Contribution à l'optimisation de la distribution collaborative avec partage de gains sous critères de durabilité

Contribution to the optimization of collaborative distribution with profit-sharing under sustainability criteria

• Auteur / Autrice : Nassim Mrabti
• Direction : Laurent Delahoche, Nadia Hamani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 19/11/2021
• Etablissement(s) : Amiens
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des technologies innovantes (Amiens)
• Jury : Président / Présidente : Feng Chu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hamid Allaoui
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Ange Manier, Lhassane Idoumghar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transport -- Planification

Planification

Circuits de distribution

Mots clés libres

Collaboration Horizontale

Mutualisation

Problème de conception des réseaux de distribution

Durabilité

Partage de gains

Optimisation multi-Objectif

Horizontal collaboration

Pooling

Distribution network design Problem

Sustainability

Gain sharing

Multi-Objective optimization

Résumé

Les préoccupations liées au développement durable influencent de plus en plus le comportement des clients ainsi que les stratégies des entreprises. Ainsi, l'optimisation des réseaux de distribution par la collaboration horizontale devient une nécessité. Après une analyse exhaustive de la littérature, nous avons constaté que la plupart des travaux proposant des approches quantitatives abordent le niveau de décision opérationnelle par le biais de l'optimisation de la planification du transport. Par conséquent, nous traitons dans cette thèse les deux niveaux de décision : stratégique et tactique. Le premier niveau est étudié à travers le problème de conception des réseaux de distribution collaboratifs, tandis que le deuxième niveau s'intéresse au problème de répartition des coûts et des émissions de CO2. En outre, nous pensons que réduire tous les aspects de la durabilité en un seul objectif n'est pas recommandé. Dans ce contexte, nous abordons les deux problèmes en tenant compte de la durabilité économique, environnementale et sociale. Nous proposons des modèles mathématiques pour concevoir des réseaux de distribution à deux et à trois échelons. Par ailleurs, l'implication des indicateurs de durabilité lors du partage des bénéfices permet de récompenser les partenaires qui participent au mieux à la durabilité. Dans ce contexte, nous avons développé deux approches qui utilisent les niveaux de durabilité et de flexibilité de chaque partenaire dans le but de répartir d'une manière équitable les bénéfices de la collaboration. D'autre part, plusieurs scénarios sont comparés sur la base des indicateurs proposés. Au niveau de la résolution des modèles mathématiques, l'optimisation mono-objectif est effectuée d'une façon exacte et en utilisant l'algorithme génétique et le recuit simulé, tandis que l'optimisation multi-objectif est réalisée par la méthode ε-contrainte et le NSGA-II. Les résultats et les analyses obtenus montrent que la collaboration offre toujours une meilleure performance par rapport à la non-collaboration sur tous les niveaux de durabilité. Plusieurs décisions managériales sont présentées pour appliquer correctement la collaboration horizontale et améliorer davantage sa performance en termes de durabilité

Sustainability issues are increasingly influencing customer behavior and corporate strategy. Consequently, the optimization of distribution networks through horizontal collaboration is becoming a necessity. After a comprehensive review of the literature, we found that most studies proposing quantitative approaches address the operational decision level through the optimization of transport planning. Therefore, in this thesis we deal with both strategic and tactical decision levels. The first level is studied by the collaborative distribution network design problem, while the second level is studied by the cost and CO2 emission allocation problem. Furthermore, we believe that reducing all sustainability dimensions to a single objective is not desirable. In this context, we address both problems by taking into account economic, environmental and social sustainability. We have developed mathematical models to design two- and three-echelon distribution networks. In addition, the inclusion of sustainability indicators in the profit-sharing process makes it possible to reward partners who best contribute to sustainability. In this context, we have developed two approaches that use the levels of sustainability and flexibility of each partner in order to distribute the benefits of the collaboration in a fair way. Furthermore, several scenarios are compared on the basis of the proposed indicators. Regarding the resolution of the mathematical models, the single-objective optimization is carried out in an exact way and by using the genetic algorithm and the simulated annealing, while the multi-objective optimization is carried out by the ε-constraint method and the NSGA-II. The results and analyses obtained show that collaboration always provides better performance compared to non-collaboration on all sustainability levels. Several managerial decisions are presented to properly apply horizontal collaboration and further improve its sustainability performance