如何利用数据科学，结合可持续性指标和社会指标，选择最佳供应商？
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·发表于Towards Data Science ·阅读时间：10 分钟·2024 年 3 月 7 日
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可持续采购的数据科学 — （图源：Samir Saci）
可持续采购是将社会、伦理和环境绩效因素整合到供应商选择过程中的方法。
这包括根据可持续性标准对供应商进行评估和评定，例如健康与安全、环境影响或劳动权利。
根据环境因素评估供应商 — （图源：作者）
目标是最小化对环境的负面影响，并最大化对社会的正面影响。
作为数据科学经理，你能开发工具来简化可持续采购的过程吗？
供应链网络设计工具会自动选择最佳的供应商，这些供应商能够最小化成本，满足市场需求，并遵守由可持续发展团队定义的约束条件。
本文将探讨如何在你的组织中运用数据科学来支持可持续采购的实施。
可持续采购问题陈述
场景：T 恤供应商选择
让我们以之前文章中关于生命周期评估的示例为例。
你是一个国际服装集团的数据科学经理，该集团在全球范围内有着众多门店。
公司从位于亚洲的供应商处采购服装、包袋和配饰。
快速时尚公司循环经济 — （图源：作者）
门店从本地仓库进行配送，并由供应商直接补货。
您能否自动选择在遵守环境和社会约束的同时最小化成本的供应商？
采购团队已决定在有限的T 恤供应商范围内实施可持续采购。
从原材料到仓库交付的 T 恤生命周期评估 — （图片由作者提供）
他们希望审查他们的供应商选择过程，以支持公司可持续发展的路线图。
然而，他们面临着若干障碍
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供应商数据收集和存储
没有中央信息源，因为数据存储在整个组织的非结构化 Excel 文件中。
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基于许多参数的复杂决策 他们目前的 Excel 计分卡系统在指标数量增加时显示出局限性。
因此，他们请求您的帮助，部署一个产品来监控供应商的 KPI 并自动化选择。
让我们看看数据分析如何解决这个问题。
可持续采购指标
本文将使用一个简单的例子，涵盖有限范围的指标。
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环境指标包括碳排放、能源消耗、废物产生和水资源使用
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社会指标， 包括劳工和人权
我们可以快速回顾它们，以理解它们的定义及如何衡量。
碳排放 作为主要指标，将推动您的可持续发展路线图，供应链的碳足迹是其中的重要部分。
这可以通过计算温室气体（如二氧化碳、甲烷和一氧化二氮）的总排放量来衡量。
💡 我们应该考虑什么？
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用于 T 恤的棉花种植过程中排放的污染物
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T 恤生产中的电力生成和使用的化学品的排放
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运输从工厂到中央分销中心的成品（T 恤）海运
第两个指标应该由供应商提供，但您的团队可以计算第三个指标。
公式非常简单
https://towardsdatascience.com/supply-chain-sustainability-reporting-with-python-161c1f63f267
使用运输排放因子的公式 — （图片由作者提供）
With,
**E_CO2**: emissions in kilograms of CO2 equivalent (kgCO2eq)
**W_goods**: weight of the goods (Ton)
**D**: distance from your warehouse to the final destination(km)
**F_mode**: emissions factor for each transportation mode (kgCO2eq/t.km)
数据源包括
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运输管理系统数据库，包括发货信息（日期、来源、目的地、运输数量）
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主数据用于将运输数量转换为重量
如果您需要更多信息，我在这篇文章中详细说明了这一过程
4 个步骤来构建分销网络的 ESG 报告，了解如何衡量和减少碳排放……
towardsdatascience.com
能源消耗 另一个指标是供应商为生产和交付产品所消耗的能源量。
它可以用 每生产单位的焦耳消耗量 来表示（生命周期评估方法中的功能单位）。
💡 我们应该考虑什么？
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棉花种植的能源消耗 (kJ)
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纺纱、织布和染色的能源消耗 (kJ)
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运输的能源消耗 (kJ)
采购团队应该收集这个指标。
水资源使用 由于水资源日益稀缺，新的法规正在推动公司重新设计其水消耗减少的过程。
通过这个指标，你可以关注那些不影响当地水资源供应的供应商。
💡 我们应该考虑什么？
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棉花种植的水消耗 (L/单位)
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纺纱、织布和染色的水消耗 (L/单位)
废物生成 测量生产过程中产生的废物量可以帮助识别采纳更可持续生产方法的领域。
💡 我们应该考虑什么？
- 生产过程中的固体废物生成 (kg/单位)
社会指标 这些指标评估供应商在社会可持续性方面的表现。
你可以进行自我审计或使用第三方评估。
💡 如何衡量它？ 你的采购团队为下方记分卡中的每个标准分配一个权重。
记分卡示例 — （作者提供的图片）
审计员计算与每个标准相关联的得分，以表示供应商的表现。
总分是各项评分的加权平均值，用以提供供应商的整体评估。
我们如何组织数据收集和存储？
你可以为你的采购团队提供的首要支持是使用数据分析工具简化数据收集和存储过程。
数据湖可以是结构化和非结构化数据（数据库、Excel 文件等）的中央来源。
https://towardsdatascience.com/what-is-a-life-cycle-assessment-lca-e32a5078483a
用于报告的数据湖 — （作者提供的图片）
你可以实施自动化管道来提取、处理和分析这些数据，以构建报告并提供洞察。
这可以促使实施数据产品，用于报告和优化模型，我将在下一节中介绍这些模型。
https://towardsdatascience.com/what-is-a-life-cycle-assessment-lca-e32a5078483a
测量你价值链上的环境足迹 — （Samir Saci 提供的图片）
本文关于生命周期评估提供了更多关于自动化此过程的最佳实践和方法的信息**。**
