِ حوزه مدیریت زنجیره تأمین بیشتر بر طراحی سیستمهای توزیع میباشد و همانطور که پیشتر تشریح شد، یکی از جنبههای این طراحی و به عقیدۀ Klose و Drexl، مهمترین رکن آن، مکانیابی تسهیلات (به عنوان مثال مراکز توزیع) است.
در یک مسأله مکانیابی گسسته، انتخاب مکانهایی که در آنها بایستی تسهیلات جدید مستقر شوند، محدود به مجموعه محدود و شمارا از مکانهای کاندید میباشد. سادهترین نوع این مسائل، مسائلی هستند که در آنها p تسهیل بایستی به گونهای انتخاب شوند که مجموع هزینهها و یا فواصل موزونی که به واسطۀ پاسخ به تقاضاهای مشتریان حاصل میشود حداقل شود. این گونه مسائل را در ادبیات مکانیابی تسهیلات که تحت عنوان p-median شناخته میشوند، بسیار مورد بررسی قرار گرفته است (Daskin, 1995)، (Drezner & Hamacher, 2002)، (ReVelle & Eiselt, 2005).
مفروضات بسیار زیادی در این گونه مسائل وجود دارد. از جمله اینکه مکانهای کاندید یا نوع تسهیلات همگی یکسانند. در صورتی که هزینه ثابت استقرار را نیز در تابع هدف لحاظ نماییم، تعداد تسهیلاتی که بایستی مستقر شوند، درونزا خواهد بود. این گونه مسائل را در ادبیات مسأله مکانیابی تسهیلات نامحدود (UFLP65) مینامند. فعالیتهای پژوهشی بسیار زیادی UFLP را مورد بررسی قرار دادهاند. به عنوان مثال به (Mirchandani & Francis, 1990) و (ReVelle et al., 2008) رجوع شود. در این گونه مسائل مشتریان به تسهیلی تخصیص داده میشوند که بهینهسازی تابع یا توابع هدف (به عنوان مثال هزینه تخصیص) را تضمین نماید. از مهمترین توسعههایی که برای UFLP ایجاد شده است، مسأله مکانیابی تسهیلات محدود (CFLP66) است که در آن حداکثر تقاضایی که میتواند از هر مکان کاندید تأمین شود به صورت برونزا67 مشخص میشود.
مدلهای فوق دارای تعدادی مشخصه شناخته شدهاند. دورۀ برنامهریزیی تک دورهای، پارامترهای قطعی (تقاضاها و هزینهها)، تک محصولی، تسهیلاتِ مشابه و از یک نوع و تصمیمات مکانیابی-تخصیص در برگیرندۀ مجموعه این مشخصهها میباشند. به عقیده نویسندگان این مقاله این مدلها به وضوح برای مواجه با مسائل واقعی مکانیابی تسهیلات کافی نیستند. بنابراین توسعههای زیادی بر روی مسائل پایهای در طول سالهای گذشته مد نظر قرار گرفته و به صورت جامعی مطالعه شدهاند.
برای مس
ائل مکانیابی با دورۀ برنامهریزی چند دورهای در مواقعی که پارامترها و مشخصههای مدل در طول مدت زمان به صورت قابل پیشبینیای تغییر میکند، میتواند مورد استفاده قرار گیرد (به مقاله (Melo et al., 2006) برای دستیابی به یک مرور کلی از این موضوع رجوع شود.). همچنین مدلهای مختلفی وجود دارد که برخی از پارامترها را، جهت رویارویی با عدم قطعیت موجود در دنیای واقعی، احتمالی در نظر گرفته است (به مقاله (Snyder, 2006) که جدیدترین مقالهای است که بدین منظور تهیه شده است، رجوع نمایید). چند سطحی بودن مدلهای مکانیابی تسهیلات در مقاله (Sahin and Sural, 2007) مرور شده است. این چند سطحی بودن به معنای تنوع در موجودیتهای زنجیره تأمین است (به شکل (2-4) رجوع شود).
