在库存供应策略中建模可持续发展方面

摘要

如今，库存管理是一个工具，必须扩展到供应链(SC)的各个方面。其中一个方面是可持续发展(SD)，它强调经济福利、自然资源和社会之间的平衡。由于存货涉及自然资源和经济资源的使用，因此整合可持续发展标准对于更有效和可持续的供应链非常重要。在这项工作中，确定了与存货管理相关的最重要的可持续发展变量。这些变量被整合为不确定库存控制模型中的成本要素，在库存供应策略中包含SD标准。通过对拟议的综合模式的评估，我们确定，虽然可持续发展的做法涉及额外的投资，但具体的做法，如再用/再循环和政府奖励可以增加收入和利润。这对于制定政府和商业战略进行可持续实践是很重要的。

1.介绍

可持续发展（SD）在1980年代，联合国（联合国）在面对环境和自然资源的明显恶化方面要求对世界上的自然资源及其局势进行调查时，在20世纪80年代开始。这项调查导致了题为“我们共同的未来”的报告[1]第一次定义“可持续发展”一词[2］．SD与人类的社会，政治和经济挑战相结合了自然系统资源能力的关注[3.］．

联合国和经合组织(经济合作与发展组织)一直与成员国合作，提出适当的建议，以减少低效率的经济做法对环境和社会可持续方面的影响。在这一背景下，制造业和服务业是其做法对经济、环境和社会方面产生影响的两个主要部门。

如果无人看管，对这些方面的影响预计会因为更多人需要产品和服务，损害了生产原材料的环境资源的可用性而恶化。因此，寻找实现可持续消费和生产的新解决方案是公司的主要利益（但是，这需要了解产品和服务的环境和社会影响）。

整个SC的材料和产品的分布是具有高物流成本的温室化合物排放的主要贡献者之一[4.］．在此背景下，库存管理是SC的组成部分，涉及到对经济、环境和社会方面产生影响的业务，因为它涉及产生重大污染的生产和分销业务(例如CO₂由于效率低效的管理实践，排放和产品废物）和经济损失[5.-7.］．

因此，这项工作的重要性包括开发库存模型，以将SD标准整合在SC中，以降低对SD的经济损失和负面影响。对于该模型的发展，进行了多标准分析，以确定对库存供应管理的SD影响的环境，经济和社会方面的最重要因素。

本文的研究进展如下2，综述了可持续发展模型和可持续库存模型的研究进展;然后,在节3.，描述用于确定与库存相关的SD因子的分析。部分4.提出了集成库存控制模型的发展与成本变量表示这些SD因素。第一部分给出了一个用来评估库存模型结果的测试实例5.讨论了它的结果。最后,部分6.提出了我们的结论和今后的工作。

2.可持续的库存模型

如[8.[SC的可持续工具的配方需要多学科方法。因此，具有SD标准的库存模型的开发涉及多学科复杂性[2]采取不同的政策或策略来减少污染物和经济损失[6.］．在这篇综述中，分析了解决可持续问题的确定性和非确定性库存模型。表格1提出了关于最新模型的详细分析，其中包括在其制定中包含一些可持续变量。

邦尼和贾比尔[5.]论述了分析库存与环境的关系的重要性，以及是否有可能创建对环境负责的库存规划系统。他们的结果表明，与传统的经济订单量(EOQ)模型相比，订购更多的物品(较少的频繁订单)可以降低运输成本和随之而来的CO₂排放。此外，他们的结果表明，成本效益分析可以通过联合成本函数之间的公司的利益和库存成本。

华等。[9.]将碳排放交易作为减少碳排放的有效机制。这是通过研究在碳排放交易机制下，企业如何在库存管理中管理碳足迹提出的。他们推导出最优订单数量，并通过分析和数字方法检验了碳交易、碳价格和碳限额对订单决策、碳排放和总成本的影响。

Bouchery等人[10]开发了可持续的EOQ模型。他们的结果用于提供对控制碳排放的不同监管政策的有效性的一些见解。他们还使用互动程序，该程序允许决策者快速识别这些解决方案中的最佳选择。所提出的互动程序导致多铁路决策分析技术的新组合。

