Meta-Heuristic Approach for Network Optimization Problem in Green Supply Chain Management / Yeşil Tedarik Zinciri Yönetiminde Ağ Optimizasyonu Problemine Meta-Sezgisel Yaklaşım

Year 2016, Volume: 12 Issue: 3, 449 - 457, 26.12.2016

Seval Ene , Nursel Öztürk

Abstract

The importance of sustainability and environmental
friendly business strategies, which aims to minimize negative impact on the
environment, is increased recently due to legislation, scarcity in natural
resources and increased environmental problems. Environmental and green
practices in supply chain management are of strategic importance for many
industry fields. Green supply chain network optimization problem is a critical
research area regarding the contribution on environmental performance of a
chain in long term and operational levels. This paper addresses the green
supply chain network optimization problem. The purpose of this paper is
determining location and number of facilities and product flow assignment
decisions in terms of environmental impact minimization. In the scope of this
paper, particle swarm optimization algorithm and genetic algorithm are
developed to solve the green supply chain network optimization problem. In
numerical experiments, firstly, the proposed algorithms are tested with small sized
problem. The effects of objective functions of cost minimization and
environmental impact minimization on network decisions are also analysed with
the small sized problem. Then, the performance of the algorithms is assessed
with larger sized problems. Experimental results of the proposed meta-heuristic
algorithms showed that the algorithms give effective solutions to the problem
in short processing times. Attained results indicate that the proposed
algorithms can be applied to supply chains of several industries successfully.

Doğal kaynakların azaldığı ve çevresel problemlerin arttığı
günümüzde, yürürlüğe giren yasal düzenlemelerin de etkisiyle, iş süreçlerinin
çevreye olan olumsuz etkilerini azaltmak amacıyla yürütülen çevreye duyarlı
stratejiler ve sürdürülebilirlik ile ilgili çalışmalar önem kazanmıştır.
Tedarik zinciri yönetiminde de çevre dostu veya yeşil uygulamalar pek çok
endüstri alanı için stratejik bir konudur. Tedarik zincirinde ağ optimizasyonu
problemi, yeşil tedarik zincirlerinin uzun vadede veya operasyonel
uygulamalarda yaratacağı çevresel etki performansına katkısı sebebiyle önemli
bir çalışma alanıdır. Bu çalışmada, yeşil tedarik zincirinde ağ optimizasyonu
problemi ele alınmıştır. Çalışmanın amacı, tasarlanacak tedarik zinciri ağında,
çevre üzerindeki olumsuz etkiyi minimize edecek şekilde açılacak tesislerin
yerine, sayısına ve aşamalar arası ürün akış miktarlarına karar vermektir. Çalışma
kapsamında yeşil tedarik zinciri ağ optimizasyonu probleminin çözümü için
meta-sezgisel algoritmalardan parçacık sürü algoritması ve genetik algoritmalar
önerilmiştir. Probleme özgü tasarlanan algoritmalar öncelikle küçük boyutlu
probleme uygulanarak test edilmiştir. Ayrıca, örnek problem üzerinde, toplam
maliyet minimizasyonu ve çevresel etki minimizasyonu amaç fonksiyonlarının ağ
optimizasyonu kararlarına etkisi analiz edilmiştir.  Ardından, önerilen algoritmalar farklı
boyutlardaki problem setlerine uygulanarak büyük boyutlu problemlerde
algoritmaların performansı incelenmiştir. Problemin çözümü için önerilen
meta-sezgisel algoritmalar ile yapılan deneysel çalışmalar sonucunda tasarlanan
algoritmaların kısa işlem sürelerinde başarılı sonuçlar ürettiği görülmüştür.
Elde edilen sonuçlar, önerilen algoritmaların, farklı endüstrilerin tedarik
zincirlerine uyarlanarak uygulanabilir olduğunu göstermektedir.

Keywords

Genetic algorithms, green supply chain management, meta-heuristic algorithms, network optimization, particle swarm optimization algorithm

References

• Aksoy A.; Küçükoğlu İ.; Ene S.; Öztürk N. Integrated Emission and Fuel Consumption Calculation Model for Green Supply Chain Management. Procedia – Soc. Behav. Sci. 2014; 109, 1106-1109.