شکل (2-4): مثالی از یک شبکه زنجیره تأمین
برای دسترسی به مقالهای که به مرور چندمحصولی بودن مدلها پرداخته است، مقاله (Klose & Drexl, 2005) مرجع مناسب و نسبتا جامعی خواهد بود. ایشان در ادامه این مقاله به نکته ظریفی اشاره مینمایند و آن این است که اصولا توسعه بسیاری از مدلهای مکانیابی که در مراجع فوق ذکر شده است، در محتوا و فضای زنجیره تأمین نبوده و به این صورت غالبا توسعه مدلها از زاویه دید مکانیابی صورت گرفته است نه زنجیره تأمین و توسعه مدلها عموما بر محور روشهای حل جدید بوده است. ایشان با چنین بیانی به توسعه مدلهای موجود از زاویه دیدِ مدیریت زنجیره تأمین اشاره مینمایند.
اگرچه مدلهای پایهای مانند CFLP و UFLP برای رویارویی با دنیای واقعی کافی نیستند، اما برای ایجاد مدلهای جدید و مفهومی که فضای مکانیابی تسهیلات را در نظر میگیرند بسیار مفید خواهند بود. بنابراین به محققان محترم توصیه میشود در صورتی که تمایل به ایجاد توسعهای در این فضا را دارند، فعالیت خود را ابتداً با این مدلها آغاز نمایند.
همانگونه که قبلا نیز عنوان شد، ارتباط بین مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین را میتوان در طراحی شبکه توزیع دانست. آنجایی که تصمیمگیرندگان علاقمند به یافتن مکانِ مراکز توزیع، انبارها، نقاط توزیع، کارخانهها و ... دارند. در ادبیات مدیریت زنجیره تأمین این مسائل را همچنان که در بخشهای قبل به تفصیل بررسی شد در زمره مسائل سطح راهبردی مدیریت زنجیره تأمین یا طراحی زنجیره تأمین قرار میگیرد چرا که تاثیر بلندمدتی را در رنجیره تأمین به همراه دارد. در این مسأله بایستی برای تعداد، مکان و ظرفیت هر یک از موارد فوق تصمیمگیری شود. ناگفته پیداست که چنین تصمیماتی تاثیرات بلندمدتی در زنجیره تأمین به همراه خواهد داشت. چرا که نقطه شروع در یک پروژه طراحی شبکه، تعیین نقاط بالقوه و با قابلیت برای احداث و استقرار مراکز توزیع، انبارها، نقاط توزیع، کارخانهها و ... میباشد. تسهیلات و سرمایههای زیادی برای پشتیبانی از هر یک به کار گرفته میشود. مسلما پس از احداث و راهاندازی هر یک از موارد فوق تغییر چنین ساختاری به سادگی مقدور نبوده و یا هزینههای هنگفتی را در پی خواهد داشد. چگونه میتوان محل انبارش یک فلز از سنگ معدن را به اندازه چند کیلومتر ناچیز جابهجا کرد؟ این اقدام چه هزینهای در برخواهد داشت؟ و سوالات بسیاری که بیان کننده اهمیت تصمیمگیریها و تاثیرات بلندمدت آنها در ارتباط با مکانیابی تسهیلات در شروع طراحی یک شبکه تأمین است. در این تصمیمگیری مسلما پارامترهای کمی و کیفی متعددی وجود دارد که عدم مد نظر قرار دادن هر یک از آنها میتواند هزینهها سنگینی را در مراحل احداث و بهرهبرداری از هر یک از موارد فوق به سازمانها تحمیل نماید. از جمله موارد که در این تصمیمگیریها به عقیده Dimopoulou و Giannikos در سال 2007 حائز اهمیت بسیاری میباشد (Dimopoulou & Giannikos, 2007) و همینطور با یک استدلال منطقی میتوان به آن دست یافت، تاثیرات نظرات و پارامترهای کیفی است که جنبههای کیفی مکانیابی تسهیلات در مدیریت زنجیره تأمین را مد نظر قرار میدهند. چشمپوشی از این پارامترهای کیفی قابلیت کاربرد مدلهای این حوزه را به شدت کاهش میدهد و در مواقعی مدلها را غیرکاربردی خواهد نمود.
2-7- مدلهای مکانیابی مراکز توزیع
از نظر Klose و Drexl، مدلهاي معروف این حوزه را میتوان با استفاده از منطق زیر که سبب تفاوت در مدلها میشود، طبقهبندي نمود (Klose & Drexl, 2005):
شکل و نحوه مکاننگاری68 که به مدلهای مختلفی همچون مدلهاي در صفحه، مدلهاي مکانیابی شبكهای و مدلهاي مکانیابی گسسته يا برنامه‌ريزي آميخته عدد صحيح منجر میشوند. برای هر یک از این مدلها، فاصله با شاخصهای خاصی محاسبه میشود.
