Ürün bileşeni karakteristiğine dayalı tedarikçi segmentasyonuna yönelik metodoloji tasarımı
Methodology design for supplier segmentation based on product component characteristics
Yazar: AHMET SELÇUK YALÇIN
Danışman: PROF. DR. EMRE ÇEVİKCAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Portföy yönetimi = Portfolio management ; Satın alma = Purchasing ; Tedarik zinciri yönetimi = Supply chain management ; Çok amaçlı doğrusal programlama = Multiobjective linear programming

Özet:
Satın alma portföy modelleri, uygun satın alma stratejilerinin atanması açısından akademide ve iş hayatında büyük ilgi görmüştür. Peter Kraljic (1983) satın alma stratejilerinin geliştirilmesi için ilk kapsamlı portföy yaklaşımını tanıttı. Günümüze kadar farklı yaklaşımlar sunulmuş olsa da, Kraljic portföy model, literatürde temel alınan baskın model haline geldi. Kraljic Portföy Modeli (KPM), tedarik edilen ögeleri iki boyuta göre sınıflandırır: arz riski ve stratejik etki. Arz riski boyutu, tedarik piyasası ile ilgili kriterler ile ilgilendirirken, stratejik etki boyutu ürünün değer etkisi ve önemi ile ilgilidir. KPM modelinde tedarik edilen ögeler dört sınıfa ayrılırlar: Stratejik, darboğaz, kaldıraç ve kritik olmayan. KPM modeli akademik çalışmaları ve profesyonel satın almayı önemli ölçüde etkilemiş olsa da, bazı eksiklikleri de vardır. KPM modelinin her iki boyutu da tedarikçiler ile değil, tedarik edilen malzemeler/ürünler ile ilişkilidir. Fakat, tedarikçilerle olan ilişkileri etkili bir şekilde yönetebilmek ve etkili satın alma stratejileri geliştirmek için sadece tedarik edilen ürünleri değerlendirmek yeterli olmayabilir, tedarikçilerin yetenek ve performansları ile tedarikçi-alıcı ilişkisi de dikkate alınmalıdır.
Olsen ve Ellram (1997), tedarikçi çekiciliği ve alıcı-tedarikçi ilişkisi gücü boyutundan oluşan Tedarikçi İlişkileri Modeli (TİM) önermiştir. Bu modelde tedarikçi çekiciliği boyutu, tedarikçilerin finansal, teknolojik ve organizasyonel yeteneklerini ve performanslarını tanımlar. İlişki gücü boyutunda ise güven, iş anlayışı, sadakat ve iletişim gibi alıcı ve tedarikçi arasında bir bağ oluşturan unsurlar dikkate alınmaktadır. Araştırmacılar, etkili satın alma stratejileri oluşturmak için KPM yaklaşımını kullansalar da, tedarikçi-alıcı ilişkisini ve tedarikçilerin yetenek ve performanslarını kapsamlı bir şekilde ele almamışlardır. Literatürdeki bu boşluğu doldurmak için, KPM ve TİM yaklaşımlarını entegre ederek Strateji Segmentasyon Modeli (SSM) adı verilen daha etkili ve sağlam bir segmentasyon modeli önerdik. Sadece tedarikçilerin sağladığı ürünlere değil, yetenek ve performanslarına ve alıcıyla olan ilişkilerine de odaklanan bu segmentasyon modeli, alıcının tedarikçiyi çok daha kapsamlı bir şekilde anlamasını sağlamakta ve tedarikçilerle müzakere için daha etkili stratejiler üretmesini sağlamaktadır.
Tedarikçilerin segmentasyonu, genellikle kesin olmayan veriler ve bireysel yargılarla değerlendirilen hem niteliksel hem de niceliksel ölçütleri içeren çok kriterli bir karar verme (ÇKKV) problemidir. Karar vericilerin bireysel yargıları, karar verme sürecinde büyük bir belirsizliğe neden olabilmektedir. Karar verme sürecindeki belirsizlik ve muğlaklıkla bulanık kümeler başa çıkabilir. Fakat, bulanık kümeler yargıların yalnızca doğruluk derecesini dikkate alır ve yanlışlık derecesine odaklanmaz. Bulanık kümelerin uzantısı olan sezgisel bulanık kümeler ise hem doğruluk hem de yanlışlık derecelerini hesaba katar, ancak belirsizlik durumunu değerlendirmez. Nötrosofik kümeler, klasik kümelerin, bulanık ve sezigsel bulanık kümelerin uzantısıdır ve bir karar verme probleminin tüm yönlerini (yani doğruluk, belirsizlik ve yanlışlık) göz önünde bulundurur. Nötrosofik kümelerin pratik kullanımını kolaylaştırmak için tek değerli nötrosofik (TDN) kümeler geliştirilmiştir. Tedarikçi ve/veya tedarik edilen ögelerin segmentasyon problemlerinde kesin olmayan ve eksik bilgilerin daha iyi ele alınması için TDN kümeler kullanılabilir.