Benjaafar等人[11]利用EOQ和新闻供应商模型研究了通过运营调整可以解决的减碳要求的程度，作为成本高昂的减碳技术投资的替代(或补充)。他们还使用这些模型(a)调查同一SC内公司之间的合作对其成本和碳排放的影响，以及(b)研究公司寻求这种合作的动机。

Tao等人。[12.[]研究了在碳税和限额交易机制下，零售商和制造商在协调供应链中对批量规模的联合最优决策。提出的综合成本模型是为了在一个协调的两阶段供应链中捕获两个碳管制计划对商业决策的影响。

Battini等人[13.]将可持续性方面与原材料批量大小联系起来，从订单采购开始到在买方工厂交货。因此，运输和库存的环境影响被纳入EOQ模型。该方法用于代表工业问题的数据，以评估可持续性考虑对购买决定的影响，并与传统方法进行比较。

阿斯兰和土尔凯[14.[标准EOQ模型的可持续方面与单个物品的可持续发展方面讨论，单个位置，没有积压，恒定的交货时间和无限供应。此外，它们讨论了放松，以考虑多个地点的多个项目，其中包含计划的回调，可变交货时间，有限的生产率，数量折扣，不完美质量和仓库空间等资源限制。

正如所讨论的那样，虽然公司通过寻找经济因素来提高利润，但研究已经为这一目标的环境和社会因素的重要性提供了见解，而货币市场正在进行这种方向[2那15.］．工作中的作品1已经证明，在库存控制技术内的这些因素的整合可以改善在没有与库存管理经济方面相互冲突的情况下实现可持续性。

在这种情况下，拟议的研究有助于综合库存供应模型，以解决经济，环境和社会因素的更全面整合。与表中审查的作品相反1本研究分析了与SD相关的6个变量。这些被识别和建模为成本要素，用于在不确定需求的库存控制技术中进行集成，这是当今市场的一个共同特征。下面几节将介绍该模型的改进。

3.确定库存管理中SD因子相关的变量

与SD因素相关的变量的确定可以被认为是一个多标准的任务。这是因为每个因素都是由影响SC可持续性的不同决策、成本和资源综合而成的。此外，根据上下文，对每个因素重要性的定性和定量评估可能会得出不同的结论。在示例中，In [16.]提到，经济因素应该是库存管理中的主要因素。另一方面，在[14.]鉴于目前的环境状况，认为应考虑环境和社会因素。

对于目前的工作，我们扩展了[16.那17.[衡量可持续供应链指标的衡量标准的指标。[16.结论，与可持续性有关的最重要的SC指标是表格中呈现的最重要的SC指标2。

为了提供一个更通用的模型，我们与制造和物流领域的不同专业人员进行了一个焦点小组讨论，以评估库存管理的这些指标。以这种方式，表中显示的指标2被延伸到表格中的那些3.。

通过这些信息，我们继续基于多标准分析确定彼此之间最重要的变量或度量。为选择分析工具，我们研究了[17.其中，层次分析法(AHP)确定了环境和社会因素可以对印度汽车工业的可持续性做出更大的贡献。

3.1。AHP分析

对于我们的分析，AHP的目标被定义为识别在所提出的库存模型中以成本变量建模的最重要的替代方案。为此，SD因子被设定为AHP结构的第1级的标准。然后，每个因子的方面被认为是第2级的子施由者。最后，将识别和建模的变量的替代方案设置在AHP结构的级别3中。数字1用相关的缩写表示AHP模型的描述。

数字2呈现估计的标准，子施由者和由AHP结构所定义的标准，子施由和替代品的权重（即重要性）1。根据制造业和物流领域的专业人员的反馈，估计这些重量，并报告的结果[16.］．表格中的详细信息表现在表中4.。

利用此数据，计算与所有标准，子施由和备选方案之间的交互相关联的AHP权重。这些呈现在表格中5.。

从表5.获得经济标准（生态）是最重要的 。环境标准（env.）是第二个最重要的 那和社会标准（Soc)是最不重要的 。对于每个标准，也确定最重要的子刺耳。例如，生态，子刺激力响应性（ECO_R.）是最重要的 。最后，对于每个子刺耳，获得最重要的替代方案（以粗体标记）。通过遵循前面的示例，对于ECO_R.，最重要的替代方案是交付时间（A_ECO_R3.), (参见图中给出的缩写1）.