تابع هدف مي‌تواند از نوع minisum و يا minimax باشد. مدلهاي minisum در پي حداقل كردن میانگین فاصله هستند، درحالي كه مدلهاي minimax به دنبال حداقل كردن بيشترین فاصله مي‌باشند. معمولا مدلهاي minisum به مکانیابی سازمانهای خصوصي مرتبط مي‌گردند در حالیکه مدلهاي minisum در مکانیابی تسهيلات مرتبط با ارگانهاي دولتي مورد استفاده قرار ميگيرد.
مدلهایی که محدودیت ظرفیت را در نظر نمیگیرند و لذا هیچ قیدی برای تخصیص تقاضا به تسهیلات قائل نمیشوند. در صورتی که ملزم به رعایت محدودیت ظرفیت باشیم باید در تخصیص تقاضا به تسهیل دقت بیشتری انجام داد. از موارد دیگری که در این ارتباط میتواند مد نظر قرار گیرد مدلهاي چندمنبعی در مقابل مدلهاي تكمنبعی میباشد.
مدلهاي یک مرحلهای (تک سطحی)، كه به سيستم‌هاي توزیعی که تنها يك سطح از تسهيلات را درنظر ميگيرد اشاره دارند. در مقابل در مدلهاي چند-سطحي، جريان مواد بين تسهيلات در سطوح مختلف مورد بررسی قرار ميگيرد.
مدلهای تکمحصولی، که بر این فرض استوارند که میتوان تقاضا، هزينه و ظرفيت مرتبط با محصولات هم گروه را در غالب یک محصول بررسی کرد. در صورت هم گروه نبودن محصولات، تاثیر آنها بر سیستم میبایست مورد بررسی قرار گیرد. مدلهای چند محصول
ی در مقابل این مدلها قرار دارند.
مدلهایی که بر این فرض استوارند که تقاضا از استقرار تسهیلات مستقل است. در غیر این صورت باید رابطه تقاضا با (مثلا) فاصله از تسهیل نیز در محاسبات آورده شود.
مدلهاي ايستا، که سعي در بهينه‌سازي عملكرد سيستم در يك دوره زماني معين دارند. در مقابل مدلهاي پويا با داده‌هايي نظیر هزينه، تقاضا، ظرفيت و غيره) سروكار دارند كه در دوره برنامه‌ريزي متغير مي‌باشند.
در عمل ورودی مدلها، به طور قطعی مشخص نمیباشد. دادهها بیشتر بر مبنای پیشبینی هستند. به بیان دیگر، از این منظر، 2 گونه مدل داریم، مدلهایی که دارای دادههای شناخته شدهاند، مدلهای قطعی و مدلهایی که با عدم قطعیت همراهند، مدلهای احتمالی را تشکیل میدهند.
در مدلهاي کلاسیک، كيفيت تخصيص تقاضا، مستقل از نقاط تامين و تقاضا مورد بررسي قرار مي‌گرفت. متاسفانه، در صورتيكه اقلام مورد تقاضا تحويل داده شوند، هزينه‌هاي تحويل مجزا از نقاط تامين و تحويل محاسبه نمیشوند. در اين حالت استفاده از مدلهاي مکانیابیمسيريابي كه اين تاثيرات دو طرفه را در نظر مي‌گيرند، توصيه میشود.
در ادبيات مشخصه‌هاي اضافي ديگری نظير خوشایند و یا ناخوشایند بودن تسهیلات نيز مورد توجه قرار گرفته است. تسهیلات ناخوشایند به آن دسته از تسهیلاتی اطلاق میشوند که اهداف استقرار آن در نقطه مقابل تسهیلات خوشایند قرار دارد.
ایشان سه دسته کلی از مدلها را به عنوان سرفصلهای اصلی خود ارائه مینمایند. این سه دسته عبارتند از مدلهای مکانیابی پیوسته، مدلهاي مکانیابی شبكهای و مدلهاي برنامه‌ريزي آميخته عدد صحيح. به جهت اینکه مدلهای برنامه‌ريزي آميخته عدد صحيح، سادهترین نوع این مدلها میباشند و از طرف دیگر محور مدلسازی در این پایاننامه نیز میباشند، در ادامه مهمترین این مدلها را ارائه خواهیم نمود.
