Il progetto della rete di fornitura in ambiente incerto. Il progetto della rete in ambienti incerti 1

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1 Il progetto della rete di fornitura in ambiente incerto Il progetto della rete in ambienti incerti 1

2 Linea guida L impatto dell incertezza sulle decisioni relative alla rete Analisi dei flussi di cassa Rappresentazione dell incertezza Valutazione delle decisioni sulla rete tramite gli alberi decisionali Il caso pneumatici AM La pratica delle scelte in condizioni di incertezza Il progetto della rete in ambienti incerti 2

3 L impatto dell incertezza sulle decisioni relative alla rete Le decisioni relative alla supply chain includono investimenti sul numero e sulla dimensione degli impianti, sul numero di mezzi di trasporto, sul numero di magazzini Tali decisioni non possono essere facilmente modificate in tempi brevi All interno della supply chain l incertezza caratterizza la domanda, i prezzi, i tassi di scambio, nonché la competitività nel tempo del mercato L introduzione della flessibilità all interno della supply chain garantisce di trattare l incertezza in modo tale da massimizzare i profitti Il progetto della rete in ambienti incerti 3

4 L analisi dei flussi di cassa Le decisioni relative alla supply chain investono tempi lunghi e devono essere pertanto valutate in base alla sequenza dei flussi di cassa per il periodo di tempo in oggetto L analisi dei flussi di cassa attualizzati determina il valore attuale di un insimen di flussi di cassa futuri e permette ai manager di confrontare differenti alternative nei termini del loro valore finanziario Il progetto della rete in ambienti incerti 4

5 L analisi dei flussi di cassa confrontare NPV per diverse opzioni progettuali della supply chain l opzione con NPV più elevato garantisce il maggior ritorno finanziario Il progetto della rete in ambienti incerti 5

6 Esempio di NPV : Trip Logistics Quanto spazio affittare nei prossimi tre anni Domanda = unità Richiede 1000 mq. Di spazio of spazio ogni 1000 unita di domanda ricavo = 1,22 per ogni unità di domanda La decisione consiste nella scelta di affittare lo spazio necessari per tre anni o ricorrere a capacità di immagazzinamento nel mercato a pronti Costo dell affitto per tre anni =1 per mq Costo del mercato a pronti = 1,20 per mq Tasso di interesse = 10% Il progetto della rete in ambienti incerti 6

7 Esempio di NPV : Trip Logistics Affitto dello spazio di stoccaggio nel mercato a pronti: Profitto atteso annuo = x 1,22 100,000 x 1,20 = 2000 Flusso di cassa = 2000 per ognuno dei prossimi tre anni Il progetto della rete in ambienti incerti 7

8 Esempio di NPV : Trip Logistics Affitto dello spazio per i tre anni: Profitto annuo atteso = x 1, x $1,00 = Flusso di cassa = 2000 per ognuno dei prossimi tre anni Il NPV relativo all affitto e maggiore di 54,711 ; l azienda decide quindi di ricorrere a tale opzione L incertezza nella domanda e nei costi potrebbe però far ripensare tale decisione Il progetto della rete in ambienti incerti 8

9 Rappresentazione dell incertezza Rappresentazione binomiale dell incertezza Altre rappresentazioni dell incertezza Il progetto della rete in ambienti incerti 9

10 Rappresentazione binomiale dell incertezza Passando da un periodo al successivo il valore del fattore sotto esame (domanda, prezzo) ha due possibili risultati, crescita o calo Il fattore in esame cresce di un fattore u>1 con probabilità p e cala di un fattore d<1 con probabilità 1- p Assumendo un prezzo P nel periodo 0, per i periodi da 1 a 4 si potranno avere i seguanti risultati: Periodo 1: Pu, Pd Periodo 2: Pu 2, Pud, Pd 2 Periodo 3: Pu 3, Pu 2 d, Pud 2, Pd 3 Periodo 4: Pu4, Pu 3 d, Pu 2 d 2, Pud 3, Pd 4 Il progetto della rete in ambienti incerti 10

11 Rappresentazione binomiale dell incertezza In generale, per il modello binomiale moltiplicativo, il periodo T ha tutti i possibili risultati Pu t d (T-t), con t = 0,1,,T Dallo stato Pu a d (T-a) nel periodo t, il prezzo nel periodo t+1 può diventare Pu a+1 d (T-a) con probabilità p, or Pu a d (T-a)+1 con probabilità (1-p) Il progetto della rete in ambienti incerti 11

