Kapalı döngü tedarik zincirinde blok zincir teknolojisinin entegrasyonu ve çok seviyeli rekabetçi ağ tasarımı optimizasyonu: Yeni bir etkileşimli bulanık programlama yaklaşımı

Abstract

Kısıtlı doğal kaynaklar ve bunların bilinçsizce tüketilmesi, son yıllarda hammadde yerine atık malzemenin işlenme oranının artmasına yol açmış ve endüstriyel ortamı daha rekabetçi hale getirerek, Tedarik Zinciri Yönetiminin (TZY) dinamiklerini değiştirmiştir. Kullanım ömrü sonu ürün sayısının artması ve bunlarla ilgili çevresel kaygılar, aynı zamanda müşteri baskılarına cevap verebilmek adına lojistiğin tersine çevrilmesine büyük özen gösterilerek Kapalı Döngü Tedarik Zinciri (KDTZ) tasarımı ve optimizasyonu üzerine ilgi artmıştır. Günümüzde hızla gelişen bilgi teknolojisi, pek çok alanda olduğu gibi tedarik zincirlerinde de doğru, yeterli ve güvenli bilgi paylaşımını sağlayarak çok daha verimli yapılar elde etme üzerine beklentileri artırmaktadır. Özellikle gıda, ilaç, vb. gibi güvenliğe duyarlı sektörler başta olmak üzere, TZY'de izlenebilirlik kritik bir unsurdur. Blok zincir teknolojisi, izlenebilirlik, şeffaflık ve güvenlik sağlayan merkezi olmayan bir kayıt platformudur ve geleneksel TZY sorunlarını hafifletme ve pozitif bir katkı sağlayacağı konusunda umut vaat etmektedir. KDTZ, geniş bir literatüre sahiptir ve bu çerçevede tedarik zinciri maliyetlerini optimize etmek için pek çok model geliştirilmiştir. Blok zincir teknolojisi dikkat çekse de, tedarik zincirine entegrasyonu üzerine odaklanan çok az uygulama çalışması vardır. Bununla birlikte, literatürün çoğu tekil tedarik zinciri ile ilgilidir ve mevcut rakip tedarik zincirlerini görmezden gelir. Ancak, günümüzün rekabetçi pazarlarında, tedarik zincirleri birkaç rekabetçi şirket tarafından birbirine entegre şeklinde oluşturulmakta ve daha fazla pazar payı elde etmek için birlikte rekabet ederek çalışmaktadır. Böyle bir ortamda, tedarik zincirleri içinde ve arasında farklı rekabet biçimleri vardır. Bu bağlamda tez çalışmasının ilk aşamasında, etkin ve verimli TZY için ileri ve tersine akış faaliyetlerinin koordinasyonunda blok zincir teknolojisinin uygulama olanakları ve nihayetinde elde edilecek kazanımlar açıklayıcı senaryolar üzerinden uygun modeller geliştirilerek gösterilmiştir. Bu doğrultuda öncelikle geleneksel bir KDTZ ağı tasarlanmış ve modellenmiştir. Ardından mevcut modele blok zincir teknolojisinin kısmen, tam olarak, ileri ve tersine akışlara ayrı ayrı uygulanması şeklinde farklı durumlar için mevcut durum ile birlikte beş ayrı senaryo oluşturularak ana model geliştirilmiş ve uygulama sonuçları analiz edilmiştir. Bu aşamada, blok zincir teknolojisinin TZY'ye etki düzeyini ortaya koyarak ilgili literatürü geliştirmek amaçlanmıştır. İkinci aşamada ise, önceki aşamada tek seviyeli olarak tasarlanan KDTZ ağı, tüm üyelerinin rekabetçi ve farklı karar vericiler olduğu kabul edilerek çok seviyeli şekilde ele alınmıştır. Buna bağlı olarak, ürün geri kazanımı için bir takım teşviklerle kullanılmış ürünleri iade etme istekliliğini artırarak sürdürülebilir tüketimi iyileştirmeye çalışan iki üretici, bir toplama & geri dönüşüm merkezi ve müşterilerden oluşan Çok Seviyeli Rekabetçi Kapalı Döngü Tedarik Zinciri (ÇSR-KDTZ) yönetiminde dağıtım ağlarının tasarımı ve optimizasyonu problemi örnek olay çalışması ile ele alınmıştır. KDTZ yönetiminde farklı amaç fonksiyonlarına sahip olan karar vericiler için uzlaşık çözüme ulaşabilmek için, öncelikle Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) yöntemlerinden Bulanık En iyi-En kötü Yöntemi (BWM) ve literatürde mevcut Etkileşimli Bulanık Programlama (EBP) yaklaşımlarından yararlanılmıştır ve ardından yeni bir etkileşimli çok seviyeli bulanık programlama yaklaşımı geliştirilerek önceki yaklaşımlar ve geliştirilen yaklaşım ile elde edilen sonuçlar analiz edilmiştir.

Limited natural resources and unconscious consumption have led to an increase in the rate of processing waste material instead of raw materials in recent years and changed the dynamics of Supply Chain Management by making the industrial environment more competitive. The interest in Closed-Loop Supply Chain (CLSC) design and optimization are increased with great care being taken to reverse logistics in order to respond to customer pressures as well as environmental concerns associated with the increasing number of end-of-life products. Nowadays, rapidly developing information technology increases expectations for obtaining much more efficient structures by providing accurate, sufficient and secure information sharing in supply chains as well as in many other fields. Traceability is a critical element in supply chain management, especially in security-sensitive sectors such as food, medicine, etc. Blockchain technology is a decentralized record platform that provides traceability, transparency and security, and it shows promise in alleviating traditional supply chain management problems and making a positive contribution. CLSC has extensive literature and many models have been developed to optimize supply chain costs. While blockchain technology is gaining attention, there are very few application studies focused on its integration into the supply chain. However, most of the literature deals with single supply chains and ignores existing competing supply chains. However, in today's competitive markets, supply chains are integrated with each other by several competitive companies and work together to gain more market share. In such an environment, there are different forms of competition within and between supply chains. In this context, in the first stage of the thesis, the application possibilities of blockchain technology in forward and reverse flows activities coordination for effective and efficient supply chain management, and the resulting gains are demonstrated by developing appropriate models through explanatory scenarios. In this direction, first of all, a traditional CLSC network was designed and modeled. Then, the main model was developed by creating four more scenarios for different situations as partial, full, forward and reverse application of the blockchain technology to the existing model besides the current situation and the application results were analyzed. At this stage, it is aimed to advance the relevant literature by exposing the effect level of blockchain technology on supply chain management. In the second stage, the CLSC network, which was designed as a single level in the previous stage, is handled in a multi-level manner, assuming that all its members are competitive and different decision-makers. Correspondingly, the problem of design and optimization of distribution networks in multi-level competitive CLSC management consisting of two producers, a collection & recycling center and customers trying to improve sustainable consumption by increasing the willingness to return used products with some incentives for product recovery is handled with a case study. In order to reach a consensus solution for decision-makers who have a different purpose in CLSC management, first of all, Fuzzy BWM, one of the multi-criteria decision-making methods and interactive fuzzy programming approaches available in the literature were used, and then a novel interactive multi-level fuzzy programming approach was developed, and the results obtained with the previous approaches and the developed approach are analyzed.