2-7-1- مدلهاي برنامه‌ريزي آميخته عدد صحيح
با داشتن نقاط بالقوه تسهیلات، مسأله مکانیابی میتواند به صورت مدلهای برنامهریزی عدد صحیح آمیخته مطرح شود. بدیهی است که مدلهای مکانیابی شبکه با مدلهای برنامهریزی عدد صحیح آمیخته متفاوت خواهند بود، چراکه دسته اول مدلهای گسسته هستند و نقاط استقرار تسهیلات و فاصله را بر اساس ساختار شبکه به دست میآورند در حالیکه مدلهای برنامهریزی عدد صحیح آمیخته تنها این پارامترها را دریافت میکنند و با چگونگی بدست آوردن آنها کاری ندارند.
یک طبقه بندی از مدلهای مکانیابی گسسته میتواند به صورت زیر باشد:
2-7-2- مدلهای تک سطحی بدون محدودیت ظرفیت
این مدلها، سادهترین مدلهایی هستند که تنها هزینه ثابت و متغیر عملیاتی را در نظر میگیرند. مدلهای مکانیابی ساده کارخانه (SPLP) و مدلهای تک سطحی بدون محدودیت ظرفیت (UFLP) به صورت زیر فرموله میشوند:
به وضوح، مدلهای P-median و UFLP به هم شبیه میباشند. در مدل اول تعداد تسهیلات ثابت است ولی این تعداد در مدل دوم در خود مسأله تعیین میشود. با افزودن محدودیت زیر به مدل فوق میتوان هر دو مدل را در هم ادغام کرد.
مدل حاصله را مدل عمومی P-median مینامند. محدودیت ادغامی
که در آن Sj بیشترین ظرفیت است. این محدودیت تضمین میکند که کل تقاضا با تسهیلات مورد استفاده پوشش داده شود. با اضافه کردن این محدودیت به مدل UFLP، مدل مکانیابی کارخانه با محدودیت ظرفیت ادغامی (APLP) ایجاد خواهد شد. این مدلها به راحتی قابل تبدیل به مدلهای پوشش هستند و از اهمیت بالایی برخوردار میباشند.
مدلهای پوشش (SCP) به مدلهای جزءبندی شده69 (SPaP) و مدلهای بستهبندی70 (SPP) که به صورتهای زیر فرموله میشوند، نزدیک میباشند.
مدلهای جزءبندی شده (SPaP)
مدلهای بستهبندی (SPP)
مسأله پوشش، خود یک مدل مکانیابی است، یکی از انواع این مدل، مدل بیشترین میزان پوششدهی (MCLP) است که به صورت زیر فرموله میشود:
1999
(Soonhong & Mentzer, 2000), (Croom et al., 2000), (Stadler & Kilger, 2000)
(Drezner Z. , 2000)
2000
(Mentzer, et al., 2001)
(Plastria, 2001), (Sule, 2001)
2001
(Svensson, 2002)
(Goetschalckx et al., 2002)
2002
(Harkness & ReVelle, 2003)
(Lewis & Suchan, 2003)
(Hale & Moberg, 2003)
2003
(Chen & Paulraj, 2004), (Dubois et al., 2004), (Ghiani et al., 2004)
(Drezner & Hamacher, 2004)
2004
(Klose & Drex, 2005)
(Sachan & Datta, 2005)
(ReVelle & Eiselt, 2005)
2005
(Tang, 2006)
(Snyder, 2006)
2006
(Sahin & Sural, 2007)
(Lebreton, 2007)
(Julka et al., 2007)
2007
(Melo et al., 2008)
(Hinojosa et al., 2008)
(ReVelle et al., 2008)
2008
هر چند جدول (2-5) کاملترین جدول برای مرور ادبیات مربوط به حوزه مکانیابی تسهیلات به تنهایی و یا حوزه مدیریت زنجیره تأمین به تنهایی نیست، اما از یک سو اکثر فعالیتهای مهم پژوهشی مرتبط در این جدول آورده شده و از سوی دیگر این جدول در برگیرنده تحقیقاتِ مرور ادبیاتی است که در حوزه تلفیقی مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین تدوین شده است.
در اینجا با نگاهی گذرا به جدول (2-5) میتوان به سادگی به این نکته پی برد که عملا زمانی حوزه تلفیقی مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین اتفاق افتاده است که هر دو حوزه رشد چشمگیری را از لحاظ تئوری داشتهاند.
