Multi-Period Sustainable Healthcare Supply Chain Network Design: A Mixed-Integer Linear Programming Approach

تخيل المستشفى ككائن حي لا ينام أبداً، يتطلب باستمرار تدفقاً ثابتاً من الأدوية، ومعدات الوقاية، واللقاحات لإبقاء مرضاه على قيد الحياة. وبخلاف المصنع الذي يصنع الألعاب أو المتجر الذي يبيع الملابس، لا يمكن للمستشفى أن يتحمل عواقب نفاذ إمداداته. إن التأخير في التسليم ليس مجرد إزعاج فحسب؛ بل قد يعني الفرق بين الحياة والموت. لعقود من الزمن، واجه الأشخاص الذين يديرون هذه السلاسل الإمدادية عملية توازن صعبة؛ إذ يتعين عليهم إبقاء التكاليف منخفضة بما يكفي للبقاء ضمن الميزانية، وضمان حصول كل مريض على ما يحتاجه بالضبط دون تأخير، والقيام بكل ذلك بشكل متزايد دون الإضرار بالبيئة. وتكمن المشكلة في أن هذه الأهداف غالباً ما تتجاذب في اتجاهات متعارضة: فشراء سلع أرخص قد يعني شحنها بطرق تسبب مزيداً من التلوث، أو تخزين كميات إضافية من المخزون لتجنب النقص قد يؤدي إلى هدر المال والمساحة.

وفي السنوات الأخيرة، انكشفت هشاشة هذه الأنظمة بسبب الأزمات العالمية، مما أظهر كيف يمكن لخلل في جزء واحد من العالم أن يترك المستشفى خاوياً من الإمدادات. لقد حاول الباحثون لفترة طويلة بناء نماذج حاسوبية لمساعدة المديرين على اتخاذ قرارات أفضل، لكن العديد من هذه النماذج تنظر إلى قطعة واحدة فقط من اللغز؛ فقد تحسب الطريقة الأرخص لنقل البضائع، أو الطريقة الأكثر كفاءة لتخزينها، لكنها نادراً ما تحاول الحل لثلاثة عوامل: التكلفة، والسرعة، والأثر البيئي، جميعها في آن واحد، خاصة على مدى فترة زمنية طويلة. وتحاول دراسة جديدة أجراها عبد الهادي أ. الثروي من جامعة جازان في المملكة العربية السعودية سد هذه الفجوة؛ حيث طور الباحث أداة تخطيط متطورة تعمل بمثابة خريطة موحدة وشاملة لرحلة الإمدادات الطبية بأكملها، من أرض المصنع إلى سرير المريض، مع وضع قيود صارمة على البصمة الكربونية للرحلة.

تركز الدراسة على رحلة مكونة من أربع خطوات تمر بها المنتجات الطبية عادةً. أولاً، تأتي المواد الخام أو السلع النهائية من الموردين. بعد ذلك، تنتقل إلى مراكز المعالجة حيث يتم تجهيزها أو تعبئتها. ومن ثم، تُرسل إلى المستودعات، التي تعمل كمناطق انتظار، قبل أن يتم تسليمها أخيراً إلى المستشفيات. وقد بنى الباحث نموذجاً رياضياً لتحديد أفضل طريقة لنقل المنتجات عبر هذه المراحل الأربع على مدار عدة أشهر. وكان الهدف هو إيجال خطة تقلل التكلفة الإجمالية للعملية مع الالتزام بثلاث قواعد حاسمة: ألا ينفد المخزون من المستشفى أبداً، وألا يتجاوز إجمالي التلوث الناتج عن الشاحنات والنقل حداً معيناً، وأن يظل إجمالي الإنفاق ضمن الميزانية المتاحة.

ولاختبار هذا النموذج، أنشأ الباحث سيناريو واقعياً يتضمن موردين متعددين، ومراكز معالجة، وثلاثة مواقع محتملة للمستودعات، وعدة مستشفيات. طُلب من الحاسوب تحديد أي المستودعات يجب فتحها، وكمية الإنتاج المطلوبة، وكمية الاحتفاظ بالمخزون، وكيفية توجيه الشاحنات بدقة. وكانت النتائج مذهلة؛ ففي الظروف العادية، وجد النموذج حلاً مثالياً، حيث تمكن من تسليم كل وحدة من الأدوية والمعدات التي طلبتها المستشفيات، محققاً مستوى خدمة بنسبة 100 بالمائة مع انعدام حالات النقص. كما قرر فتح جميع المستودعات الثلاثة المرشحة، وهو خيار سمح للنظام بتوزيع البضائع بكفاءة وتقصير أوقات التسليم.

