DOI: https://doi.org/10.1080/00207543.2026.2656951
تاريخ النشر: 2026-04-10
المؤلف: Reza Alikhani وآخرون
الموضوع الرئيسي: مرونة سلسلة التوريد وإدارة المخاطر
نظرة عامة
تبحث هذه الورقة البحثية في ديناميات التعاون الأفقي في شبكات التوزيع، مع التركيز على الأهمية المزدوجة للكفاءة من حيث التكلفة والثقة في تشكيل التحالفات. تقدم نموذج تحسين قوي متعدد الأهداف من مرحلتين (TSRO) يأخذ في الاعتبار تكاليف التعاون ومستويات الثقة بين الناقلين، مع معالجة التحديات التي تطرحها عدم اليقين والاضطرابات المحتملة. يكشف النموذج أن قرارات التحالف في المرحلة الأولى تتأثر بالثقة، مما يؤثر على جدوى التحالف وتدفقات الموارد في مواجهة الاضطرابات. يتم استخدام نهج قائم على التحليل لتدبير أحجام التحالفات الواقعية، مما يوضح أن التحالفات الجزئية مع ثقة عالية بين الشركات يمكن أن تؤدي إلى تكاليف إجمالية أقل وتقليل التعرض للاضطرابات مقارنة بالتحالفات الكبرى.
تؤكد النتائج أن الثقة هي محرك تشغيل حاسم في تشكيل التحالفات، تؤثر ليس فقط على الجدوى ومشاركة المعلومات ولكن أيضًا على مرونة الشبكة ضد الاضطرابات. تحدد الدراسة حجم التحالف الأمثل لشبكات التوزيع التعاونية، حيث تتجاوز تكاليف التنسيق والمعاملات المدخرات من النقل. تبرز أهمية الاستثمار الاستراتيجي في بناء الثقة في مراكز التوزيع الرئيسية لتعزيز استقرار التحالفات. في النهاية، توفر الأبحاث أدوات تحليلية قيمة ورؤى إدارية، تشجع مديري سلسلة التوريد على تحقيق التوازن بين تكوينات التحالف وجهود بناء الثقة لتعزيز العمليات التعاونية المرنة والفعالة من حيث التكلفة.
مقدمة
تناقش مقدمة الورقة البحثية مفهوم التعاون الأفقي (HC) كنهج استراتيجي للشركات التي تهدف إلى تقليل تكاليف التوزيع وتعزيز الكفاءة اللوجستية. من خلال تشكيل التحالفات وتنفيذ خطط تشغيلية مشتركة، يمكن للشركات تحقيق وفورات كبيرة في التكاليف—تتراوح من 9% إلى 30% أقل من إجمالي تكاليف التوزيع مقارنة بالعمليات الفردية. لا يعزز HC الكفاءة من حيث التكلفة فحسب، بل يساهم أيضًا في الاستدامة من خلال تقليل انبعاثات CO₂ وغيرها من الآثار البيئية المرتبطة بالنقل. توضح أمثلة بارزة، مثل التعاون بين بروكتر وغامبل وتوبروير، وكيمبرلي-كلارك ويونيليفر، الإمكانية لتحسين الموارد والفوائد البيئية من خلال البنية التحتية المشتركة.
على الرغم من مزايا HC، فإن اعتماده على نطاق واسع يعيقه تحديات إدارية وتشغيلية، بما في ذلك بناء الثقة بين الشركاء، والمفاوضات المعقدة، والحاجة إلى أنظمة تنسيق ومعلومات فعالة. تسلط الورقة الضوء على أن تكاليف التعاون، التي تزداد بشكل غير خطي مع حجم التحالف وتنوع الشركاء، هي حاسمة لنجاح مبادرات HC. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد الثقة كعامل محوري يؤثر على استقرار التعاون، حيث تسهل تبادل المعلومات الأساسية. تحدد المقدمة ثلاث فجوات رئيسية في الأدبيات الحالية: النمذجة غير الكافية لتكاليف التعاون، والمعالجة النوعية للثقة، وغياب الاعتبار لعدم اليقين في نتائج التحالف. لمعالجة هذه الفجوات، تقترح الدراسة نهج تحسين قوي متعدد الأهداف من مرحلتين (TSRO) يهدف إلى تقليل التكاليف مع زيادة مستويات الثقة بين أعضاء التحالف، مما يعزز مرونة شبكات سلسلة التوريد التعاونية.