در ادامه به بررسی ارتباط بین مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین از دیدگاه Melo و همکارانش خواهیم پرداخت. از نظر ایشان تصمیمات مربوط به مکانیابی تسهیلات نقشی بحرانی و حساس را در طراحی راهبردی شبکههای زنجیره تأمین ایفا میکند. در ادامه این بخش مروری بر مدلهای مکانیابی تسهیلات که در فضای مدیریت زنجیره تأمین به وجود آمده است، صورت خواهد پذیرفت. چنین مدلهایی اغلب به یکپارچهسازی تصمیمات مکانیابی تسهیلات با سایر تصمیمات مرتبط با طراحی شبکه زنجیره تأمین که پیشتر تشریح گردید، میپردازد. در این مجموعه منظور از مدل، بیشتر مدلهای ریاضی و به صورت خاص مدلهای مبتنی بر تحقیق در عملیات است.
مکانیابی تسهیلات از جمله علومی است که از بدو پیدایش بر مبنای مدلهای مبتنی بر تحقیق در عملیات شکل گرفت. در بندهای قبل مقالات و کتب بسیار زیادی معرفی شدهاند که تقریبا در تمامی آنها مدلهای مبتنی بر تحقیق در عملیات توسعه داده شده است (برای مثال به (Drezner & Hamacher, 2002) و مراجع بیشمار آن رجوع شود). این حوزه تا جایی پیشرفت کرد که حتی استانداردهای مختلفی همچون استاندارد90B80 و 90B85 برای آن توسعه یافت. با این وجود قابلیت کاربرد این مدلها همواره موضوعی بحث برانگیز بوده است. قابلیت کاربرد مدلهای مکانیابی که به عنوان مهمترین رکن این پایاننامه میباشد در بخش آتی به تفصیل مورد بحث قرار خواهد گرفت. مکانیابی تسهیلات به مرور زمان در فضای مدیریت زنجیره تأمین که در ابتدای امر مستقل از فضای تحقیق در عملیات توسعه یافته بود، مطرح شد. طبیعتا در چنین فضایی سوالاتی نظیر سوالات زیر قابل طرح میباشد:
چه خصوصیاتی را بایستی یک مدل مکانیابی تسهیلات داشته باشد تا در فضای زنجیره تأمین قابل قبول باشد؟
آیا مدلهای مکانیابی تسهیلاتی که درخور فضای زنجیره تأمین باشد به وجود میآید؟
آیا اصولا فضای مدیریت زنجیره تأمین نیازمند مدلهای مکانیابی تسهیلات میباشد؟
در پاسخی به این سوالات بایستی گفت که به عقیدۀ Melo و همکارانش در سالهای اخیر تمرکز محققانِ حوزه مدیریت زنجیره تأمین بیشتر بر طراحی سیستمهای توزیع میباشد و همانطور که پیشتر تشریح شد، یکی از جنبههای این طراحی و به عقیدۀ Klose و Drexl، مهمترین رکن آن، مکانیابی تسهیلات (به عنوان مثال مراکز توزیع) است.
در یک مسأله مکانیابی گسسته، انتخاب مکانهایی که در آنها بایستی تسهیلات جدید مستقر شوند، محدود به مجموعه محدود و شمارا از مکانهای کاندید میباشد. سادهترین نوع این مسائل، مسائلی هستند که در آنها p تسهیل بایستی به گونهای انتخاب شوند که مجموع هزینهها و یا فواصل موزونی که به واسطۀ پاسخ به تقاضاهای مشتریان حاصل میشود حداقل شود. این گونه مسائل را در ادبیات مکانیابی تسهیلات که تحت عنوان p-median شناخته میشوند، بسیار مورد بررسی قرار گرفته است (Daskin, 1995)، (Drezner & Hamacher, 2002)، (ReVelle & Eiselt, 2005).