وكانت النتائج البيئية والمالية مثيرة للإعجاب بنفس القدر؛ فقد حافظت الخطة على إجمالي انبعاثات الكربون الناتجة عن النقل عند 526.45 وحدة، وهو ما يقع ضمن الحدود الصارمة المحددة للدراسة. ومن الناحية المالية، كان النظام فعالاً بشكل ملحوظ، حيث استخدم حوالي 26 بالمائة فقط من إجمالي الميزانية المتاحة، مما ترك مبلغاً كبيراً غير مستخدم، وهو ما يشير إلى أن الشبكة لم تكن تعمل فحسب، بل كانت تعمل بهامش أمان كبير. كما ضمن النموذج الاحتفاظ بالأصناف الحيوية في مخزون آمن، محافظاً على احتياطي قدره 350 وحدة من المخزون في نهاية فترة التخطيط. ويعمل هذا المخزون الإضافي كشبكة أمان، لضمان أنه في حال حدوث طفرة مفاجئة في الطلب، سيكون لدى النظام الموارد اللازمة للتعامل معها دون فشل فوري.

ومع ذلك، فإن الاختبار الحقيقي لأي سلسلة توريد هو كيفية تعاملها مع الضغوط. لقد دفع الباحث النموذج إلى أقصى حدوده من خلال محاكاة سيناريوهات ارتفع فيها الطلب على الإمدادات الطبية بشكل كبير. فعندما ارتفع الطلب بنسبة 10 بالمائة فوق المستوى الطبيعي، ظل النظام قوياً، ولا يزال يلبي معظم الاحتياجات. ولكن عندما قفز الطلب بنسبة 20 بالمائة، بدأ النظام يعاني؛ حيث لم يعد بإمكان النموذج تسليم كل شيء، وبدأت حالات النقص في الظهور. وتعد هذه النتيجة حاسمة لأنها تحدد نقطة الانهيار بوضوح؛ فهي تخبر مديري المستشفيات أنه بينما يعد إعدادهم الحالي قوياً بما يكفي للتعامل مع التقلبات العادية وحتى الزيادات المتوسطة، فإن الطفرة الهائلة في الطلب ستتطلب قدرة أكبر، مثل موردين إضافيين، أو مستودعات أكبر، أو موارد نقل أكثر.

كما استكشفت الدراسة ما يحدث عندما ينخفض الطلب. ففي السيناريوهات التي احتاجت فيها المستشفيات إلى أقل من المعتاد بنسبة 20 بالمائة، تكيف النظام بسلاسة، مما قلل التكاليف وحافظ على مستويات الخدمة الكاملة. وهذه المرونة أمر حيوي للرعاية الصحية، حيث يمكن أن يكون الطلب غير متوقع بسبب الأمراض الموسمية أو حالات الطوارئ غير المتوقعة. وقد أثبت النموذج قدرته على تعديل خططه ديناميكياً، ونقل الموارد إلى حيث تشتد الحاجة إليها دون كسر قواعد التكلفة أو الأثر البيئي.

وما يجعل هذا العمل قيماً بشكل خاص هو وضوحه؛ فالعديد من أدوات التخطيط الحديثة تعتمد على خوارزميات معقدة "الصندوق الأسود" التي يصعب على المديرين البشر فهمها أو الوثوق بها. وفي المقابل، تستخدم هذه الدراسة نهجاً رياضياً معيارياً ينتج خطة شفافة وقابلة للتفسير. يمكن لمدير المستشفى النظر إلى النتائج وفهم السبب وراء فتح مستودع معين أو اختيار مسار محدد. فالنموذج لا يكتفي بالقول "هذه هي الخطة الأفضل"، بل يوضح المقايضات والقيود التي أدت إلى تلك النتيجة.

وتخلص الدراسة إلى أنه من الممكن تصميم سلسلة توريد للرعاية الصحية تكون فعالة ومستدامة وموثوقة في آن واحد. ومن خلال دمج هذه الأهداف في عملية تخطيط واحدة، يمكن للمديرين تجنب عثرات اتخاذ القرارات بشكل منعزل. وتشير الدراسة إلى أنه باستخدام الأدوات الصحيحة، يمكن لأنظمة الرعاية الصحية أن تكون مرنة بما يكفي للتعامل مع غير المتوقع مع البقاء لطيفة على الكوكب. وتقدم النتائج مساراً واضحاً لصناع القرار الذين يحتاجون إلى تبرير خياراتهم أمام أصحاب المصلحة، مما يثبت أن المسؤولية البيئية والتميز التشغيلي ليسا ضدين، بل هما وجهان لعملة واحدة. وبينما يعد هذا النموذج محاكاة وسيحتاج إلى اختبار باستخدام بيانات واقعية من مستشفيات محددة، فإنه يوفر إطاراً قوياً للتفكير في مستقبل الخدمات اللوجستية الطبية؛ فهو يظهر أنه مع التخطيط الدقيق، يمكن جعل الشبكة المعقدة لنقل الإمدادات المنقذة للحياة تعمل بشكل أفضل لجميع المعنيين.