الطرق
توضح قسم المنهجية النهج المنهجي المستخدم في البحث. يتناول تصميم التجربة، بما في ذلك اختيار المشاركين، وتقنيات جمع البيانات، والأساليب التحليلية. استخدمت الدراسة إطارًا كميًا، مع استخدام أدوات إحصائية لتقييم العلاقات بين المتغيرات. تم إعطاء اهتمام خاص لضمان موثوقية وصلاحية القياسات، مع تنفيذ ضوابط مناسبة للتخفيف من التحيزات المحتملة.
تم جمع البيانات من خلال استبيانات منظمة وتجارب، مع التركيز على الحصول على نتائج قوية وقابلة للتعميم. شمل التحليل تطبيق نماذج الانحدار لتحديد المتنبئين المهمين وتقييم قوة الارتباطات بين المتغيرات قيد الدراسة. تم تصميم المنهجية لتسهيل فهم شامل للظواهر المدروسة، مما يساهم في تعزيز المعرفة الحالية في هذا المجال.
النتائج
تقيّم قسم النتائج أداء وقابلية توسيع خوارزمية التحالف المعزز وتوليد الأعمدة (C&CG) المطبقة على نموذج تصميم شبكة قائم على التحالف القوي. يتضمن التحليل مقاييس حسابية مثل وقت وحدة المعالجة المركزية، وعدد التكرارات، وفجوات الأمثل لكل من المشكلة الرئيسية (MP) والمشكلة الفرعية المزدوجة (Dual SP) عبر أحجام الحالات المتغيرة. تشير النتائج إلى أن الخوارزمية تتعامل بكفاءة مع كل من الحالات الصغيرة والكبيرة، محققة فجوة أمثلية بنسبة 0% حتى مع زيادة تعقيد المشكلة. من الجدير بالذكر أن التحالفات التي تضم أكثر من خمسة ناقلين لم تظهر في الحلول المثلى، مما يشير إلى أن توسيع عدد الناقلين لن يعزز هياكل التحالف ولكن سيزيد من المتطلبات الحسابية.
علاوة على ذلك، يناقش القسم تأثير تكوينات الشبكة المختلفة على الأداء التشغيلي. تم تحليل ثلاثة سيناريوهات هيكلية—نادرة (S1)، مركزية (S2)، وكثيفة (S3). أدت التكوينات النادرة إلى تكاليف إجمالية أعلى بسبب محدودية مرونة التوجيه، بينما أدى نموذج المركزية إلى زيادة تكاليف النقل بسبب تركيز التدفقات من خلال مركز توزيع مركزي واحد (DC). على العكس، حسّن التكوين الكثيف خيارات التوجيه ومستويات الثقة بين الشركاء ولكنه لم يقلل بالضرورة من التكاليف الإجمالية بسبب الطبيعة الثابتة لمواقع العقد والمسافات. تشير الاستقرار في عدد التحالفات عبر السيناريوهات إلى أن تشكيل التحالف يتأثر بشكل أساسي بالثقة وتكاليف التعاون بدلاً من طوبولوجيا الشبكة. بشكل عام، تؤكد النتائج على الدور الحاسم لبنية الشبكة في تشكيل الكفاءة التشغيلية، بينما تظل إطار النمذجة قابلة للتكيف مع تكوينات جغرافية متنوعة.
