Journal Article

Reducing stock-outs of essential tuberculosis medicines

Coetzee, E, Bam, L, von Leipzig, K H, McLaren, Z M

2017

Overview

The under-performance of supply chains presents a significant hindrance to disease control in developing countries. Stock-outs of essential medicines lead to treatment interruption which can force changes in patient drug regimens, drive drug resistance and increase mortality. This study is one of few to quantitatively evaluate the effectiveness of supply chain policies in reducing shortages and costs. This study develops a systems dynamics simulation model of the downstream supply chain for amikacin, a second-line tuberculosis drug using 10 years of South African data. We evaluate current supply chain performance in terms of reliability, responsiveness and agility, following the widely-used Supply Chain Operation Reference framework. We simulate 141 scenarios that represent different combinations of supplier characteristics, inventory management strategies and demand forecasting methods to identify the Pareto optimal set of management policies that jointly minimize the number of shortages and total cost. Despite long supplier lead times and unpredictable demand, the amikacin supply chain is 98% reliable and agile enough to accommodate a 20% increase in demand without a shortage. However, this is accomplished by overstocking amikacin by 167%, which incurs high holding costs. The responsiveness of suppliers is low: only 57% of orders are delivered to the central provincial drug depot within one month. We identify three Pareto optimal safety stock management policies. Short supplier lead time can produce Pareto optimal outcomes even in the absence of other optimal policies. This study produces concrete, actionable guidelines to cost-effectively reduce stock-outs by implementing optimal supply chain policies. Preferentially selecting drug suppliers with short lead times accommodates unexpected changes in demand. Optimal supply chain management should be an essential component of national policy to reduce the mortality rate. La médiocre performance des chaînes d’approvisionnement constitue un important obstacle à la lutte contre la maladie dans les pays en développement. Les ruptures de stock des médicaments essentiels entraînent une interruption du traitement qui peut contraindre à une modification des régimes posologiques des patients, favoriser la résistance aux médicaments et accroître la mortalité. La présente étude est l’une des rares à évaluer quantitativement l’efficacité des stratégies de la chaîne d’approvisionnement dans le cadre de la réduction des pénuries et des coûts. En se fondant sur les données recueillies au cours de 10 années en Afrique du Sud, l’étude développe un modèle de simulation de la dynamique en aval de la chaîne d’approvisionnement de l’amikacine, un antituberculeux de deuxième intention. Nous évaluons les performances actuelles de la chaîne d’approvisionnement en termes de fiabilité, de réactivité et de rapidité, en suivant le cadre de référence largement utilisé dans la gestion de la chaîne d’approvisionnement. Nous simulons 141 scénarios qui représentent différentes combinaisons de caractéristiques des fournisseurs, de stratégies de gestion des stocks et de méthodes de prévision de la demande afin d’identifier l’ensemble de politiques optimales de gestion au sens de Pareto, politiques qui minimisent aussi bien le nombre de pénuries que le coût total. En dépit de longs délais de livraison des fournisseurs et une demande imprévisible, la chaîne d’approvisionnement de l’amikacine est fiable à 98% et suffisamment rapide pour répondre à une augmentation de 20% de la demande sans occasionner de pénurie. Cependant, on ne peut y parvenir qu’avec un surstockage de l’amikacine à hauteur de 167%, ce qui entraîne des surcoûts considérables. La réactivité des fournisseurs est faible: seulement 57% des commandes sont livrées au dépôt central de médicaments de la province dans un délai d’un mois. Nous identifions trois stratégies de gestion optimale des stocks de sécurité au sens de Pareto. La réduction du délai de livraison des fournisseurs peut produire des résultats optimaux au sens de Pareto, même en l’absence d’autres politiques optimales. La présente étude élabore des directives concrètes et réalisables visant à réduire efficacement les ruptures de stock en mettant en œuvre des politiques optimales dans la chaîne d’approvisionnement. Sélectionner en priorité des fournisseurs de médicaments dont les délais de livraison sont les plus courts permet de s’adapter à des modifications inattendues de la demande. La gestion optimale de la chaîne d’approvisionnement devrait être une composante essentielle de la stratégie nationale visant à réduire le taux de mortalité. 