Tedarikçi ve/veya ürün segmentasyon modellerinde boyutları tanımlayan kriterlerin önem ağırlıklarının belirlenmesi önemli bir konudur. Bu alandaki araştırmacılar tarafından kriterlerin önem ağırlıklarını belirlemek için en sık kullanılan araçlardan birisi Analitik Hiyerarşi Prosesi (AHP)'dir. Klasik AHP basit ve güçlü bir araç olsa da, belirsiz ve tutarsız bilgilerle genellikle başa çıkamaz. AHP'nin bulanık versiyonu ise sadece doğruluk derecesini dikkate alır ve belirsizlik ve yanlışlık derecesini değerlendirmez. Nötrosofik kümelerle entegre AHP yöntemi, bir karar probleminin tüm yönlerini (yani doğruluk, belirsizlik ve yanlışlık) değerlendirir. 
Bir diğer önemli konu da portföy modellerindeki ürünlerin ve tedarikçilerin performanslarının belirlenmesidir. Tedarik edilen ürünlerin ve tedarikçilerin göreli performansları ölçülürken, TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solutions) yöntemi en iyi ve en kötü alternatifleri aynı anda açıklayan skaler bir değer sunar, böylece her bir alternatifin göreceli performansını basit bir matematiksel biçimde ölçebilir. Ancak, alternatifleri değerlendiren tüm kriterler her zaman ölçülebilir değildir; dilsel ölçütler de olabilir. Geleneksel TOPSIS yönteminin dilsel ölçütlerle uğraşması zordur. Tek değerli nötrosofik kümeler ise, karar vericilerin ölçülmemiş ve eksik bilgileri karar modeline dahil etmesine izin veren dilsel değerleri sağlamak için TOPSIS yaklaşımıyla birlikte kullanılabilir. Tez çalışması kapsamında öncelikle kriterlerin önem ağırlıklarını elde etmek için tek değerli nötrosofik-AHP (TDN-AHP) yaklaşımı kullanılmaktadır. Daha sonra tek değerli nötrosofik-TOPSIS (TDN-TOPSIS) yöntemi ile hem KPM'deki ögelerin ve hem de TİM'deki tedarikçilerin skorları elde edilmektedir. Elde edilen skorlar dikkate alınarak KPM'de ürünlerin,TİM'de tedarikçilerin segmentleri belirlenmektedir. SSM modelinde tedarikçilerin pozisyonları ise ürünlerin KPM'deki ve tedarikçilerin TİM'deki segmentleri dikkate alınarak belirlenir.
KPM modelindeki kaldıraç, darboğaz ve stratejik ürünler satın alıcı için önemlidir. Önerilen SSM modeli, bu kritik bileşenleri sağlayıp düşük performans sergileyen ve düşük kabiliyetlere sahip tedarikçilerin belirlenmesini sağlar. Ancak böyle tedarikçilerin yeterli hale gelmesi için satın alıcının uygun tedarikçi geliştirme programları uygulaması gerekebilir. Bu geliştirme çabaları, kalite artırma, ürün geliştirme ve maliyet düşürme gibi hedefler içerebilir. Geliştirme sürecinde, kabul edilebilir bir getiri seviyesini korurken riski en aza indirmek için yatırımları birden fazla tedarikçi arasında en uygun şekilde dağıtmak üretici açısından oldukça önemli bir problemdir. Tez çalışması kapsamında, satın alıcının tedarikçi iyileştirme yatırımlarını birden fazla tedarikçi arasında en optimum şekilde dağıtmak için çok amaçlı bir optimizasyon modeli ele alınmıştır. Geliştirilen optimizasyon modelindeki tüm amaç fonksiyonlarını eşzamanlı olarak optimize etmek için Artırılmış Epsilon Kısıt Yöntemi (AUGMECON) kullanılmaktadır.