المناقشة
في قسم المناقشة من الورقة، يقوم المؤلفون بإجراء مراجعة شاملة للأدبيات لوضع دراستهم في سياق ثلاثة مجالات حاسمة: تكاليف التعاون في التعاون الأفقي (HC)، ديناميات الثقة في HC، وتطبيق تحسين قوي من مرحلتين (TSRO) مع خوارزميات قطع وتوليد الأعمدة (C&CG) في تصميم شبكة سلسلة التوريد. يحددون فجوات بحثية كبيرة، لا سيما النمذجة غير الكافية لتكاليف التعاون والثقة كمعايير قابلة للقياس، فضلاً عن نقص أطر تحسين قوية تأخذ في الاعتبار عدم استقرار التحالف.
تكشف النتائج أنه بينما تُعتبر تكاليف التعاون عوائق أمام نجاح HC، فإنها غالبًا ما تُهمل في النماذج الكمية، التي تعطي الأولوية عادةً لتقليل تكاليف النقل. يبرز المؤلفون أن هذه التكاليف تتصاعد بشكل غير خطي مع حجم التحالف، مما يعقد ديناميات التحالف. بالإضافة إلى ذلك، يتم التأكيد على الثقة كعنصر أساسي لجدوى التحالف، ومع ذلك لا تزال غير مدمجة بشكل جيد في النماذج الحالية. يقترح المؤلفون نهجًا جديدًا يقيس الثقة باستخدام معايير قابلة للرصد ويقوم بإدماجها في إطار عمل TSRO متعدد الأهداف، مما يعالج الفجوة الحاسمة في نمذجة الثقة وتأثيرها على استقرار التحالف.
علاوة على ذلك، ينتقد المؤلفون التطبيقات الحالية لـ TSRO وC&CG، التي تركز بشكل أساسي على عدم اليقين التشغيلي بينما تتجاهل المخاطر العلائقية والسلوكية المرتبطة باضطرابات التحالف. من خلال تضمين عدم الاستقرار المدفوع بالثقة في إطار تحسينهم، تعزز الدراسة فهم تصميم سلسلة التوريد القائم على التحالف، مما يوفر لصانعي القرار أدوات تعكس بشكل أفضل تعقيدات بيئات اللوجستيات التعاونية. لا يعزز هذا النهج المتكامل الرؤى النظرية فحسب، بل يوفر أيضًا إرشادات عملية لتحسين تكوينات التحالف بطريقة فعالة من حيث التكلفة وحساسة للثقة.
القيود
تسلط القيود المفروضة على النموذج المقترح الضوء على عدة مجالات للبحث المستقبلي التي يمكن أن تعزز فهم الشبكات التعاونية لسلسلة التوريد. أولاً، يمكن تخفيف فرضية الثقة الخارجية لتضمين آلية ثقة ديناميكية تتطور من خلال التفاعلات المتكررة داخل التحالفات. سيسمح ذلك بتحديث الثقة بناءً على مقاييس الأداء، أو الاستجابة، أو سلوكيات تبادل البيانات، مما يسهل استكشاف كيفية تكيف هياكل التحالف مع مرور الوقت استجابةً للديناميات العلائقية.
ثانيًا، يركز النموذج على أفق تخطيط واحد متجاهلاً إعادة التفاوض الدورية المتأصلة في التعاون في العالم الحقيقي. سيمكن توسيع النموذج إلى إطار عمل متعدد المراحل أو أفق متداول من تحليل دخول وخروج التحالف استجابةً لتغير ظروف العمل، مما يعزز فهم استقرار التعاون على المدى الطويل. بالإضافة إلى ذلك، بينما يتم حاليًا نمذجة تكاليف التعاون والمعاملات كدوال غير خطية لحجم التحالف، تظل التقديرات التجريبية معقدة. يمكن أن تستفيد الأبحاث المستقبلية من منهجيات مدفوعة بالبيانات، مثل النماذج الاقتصادية أو نماذج التعلم الآلي، لتقدير هذه التكاليف بدقة أكبر باستخدام مصادر البيانات التاريخية. أخيرًا، يمكن أن يوفر دمج وجهات نظر نظرية الألعاب والسلوكيات حول اضطراب التحالف رؤى حول الخيارات الاستراتيجية التي تؤثر على استقرار التحالف، خاصة في البيئات التنافسية حيث قد ينسحب الشركاء عمدًا. سيمكن معالجة هذه القيود من تطوير آليات أكثر قوة لإدارة التعاون الحساس للثقة.