供应链不佳给发展中国家疾病控制带来了严重阻碍。基本药 物短缺会干扰治疗, 导致患者用药方案被迫改变, 增加耐药和 死亡率。鲜有研究定量评估供应链政策在减少短缺和降低成 本方面的有效性, 本研究是其中之一。本研究采用南非的10年 数据, 建立二线抗结核药阿米卡星下游供应链的系统动力学模 拟模型。我们依据广泛应用的供应链运作参考框架, 评估供应 链的可靠性、反应性和灵活性。模拟了141个情境, 体现不同 的供应方特点、库存管理策略和需求预测方法的组合, 确定可 以最大程度减少短缺和总成本的Pareto最优管理政策组合。 虽然供应方前置时间长, 需求难以预测, 阿米卡星的供应链还 是具有98%的可靠性, 其灵活性也足以应对20%的需求增长而 不出现短缺。但上述结构是通过积压库存达167%实现的, 这 也增加了存货成本。供应方的反应性较低：只有57%的订单 在一个月内运到省中心药品仓库。我们发现了三项Pareto最 优安全库存管理政策。在没有其他最优政策的情况下, 仅缩短 供应方前置时间也可以带来Pareto最优结果。本研究产生了 具体、可行的指南, 通过实行最优供应链政策来有成本效益地 减少药品短缺。优先选择前置时间短的药品供应方可以适应 需求的意外变化。最优供应链管理应作为国家降低死亡率政 策的关键组成部分。 El bajo rendimiento de las cadenas de suministro presenta un obstáculo significativo para el control de enfermedades en los países en desarrollo. El agotamiento de las medicinas esenciales conduce a la interrupción del tratamiento, lo que puede forzar cambios en los regímenes farmacológicos del paciente, impulsar la resistencia a los medicamentos y aumentar la mortalidad. Este estudio es uno de los pocos que evalúa cuantitativamente la efectividad de las políticas de la cadena de suministro en la reducción de escasez y costos. Este estudio desarrolla un modelo de simulación de la dinámica de los sistemas de la cadena de suministro para la amikacina, un fármaco de segunda línea contra la tuberculosis usando 10 años de datos sudafricanos. Evaluamos el desempeño actual de la cadena de suministro en términos de confiabilidad, capacidad de respuesta y agilidad, siguiendo el ampliamente usado marco de Referencia de Operación de la Cadena de Suministro. Simulamos 141 escenarios que representan diferentes combinaciones de características de proveedores, estrategias de manejo de inventario y métodos de pronóstico de demanda para identificar el conjunto óptimo de Pareto de políticas de manejo que minimizan conjuntamente el número de periodos de escasez y el costo total. A pesar de los largos plazos de entrega de los proveedores y la demanda impredecible, la cadena de suministro de amikacina es 98% confiable y lo suficientemente ágil como para acomodar un aumento de 20% en la demanda sin escasez. Sin embargo, esto se logra sobrestimando la amikacina en un 167%, lo que conlleva altos costos de almacenamiento. La capacidad de respuesta de los proveedores es baja: solo el 57% de los pedidos se entregan al depósito central de medicamentos de la provincia en un mes. Identificamos tres políticas de manejo de existencias de seguridad del óptimo de Pareto. El corto plazo de entrega del proveedor puede producir resultados óptimos de Pareto incluso en ausencia de otras políticas óptimas. Este estudio produce pautas concretas y procesables para reducir los desabastecimientos de manera costo-efectiva mediante la implementación de políticas óptimas para la cadena de suministro. La selección preferencial de los proveedores de medicamentos con tiempos de entrega cortos acomoda cambios inesperados en la demanda. La gestión óptima de la cadena de suministro debe ser un componente esencial de la política nacional para reducir la tasa de mortalidad.

• Publisher: Oxford University Press,Oxford Publishing Limited (England)
• Subject: Amikacin / Amikacin - supply & distribution / Anti-Bacterial Agents - supply & distribution / Computer simulation / Costs / Demand / Developing countries / Disease control / Drug delivery systems / Drug resistance / Drugs / Drugs, Essential - supply & distribution / Economic forecasting / Forecasting / Humans / Identification methods / Inventory / Inventory management / LDCs / Lead time / Management / Medical treatment / Mortality / Mortality rates / ORIGINAL ARTICLES / Pareto optimum / Performance evaluation / Policies / Reliability / Reliability analysis / Resistance / Resource Allocation / Responsiveness / Safety / Safety management / Safety stocks / Shortages / Simulation / South Africa / Suppliers / Supply / Supply & demand / Supply chain management / Supply chains / System dynamics / Systems Analysis / Tuberculosis / Tuberculosis - drug therapy