Environmental economics models for efficient and sustainable logistics systems

Secondo l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), il riscaldamento globale rappresenta una grave minaccia per il sistema ecologico mondiale e quindi anche per l’umanità. Questo fenomeno è causato in gran parte dall'aumento di emissioni di CO2, derivanti principalmente da attività umane come la combustione fossile e la deforestazione (IPCC, 2007). Risulta quindi necessaria una decisa azione per stabilizzare le temperature in aumento, tale da coinvolgere molti Paesi per il raggiungimento di un obiettivo comune; come sostenuto da Stavins (2008), senza un efficace accordo globale non sarà possibile raggiungere alcun risultato. Al fine di mitigare il riscaldamento globale, le Nazioni Unite (ONU), l'Unione Europea (UE) e molti altri Paesi hanno introdotto politiche e meccanismi per contenere la quantità totale di emissioni di gas serra. Tra questi, una delle normative più rilevanti è l’European Union Emission Trading System (EU-ETS). Altre Nazioni, al contrario, considerano gli sforzi per mitigare il global warming un ostacolo alla loro crescita economica e risultano quindi avvantaggiate e più competitive rispetto a quei Paesi coinvolti in politiche per la riduzione delle emissioni. Dato che le emissioni rilasciate nell’aria dalle attività operative delle imprese sono una delle principali cause del cambiamento climatico globale (He et al., 2015), le aziende stanno prendendo consapevolezza del loro impatto ambientale e iniziano a seguire una filosofia più sostenibile sia a livello di strategia aziendale, che di gestione della supply chain. In questo lavoro di ricerca, il Sustainable Economic Order Quantity (S-EOQ) Model introdotto da Battini et al. (2014) viene perfezionato, al fine di aiutare i manager a guidare le aziende verso decisioni di acquisto sostenibili ed efficienti. Si sviluppa un modello di dimensionamento del lotto con due diverse funzioni obiettivo da minimizzare (costi ed emissioni), inoltre viene integrata la politica di regolamentazione Cap and Trade, caratteristica dell’EU-ETS. Questo modello S-EOQ risulta utile per varie ragioni: comprendere la forma della di frontiera di Pareto associata ad uno specifico problema di acquisto; definire le soluzioni ottimali in termini di costi e di emissioni; identificare una quantità sostenibile di acquisto quando è presente una politica di Cap and Trade delle emissioni. Il comportamento del modello viene analizzato in relazione alla variazione del prezzo delle emissioni di carbonio, dimostrando analiticamente che i prezzi attuali sono ancora troppo bassi per motivare i manager verso scelte di acquisto sostenibili. Inoltre, vengono introdotti due Sustainable Joint Economic Lot Size (S-JELS) Models nell'ambito di una politica di Cap and Trade (applicando la regolamentazione solo al buyer o sia al buyer che al supplier), in modo da considerare i costi e le emissioni relativi ad una catena di fornitura, non solo al buyer. Considerando due differenti funzioni obiettivo da minimizzare (i costi e le emissioni), le problematiche economiche e sostenibili sono ugualmente tenute in considerazione e integrate nel contesto di una supply chain. In questo modo, i modelli supportano i manager nel prendere decisioni logistiche e di acquisto più sostenibili ed efficienti, considerando il punto di vista della supply chain. Con lo scopo di aiutare le aziende ad analizzare i trade-off tra diverse forniture, i modelli S-JELS possono essere eseguiti iterativamente per varie opzioni di sourcing, al fine di costruire le frontiere di Pareto per ciascun fornitore e confrontare quindi le forme della frontiera, le soluzioni ottimali in termini di costi e in termini di emissioni. Uno dei due modelli S-JELS presentati (quello in cui la politica di Cap and Trade è applicata solo al buyer) viene inoltre integrato in una procedura per effettuare una Sustainable Supplier Selection. L'obiettivo è fornire ai decisori KPI numerici e grafici user-friendly, al fine di aiutarli ad analizzare i trade-off tra le diverse opzioni di fornitura e valutare quindi i criteri di selezione per ogni potenziale fornitore in modo più semplice, rapido, analitico e corretto. Infine, viene presentato un caso studio del settore manifatturiero. L'obiettivo è quello di aiutare i manager a condurre una Sustainable Supplier Selection tra un fornitore Nazionale ed uno collocato nel Far East, applicando il modello S-JELS, integrato in una procedura AHP per la selezione dei fornitori. Tale modello viene dunque impiegato per fornire ai Decision Makers (DMs) gli strumenti per selezionare la migliore opzione di approvvigionamento aziendale. I DMs, iterando il modello, possono ottenere e confrontare diverse frontiere di Pareto, valutando così i trade-off prima di prendere una decisione in merito alla strategia di acquisto.