表格6.呈现对表的AHP分析结果的解释5.。请注意，这些结果将支持变量的定义，该变量将被建模为具有SD标准的建议库存控制模型的成本元素。

如前所述，通过所有SD因素(标准)，有九个变量(备选项)与存货的可持续性相关。为了通过SD因素平等地处理变量，我们从每个标准中选择了两个最显著的变量。这些总结在表中7.。

4.SD库存模型的开发

数字3.介绍SC的一般结构，由三个主要实体组成：原料供应商，最终产品制造商和最终产品零售商或客户。在这里，最终实体确定要通过SC生产和运输的最终产品的全球要求（需求）。这些要求将通过提供大量的大小而定期涵盖这是库存控制管理经济方面的基础。如上所述，可用性依赖于SC的不同方面，其与表中识别的SD变量相关7.。

因此，考虑到图中识别的关系和依赖性，在库存模型内集成了每个SD变量3.如下进行：（一世）质量涉及生产具有最低缺陷的产品和客户所需的功能。在SD标准中，实现最高质量支持减少不必要的浪费和再修复过程。由于拒绝了很多，基于个人检测缺陷，质量成本是否认为是与单位相关联的投资(2)提前期与迅速交付产品或原料相关联。效率低下的交付与拒绝贷款，不必要的额外运输成本，以及CO₂排放。在这方面，未能遵守交货时间可以被视为罚款成本与批次相关联（iii）CO.₂排放与运输有关。如果批量尺寸没有充分估计，可能会产生不必要的额外运输，从而产生有限公司₂排放。因此，排放成本C_E.是否被认为是与货物运输相关的成本(iv)重复使用的产品水平是一个重要的可持续性方面。这种做法包括使用物品用于其他目的，与原始目的类似或不同的物品。这与回收不同，因为它不涉及修复或分解成原料。因此，它可以导致公司内存的时间，金钱，能源和其他资源[18.那19.］．取决于重用的努力或附加步骤（即，包装/标签和洗涤的变化），这可以包括具有重要回报值的小成本。在这种情况下，它被认为是一个激励c_公关这取决于百分比的百分比（v）水污染是在实践中通常省略的方面，并且可以在生产过程的任何阶段发生（即，清洁和维护）。水污染成本被视为与生产产品单位相关的共享成本（vi）工作浪费的处理也是在实践中没有考虑到的一个方面。这需要额外的投资，用于与适当处理单元相关的绿色实践，如果质量不是绝对的，则取决于地段规模的百分比。因此,被认为是与大小相关的成本

在库存管理工具中，有三个主要成本：持续成本，订购成本和安全股票成本[20.］．库存控制策略必须确定这些成本之间的平衡，以减少对SC的影响。

不确定性库存控制中应用最广泛的模型之一是连续评审模型或( 那 ）模型 [21.),定义最佳批量和订货点取决于订货时间和平均需求[22.］．

一般而言，( 那 ）模型考虑以下常量和变量：是每批订单的成本;是每单位产品的持有成本;是每单位产品的购买成本;是每单位产品的库存成本;是对规划地平线的累积需求，以及是日、周、月的平均需求量;LT为前置时间;和在提前期间需求的平均值和标准偏差;是标准损失功能;是每个周期产品单位的预期短缺。经济地段数量再看订货点然后估计如图所示4.[23.］．

在确定地段面积范围内，相当于因为它与每个库存周期中没有交付的产品单位有关。另一个成本是运输成本，每一次订购。而这可以在内部考虑 那的有限公司₂不经常考虑发射成本。在 [23.]，成本度量，基于运输距离和CO₂每公里处产生的排放确定如下： 在哪里是平均的合作社₂每公里的排放量克，Dist是供应商和仓库之间的总旅行距离，是一个公司₂每克排放税。

关于与产品单位相关的成本，质量成本可以添加到作为符合条件的投资。此外，水污染的成本可以作为供应商和零售商之间的共享成本添加到保持成本。数字5.呈现适应的（ 那 ）具有这四个SD成本变量的模型：

最后两个成本变量，和被认为是依赖于批量。因此，这些被整合到了（ 那 ）如下所述的模型： 在哪里(一)总订单成本 （b）循环库存的总持有费用 （C）总持有安全股票成本 （d）总短缺成本 （e）对产品再利用的全面激励 （F）总处理废物成本

5.模型的评估

纺织业是最重要的制造业之一。然而，它也是对环境和社会福利产生更负面影响的行业之一。在这种情况下，所提出的模型可用于降低与这些影响相关的成本。

让我们考虑库存生产和分配棉T恤250克。根据两次零售商获得的反馈，估计该产品的年需求为  units with a delivery cost of 100 USD/lot ( ）.