DOI: https://doi.org/10.1080/00207543.2026.2656951
Publication Date: 2026-04-10
Author(s): Reza Alikhani et al.
Primary Topic: Supply Chain Resilience and Risk Management
Overview
This research paper investigates the dynamics of horizontal collaboration in distribution networks, emphasizing the dual importance of cost efficiency and trust in coalition formation. It introduces a bi-objective, two-stage robust optimization (TSRO) model that accounts for collaboration costs and trust levels among carriers, addressing the challenges posed by uncertainty and potential disruptions. The model reveals that first-stage coalition decisions are influenced by trust, which affects coalition feasibility and recourse flows in the face of disruptions. A decomposition-based solution approach is employed to manage realistic coalition sizes, demonstrating that partial coalitions with high inter-firm trust can yield lower total costs and reduced disruption exposure compared to larger grand coalitions.
The findings underscore that trust is a critical operational driver in coalition formation, influencing not only feasibility and information sharing but also the resilience of the network against disruptions. The study identifies an optimal coalition size for collaborative distribution networks, beyond which the costs of coordination and transactions outweigh transportation savings. It highlights the significance of strategically investing in trust-building at key distribution centers to enhance coalition stability. Ultimately, the research provides valuable analytical tools and managerial insights, encouraging supply chain managers to balance coalition configurations with trust-building efforts to foster resilient and cost-effective collaborative operations.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the concept of horizontal collaboration (HC) as a strategic approach for companies aiming to reduce distribution costs and enhance logistical efficiency. By forming coalitions and executing joint operational plans, companies can achieve significant cost savings—ranging from 9% to 30% lower total distribution costs compared to individual operations. HC not only promotes cost efficiency but also contributes to sustainability by reducing CO₂ emissions and other environmental impacts associated with transportation. Notable examples, such as the collaborations between Procter & Gamble and Tupperware, and Kimberly-Clark and Unilever, illustrate the potential for resource optimization and environmental benefits through shared infrastructure.
Despite the advantages of HC, its widespread adoption is hindered by managerial and operational challenges, including trust-building among partners, complex negotiations, and the need for effective coordination and information systems. The paper highlights that collaboration costs, which increase nonlinearly with coalition size and partner diversity, are critical to the success of HC initiatives. Additionally, trust is identified as a pivotal factor influencing collaboration stability, as it facilitates the exchange of essential information. The introduction outlines three key gaps in the existing literature: the inadequate modeling of collaboration costs, the qualitative treatment of trust, and the lack of consideration for uncertainty in coalition outcomes. To address these gaps, the study proposes a bi-objective two-stage robust optimization (TSRO) approach aimed at minimizing costs while maximizing trust levels among coalition members, thereby enhancing the resilience of collaborative supply chain networks.
Methods
The methodology section outlines the systematic approach employed in the research. It details the experimental design, including the selection of participants, data collection techniques, and analytical methods. The study utilized a quantitative framework, employing statistical tools to assess the relationships between variables. Specific attention was given to ensuring the reliability and validity of the measurements, with appropriate controls implemented to mitigate potential biases.
Data were collected through structured surveys and experiments, with a focus on obtaining robust and generalizable results. The analysis involved the application of regression models to identify significant predictors and to evaluate the strength of associations among the variables under investigation. The methodology was designed to facilitate a comprehensive understanding of the phenomena studied, ultimately contributing to the field’s existing body of knowledge.