12 Rappresentazione binomiale dell incertezza Pu 5 P Pu Pd Pu 2 Pud Pd 2 Pu 3 Pd 2 u Pud 2 Pu 4 Pu 3 d Pu 2 d 2 Pud 3 Pu 4 d Pu 3 d 2 Pu 2 d 3 Probabilità Pd 3 Pud 4 Pd 4 Pd 5 Il progetto della rete in ambienti incerti 12

13 Rappresentazione binomiale dell incertezza Per il modello binomiale additivo gli stati nei periodi da 1 a 4 sono: Periodo 1: P+u, P-d Periodo 2: P+2u, P+u-d, P-2d Periodo 3: P+3u, P+2u-d, P+u-2d, P-3d Periodo 4: P+4u, P+3u-d, P+2u-2d, P+u-3d, P-4d In generale, per il modello additivo binomiale, il periodo T ha tutti i possibili risultati P+tu-(T-t)d, per t=0, 1,, T Il progetto della rete in ambienti incerti 13

14 Valutazione delle decisioni sulle reti tramite gli Alberi Decisionali Il progetto della rete della supply chain richiede molte decisioni differenti Di tali decisioni molte riguardano la scelta tra opzioni di lungo periodo (meno flessibili) e opzioni di breve periodo (più flessibili) Se si ignora il contributo dell incertezza l opzione di lungo periodo viene normalmente scelta in quanto risulta tipicamente più economica Una tale decisione potrebbe però danneggiare l azienda in quanto i valori reali dei prezzi e della domanda futuri potrebbero differenziarsi da quelli previsti nel momento della decisione L albero delle decisioni è uno strumento grafico che può essere usato per valutare le decisioni in presenza di incertezza Il progetto della rete in ambienti incerti 14

15 La metodologia dell Albero delle Decisioni 1. Identificare la durata di ogni periodo ed il numero di periodi T per i quali la decisione dovrà essere valutata. 2. Identificare i fattori quali domanda, prezzo e tasso di scambio le cui fluttuazioni dovranno essere considerate per i prossimi T periodi. 3. Identificare della rappresentazioni dell incertezza per ogni fattore, stabilendo quali distribuzioni utilizzare per modellare l incertezza. 4. Identificare il tasso di sconto di periodo i per ogni periodo. 5. Rappresentare l albero delle decisioni con stati definiti per ogni periodo, così come le probabilità delle transizioni tra stati in periodi successivi. 6. A partire dal periodo T, risalire al periodo 0 identificando la decisione ottima ed il flusso di cassa atteso ad ogni passo. I valori attesi dei flussi di cassa ad ogni stadio vanno attualizzati quando inseriti nel periodo precedente. Il progetto della rete in ambienti incerti 15

16 La metodologia dell Albero delle Decisioni: il caso Trips Logistics Decidere se e quanto spazio affittare per stoccaggio merce per i prossimi tre anni L affitto per il lungo periodo è attualmente più economico rispetto al ricorso al mercato a pronti Il manager anticipata l incertezza della domanda e dei costi del marcato a pronti per i prossimi tre anni L affitto per il lungo periodo è più economico ma potrebbe essere inutilizzato in caso di domanda inferiore a quella prevista; i costi del mercato a pronti potrebbero inoltre diminuire I costi del mercato a pronti sono attualmente alti ed il mercato a pronti costerebbe molto se la domanda futura fosse maggiore di quanto previsto Il progetto della rete in ambienti incerti 16

17 Trips Logistics: tre opzioni Utilizzare tutto lo spazio necessario dal mercato a pronti in base alle necessità Sottoscrivere un affitto di tre anni per una quantità stabilita di spazio di stoccaggio e far ricorso al mercato a pronti per le richieste addizionali Sottoscrivere un contratto flessibile con un minimo cambiamento che garantisca un utilizzo variabile dello spazio di stoccaggio fino ad un certo limite con ricorso al mercato a pronti per richieste addizionali Il progetto della rete in ambienti incerti 17

18 Il caso Trips Logistics 1000 mq di magazzino richiesti per una domanda di 1000 unità Domanda attuale = unità all anno incertezza binomiale : la domanda può salire del 20% con p = 0.5 o scendere del 20% con 1-p = 0.5 Prezzo dell affitto = 1 per mq per anno Prezzo del mercato a pronti = 1,20 per mq per anno Il prezzo del mercato a pronti può salire del 10% con p = 0.5 o scendere del 10% con 1-p = 0.5 Ricavi = 1,22 per unità di domanda i = 0.1 Il progetto della rete in ambienti incerti 18