就该产品而言，综合模型的相关成本要素估计如下(不同产品可采用相同的方法):（一世）质量是通过实施不同的流程和人员来保证的。根据(24.]优质工程师的薪水每月大约700美元。在实践中，约20％的产品被取样进行质量控制。这导致大约 每月。考虑到采样代表了高质量工程师所执行的活动的大约30％，质量的单位成本估计是 (2)单位成本 那考虑了原材料和生产成本，平均每单位3.0美元[25.］．（iii）储存成本由于T恤不需要特定的仓储条件，这是最小的。估计为0.05美元/单位(iv)如今，一些国家有税收政策来规范纺织制造业造成的水污染[26.］．对于这种情况，T恤需要大约2,700升水或2.7立方米[27.］．如果任务平均为0.20 USD / m^3.那近似为 （v）预计制造商会履行适当的措施来处理废物。收集和处理一批组合废物约为400美元/吨[28.］．在这种情况下，考虑了80美元的成本（vi）重复使用的产品可被视为翻新或替代产品。在实践中，这占了大约5％。因此, （vii）对于储蓄单位的产品，费用 被认为是由于损失和额外处罚。这导致定义 （viii）估计_那确定从（供应商）制造商到卖方（零售商）的运输路线很重要。数字6.呈现长度375公里的路线的示例。根据[29.]，一辆载货量在1.305吨至1.740吨之间的标准车辆的排放量为225贺卡当量₂如果消耗柴油，则会产生/ km。这导致估计总计85.0 kgco₂旅行。在实践中，建立了排放税，以试图减少合作₂排放。在这种情况下，每个GCO的0.0020美元的参考₂/km，结果是

表格8.呈现先前定义的成本变量的概述以及（ 那 ）模型。由于前置时间是以天为单位定义的，因此需要考虑每日需求的参考和 。同时，考虑到不确定的需求，假设变异系数为25.0%。

另一方面，Table9.介绍估计的迭代过程的结果和 。如上所示，收敛在3中实现^rd.迭代。对于这个结果，其中  units and  units, 。如果不考虑与SD标准相关的成本，则得到以下结果: 和 。在这种情况下，变化不大;然而,增加3.55倍。这是预期的，因为如果要考虑SD标准，则必须采取更多的护理来建立经济性。

表格10呈现这两种情况的总成本分析。如上所提出的，即使SD模型由于废物处理和公司订单成本具有更多成本₂排放和质量保证，一个重要收入可能来自产品重用的投资。这种做法可以代表更高的激励，可以弥补其他SD成本。这是没有执行产品重用的标准情况的改进。

6.结论与未来工作

执行SD实践的一个重要方面是其实施所需的经济努力。如上所述，有与库存控制相关的特定SD因子必须仔细管理，以保持经济利益。

为此，本署在( 那 ）评估其实施的影响和结果的模型。正如其他作品所讨论的，SD实践的实施可以显着提高公司的成本。这在表中提出的分析中观察到这一点10。特别是那些与批次（即，由于运输和废物管理导致的发射成本）表示最高成本。但是，产品重用的机会可能导致可弥补这些成本的显着经济效益。这也可能导致不考虑SD标准的标准实践的重要优势。

尽管这些结果导致了从可持续发展因素中获得经济利益的具体做法的定义，但必须进行额外的工作，以扩展对其他可持续发展标准的分析和识别。例如，储存的库存可能导致污染物的排放，从而影响工人的健康。因此，这应该在批量订购过程中考虑。另外，考虑其他库存模型可以提高该模型在其他行业的适用性。

数据可用性

目前工作中使用的数据在手稿中描述。如适用，还引用了其他来源。

利益冲突

作者声明本论文的发表不存在任何利益冲突。

致谢

文章处理费(APC)是由普埃布拉州人民自治大学资助的

参考

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