مفروضات بسیار زیادی در این گونه مسائل وجود دارد. از جمله اینکه مکانهای کاندید یا نوع تسهیلات همگی یکسانند. در صورتی که هزینه ثابت استقرار را نیز در تابع هدف لحاظ نماییم، تعداد تسهیلاتی که بایستی مستقر شوند، درونزا خواهد بود. این گونه مسائل را در ادبیات مسأله مکانیابی تسهیلات نامحدود (UFLP65) مینامند. فعالیتهای پژوهشی بسیار زیادی UFLP را مورد بررسی قرار دادهاند. به عنوان مثال به (Mirchandani & Francis, 1990) و (ReVelle et al., 2008) رجوع شود. در این گونه مسائل مشتریان به تسهیلی تخصیص داده میشوند که بهینهسازی تابع یا توابع هدف (به عنوان مثال هزینه تخصیص) را تضمین نماید. از مهمترین توسعههایی که برای UFLP ایجاد شده است، مسأله مکانیابی تسهیلات محدود (CFLP66) است که در آن حداکثر تقاضایی که میتواند از هر مکان کاندید تأمین شود به صورت برونزا67 مشخص میشود.
مدلهای فوق دارای تعدادی مشخصه شناخته شدهاند. دورۀ برنامهریزیی تک دورهای، پارامترهای قطعی (تقاضاها و هزینهها)، تک محصولی، تسهیلاتِ مشابه و از یک نوع و تصمیمات مکانیابی-تخصیص در برگیرندۀ مجموعه این مشخصهها میباشند. به عقیده نویسندگان این مقاله این مدلها به وضوح برای مواجه با مسائل واقعی مکانیابی تسهیلات کافی نیستند. بنابراین توسعههای زیادی بر روی مسائل پایهای در طول سالهای گذشته مد نظر قرار گرفته و به صورت جامعی مطالعه شدهاند.
برای مس
شکل (2-4): مثالی از یک شبکه زنجیره تأمین
برای دسترسی به مقالهای که به مرور چندمحصولی بودن مدلها پرداخته است، مقاله (Klose & Drexl, 2005) مرجع مناسب و نسبتا جامعی خواهد بود. ایشان در ادامه این مقاله به نکته ظریفی اشاره مینمایند و آن این است که اصولا توسعه بسیاری از مدلهای مکانیابی که در مراجع فوق ذکر شده است، در محتوا و فضای زنجیره تأمین نبوده و به این صورت غالبا توسعه مدلها از زاویه دید مکانیابی صورت گرفته است نه زنجیره تأمین و توسعه مدلها عموما بر محور روشهای حل جدید بوده است. ایشان با چنین بیانی به توسعه مدلهای موجود از زاویه دیدِ مدیریت زنجیره تأمین اشاره مینمایند.
اگرچه مدلهای پایهای مانند CFLP و UFLP برای رویارویی با دنیای واقعی کافی نیستند، اما برای ایجاد مدلهای جدید و مفهومی که فضای مکانیابی تسهیلات را در نظر میگیرند بسیار مفید خواهند بود. بنابراین به محققان محترم توصیه میشود در صورتی که تمایل به ایجاد توسعهای در این فضا را دارند، فعالیت خود را ابتداً با این مدلها آغاز نمایند.
همانگونه که قبلا نیز عنوان شد، ارتباط بین مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین را میتوان در طراحی شبکه توزیع دانست. آنجایی که تصمیمگیرندگان علاقمند به یافتن مکانِ مراکز توزیع، انبارها، نقاط توزیع، کارخانهها و ... دارند. در ادبیات مدیریت زنجیره تأمین این مسائل را همچنان که در بخشهای قبل به تفصیل بررسی شد در زمره مسائل سطح راهبردی مدیریت زنجیره تأمین یا طراحی زنجیره تأمین قرار میگیرد چرا که تاثیر بلندمدتی را در رنجیره تأمین به همراه دارد. در این مسأله بایستی برای تعداد، مکان و ظرفیت هر یک از موارد فوق تصمیمگیری شود. ناگفته پیداست که چنین تصمیماتی تاثیرات بلندمدتی در زنجیره تأمین به همراه خواهد داشت. چرا که نقطه شروع در یک پروژه طراحی شبکه، تعیین نقاط بالقوه و با قابلیت برای احداث و استقرار مراکز توزیع، انبارها، نقاط توزیع، کارخانهها و ... میباشد. تسهیلات و سرمایههای زیادی برای پشتیبانی از هر یک به کار گرفته میشود. مسلما پس از احداث و راهاندازی هر یک از موارد فوق تغییر چنین ساختاری به سادگی مقدور نبوده و یا هزینههای هنگفتی را در پی خواهد داشد. چگونه میتوان محل انبارش یک فلز از سنگ معدن را به اندازه چند کیلومتر ناچیز جابهجا کرد؟ این اقدام چه هزینهای در برخواهد داشت؟ و سوالات بسیاری که بیان کننده اهمیت تصمیمگیریها و تاثیرات بلندمدت آنها در ارتباط با مکانیابی تسهیلات در شروع طراحی یک شبکه تأمین است. در این تصمیمگیری مسلما پارامترهای کمی و کیفی متعددی وجود دارد که عدم مد نظر قرار دادن هر یک از آنها میتواند هزینهها سنگینی را در مراحل احداث و بهرهبرداری از هر یک از موارد فوق به سازمانها تحمیل نماید. از جمله موارد که در این تصمیمگیریها به عقیده Dimopoulou و Giannikos در سال 2007 حائز اهمیت بسیاری میباشد (Dimopoulou & Giannikos, 2007) و همینطور با یک استدلال منطقی میتوان به آن دست یافت، تاثیرات نظرات و پارامترهای کیفی است که جنبههای کیفی مکانیابی تسهیلات در مدیریت زنجیره تأمین را مد نظر قرار میدهند. چشمپوشی از این پارامترهای کیفی قابلیت کاربرد مدلهای این حوزه را به شدت کاهش میدهد و در مواقعی مدلها را غیرکاربردی خواهد نمود.