19 Albero decisionale per il caso Trips Logistics Periodo 2 Periodo 1 D=144 Periodo 0 D=100 p=1, D=120 p=1,32 D=120 p=1, p=1,45 D=144 p=1,19 D=96 p=1,45 D=144 p=0,97 D=96 p=$1,19 D=80 D=96 p=1,32 p=0, D=80 p=$1.08 D=64 p=1,45 D=64 p=1,19 D=64 p=0,97 Il progetto della rete in ambienti incerti 19

20 Il caso Trips Logistics Analisi dell opzione di ottenere tutto lo spazio di stoccaggio dal mercato a pronti A partire dal periodo 2 si calcolino i profitti ad ogni nodo Per il nodo D=144 e p=1,45 nel periodo 2: C(D=144;p=1,45;2) = x1,45 = P(D=144;p=1,45;2) = x1,22 C(D=144;p=1,45;2) = = Il progetto della rete in ambienti incerti 20

21 Il caso Trips Logistics Nodo Ricavo Costo Profitti D=144, p=1,45 D=144, p=1, x1, x1, x1, D=144, p=0, x0, D=96, p=1,45 D=96, p=1, x1, x1, x1, D=96, p=0, x0, D=64, p=1,45 D=64, p=1, x1, x1, x1, D=64, p=0, x0, Il progetto della rete in ambienti incerti 21

22 Il caso Trips Logistics Il profitto atteso ad ogni nodo del periodo 1 è pari alla somma del profitto del periodo 1 e del valore attualizzato del valore atteso al periodo 2 Il profitto atteso EP(D=; p=;1) al nodo è il profitto atteso da tutti i quattro nodi del periodo 2 che derivano dal nodo in esame PVEP(D=;p=;1) è il valore attuale del profitto atteso al nodo del periodo 2 e di P(D=;p=;1) Il progetto della rete in ambienti incerti 22

23 Il caso Trips Logistics Dal nodo D=120, p=1,32 del periodo 1 risultano quattro possibili stati nel periodo 2 (D=144;p=1,45,2) (D=144;p=1,19;2) (D=96;=1,45;2) (D=96;p=1,19;2) Il profitto atteso nel periodo 2 da tutti i quattro stati possibili dal nodo D=120, p=132 nel periodo 1 è valutato come EP(D=120;p=1,32,1) = 0,25xP(D=144;p=1,45;2) + 0,25xP(D=144;p=1,19;2) + 0,25xP(D=96,p=1,45;2) + 0,25xP(D=96;p=1,19;2)= = 0,25x(-33120)+0,25x4320+0,25x(-22080)+0,25x2880= Il progetto della rete in ambienti incerti 23

24 Il caso Trips Logistics Il valore attuale dei tale profitto atteso al periodo 1 risulta essere PVEP(D=120; p=1,32;1)= EP(D=120;p=1,32;1) / (1+i) = / (1+0,1)= Il profitto totale atteso P(D=120;p=1,32;1) al nodo D=120,p=1,32 nel periodo 1 è la somma del profitto nel periodo 1 a tale nodo e del valore presente del valore futuro dei profitti attesi a tale nodo P(D=120;p=1,32;1) + PVEP(D=120;p=1,32;1) = [(120000x1,22)-(120000x1,32)]= -12,000 + (-10,909) = -22,909 Il progetto della rete in ambienti incerti 24

25 Il caso Trips Logistics Nodo D=120, p=1,32 D=120, p=1,08 D=80, p=1,32 D=80, p=1,08 EP(D=;p=;1) P(D=;p=;1)=Dx1,22- Dxp+EP(D;p;1)/(1+i) Il progetto della rete in ambienti incerti 25

26 Il caso Trips Logistics Per il periodo 0 il profitto totale P(D=100;p=120;0) è la somma del profitto al periodo 0 e del valore attuale del profitto atteso dai quattro nodi del periodo 1 EP(D=100,p=1.20,0) = 0.25xP(D=120,p=1.32,1) xP(D=120,p=1.08,1) xP(D=96,p=1.32,1) xP(D=96,p=1.08,1)= 0,25x(-22909)+0,25x ,25x(-15273)+0,25x21382 = 3818 PVEP(D=100,p=1.20,0) = EP(D=100;p=1,20;0) / (1+k) = 3818 / (1 + 0,1) = 3471 Il progetto della rete in ambienti incerti 26

27 Il caso Trips Logistics P(D=100;p=1,20;0)= x1, x1,20 + PVEP(D=100;p=1,20;0)= = 5471 Il NPV atteso relativo all ottenimento tutto lo spazio di stoccaggio dal mercato a pronti è dato da NPV(Spot Market) = 5471 Il progetto della rete in ambienti incerti 27

