（企业管理专业论文）从牛鞭效应看供应链中的存货管理问题.pdf

内容提要 本文的写作思路是借助最大最小化存货模型推导已有的关于牛鞭效应的量 化公式a r ( 1 ) 模型，然后再根据公式探讨供应链环境下的存货管理问题， 第一章是对本论文的主要内容作一些理论上的铺垫，主要介绍供应链的基本 概念。着重介绍了一下存货管理观念的发展历史。 第兰章解释了牛鞭效应现象，回顾了国外文献对牛鞭效应的研究文献和不同 的研究方法，在数量研究上作了一个简单的总结，并对本文的研究方法作一个简 单介绍。 第三章是本文作者利用最大最小化存货模型对f c h c n 的a r ( 1 ) 模型推导， 并对简单的供应链和多级供应链接以及信息共享程度进行了牛鞭效应的量化分 析，从公式变量的角度对降低牛鞭效应防治方法展开了一些探讨。 第四章讲解了耳前为企业所采用的存货管理方法。它们是供应商管理存货 ( 文中简称供应商管理存货) ，联合存货管理( 文中简称联合存货管理) 以及第 三方物流模式文中简称t p l ) 并对这三种存货管理方法为何能有效降低牛鞭效应 作了理论上的解释。 第五章是通过联想公司的案例来说明新的存货思想如供应商管理存货模式 和第三方物流在企业中的实际应用情况。 第六章是对本文通篇所作的一个简单的回顾，总结了本文使用的研究方法、 在理论上的创新与本文存在的一些不足。 【主题词】牛鞭效应供应链供应商管理存货联合存货管理 2 a na n a l y s i so f b u l l w h i pe f f e c ta n di n v e n t o r ym a n a g e m e n ti n s u p p l yc h a i n a b s t r a c t n o w a d a y s ，c o o p e r a t i o nw i t ho r g a n i z a t i o n si so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tf e a t u r e s i nt h eb u s i n e s s e sw o r l d i nt o d a y s r a p i d l yc h a n g i n ge n v i r o n m e n t ，n os i n g l e o r g a n i z a t i o nc a na l w a y sk e e p i t sh i g h l e v e l a b i l i t yo fc o m p e t i t i o nw i t h o u tt h e c o o r d i n a t i o no fo t h e ro r g a n i z a t i o n s a n dt h ec o m p e t i t i o ni sn o ta m o n gc o m p a n i e sb u t s u p p l yc h a i n si na c e r t a i ni n d u s 田a l lo v e rt h ew o r l d c o m m o n l y , t h e r ea r ct h r e es t r c a m s ，v i s i b l eo ri n v i s i b l e ，i nas u p p l yc h a i n ，t h e y a l ec a s hs t r e a m 、m a t e r i a ls t r e a ma n di n f o r m a t i o ns t r e a m e f f e c t i v es u p p l yc h a i n m a n a g e m e n tr e q u i r e se f f e c t i v ei n v e n t o r ym a n a g e m e n ti ne a c hn o d eo ft h ec h a i n t h i s p a p e ri n t r o d u c e sy o us e v e r a lp h r a s e so fi n v e n t o r ym a n a g e m e n ts u c ha si n d e p e n d e n t d e m a n di n v e n t o r y 、m r pa n dm r p i i 、a n de r em a i n t a i n i n ga ne f f i c i e n ti n v e n t o r y m a n a g e m e n ts t r a t e g yc a nh e l pi n d u s t r i a lp l a n tm a n a g e r si m p r o v ea n de n s u r et h e s u o $ o f t h e k o p e r a t i o n s t h eb x i l l w h i pe f f e c to c c u r aw h e nt h ed e m a n do r d e rf l u c t u a t i o n si nt h es u p p l y c h a i ni sa m p l i f i e d t h e ym o v eu pt h es u p p l yc h a i n ，i tw i l lb r i n g st h eh i g h e r i n v e n t o r yt ou p s t r e a ms u p p l i e rc o m p a r e dt od o w n s t r e a ms u p p l i e ra n d w i l ld a m a g et h e c o m p e t i t i o no ft h es u p p l yc h a i n i nc h a p t e r2 ，w eu s e sas i m p l ei n v e n t o r ym o d e l n a m e d ( s ，s ) m o d e lt oi n d u c ea a ( om o d e lo u tr e s u l ti st h a tf a c t o r ss u c h t h e n u m b e ro fn o d e si ns u p p l yc h a i n 、t h eo r d e rl e a dt i m ea n dc a n l x a l i z e dd e m a n d i n f o r m a t i o nc a u s e st h ee f f e c t 。