Multi agent simulation for decision support in supply chains risk management
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Date
2024
Journal Title
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Volume Title
Publisher
University of Oum El Bouaghi
Abstract
Supply chain risk management (SCRM) is a vital component of contemporary supply chain
management. This is because supply chain disruptions (SC) can have significant and detrimental
effects, such as financial losses, reputational damage, and even the failure of a business.
Nonetheless, implementing SCRM can be difficult due to the intricate and unpredictable
nature of SC operations. These operations involve a variety of entities, geographies, and
processes, thereby introducing complexity and uncertainty to the task of SCRM. In order to
implement effective SCRM, it is necessary to identify, evaluate, and mitigate various sources
of risk in real-time, including control, process, demand, and supply risks. However, currently
there is no comprehensive decision support system (DSS) that can assist decision-makers in
all the stages of the SCRM process. Although several risk assessment mechanisms exist, they
are not capable of handling the complexity of SCRM-related issues in real-time. Furthermore,
existing DSSs tend to focus on specific aspects of SCRM and do not take into account the entire
process. Therefore, there is a need for a more holistic approach that can deal with the intricacies
and uncertainties of SCRM-related issues, and provide decision-makers with up-to-date
information to make well-informed decisions. The proposed framework, NeutroMAS4SCRM,
combines Neutrosophic Data AHP with a multi-agent system (MAS) to manage supply chain
risks (SCRs) more effectively. It leverages the MAS for prompt coordination and response,
and the NDAHP technique for event extraction from current datasets and risk evaluation.
The framework can identify potential risks that require comprehensive risk management and
classify them based on predefined criteria using the NDAHP approach, which surpasses
the limitations of vagueness, uncertainty, and complexity. Moreover, it immediately notifies
relevant individuals of unexpected changes and utilizes simulation methods to establish a
quantitative risk assessment and control system. The proposed MAS for the supply chain
is implemented on the JADE agent platform, where message content based on FIPA-ACL is
specified using a dedicated AgentSCRM ontology. The simulation-based DSS evaluates the
framework by assessing cost risks and harmful effects, determining its efficacy in assisting
companies to manage risks efficiently. The simulation results demonstrated that the Neutro-
MAS4SCRM framework can effectively decrease risk costs. In conclusion, NeutroMAS4SCRM
is a promising tool for decision-makers seeking to enhance their SCRM strategies and improve
their capabilities to address unforeseen risks.
La gestion des risques de la chaîne d’approvisionnement (SCRM) est un élément essentiel
de la gestion contemporaine de la chaîne d’approvisionnement. Cela s’explique par les
perturbations de la chaîne d’approvisionnement (SC) qui peuvent avoir des effets significatifs
et néfastes. Néanmoins, la mise en oeuvre de la SCRM peut être difficile en raison de la nature
complexe et imprévisible des opérations de sc. Ces opérations impliquent une variété d’entités,
de géographies et de processus, introduisant ainsi complexité et incertitude dans la tâche de
la SCRM. Afin de mettre en oeuvre une SCRM efficace, il est nécessaire d’identifier, d’évaluer
et de atténuer diverses sources de risque en temps réel, notamment les risques de contrôle, de
processus, de demande et d’approvisionnement. Cependant, il n’existe actuellement aucun
système complet de soutien à la décision (DSS) capable d’assister les décideurs à toutes les
étapes du processus de la SCRM. Bien que plusieurs mécanismes d’évaluation des risques
existent, ils ne sont pas capables de gérer la complexité des problèmes liés à la SCRM en
temps réel. De plus, les DSS existants ont tendance à se concentrer sur des aspects spécifiques
de la SCRM et ne tiennent pas compte de l’ensemble du processus. Il est donc nécessaire
d’adopter une approche plus holistique qui puisse traiter les complexités et les incertitudes
des problèmes liés à la SCRM et fournir aux décideurs des informations à jour pour prendre
des décisions éclairées. Le cadre proposé, NeutroMAS4SCRM, combine Neutrosophic Data
AHP avec un système multi-agent (MAS) pour gérer plus efficacement les risques de la chaîne
d’approvisionnement. Il tire parti du MAS pour une coordination et une réponse rapides,
ainsi que de la technique NDAHP pour l’extraction d’événements à partir de jeux de données
actuels et l’évaluation des risques. Le cadre peut identifier les risques potentiels nécessitant
une gestion complète des risques et les classer en fonction de critères prédéfinis en utilisant
l’approche NDAHP, qui surpasse les limitations du flou, de l’incertitude et de la complexité.
De plus, il informe immédiatement les personnes concernées des changements inattendus
et utilise des méthodes de simulation pour établir un système d’évaluation quantitative des
risques et de contrôle. Le MAS proposé pour la chaîne d’approvisionnement est implémenté
sur la plate-forme d’agent JADE, où le contenu des messages basé sur FIPA-ACL est spécifié à
l’aide d’une ontologie dédiée, AgentSCRM. Les résultats de la simulation ont démontré que
le cadre NeutroMAS4SCRM peut réduire efficacement les coûts liés aux risques alors c’est
un outil prometteur pour les décideurs cherchant à améliorer leurs stratégies de gestion des
risques de SC et à renforcer leurs capacités à faire face aux risques imprévus.