了解生命周期评估如何帮助企业评估产品在整个生命周期中的环境影响……
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采购网络设计
现在我们已经收集了关于供应商的信息并进行评分审核，我们可以利用这些数据来推动决策。
采购团队的主要障碍是问题的复杂性，考虑到不同的指标和供应商数量。
供应商选择过程 —（图片由作者提供）
他们使用有限自动化的 Excel 文件，这限制了他们的处理能力。
因此，想法是使用先进的分析方法自动设计采购和物流网络，以便为你的商店提供服务。
可持续采购问题示例 —（图片由作者提供）
我将使用一个包含虚拟数据的示例来理解如何实施一种数据驱动的方法，考虑到环境因素来选择供应商。
问题陈述
你希望重新定义你快时尚零售公司未来五年的供应链网络。
你在全球五个不同的市场（美国、德国、日本、印度和巴西）都有门店。
在每个市场中，你可以选择一个供应商来生产你的 T 恤，并选择从海外采购。
供应商网络设计 —（图片由作者提供）
你希望选择合适的供应商组合，以最小化生产和交付成本。
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每个市场的需求**（每月单位数）**
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每个国家生产的固定和变动成本**（$）**
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从工厂到市场的海运运输成本**（每单位$）**
生产和交付的总成本 —（图片由作者提供）
你的海外供应商较便宜，但你必须支付较高的运费，且运输过程中会产生更多的 CO2 排放。
按生产国划分的固定成本与变动成本 —（图片由作者提供）
此外，可持续发展团队已经实施了每件 T 恤生产的最大环境影响限制，包括水使用、CO2 排放、能源使用和废物产生。
采购团队需要线性编程支持来管理这些复杂的权衡，并决定选择哪些供应商。
让我用下面的例子来说明我的观点，在这个例子中，我将逐步加入环境限制，以查看其对足迹的影响。
初步解决方案：最小化成本
如果你定义目标函数以最小化成本而不加其他约束，你可以轻松猜测这将会最大化印度和巴西的生产量。
商品从生产到市场流动 —— （图像由作者提供）
💡 见解
- 在这种情况下，海外采购增加的运费由印度和巴西低廉的生产成本来抵消。
最低成本全球化解决方案 —— （图像由作者提供）
如果我们想添加可持续性约束会怎样？
实施可持续采购约束
随着你的公司实施可持续发展路线图，你必须添加额外的约束，限制每件 T 恤生产和交付的环境影响。
因此，你的采购团队已联系了你主要市场（美国、日本）的当地供应商。
你的采购网络会受到什么影响？
测试 1：能源和水资源节约约束
我们可以从每单位生产的平均能源和水消耗量的约束开始。
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平均水消耗低于3000 L/单位
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平均能源使用量低于685 MJ/单位
能源和水消耗 —— （图像由作者提供）
你在德国和日本的供应商已大量投资于现代化设备，以减少其运营对环境的影响。
测试 1 解决方案 —— （图像由作者提供）
💡 见解
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该模型将生产从巴西流转到德国，以遵守附加约束。
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该模型决定继续在印度生产，因为成本具有竞争力。
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德国和日本现在正在本地化他们的生产。
如果我们添加 CO2 排放约束会怎样？
测试 2：添加 CO2 排放约束
运输占你供应链 CO2 足迹的相当一部分。
生产和运输的 CO2 排放 —— （图像由作者提供）
因此，你希望通过限制
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每单位千克 CO2e/单位的种植和生产
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海运运输千克 CO2e/单位
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总排放量必须低于110 千克 CO2e/单位
测试 2 解决方案 —— （图像由作者提供）
💡 见解
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印度首次出现最低的生产输出。
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巴西是保持低生产成本同时限制 CO2 排放的解决方案。
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美国供应商在可持续生产设施上的投资不足，无法保留用于国内市场供应。
通过这个简单的练习，你可以测试几种情景，以确定这些解决方案加速决策过程的潜力。
如果你想自己尝试，我已经在 VIKTOR 平台上部署了这个解决方案的 Web 应用程序。
https://towardsdatascience.com/create-a-sustainable-supply-chain-optimization-web-app-20599b98cab6
可持续供应链优化应用程序 — （作者图片）
有关此解决方案的更多细节，请查看介绍该应用程序及其功能的文章。
帮助您的组织将可持续采购与供应链优化相结合，以减少成本和环境影响…
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结论
在实施绿色转型时，公司面临着许多与变革管理和复杂决策过程相关的挑战。
作为数据分析专业人士，您可以通过促进数据收集并使用优化模型部分自动化决策过程来支持这一转型。
采购团队可以通过遵循可持续性团队的指导，轻松地在供应商选择过程中添加约束条件。
https://towardsdatascience.com/what-is-esg-reporting-d610535eed9c
不同目标函数的情景 — （作者图片）
通过展示每种情景的财务影响，你可以通过突显可持续性与成本效益之间的平衡，来促进决策过程。
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结论 — （作者图片）
这些结果可以激发战略性讨论，找到可持续采购与成本降低之间的最佳平衡。
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ESG 支柱展示 — （作者图片）
随着利益相关者日益要求企业承担社会责任（CSR），以 ESG 为主导的转型已成为公司长期战略的关键部分。
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报告类别示例 — （作者图片）
本文介绍的方法论（和工具）可以帮助您的组织减少数千吨二氧化碳排放，以实现 2030 年目标并提升您的 ESG 评分。
类似的收集数据和基于数据的决策方法也可以应用于这一特定的非财务报告。
我已发布这篇文章，以便提供更多有关数据分析如何支持 ESG 报告的信息。
利用数据分析为公司的环境、社会和治理（ESG）报告提供全面有效的支持
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