Önerilen metodolojinin etkinliğini ve sürecini göstermek için Türkiye'de alüminyum ve PVC profil işleme alanında önde gelen makine üreticilerinden birinde bir vaka çalışması gerçekleştirilmiştir. Ahşap ve alüminyum gibi ürünlerin açı verilerek kesilmesinde kullanılan ve günümüzde birçok sektörde yer alan lazer gönye kesim makineleri, firmanın ana faaliyet alanını temsil etmektedir. Bu nedenle analiz sadece firmanın en çok satan ve en çok temsil edilen ürünü olan lazer gönye kesme    makinelerine uygulanmıştır. Lazer gönye kesme makinesinin tedarik edilen 50 farklı bileşeni ve bunları sağlayan 21 tedarikçi çalışma kapsamında incelenmiştir. SSM modelindeki önerilen stratejilere dayanarak, firmanın altı tedarikçisiyle olan ilişkisini sonlandırması gerekirken altı tedarikçisini iyileştirmesi gerektiği sonucuna varılmıştır.
Satın alma modellerinin son yıllarda popüler bir araştırma konusu olduğu düşünüldüğünde, bu çalışmanın sunduğu katkılar literatürü oldukça zenginleştirecektir. Bu katkılardan biri, KPM ve TİM modelleri entegre edilerek strateji segmentasyon metodolojisi (SSM) adı verilen yeni bir segmentasyon modeli geliştirilmiştir. Dahası, tedarik edilen ürünler, tedarikçilerin yetenek ve performansları ve alıcı-tedarikçi ilişkisi dikkate alınarak SSM'nin farklı segmentleriyle başa çıkmak için farklı stratejiler tasarlanmıştır. Tedarikçiler ve tedarik edilen ürünlerin segmentasyonu için AHP ve TOPSIS yöntemleri ilk kez nötrosofik kümelerle birlikte kullanılmaktadır. Son olarak, geliştirilmesi gereken tedarikçiler belirlenmiş ve tedarikçi geliştirme yatırımlarının optimal dağıtımı için çok amaçlı optimizasyon modeli geliştirilmiştir.

Abstract:
Purchasing portfolio models have received considerable attention in academic and business fields for assigning appropriate purchasing strategies. In 1983, Peter Kraljic introduced the first comprehensive portfolio approach to the development of purchasing strategies. Although different approaches have been presented to date, Kraljic Portfolio Model (KPM) has become the dominant purchasing model in the literature. The KPM classifies procured items according to two dimensions: supply risk and strategic impact. While the supply risk dimension concerns criteria related to the supply market, the strategic impact dimension relates to the value impact and importance of the product. In the KPM model, procured items are divided into four classes: Strategic, bottleneck, leverage and non-critical. Although the KPM model has significantly influenced academic studies and professional purchasing, it also has some shortcomings. Both dimensions of the KPM model are related to the materials/products supplied, not the suppliers. However, in order to effectively manage relationships with suppliers and develop effective purchasing strategies, it may not be enough to evaluate only the products supplied; the capabilities and performances of the suppliers and the supplier-buyer relationship should also be taken into account.
Olsen and Ellram (1997) proposed the Supplier Relationship Model (SRM), which consists of supplier attractiveness and buyer-supplier relationship strength dimensions. In this model, the supplier attractiveness dimension defines the financial, technological and organizational capabilities and performances of suppliers. In the relationship strength dimension, factors that create a bond between the buyer and the supplier, such as trust, business understanding, loyalty and communication, are taken into consideration. Although researchers have used the KPM approach to create effective purchasing strategies, they have not comprehensively addressed the supplier-buyer relationship and suppliers' capabilities and performance. To fill this gap in the literature, we proposed a more effective and robust segmentation model called Strategy Segmentation Model (SSM) by integrating KPM and SRM approaches. This segmentation model, which focuses not only on the products provided by suppliers, but also on their capabilities and performance and on their relationships with the buyer, enables the buyer to understand the supplier in a more comprehensive way and to produce more effective strategies for negotiating with suppliers.
