ارائه مدل بهينه‌سازي استوار به‌منظور طراحي زنجيره تأمين خون جامع تحت شرايط عدم‌قطعيت عرضه و تقاضا

Presenting a Robust Optimization Model to Design a Comprehensive Blood Supply Chain under Supply and Demand Uncertainties

خون يك كالاي حياتي است و كمبود آن در زنجيره تأمين نظام سلامت خون مسئله‌ساز و مصيبت‌بار خواهد بود. هرگونه پيشرفت در عملكرد زنجيره تأمين نظام سلامت به ميزان زيادي باعث صرفه‌جويي در هزينه سيستم سلامت مي­شود و از همه مهم‌تر اينكه جان انسان‌‌‌‌‌‌هاي زيادي را نجات خواهد داد؛ بنابراين در اين پژوهش زنجيره تأمين خون به‌صورت مدل رياضي برنامه‌ريزي غيرخطي مختلط شامل مراحل جمع‌آوري، فرآوري و توزيع خون و محصولات خوني با درنظر گرفتن طول­عمر و سن تقاضا، طراحي ‌شده است كه به دنبال كاهش هزينه‌‌‌‌‌‌هاي متحمل بر زنجيره تأمين و نيز كاهش كمبود محصولات خوني مي‌باشد. ازآنجا‌كه همواره احتمال تغييرات ذاتي در بسياري از پارامتر‌‌‌‌‌‌هاي مسئله از جمله عرضه و تقاضا وجود دارد، از روش بهينه‌سازي استوار به‌منظور مقابله با اين عدم­اطمينان در زنجيره تأمين استفاده شده است. مدل طراحي‌شده ابتدا با مثال عددي و در اندازه­هاي كوچك به‌صورت حل دقيق و در اندازه بزرگ توسط الگوريتم‌‌‌‌‌‌هاي فراابتكاري وال و رقابت استعماري حل ‌شده و نتايج حل الگوريتم‌‌‌‌‌‌ها ارائه گرديده است. در پايان يك مطالعه موردي براي بررسي كاربرد مدل صورت گرفته است است.

Neglecting the supply chain management of perishable goods could create a lot of costs for organizations and companies. Blood is a perishable product in the healthcare supply chain, the shortage of which could prove quite problematic and disastrous. Any improvements in the blood supply chain management operations may increase service efficiency and decrease the cost of the healthcare system, saving the lives of lots of people. In this paper, a mixed-integer nonlinear programming model is proposed for comprehensive blood supply chain management, which includes gathering, processing and distributing blood and blood products by taking into account the demand lifetime and age. This model aims at decreasing supply chain costs and blood product deficiency. Robust optimization is utilized to take into account the inherent uncertainty and volatility of the demand and supply. The proposed model is first tested on a small-scale numerical example in GAMS software. Then a large-scale problem is solved using Whale and Imperialist Competition algorithms and the results are compared. In addition, a case study is presented to show the applicability of the proposed model.