An Optimization Model for the Last-Mile Delivery and Return under Carbon Tax Policy

NOVENDA AYU F, Ir. Anna Maria Sri Asih, S.T., M.M., M.Sc., Ph.D., IPM., ASEAN.Eng.

2022 | Tesis | MAGISTER TEKNIK INDUSTRI

Karena COVID-19, semakin banyak orang mengurangi perjalanan mereka ke toko dan memilih untuk berbelanja online. Namun, belanja online membutuhkan waktu yang cukup lama bagi pelanggan untuk menerima pesanan mereka karena proses pengiriman, sementara pelanggan menuntut untuk mendapatkan kebutuhan sehari-hari mereka sesegera mungkin. Di Indonesia, beberapa minimarket dan toko grosir mulai menawarkan layanan click-and-collect atau in-store pick-up selain home delivery, hal ini memberikan pelanggan pilihan untuk mendapatkan pesanan mereka lebih cepat. Dengan adanya home delivery dan in-store pick-up dalam omnichannel, dapat meningkatkan jejak karbon karena adanya peningkatan pada last-mile delivery. Transportasi pelanggan ke toko juga berpotensi meningkatkan jejak karbon. Salah satu cara untuk mengurangi jejak karbon adalah dengan menerapkan kebijakan pajak karbon yang mengenakan pajak atas emisi gas rumah kaca. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui toko mana yang melayani pelanggan sebagai lokasi in-store pick-up, dimana pelanggan dapat mengambil pesanannya di toko terdekat. Selain layanan pengiriman, penelitian ini mempertimbangkan layanan pengembalian produk dengan opsi serupa. Setiap toko dapat melayani pengembalian melalui jasa kurir (carrier ship return) atau in-store return, di mana pelanggan dapat mengembalikan produk. Kebijakan pajak karbon dipertimbangkan untuk mengevaluasi dampak lingkungan dari penyediaan opsi last-mile delivery and return. Penelitian ini juga mempertimbangkan uncertain demand untuk mewakili kondisi yang lebih realistis. Sebuah model Mixed Integer Non-linear Programming dikembangkan untuk memecahkan masalah. Tujuannya adalah untuk meminimalkan total biaya yang dikeluarkan oleh perusahaan, pelanggan, dan jejak karbon. Dengan membandingkan hasil minimalisasi tanpa lingkungan dan dengan lingkungan pada proses optimasi, diperoleh hasil perhitungan dengan mempertimbangkan sisi lingkungan dapat menekan biaya dalam hasil optimasi.

Due to COVID-19, more and more people reduce their trips to stores and choose to shop online. However, online shopping takes a long time for customers to receive their orders due to the delivery process, while customers are demanding to get their daily needs as soon as possible. In Indonesia, some grocery stores and convenience stores have started to offer click-and-collect or in-store pick-up services in addition to home delivery, giving customers an option of getting their orders faster. Considering home delivery and in-store pick-up in omnichannel retailing may increase the carbon footprint due to the increase in last-mile deliveries. The transportation of the customers to the stores also has the potential to increase the carbon footprint. One way to reduce the carbon footprint is by implementing a carbon tax policy that imposes a tax on greenhouse gas emissions. This research aims to determine which store serves customers as an in-store pick-up location, where customers can pick up their orders at the nearest store. In addition to delivery services, this research considers product return services with similar options. Each store can serve returns through a carrier (carrier ship return) or an in-store return location, where customers can return products. The carbon tax policy is considered to evaluate the environmental impact of providing last-mile delivery and return options. This research also considers demand uncertainty to represent a more realistic condition. A Mixed Integer Non-linear Programming model is developed to solve the problem. The objective is to minimize the total cost incurred by the firm, customers, and the carbon footprint. By comparing the results of minimization without environmental and with environmental in the optimization process, the result is that the calculation by considering the environmental side can reduce the cost in the optimization results.

Kata Kunci : last-mile delivery, last-mile return, carbon tax policy, mixed-integer non-linear programming, click-and-collect