مدل‌سازی زنجیره تأمین سرد واکسن کووید-۱۹ تحت ریسک‌های عملیاتی و اختلالی: رویکرد شبیه‌سازی- بهینه‌سازی چند معیاره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی صنایع، دانشگاه علوم و فنون مازندران، بابل، ایران.

2 دانشکده مهندسی صنایع دانشگاه علوم و فنون مازندران . بابل . ایران

10.48313/jqem.2026.568156.1598
چکیده
هدف: زنجیر‌ه‌تامین سرد واکسن به عنوان یک سیستم خدماتی– عملیاتی حساس به کیفیت، نقش حیاتی در تضمین تحویل به‌موقع، حفظ اثربخشی واکسن و کاهش ضایعات ایفا می‌کند. بروز ریسک‌های عملیاتی و اختلالی موجب افزایش نوسانات فرایندی، کاهش قابلیت اطمینان سیستم و افت کیفیت خدمت‌رسانی می‌شود. هدف این پژوهش، ارائه یک چارچوب کیفیت‌محور برای مدل‌سازی و بهینه‌سازی زنجیر‌ه‌تامین سرد واکسن کووید-۱۹ با تمرکز بر شاخص‌های عملکرد کیفیت، تحت شرایط عدم‌قطعیت است.

روش‌شناسی پژوهش: در این پژوهش، یک چارچوب نوین از رویکرد شبیه‌سازی- بهینه‌سازی چنددوره‌ای و چندکالایی برای تصمیم‌گیری در مدیریت موجودی، تخصیص و توزیع واکسن، تحت ریسک‌های عملیاتی و اختلالی توسعه یافته است. این رویکرد، شبیه‌سازی عامل‌بنیان را با تکنیک‌های بهینه‌سازی ادغام می‌کند. شبیه‌سازی‌ها بر اساس سناریوی اختلال در وسیله حمل‌و‌نقل و اختلال در عرضه واکسن تنظیم شده و با مساله بدون اختلال مورد مقایسه قرار می‌گیرند.

یافته‎ها: نتایج با استفاده از برخی شاخص‌های کلیدی عملکرد از جمله زمان مورد انتظار تحویل واکسن، سطح خدمات، فساد واکسن به دلیل خرابی وسیله نقلیه و پارامترهای مالی ارزیابی می‌شوند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که سناریوی بدون اختلال، بالاترین سطح خدمات (0.82) و بیشترین پایداری عملکرد را دارا می‌باشد، در حالی که اختلالات وسیله نقلیه منجر به فساد 8.9 میلیون دوز واکسن گردید و اختلالات در عرضه واکسن نیز منجر به پایین‌ترین سطح خدمات (۰٫۷۶) شد. اعتبارسنجی آماری نیز با استفاده از روش آزمون علامت زوجی، اهمیت این تفاوت‌ها را در سطح اطمینان ۹۵% تأیید کرد.

اصالت/ارزش افزوده علمی: پژوهش حاضر با رویکرد مهندسی کیفیت، زنجیر‌ه‌تامین واکسن را به‌عنوان یک سیستم خدمت‌رسانی حساس به نوسانات فرایندی تحلیل نموده و چارچوبی برای مدیریت ریسک مبتنی بر کیفیت ارائه می‌دهد. نتایج می‌تواند در سیاست‌گذاری جهت بهبود قابلیت اطمینان، کاهش هزینه‌های کیفیت و افزایش تاب‌آوری سیستم‌های توزیع واکسن در شرایط بحرانی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Modeling COVID-19 Vaccine Cold Supply Chain Under Operational and Disruption Risks: A Multi-Criteria Simulation-Optimization Approach

نویسندگان English

Mojtaba Akbari 1
Ali Tajdin 2
Iraj Mahdavi 1
Babak Shirazi 1
1 1Department of Industrial Engineering, Mazandaran University of Science and Technology, Babol, Iran
2 Department of Industrial Engineering Mazandaran University of Science and Technology. Babol. Iran
چکیده English

Purpose: The vaccine cold supply chain, as a quality-sensitive service–operational system, plays a critical role in ensuring timely delivery, maintaining vaccine efficacy, and minimizing wastage. The occurrence of operational and disruption risks intensifies process variability, undermines system reliability, and degrades service quality. The objective of this study is to develop a quality-oriented framework for the modeling and optimization of the COVID-19 vaccine cold supply chain, with a particular emphasis on quality-related performance indicators under conditions of uncertainty.

Methodology: In this study, a novel multi-period and multi-product simulation–optimization framework is developed to support decision-making in vaccine inventory management, allocation, and distribution under operational and disruption risks. The proposed approach integrates agent-based simulation with optimization techniques. The simulations are configured based on scenarios involving transportation disruptions and vaccine supply disruptions and are benchmarked against a disruption-free case.

Findings: The results are evaluated using several key performance indicators, including the expected vaccine delivery time, service level, vaccine wastage due to vehicle failures, and financial metrics. The simulation results indicate that the disruption-free scenario achieves the highest service level (0.82) and greatest degree of performance robustness, whereas transportation disruptions result in the spoilage of 8.9 million vaccine doses, and vaccine supply disruptions lead to the lowest service level (0.76). Statistical validation using the paired sign test further confirms the significance of these differences at the 95% confidence level.

Originality/Value: The present study adopts a quality engineering perspective to analyze the vaccine supply chain as a service system sensitive to process variability and proposes a quality-driven risk management framework. The findings provide practical insights for policymakers to enhance system reliability, reduce quality-related costs, and improve the resilience of vaccine distribution systems under crisis conditions.

کلیدواژه‌ها English

COVID-19 vaccine cold supply chain
Simulation-optimization
Operational and disruption risks
Quality engineering

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 19 خرداد 1405