A multi-objective optimization and the analytic hierarchy process integrated approach for sustainable supply chain

Abstract

Tedarik zincirlerinin sürdürülebilirliği, son on yıldan beri tüketiciler, şirketler vehükümetler için daha önemli bir konu olmaya başlamış ve bazı acil çözümlerinsistemlerin kalitesini iyileştirmesi beklenmektedir. Bu çalışma, esnek ambalajüretiminde sürdürülebilir tedarik zinciri tasarımı için iki aşamalı hibrit çözüm yöntemisunmaktadır. Önerilen çözüm algoritması iki ana aşamadan oluşmaktadır. İlk olarak,şirketin farklı performans göstergelerini dikkate alarak en verimli tedarikçileri seçmekiçin Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP) yöntemi uygulanmaktadır. Bu aşamada eldeedilen sonuçlar, toplam maliyet, zaman ve sosyal faktörler açısından ikinci aşamadaönerilen sürdürülebilir tedarik zincirinin tasarımını optimize etmek için karmaşıktamsayı doğrusal çok amaçlı matematiksel modelde kullanılır. Karar vericilereyardımcı olmak için matematiksel modelleme yaklaşımı ve veri analizi sunulmakta,maliyet ve zamanının minimizasyonu ve sürdürülebilirliğin maksimizasyonu için çokamaçlı matematiksel programlama probleminin Pareto çözüm setleri artırılmış epsilonkısıt yöntemi kullanılarak özetlenmiştir. Önerilen yaklaşımın matematiksel modeli,GAMS (Genel Cebirsel Modelleme Sistemi) programında uygulanmaktadır. Ambalajüretiminde faaliyet gösteren bir şirketten elde edilen verilere dayanarak tasarlanmışörnek vakaların ayrıntılarını vurgulamak için bazı duyarlılık analizleri yapılmaktadır.Anahtar Kelimeler: Sürdürülebilir Tedarik Zinciri, Çok Amaçlı Optimizasyon,Karmaşık Tamsayı Doğrusal Programlama, Analitik Hiyerarşi Prosesi

Sustainability of supply chains has started to become more important topic forconsumers, companies and governments since last decade and some urgent solutionsare expected to improve the quality of systems. This thesis presents two-stage hybridsolution method for designing sustainable supply chain in manufacturing of flexiblepackaging. The proposed solution algorithm includes two main stages; firstly, theAnalytic Hierarchy Process (AHP) method is applied to select the most efficientsuppliers by considering different performance indicators of the company. Theoutcomes obtained at this stage are used in the mixed-integer linear multi-objectivemathematical model to optimize the design of the sustainable supply chain proposedin the second stage in terms of total cost, time and social factors. To help decisionmakers, mathematical modelling approach and data analysis are presented and Paretosolution sets of the multi-objective mathematical programming problem forminimization of cost and time; and maximization of sustainability by using augmented-constraint method are outlined. The mathematical model of proposed approach isimplemented in GAMS (General Algebraic Modelling System). Some sensitivityanalyses are made to highlight the details of illustrative cases designed based on datafrom a company.Keywords: Sustainable Supply Chain, Multi-Objective Optimization, Mixed-IntegerLinear Programming, Analytic Hierarchy Process