w ea l s od e m o n s t r a t et h a tt h eb u l l w h i pe f f e c tc a l lb e d e d u c e s ，b u tn o tc o m p l e t e l ye l i m i n a t e d , b yc e n t r a l i z e di n f o r m a t i o n o nt h eb a s i so fa n a l y s i so fb u l l w h i pe f f e c tu s i n ga r o ) m o d e l ，t h e r ea r ct h r e e p o p u l a r m e l l l o d b o f i n v e n t o r y c o n t r o l e m e r g e i n t h e “x ：哪ty e a r s ：t h e v e n d o r m a n a g e d i n v e n t o r yf v m 0 、t h ej o i n t l ym a n a g e di n v e n t o r yo m i ) a n dt h et h i r dp a t t y l o g i a t i e s o a l ) ，a n dt h i sa r t i c l ed i s c a s s e st h e s t ! t h r e em e a h 0 ( i si 珏d e t a i l s m e a n w h i l e ， 3 h o wt oo o u n t e r a c tt h eb u l l w h i pe f f e c tb ym e t h o do ft h e s et h r e em e t h o d si sd i s c u s s e d i nc h a p t e r6 a tl a s t ，t h i sa r t i c l ed i s p l a y sa n dd i s c u s s e st h ei m p l e m e n to ft h e s e m e t h o d sb yt h ee a s eo fl c n o v o k e y w o r d s ：b u l l w h i pe f f e c t , s u p p l yc h a i n ，v e n d o r m a n a g e d i n v e n t o r y , j o i n t l y m a n a g e d d 引言 一个企业要想生存发展，与上下游企业建立稳定的战略性的伙伴关系是塑造 生产竞争力的基础。企业作为一个经济实体与外部相互交换资源的企业之间彼此 共生共存的链条，就形成了所谓的“供应链”( s u p p l yc h a i n ，s c ) 生产系统。存 货管理是供应链管理中一个重要的问题。 牛鞭效应是生产制造型企业和服务性行业中的个常见的问题，牛鞭效应是 一种需求变异，是由于信息扭曲等多种因素导致的实际订单的数量远远高于实际 中需求的- 个现象。国外对牛鞭效应的研究已有将近6 0 多年的历史，主要分为 定性和定量研究两个方向。2 0 0 0 年fc h e n 提出自回归的a r ( 1 ) 模型来测度和 讨论牛鞭效应问题，作为对计算牛鞭效应的a r ( 1 ) 模型一个补充本文第三章 利用最大最小化存货模型对a r ( 1 ) 模型进行了相关的再推导，并依据此模型对 简单的供应链和多级的供应链中牛鞭效应的大小进行了量化分析。 依据a r ( 1 ) 模型中的变量，本文讨论了关于影响牛鞭效应最终大小的供应 链因素，包括信息因素、存货因素和公式中涉及的变量如订货提前期因素和供应 链的流通层级数量因素，本文结合供应商管理存货( v e n d o rm a n a g e m e n t i n v e n t o r y ，v m i ) 、联合存货管理和( j o i n t l ym a n a g e di n v e n t o r y ，j m i ) 和第三 方物流( t h et h i r dp a r t yl o g i s t i c s ，一t p l ) 对存货管理方法进行了探讨，并结 合a r ( 1 ) 模型对三者是如何降低牛鞭效应也进行了相关的讨论。 本文的创新之处在于把供应链的研究看成是对降低牛鞭效应问题的研究，并 且选择供应链管理的存货管理问题作为研究的立足点，将存货问题与牛鞭效应问 题通过公式整合在一起，并把牛鞭效应产生的原因为考察供应链的一个参考主线 来讨论存货管理方法和物流问题。不足之处在于说明问题的过程中使用了a r ( 1 ) 模型，而a r ( 1 ) 模型本身过于理想化，但是考察理想化的状态也恰恰是许多理 论共同的研究方法。 本文主要采用理论推导的方法，结合现有的资料进行思路创新，具体说就是 将存货管理问题和供应链中牛鞭效应问题通过公式推导将二者有机结合起来，同 时本文还对二手资料进行了整理来佐证本文的观点。 5 第一章供应链以及供应链中的存货管理问题 1 1 供应链的概念 当今世界科学技术日新月异，管理问题目益复杂化，企业面对着复杂多变的 外部经济气候。