A Heuristic Approximation of Linear Programming Models for Supply Chain Disruption Impact Assessment

Abstract

[eng] This thesis develops and validates a solver-less structural approximation of the linear-programming model for supply chain disruption assessment proposed by Simchi-Levi et al. The approximation reproduces two key performance indicators — impacted revenue and time-to-survive — through a deterministic forward simulation driven by the bill-of-materials hierarchy, multi-tier inventory positions, and supplier sourcing shares, with no recourse to a commercial optimiser. The approximation regime is characterised analytically: exact agreement holds whenever the disrupted node is non-substitutable, and conservative overestimation arises wherever multi-sourcing grants the benchmark re-routing freedom. Validation on eight networks — seven synthetic instances of increasing structural complexity and one anonymised industrial instance — confirms that the framework preserves the supplier priority ranking on every instance and remains sufficient for strategic risk prioritisation while eliminating solver dependency.

[spa] Esta tesis desarrolla y valida una aproximación estructural sin solver del modelo de programación lineal para la evaluación de disrupciones en cadenas de suministro propuesto por Simchi-Levi et al. La aproximación reproduce dos indicadores clave — facturación impactada y tiempo de supervivencia — mediante una simulación determinista hacia adelante basada en la jerarquía de la lista de materiales, las posiciones de inventario multinivel y las cuotas de aprovisionamiento por proveedor, sin recurrir a ningún optimizador comercial. El régimen de aproximación se caracteriza analíticamente: el acuerdo exacto se da cuando el nodo disrumpido no es sustituible, y la sobreestimación conservadora aparece donde el aprovisionamiento múltiple otorga al modelo de referencia libertad de rerutamiento. La validación sobre ocho redes — siete instancias sintéticas de complejidad estructural creciente y una instancia industrial anonimizada — confirma que el marco preserva la ordenación de proveedores por exposición en todas las instancias y resulta suficiente para la priorización estratégica del riesgo sin requerir un solver.