2-7- مدلهای مکانیابی مراکز توزیع
از نظر Klose و Drexl، مدلهاي معروف این حوزه را میتوان با استفاده از منطق زیر که سبب تفاوت در مدلها میشود، طبقهبندي نمود (Klose & Drexl, 2005):
شکل و نحوه مکاننگاری68 که به مدلهای مختلفی همچون مدلهاي در صفحه، مدلهاي مکانیابی شبكهای و مدلهاي مکانیابی گسسته يا برنامه‌ريزي آميخته عدد صحيح منجر میشوند. برای هر یک از این مدلها، فاصله با شاخصهای خاصی محاسبه میشود.
تابع هدف مي‌تواند از نوع minisum و يا minimax باشد. مدلهاي minisum در پي حداقل كردن میانگین فاصله هستند، درحالي كه مدلهاي minimax به دنبال حداقل كردن بيشترین فاصله مي‌باشند. معمولا مدلهاي minisum به مکانیابی سازمانهای خصوصي مرتبط مي‌گردند در حالیکه مدلهاي minisum در مکانیابی تسهيلات مرتبط با ارگانهاي دولتي مورد استفاده قرار ميگيرد.
مدلهایی که محدودیت ظرفیت را در نظر نمیگیرند و لذا هیچ قیدی برای تخصیص تقاضا به تسهیلات قائل نمیشوند. در صورتی که ملزم به رعایت محدودیت ظرفیت باشیم باید در تخصیص تقاضا به تسهیل دقت بیشتری انجام داد. از موارد دیگری که در این ارتباط میتواند مد نظر قرار گیرد مدلهاي چندمنبعی در مقابل مدلهاي تكمنبعی میباشد.
مدلهاي یک مرحلهای (تک سطحی)، كه به سيستم‌هاي توزیعی که تنها يك سطح از تسهيلات را درنظر ميگيرد اشاره دارند. در مقابل در مدلهاي چند-سطحي، جريان مواد بين تسهيلات در سطوح مختلف مورد بررسی قرار ميگيرد.
مدلهای تکمحصولی، که بر این فرض استوارند که میتوان تقاضا، هزينه و ظرفيت مرتبط با محصولات هم گروه را در غالب یک محصول بررسی کرد. در صورت هم گروه نبودن محصولات، تاثیر آنها بر سیستم میبایست مورد بررسی قرار گیرد. مدلهای چند محصول
مدلهایی که بر این فرض استوارند که تقاضا از استقرار تسهیلات مستقل است. در غیر این صورت باید رابطه تقاضا با (مثلا) فاصله از تسهیل نیز در محاسبات آورده شود.
مدلهاي ايستا، که سعي در بهينه‌سازي عملكرد سيستم در يك دوره زماني معين دارند. در مقابل مدلهاي پويا با داده‌هايي نظیر هزينه، تقاضا، ظرفيت و غيره) سروكار دارند كه در دوره برنامه‌ريزي متغير مي‌باشند.