Segmentation of suppliers is a multi-criteria decision-making (MCDM) problem that involves both qualitative and quantitative measures, often evaluated with imprecise data and individual judgments. Individual judgments of decision makers can cause great uncertainty in the decision-making process. Fuzzy sets can deal with uncertainty and ambiguity in the decision-making process. However, fuzzy sets only consider the degree of accuracy of judgments and do not focus on the degree of falsity. Intuitionistic fuzzy sets, which are extensions of fuzzy sets, take into account both degrees of accuracy and falsity, but do not evaluate indeterminacy. Neutrosophic sets are extensions of classical sets, fuzzy and intuitionistic fuzzy sets and consider all aspects of a decision problem (i.e. truth, falsity and indeterminacy). To facilitate the practical use of neutrosophic sets, single-valued neutrosophic (SVN) sets have been developed. SVN sets can be used to better handle imprecise and incomplete information in segmentation problems of suppliers and/or supplied items.
Determining the importance weights of the criteria that define the dimensions in supplier and/or product segmentation models is an important issue. One of the most frequently used tools by researchers in this field to determine the importance weights of criteria is the Analytic Hierarchy Process (AHP). Although classical AHP is a simple and powerful tool, it often cannot deal with ambiguous and inconsistent information. The fuzzy version of AHP only considers the degree of accuracy and does not evaluate the degree of falsity and indeterminacy. The AHP method integrated with neutrosophic sets evaluates all aspects of a decision problem (i.e. truth, falsity and indeterminacy).
Another important issue is determining the performance of products and suppliers in portfolio models. When measuring the relative performance of supplied products and suppliers, the TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solutions) method provides a scalar value that simultaneously accounts for the best and worst alternatives, thus being able to measure the relative performance of each alternative in a simple mathematical form. However, not all criteria for evaluating alternatives are always measurable; there may also be linguistic criteria. It is difficult for the traditional TOPSIS method to deal with linguistic criteria. Single-valued neutrosophic sets, on the other hand, can be used with the TOPSIS approach to provide linguistic values that allow decision makers to incorporate unmeasured and missing information into the decision model. Within the scope of the thesis study, the single-value neutrosophic-AHP (SVN-AHP) approach is used to obtain the importance weights of the criteria. Then, the scores of both the items in KPM and the suppliers in SRM are obtained with the single-value neutrosophic-TOPSIS (SVN-TOPSIS) method. Taking the scores obtained into account, the segments of the products and suppliers are determined. In the SSM model, the positions of the suppliers are determined by taking into account the segments of the products in KPM and the segments of the suppliers in SRM.
Leverage, bottleneck and strategic products in the KPM model are important for the buyer. The proposed SSM model enables the identification of suppliers that provide these critical components but exhibit poor performance and low capabilities. However, in order to qualify such suppliers, the buyer may need to implement appropriate supplier development programs. These development efforts may include goals such as quality improvement, product improvement, and cost reduction. During the development process, it is a very important problem for the manufacturer to optimally distribute investments among multiple suppliers in order to minimize risk while maintaining an acceptable level of return. Within the scope of the thesis, a multi-objective optimization model was discussed to distribute the buyer's supplier improvement investments among multiple suppliers in the most optimal way. Augmented Epsilon Constraint Method (AUGMECON) is used to simultaneously optimize all objective functions in the developed optimization model.
To demonstrate the effectiveness and process of the proposed methodology, a case study was conducted at one of the leading machinery manufacturers in the field of aluminum and PVC profile processing in Turkey. Laser miter cutting machines, which are used to cut products such as wood and aluminum at an angle and are used in many sectors today, represent the main field of activity of the company. For this reason, the analysis was applied only to laser miter cutting machines, which are the company's best-selling and most represented product. 50 different components of the laser miter cutting machine and 21 suppliers providing them were examined within the scope of the study. Based on the suggested strategies in the SSM model, it was concluded that the company should terminate its relationship with six suppliers while improving its six suppliers.
Considering that purchasing models have been a popular research topic in recent years, the contributions of this study will greatly enrich the literature. One of these contributions is that a new segmentation model called strategy segmentation model has been developed by integrating KPM and SRM models. Moreover, different strategies have been designed to deal with different segments of SSM, taking into account the products supplied, the capabilities and performance of the suppliers, and the buyer-supplier relationship. For the segmentation of suppliers and supplied products, AHP and TOPSIS methods are used with neutrosophic sets for the first time. Finally, the suppliers that need to be developed were identified and a multi-objective optimization model was developed for the optimal distribution of supplier development investments.