Results
The results section evaluates the performance and scalability of the enhanced Coalition and Column Generation (C&CG) algorithm applied to a robust coalition-based network design model. The analysis includes computational metrics such as CPU time, iteration counts, and optimality gaps for both the Master Problem (MP) and the Dual Subproblem (Dual SP) across varying instance sizes. The findings indicate that the algorithm efficiently handles both small and large instances, achieving a 0% optimality gap even as the complexity of the problem increases. Notably, coalitions larger than five carriers did not emerge in optimal solutions, suggesting that expanding the number of carriers would not enhance coalition structures but would increase computational demands.
Further, the section discusses the impact of different network configurations on operational performance. Three structural scenarios—sparse (S1), hub-and-spoke (S2), and dense (S3)—were analyzed. The sparse configuration resulted in higher total costs due to limited routing flexibility, while the hub-and-spoke model led to increased transportation costs due to flow concentration through a single central distribution center (DC). Conversely, the dense configuration improved routing options and trust levels among partners but did not necessarily minimize total costs due to the fixed nature of node locations and distances. The stability in the number of coalitions across scenarios indicates that coalition formation is primarily influenced by trust and collaboration costs rather than network topology. Overall, the results underscore the critical role of network structure in shaping operational efficiency, while the modeling framework remains adaptable to various geographic configurations.
Discussion
In the discussion section of the paper, the authors conduct a comprehensive literature review to contextualize their study within three critical domains: collaboration costs in horizontal collaboration (HC), trust dynamics in HC, and the application of Two-Stage Robust Optimization (TSRO) with Cut and Column Generation (C&CG) algorithms in supply chain network design. They identify significant research gaps, particularly the inadequate operationalization of collaboration costs and trust as measurable parameters, as well as the lack of robust optimization frameworks that account for coalition instability.
The findings reveal that while collaboration costs are recognized as barriers to HC success, they are often overlooked in quantitative models, which typically prioritize transportation cost minimization. The authors highlight that these costs escalate non-linearly with coalition size, complicating coalition dynamics. Additionally, trust is emphasized as a foundational element for coalition viability, yet it remains poorly integrated into existing models. The authors propose a novel approach that quantifies trust using observable criteria and incorporates it into a bi-objective TSRO framework, thereby addressing the critical gap in modeling trust and its impact on coalition stability.
Furthermore, the authors critique the current applications of TSRO and C&CG, which primarily focus on operational uncertainties while neglecting the relational and behavioral risks associated with coalition disruptions. By embedding trust-driven instability into their optimization framework, the study advances the understanding of coalition-based supply chain design, offering decision-makers tools that better reflect the complexities of collaborative logistics environments. This integrated approach not only enhances theoretical insights but also provides practical guidance for optimizing coalition configurations in a cost-efficient and trust-sensitive manner.
Limitations
The limitations of the proposed model highlight several areas for future research that could enhance understanding of collaborative supply chain networks. Firstly, the assumption of exogenous trust could be relaxed to incorporate a dynamic trust mechanism that evolves through repeated interactions within coalitions. This would allow for trust to be updated based on performance metrics, responsiveness, or data-sharing behaviors, thereby facilitating exploration of how coalition structures adapt over time in response to relational dynamics.
Secondly, the model’s focus on a single planning horizon overlooks the periodic renegotiation inherent in real-world collaborations. Extending the model to a multi-stage or rolling-horizon framework would enable analysis of coalition entry and exit in response to changing business conditions, thereby enriching the understanding of long-term collaboration stability. Additionally, while collaboration and transaction costs are currently modeled as nonlinear functions of coalition size, empirical estimation remains complex. Future research could leverage data-driven methodologies, such as econometric or machine learning models, to more accurately estimate these costs using historical data sources. Lastly, incorporating game-theoretic and behavioral perspectives on coalition disruption could provide insights into strategic choices affecting coalition stability, particularly in competitive environments where partners may intentionally withdraw. Addressing these limitations will allow for the development of more robust mechanisms for managing trust-sensitive collaborations.