28 Il caso Trips Logistics Usando lo stesso approccio si ricava, per l ipotesi di affitto dello spazio di stoccaggio, un NPV(affitto) = Non considerando l incertezza tale valore sarebbe ammontato a NPV(affitto)= Il progetto della rete in ambienti incerti 28

29 Valutazione della flessibilità attraverso gli Alberi Decisionali La metodologia degli alberi di Decisione può essere utilizzata per valutare la flessibilità all interno della supply chain Al manager della Trips Logistics è offerto un contratto per cui, a fronte di un pagamento iniziale di 10000, l azienda ha la flessibilità di utilizzare tra mq e mq di spazio di magazzino al costo di 1 per mq per anno. Trips deve pagare per i primi mq e può in seguito utilizzare fino ad ulteriori mq su domanda a 1 per mq secondo necessità. Con lo stesso approccio descritto il profitto atteso di tale opzione si attesta su Il progetto della rete in ambienti incerti 29

30 Il caso Trips Logistics Opzione Tutto lo spazio dal mercato a pronti Affitto di mq per tre anni Affitto flessibile tra e mq NPV ( ) Il progetto della rete in ambienti incerti 30

31 Valutazione del progetto della supply chain in condizioni di incertezza: il caso AM tires Capacità dedicata gomma in USA e di gomme in Messico Capacità flessibile pari a gomme in USA e pari a gomme in Messico Il progetto della rete in ambienti incerti 31

32 Gli investimenti produttivi della AM Tires Impianto Dedicato Flessibile Costo Fisso Costo Fisso Costo Costo Fisso Fisso USA $1 milione / anno $15 / gomma $1.1 milione / $15 / gomma Messico milioni pesos / anno 110 pesos / gomma anno 4.4 milioni pesos / anno Domanda attesa USA = gomme Domanda attesa Messico = gomme 1US$ = 9 pesos La domanda sale e scende del 20% con probabilità 0,5 Il tasso di cambio sale e scende del 25% con probabilità 0,5 110 pesos / gomma Il progetto della rete in ambienti incerti 32

33 AM Tires Periodo 0 Periodo 1 Periodo 2 DU=100 DM=50 E=9 DU=120 DM = 60 E=11.25 DU=120 DM = 60 E=6.75 DU=120 DM = 40 E=11.25 DU=120 DM = 40 E=6.75 DU=80 DM = 60 E=11.25 DU=80 DM = 60 E=6.75 DU=80 DM = 40 E=11.25 DU=80 DM = 40 E=6.75 DU=144 DM = 72 E=14.06 DU=144 DM = 72 E=8.44 DU=144 DM = 48 E=14.06 DU=144 DM = 48 E=8.44 DU=96 DM = 72 E=14.06 DU=96 DM = 72 E=8.44 DU=96 DM = 48 E=14.06 DU=96 DM = 48 E=8.44 Il progetto della rete in ambienti incerti 33

34 Il caso AM Tires Quattro scenari possibili: entrambi dedicati entrambi flessibili USA flessibile, Messico dedicato USA dedicato, Messico flessibile Pere ogni nodo va risolto il problema di allocazione della domanda: Impianti Mercati USA USA Messico Messico Il progetto della rete in ambienti incerti 34

35 AM Tires: Allocazione della domanda per DU = DM = 72 - E = da A Costo Variabile Costo trasporto E Prezzo vendita Margine ($) USA USA $ ,06 $30 $15 USA Messico $15 $1 14, $1,1 pesos Messico USA 110 $1 14,06 $30 $21,2 pesos Messico Messico 110 pesos 0 14, pesos $9,2 Impianti USA Messico , Mercati USA Messico Profitto (flessibile) = $ Profitto (dedicato) = $ Il progetto della rete in ambienti incerti 35

36 Le decisioni impiantistiche alla AM Tires Configurazione impianto NPV USA Messico Dedicato Dedicato $1,629,319 Flessibile Dedicato $1,514,322 Dedicato Flessibile $1,722,447 Flessibile Flessibile $1,529,758 Il progetto della rete in ambienti incerti 36

37 Aspetti pratici delle decisioni in incertezza per la supply chain Combinare le pianificazioni strategica e finanziaria durante la fase di progetto della supply chain Usare metriche multiple per valutare le reti della supply chain Usare l analisi finanziaria come un input del processo decisionale, non come il processo decisionale Usare stime dei fattori assieme alla analisi di sensitività Il progetto della rete in ambienti incerti 37