{en_GB=Collaborative Strategies for Efficient Environmental Cost Distribution in Sustainable Supply Chains} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Atualmente, com a crescente consciencialização ambiental e social, as empresas têm sido pressionadas a implementar os três pilares da sustentabilidade. Portanto, esta dissertação tem como objetivo auxiliar nesta transição, explorando estratégias colaborativas para a distribuição dos custos dos impactos ambientais (CIA) nas cadeias de abastecimento sustentáveis (CAS). Assim, é desenvolvido um modelo de programação linear inteira mista para otimizar o design e planeamento de CAS, maximizando o Valor Atual Líquido (VAL) global, enquanto se calcula os CIA. Seguidamente, são desenvolvidos dois modelos da teoria dos jogos cooperativos, nomeadamente a solução Core e o valor de Shapley, com o objetivo de alocar os CIA eficientemente entre os principais stakeholders da CAS. O modelos são aplicados a um caso de estudo e os resultados obtidos revelam que a cooperação entre os stakeholders reduz significativamente os custos ambientais, em comparação com ações individuais. Adicionalmente, a solução Core destaca-se por assegurar uma cooperação estável, enquanto que o valor de Shapley privilegia uma distribuição com base na contribuição de cada interveniente. Deste modo, o valor de Shapley permite uma distribuição mais equilibrada, especialmente para intervenientes financeiramente mais desfavorecidos. Iterações adicionais, com ajustes de preços, asseguram que todos os intervenientes obtêm um VAL positivo ao considerar CIA. Por fim, conclui-se que a utilização da teoria dos jogos cooperativos nas CAS melhora a sua sustentabilidade económica e ambiental, enquanto promove colaboração a longo prazo. Além disso, recomenda-se a utilização do valor de Shapley e a implementação de ajustes iterativos de preços., en=Nowadays, with growing environmental and social awareness, companies are under increasing pressure to implement the three pillars of sustainability as effectively as possible. This urgency is further amplified by regulatory measures such as carbon taxes. Hence, this dissertation aims to contribute to this transition by exploring collaborative strategies for allocating the costs of environmental impacts in sustainable supply chains (SSC). Therefore, a Mixed Integer Linear Programming model is developed to optimize SSC design and planning by maximizing the overall Net Present Value (NPV) while incorporating environmental costs. Subsequently, solution concepts of cooperative game theory, specifically the Core solution and Shapley value, are applied to efficiently allocate these costs among supply chain stakeholders. Afterwards, a case study is applied to demonstrate the model's practicality. The obtained results reveal that cooperation between stakeholders significantly reduces environmental costs compared to individual actions. Moreover, the Core solution emphasizes stability by ensuring no player has incentive to deviate from cooperation, while the Shapley value focuses on fairness by distributing costs based on each player’s contributions. Additionally, the analysis shows that the Shapley value offers a more balanced cost distribution, particularly for financially disadvantaged players. Further iterations, including price adjustments, ensure all stakeholders achieve positive NPV considering environmental impacts. Lastly, the study concludes that applying cooperative game theory within SSC enhances both economic sustainability and environmental performance, thereby promoting long-term collaboration. To conclude, main recommendations include adopting the Shapley value for cost allocation and implementing iterative pricing adjustments to maintain financial stability across all players. }

Discussão: março 21, 2025, 12:0

Orientação

AUTOR

Maria da Graça de Sousa Martinho Raposo (ist193465)

ORIENTADOR

Ana Paula Ferreira Dias Barbosa Póvoa

Departamento de Engenharia e Gestão

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Cátia Rafaela Ferreira Medeiros da Silva Coelho

Departamento de Engenharia e Gestão

Professor Auxiliar Convidado