ارائه مدل ریاضی جهت هماهنگی تصمیمات سیستم موجودی مرور دوره ای و تسهیم سود در زنجیره تامین دوسطحی غیرمتمرکز با استفاده از قرارداد تخفیف مقداری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 استادیار دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

خردهفروش از سیستم موجودی مرور دوره ای برای سفارش دهی استفاده می کند و با کمبودهای جزئی مواجه می باشد. متغیر های تصمیم برای خرده فروش، طول دوره مرور و حداکثر سطح موجودی در هر بار سفارش می باشند. ابتدا مقدار بهینه این دو متغیر، در حالت تصمیم گیری غیرمتمرکز و متمرکز بدست آمده است. تصمیمات حالت متمرکز، سود کل زنجیره تامین را افزایش می دهند، اما این تصمیمات موجب کاهش سود خرده فروش نسبت به حالت غیرمتمرکز می شوند؛ به منظور پیاده سازی تصمیمات حالت متمرکز و ترغیب خرده فروش به تغییر تصمیمات، یک مدل هماهنگی ارائه شده است. در مدل هماهنگ از قرارداد تخفیف مقداری به عنوان طرح انگیزشی استفاده شده است و در محاسبه فاکتور تخفیف، سود هر دو عضو مورد توجه واقع شده است. همچنین جهت تسهیم عادلانه سود حاصل از هماهنگی، یک استراتژی تسهیم بر مبنای قدرت چانه زنی اعضا ارائه شده است. تحلیل حساسیت مدل پیشنهادی نسبت به پارامترهای کلیدی متعددی انجام گرفته است. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهند که از دیدگاه اقتصادی، مدل هماهنگ ارائه شده می‌تواند سود شبکه "تامین-توزیع" را افزایش دهد و علاوه بر آن افزایش سود اعضا نسبت به مدل غیرمتمرکز را نیز تضمین نماید. از دیدگاه مدیریت موجودی، قرارداد تخفیف پیشنهادی، ریسک کمبود موجودی خرده‌فروش را به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد. علاوه بر آن، نتایج بررسی مدل هماهنگ در شرایط عدم قطعیت زیاد تقاضا، نشان داد که مدل پیشنهادی قابلیت هماهنگی زنجیره تامین را تحت شرایط مختلف همچون نوسانات تقاضا و مقادیر زیاد انحراف معیار تقاضا، دارا می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Mathematical Model for Coordinating Decisions in Periodic Review Inventory Systems and Sharing the Profit in a two-echelon Decentralized Supply Chain, by Considering Quantity Discount Contract

نویسندگان [English]

  • Mina Nouri Harzvili 1
  • Seyyed-Mahdi Hosseini-Motalgh 2
  • Mohammadreza Nematollahi 1
چکیده [English]

Supply chain (SC) coordination is one of the major issues which has been considered in the investigations of supply chains. In this study, a two-echelon supply chain with one retailer and one supplier is considered. Demand is stochastic and has a normal distribution and lead time is assumed deterministic. The retailer uses a periodic review inventory system for his replenishment decisions and faces partial shortages. Review period and order-up-to-level are decision variables of the retailer. First, the optimized values of the variables in both decentralized and centralized decision-making structures are obtained. Although Centralized decision making increases the whole SC’s profitability, it reduces the profitability of the retailer in comparison with the decentralized model; In order to make centralized decisions and to encourage the retailer to change his decisions, a coordination model is proposed. Quantity discount contract is used as an incentive scheme in the coordinated model. For calculating the exact value of the discount factor in this contract, the both member’s profit is considered. Furthermore, to fairly share the extra profit achieved by the coordinated model, a profit-sharing strategy, based on the bargaining power of the members, is proposed. A set of numerical experiments and sensitivity analysis, which is performed with respect to several key parameters of the study, reveal that, from economic viewpoint, the proposed coordination model for the supplier-distributor channel, can increase the channel profit up to its optimal profit level and guarantee the improvement of channel members’ profit in comparison with their profit under the decentralized model. From inventory management viewpoint, the proposed discount contract reduces the distributor’s inventory shortage risk. Moreover, results of evaluating the proposed model under high levels of demand uncertainty shows that the proposed model is capable of coordinating the SC under various conditions such as demand frequencies and high quantities of standard deviation of the demand

کلیدواژه‌ها [English]

  • Two-echelon decentralized supply chain
  • Supply chain coordination
  • Periodic review inventory systems
  • Quantity discount contract
  • Profit-sharing strategy

امیرطاهری، امید، زندیه، مصطفی، دری، بهروز. (تابستان 1395)، طراحی مدل برنامه‌ریزی دو سطحی در زنجیره تامین غیرمتمرکز تولید-توزیع با در نظر گرفتن تبلیغات مشارکتی، فصلنامه مطالعات مدیریت صنعتی، دوره 14، شماره 41، صفحه 38-1.