در عمل ورودی مدلها، به طور قطعی مشخص نمیباشد. دادهها بیشتر بر مبنای پیشبینی هستند. به بیان دیگر، از این منظر، 2 گونه مدل داریم، مدلهایی که دارای دادههای شناخته شدهاند، مدلهای قطعی و مدلهایی که با عدم قطعیت همراهند، مدلهای احتمالی را تشکیل میدهند.
در مدلهاي کلاسیک، كيفيت تخصيص تقاضا، مستقل از نقاط تامين و تقاضا مورد بررسي قرار مي‌گرفت. متاسفانه، در صورتيكه اقلام مورد تقاضا تحويل داده شوند، هزينه‌هاي تحويل مجزا از نقاط تامين و تحويل محاسبه نمیشوند. در اين حالت استفاده از مدلهاي مکانیابیمسيريابي كه اين تاثيرات دو طرفه را در نظر مي‌گيرند، توصيه میشود.
در ادبيات مشخصه‌هاي اضافي ديگری نظير خوشایند و یا ناخوشایند بودن تسهیلات نيز مورد توجه قرار گرفته است. تسهیلات ناخوشایند به آن دسته از تسهیلاتی اطلاق میشوند که اهداف استقرار آن در نقطه مقابل تسهیلات خوشایند قرار دارد.
ایشان سه دسته کلی از مدلها را به عنوان سرفصلهای اصلی خود ارائه مینمایند. این سه دسته عبارتند از مدلهای مکانیابی پیوسته، مدلهاي مکانیابی شبكهای و مدلهاي برنامه‌ريزي آميخته عدد صحيح. به جهت اینکه مدلهای برنامه‌ريزي آميخته عدد صحيح، سادهترین نوع این مدلها میباشند و از طرف دیگر محور مدلسازی در این پایاننامه نیز میباشند، در ادامه مهمترین این مدلها را ارائه خواهیم نمود.
2-7-1- مدلهاي برنامه‌ريزي آميخته عدد صحيح
با داشتن نقاط بالقوه تسهیلات، مسأله مکانیابی میتواند به صورت مدلهای برنامهریزی عدد صحیح آمیخته مطرح شود. بدیهی است که مدلهای مکانیابی شبکه با مدلهای برنامهریزی عدد صحیح آمیخته متفاوت خواهند بود، چراکه دسته اول مدلهای گسسته هستند و نقاط استقرار تسهیلات و فاصله را بر اساس ساختار شبکه به دست میآورند در حالیکه مدلهای برنامهریزی عدد صحیح آمیخته تنها این پارامترها را دریافت میکنند و با چگونگی بدست آوردن آنها کاری ندارند.
یک طبقه بندی از مدلهای مکانیابی گسسته میتواند به صورت زیر باشد:
2-7-2- مدلهای تک سطحی بدون محدودیت ظرفیت
این مدلها، سادهترین مدلهایی هستند که تنها هزینه ثابت و متغیر عملیاتی را در نظر میگیرند. مدلهای مکانیابی ساده کارخانه (SPLP) و مدلهای تک سطحی بدون محدودیت ظرفیت (UFLP) به صورت زیر فرموله میشوند:
به وضوح، مدلهای P-median و UFLP به هم شبیه میباشند. در مدل اول تعداد تسهیلات ثابت است ولی این تعداد در مدل دوم در خود مسأله تعیین میشود. با افزودن محدودیت زیر به مدل فوق میتوان هر دو مدل را در هم ادغام کرد.
مدل حاصله را مدل عمومی P-median مینامند. محدودیت ادغامی
که در آن Sj بیشترین ظرفیت است. این محدودیت تضمین میکند که کل تقاضا با تسهیلات مورد استفاده پوشش داده شود. با اضافه کردن این محدودیت به مدل UFLP، مدل مکانیابی کارخانه با محدودیت ظرفیت ادغامی (APLP) ایجاد خواهد شد. این مدلها به راحتی قابل تبدیل به مدلهای پوشش هستند و از اهمیت بالایی برخوردار میباشند.
مدلهای پوشش (SCP) به مدلهای جزءبندی شده69 (SPaP) و مدلهای بستهبندی70 (SPP) که به صورتهای زیر فرموله میشوند، نزدیک میباشند.
مدلهای جزءبندی شده (SPaP)
مدلهای بستهبندی (SPP)
مسأله پوشش، خود یک مدل مکانیابی است، یکی از انواع این مدل، مدل بیشترین میزان پوششدهی (MCLP) است که به صورت زیر فرموله میشود: