توسعه چارچوب پشتیبان تصمیم چندهدفه سناریومحور برای ارتقای زنجیره ارزش محصولات فاسدشدنی کشاورزی مبتنی بر تخصیص کیفیت‌محور با ملاحظات پایداری منابع

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی صنایع،دانشکده مهندسی صنایع،دانشگاه علوم و فنون مازندران،ایران.

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

3 گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران

10.48313/jqem.2026.591773.1608
چکیده
هدف : هدف این پژوهش، ارائه یک چارچوب پشتیبان تصمیم چندهدفه سناریومحور برای ارتقای زنجیره ارزش محصولات فاسدشدنی کشاورزی است؛ به‌گونه‌ای که با درنظرگیری کیفیت اولیه محصول پس از برداشت، تخصیص مناسب محصولات به مسیرهای مختلف تازه خوری و فرآوری وبازیابی ارزش از محصولات کم‌کیفیت و ضایعات از طریق تولید محصول ثانویه، ضمن کاهش اتلاف محصول و مدیریت ضایعات، ارزش اقتصادی زنجیره و پایداری منابع بهبود یابد.

روش‌شناسی پژوهش: یک مدل بهینه‌سازی چندهدفه، چنددوره‌ای و سناریومحور برای زنجیره ارزش محصولات کشاورزی ارائه شد که عدم‌قطعیت تولید و تقاضا و محدودیت بودجه حمل‌ونقل را در نظر می‌گیرد. اهداف مدل شامل بیشینه‌سازی سود و کمینه‌سازی ردپای آب و انتشار کربن است. مدل با روش محدودیت اپسیلون در نرم‌افزار GAMS حل و اعتبار آن از طریق تحلیل حساسیت بررسی شد.

یافته‌ها: نتایج حاصل از مطالعه موردی زنجیره ارزش محصول گوجه فرنگی اسنتان مازندران مبتنی بر داده‌های بازار و نظر خبرگان، نشان داد که مدل پیشنهادی توانایی ایجاد توازن میان اهداف اقتصادی و زیست‌محیطی را در شرایط مختلف عدم‌قطعیت دارد. نتایج حالت پایه، سودآوری زنجیره ارزش و برتری درآمدها نسبت به هزینه‌ها را تأیید کرد. تحلیل حساسیت نشان داد که قیمت محصولات تازه و فرآوری‌شده بیشترین اثر را بر عملکرد اقتصادی دارند، در حالی‌که ظرفیت فرآوری عامل محدودکننده اصلی سیستم نیست. همچنین، بررسی پارامتر تبدیل فرآوری نشان داد که افزایش بازده تنها در صورت وجود تقاضای کافی برای محصول فرآوری‌شده می‌تواند به بهبود عملکرد اقتصادی منجر شود.

اصالت/ارزش افزوده علمی: نوآوری پژوهش در ارائه یک چارچوب پشتیبان تصمیم چندهدفه سناریومحور است که تخصیص کیفیت‌محور، مدیریت و بازیافت ضایعات و اهداف پایداری را در چارچوبی یکپارچه ترکیب می‌کند. این چارچوب به تصمیم‌گیری هماهنگ برای کاهش اتلاف، افزایش ارزش افزوده و ارتقای پایداری زنجیره کمک می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Developing a Scenario-Based Multi-Objective Decision Support Framework for Quality-Based Value Chain Upgrading of Perishable Agricultural Products under Resource Sustainability Considerations

نویسندگان English

Javad Mahdavivaraki 1
Babak Shirazi 2
Ali Tajdin 1
Hamed Fazlallahtabar 3
1 Department of Industrial Engineering, Faculty of Industrial Engineering, Mazandaran University of Science and Technology, Babol, iran.
2 Department of Industrial Engineering, Mazandaran University of Science and Technology, Babol, Iran
3 Department of Industrial Engineering, School of Engineering, Damghan University, Damghan, Iran
چکیده English

Purpose: This study aims to develop a scenario-based multi-objective decision support framework for upgrading the value chain of perishable agricultural products. The proposed framework incorporates the initial post-harvest quality of products to enable appropriate allocation among different pathways, including fresh consumption, processing, and value recovery from low-quality products and waste through secondary product generation. This approach contributes to reducing product losses, improving waste management, enhancing the economic value of the value chain, and promoting resource sustainability.

Methodology: A multi-objective, multi-period, and scenario-based optimization model was developed for the agricultural value chain, incorporating production and demand uncertainties as well as transportation budget constraints. The model objectives include maximizing total profit while minimizing the water footprint and carbon emissions. The proposed model was solved using the ε-constraint method in GAMS, and its validity and robustness were evaluated through sensitivity analysis.

Findings: The results obtained from the case study of the tomato product value chain in Mazandaran Province, based on market data and expert judgments, demonstrated that the proposed model is capable of achieving a balance between economic and environmental objectives under various uncertainty conditions. The baseline scenario results confirmed the profitability of the value chain and the dominance of revenues over costs. Sensitivity analysis revealed that the prices of fresh and processed products have the greatest impact on economic performance, while processing capacity is not the primary limiting factor of the system. Furthermore, the investigation of the processing conversion parameter indicated that increasing yield can improve economic performance only when sufficient demand exists for processed products.

Originality/Value: The main contribution of this study lies in developing a Scenario-based multi-objective decision support framework that integrates quality-based product allocation, waste management and recovery, and sustainability objectives within a unified framework. This framework facilitates coordinated decision-making to reduce product losses, enhance value creation, and improve the overall sustainability of the agricultural value chain.

کلیدواژه‌ها English

Quality-based allocation
resource sustainability
agricultural value chain
Scenario-based multi-objective decision support framework
uncertainty

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 10 آبان 1405