-امیری, مقصود, نایبی, محمد امین, زرابادی پور, اویس. (تابستان 1393). توسعه مدل‌های کنترل موجودی (r,Q) و(R,T) . فصلنامه مطالعات مدیریت صنعتی دوره 12، شماره 33، صفحات 150-125.

-افراسیابی، مهناز، صادقی، احمد. (بهار 1396). مدل چندمحصولی با لحاظ کردن هزینه نگهداری و خرید به صورت تابعی افزایشی از سیکل سفارش. فصلنامه مطالعات مدیریت صنعتی دوره 15، شماره 44، صفحات 208-187.

-خویشتن دار، سهیلا، فرزد، فرهاد، زندیه، مصطفی. (بهار 1390). ارائه الگوریتم تکاملی چندهدفه برای سیستم‌های موجودی احتمالی با مرور دائم. فصلنامه مطالعات مدیریت صنعتی دوره 8، شماره 20، صفحات 99-81 .

- اکبری، محمد. (زمستان 1394). ﻣﺪﻟﯽ ﺑﺮای ﮐﻨﺘﺮل ﻣﻮﺟﻮدی و ﺗﻮﻟﯿﺪ در ﺷﺮاﯾﻂ ﺑﺤﺮان. پژوهش‌های مدیریت در ایران، دوره 19، شماره 4، صفحات 70-45.

Amirtaheri, O. Zandieh, M. Dorri, B. Motameni A.R. (2017), A bi-level programming approach for production-distribution supply chain problem, Computers and Industrial Engineering 110, 537-527.

Annadurai, K., & Uthayakumar, R. (2010). Reducing lost-sales rate in (T, R, L) inventory model with controllable lead time.  Applied Mathematical Modelling, 34(11), 3465-3477.

Bijvank, M., Johansen, S. G. (2012). Periodic review lost-sales inventory models with compound Poisson demand and constant lead times of any length. European Journal of Operational Research220(1), 106-114.

Chaharsooghi, S. K., Heydari, J. (2010). Supply chain coordination for the joint determination of order quantity and reorder point using credit option. European Journal of Operational Research, 204(1), 86-95.

Chaharsooghi, S. K., Heydari, J., & Kamalabadi, I. N. (2011). Simultaneous coordination of order quantity and reorder point in a two-stage supply chain. Computers and Operations Research, 38(12), 1667-1677.

 

Chan, C. K., Lee, Y. C. E., Goyal, S.K., (2010). A delayed payment method in coordinating a single-vendor multi-buyer supply chain. International Journal of Production Economics, 127(1), 95-102.

 

Chen, T. (2011). The optimal ordering and advertising policy for a single-period commodity in a supply chain. Computers & Industrial Engineering, 61(4), 1–20. https://doi.org/10.1016/j.cie.2011.07.019

Cobb, B. R. (2016). Lead time uncertainty and supply chain coordination in lost sales inventory models. International Journal of Inventory Research, 3(1), 5-30.

 

 Duan, Y., Huo, J., Zhang, Y., & Zhang, J. (2012). Two level supply chain coordination with delay in payments for fixed lifetime products. Computers and Industrial Engineering, 63(2), 456–463. https://doi.org/10.1016/j.cie.2012.04.007

Heydari, J. (2013). Coordinating replenishment decisions in a two-stage supply chain by considering truckload limitation based on delay in payments. International Journal of Systems Science, 46(10), 1897-1908.

Heydari. J. (2014a). Supply chain coordination using time-based temporary price discounts. Computers & Industrial Engineering, 75, 96-101.

Heydari, J. (2014b). Lead time variation control using reliable shipment equipment: An incentive scheme for supply chain coordination. Transportation Research Part E, 63, 44-58.

Heydari, J., Norouzinasab, Y. (2016). Coordination of pricing, ordering, and lead time decisions in a manufacturing supply chain. Journal of Industrial and Systems Engineering, 9, 1-16.

Johari, M., Hosseini-Motlagh, S. M., Nematollahi, M. (2017). Simultaneous coordination of review period and order-up-to-level in a manufacturer-retailer chain. Journal of Industrial & Systems Engineering

Kamali, A., Ghomi, S. F., & Jolai, F. (2011). A multi-objective quantity discount and joint optimization model for coordination of a single-buyer multi-vendor supply chain. Computers & Mathematics with Applications, 62(8), 3251-3269.

 

 

Krichen, S., Laabidi, A., & Abdelaziz, F.B., (2011). Single supplier multiple cooperative retailers inventory model with quantity discount and permissible delay in Payments. Computers & Industrial Engineering, 60(1), 164-172.

 

Kouki, Ch., & Jouini, O. (2015). On the effect of life time variability on the performance of inventory systems. International Journal of Production Economics, 167, 23-34.

 

Lin, Y.J. (2010). A stochastic periodic review integrated inventory model involving defective items, backorder price discount, and variable lead time. 4OR, 8(3), 281-297.

 

Lin, H., & Lin, Y. (2013). International Journal of Systems Science Supply chain coordination with defective items and quantity discount, (October 2014), 37–41. https://doi.org/10.1080/00207721.2013.773468

Liu, J., Mantin, B., & Wang, H. (2014). Int . J . Production Economics Supply chain coordination with customer returns and refund-dependent demand. Intern. Journal of Production Economics, 148, 81–89. https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2013.11.009

Manerba, D., & Mansini, R. (2012). An exact algorithm for the capacitated total quantity discount problem. European Journal of Operational Research, 222(2), 287-300.

 

Montgomery, D. C., Bazzaraa, M. S., & Keswani, A. K. (1973). Inventory models with a mixture of backorders and lost sales. Naval Research Logistics, 20(2), 255-263.

 

Nematollahi, M., Hosseini-Motlagh, S. M., & Heydari, J. (2017a). Economic and social collaborative decision-making on visit interval and service level in a two-echelon pharmaceutical supply chain. Journal of Cleaner Production

Nematollahi, M., Hosseini-Motlagh, S. M., & Heydari, J. (2017b). Coordination of social responsibility and order quantity in a two-echelon supply chain: A collaborative decision-making perspective. International Journal of Production Economics

 

Ouyang Y. U., Chuang, R.B. (2015). A periodic review inventory model involving variable lead time with a service level constraint, International Journal of Systems Science.

 

Peng, H., & Zhou, M. (2013). Quantity Discount Supply Chain Models with Fashion Products and Uncertain Yields, 2013, 20–23.

 

Saha, S. (2013). Supply chain coordination through rebate induced contracts. Transportation Research Part E, 50, 120–137. https://doi.org/10.1016/j.tre.2012.11.002

 

Sinha, S., & Sarmah, S. P. (2010). Single-vendor multi-buyer discount pricing model under stochastic demand environment. Computers & Industrial Engineering, 59(4), 945-953.

 

Soni, H. N., Joshi, M. (2015). A periodic review inventory model with controllable lead time and back order rate in fuzzy-stochastic environment. Fuzzy Information and Engineering, 7(1), 101-114.

 

Wang, Q., Chay, Y., & Wu, Z. (2011). Streamlining inventory flows with time discounts to improve the profits of a decentralized supply chain. International Journal of Production Economics, 132(2), 230-239.

 

Wang, J. P., Wang, S. D., & Min, J. (2015). Coordinating two-period ordering and advertising policies in a dynamic market with stochastic demand. International Journal of Systems Science, 46(4), 702–719. https://doi.org/10.1080/00207721.2013.797035

 

Xie, J., Zhou, D., Wei, J. C., & Zhao, X. (2010). Price discount based on early order commitment in a single manufacturer–multiple retailer supply chain. EuropeanJournal of Operational Research, 200(2), 368-376.

 

 

Yoo, S. H., Kim, D., & Park, M. (2014). Pricing and return policy under various supply contracts in a closed-loop supply chain, (November), 37–41. https://doi.org/10.1080/00207543.2014.932927

 

Zhang, Q., Luo, J., & Duan, Y. (n.d.). International Journal of Systems Science Buyer – vendor coordination for fixed lifetime product with quantity discount under finite production rate, (June 2014), 37–41. https://doi.org/10.1080/00207721.2014.906684