随着信息技术的蓬勃发展和经济全球化的潮流，传统意义上的生 产系统和服务业也已打破了原本地域上的限制，生产制造商和服务业必须顺应全 球化的趋势，才能在竞争更为激烈的环境中求得生存与发展。在日趋激烈的市场 竞争中企业之间为了共同的利益而结成战略联盟，形威一条由供应商一制造商 一分销商贯穿上下游企业的链条，通过优势互补来获得整体竞争优势，从而达到 多赢的效果，于是便产生了供应链( s u p p l yc h a i n ，s c ) 。 供应链是指“生产及流通过程中，涉及将产品更新换代或服务提供给最终客 户的上游或下游企业，所形成的网络结构”1 ，供应链管理( s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t ，s 叫) 则是指通过前馈的信息流( 需方向供方流动，如订货合同、 加工单、采购单等) 和反馈的物料流以及信息流( 供方向需方的物料流和伴随一 起的供给信息流，如提货单、入库单和完工报告等) ，将供应商、制造商、分销 商、零售商直到晟终用户连成一个整体的模式。有计划的协调、整合供应链上物 料流、信息流以及资金流，以让供应链能够阻更具有竞争力的生产方式来满足顾 客的需求( s t a d t l e r g i l g e r 。2 0 0 0 ) 。供应链管理的基本思想是“横向一体化” ( h o r i z o n t a li n t e g r a t i o n ) ，即把原由企业自已生产制造的零部件或者部分生产环 节利用外包的形式分离出去，倾向于更加专业化于自己的核心技术2 ，这个企业 与其他与自己的产业相关的企业构成一种水平的关系。 1 2 供应链中的三种。流4 供应链中存在着三种“流”：资金流、物流以及信息流。每一种“流”的顺 利流动都是供应链得以顺畅运行盼不可缺少豹条件，可以说供应链管理就是对三 种流所进行的一体化管理，其中资金流从下游向上游流动，物流从上游向下游流 动，其实体表现为物料和产品，信息流的流动则是双向的，有财务信息、物流信 动，其实体表现为物料和产品，信息流的流动则是双向的，有财务信息、物流信 1 赵韩度- 供应链与物巍管理理论与实务m ，北豪机械工业由版挂2 0 0 3 一第1 8 5 页 2 同1 6 息、市场信息、人事信息等多种形式。这三种“流”贯穿了企业的全部活动，如 图1 所示： 圈1 ：供应链中的三种“流” 物流是实体流，是资金流和信息流的物质载体，资金流是整个供应链的财务 反映；信息作为供应链上各个环节的沟通载体，对企业间的合作、资源的有效利 用起着十分重要的作用，信息流涵盖着物流和资金流，而且内容更为广泛，如果 供应链企业之间的信息共享程度不商，企业彼此信息不对称，信息流就容易发生 扭曲失真，这种扭曲会沿着供应链传导给上下游的企业，导致上下游的企业之间 对实际情况产生连锁性的错误判断，如果是需求和存货方面的信息发生扭曲，上 游企业对下游企业的实际需求仅仅是通过订货单进行判断，而下游企业一般都有 一定数量的安全存货，这种扭曲就有可能导致存货由下游到上游逐级虚高到远远 大于实际中的需求数量，产生本文以下部分提到的牛鞭效应现象，从而对整个供 应链的竞争力都产生不利的影响。 1 3 供应链中的存货管理问题 1 3 1 存货的概念与存货管理的目标 存货管理是生产运作管理的一个重要环节，因为存货需要占用大量的资金并 且影响产品的最终交付，可以说存货是生产与服务型企业正常运营的基础保证， 所以许多年来存货管理一直是最重要的运作管理职能之一，也是生产商和供应商 共同关注的运营闯题之一。 传统的企业库存管理侧重于优化单一的库存成本，从存储成本和订货成本出 7 发确定经济订货量和订货点，诸如经济批量订货模型和a b c 库存控制策略是这一 状态下所讨论的重点问题，属于对独立需求类型存货管理的研究，从单一的库存 角度看，这种库存管理方法有一定的适用性，供应链环境下要求企业不但要考虑 到上游企业的“供”的能力，还要考虑下游企业“销”的能力3 ，考虑的问题要 比单一存货管理更为复杂，所以从供应链整体的角度看，单一企业库存管理的方 法显然是不够。 从直观上来解释存货就就是“仓库里的东西”，从广义上来讲，存货就是为 了满足未来的某种需要而暂时闲置的资源，企业用于今后销售或者使用的储备物 料( 包括原材料、半成品、成品等各种不同形态) 。但是对于企业的管理者来说， 存货这一概念的含义更加复杂和广泛，按照管理学上的定义，存货是“具有经济 价值的任何物品的停滞与贮藏”；在企业的财务报表上，存货表现为既定时间内 企业的有形资产。存货既然是闲置的资源，那么多了肯定就会造成一定的浪费， 但是短缺又会造成供不应求，同样会造成经营上的机会损失。存货的作用及其弊 端之间有一个折衷、平衡的问题，这也就是存货管理所要研究和解决的问题。 1 3 2 存货管理的历史发展 存货管理的目的就是追求为了保证正常供给的情况下付出最低的管理成本， 基于此目标，很容易得到没有存货时它的管理成本也就会变得最低这一结论。如 果存货是一种浪费并且尤其当产品的生命周期衰退越来越快的时候，这样的存货 应该值得特别关注。存货管理的方法与观念也随着时间不断演进： a )独立需求存货阶段( i n d e p e n d e n td e m a n dp h r a s e ) ：独立需求存货是指 用户对某种存货物品的需求与其他种类的存货无关，表现出这种存货需求的独立 性。独立需求存货是指那些随机的、企业自身不能控制而是由市场所决定的需 求。独立需求存货中的基本模型是经济订货批量( e o q ) 模型和经济订货周期( e o i ) 模型，在基本模型的基础上扩展出：允许适度缺货情况下的订货与存货控制、具 有数量折扣条件下的订货与存货控制、随机需求情况下的订货和存货控制等6 。 b ) m r p 阶段( m a t e r i a lr e q u i r e m e n t sp l a n n i n gp h r a s e ) ：2 0 世纪4 0 年 3 阎子刚、昌亚君l 供应链管理，机械工业出版社2 0 0 3 年2 月1 日第1 4 4 页 譬心剐。钧漉管理基础，中田物资出版社，撇年第2 4 3 6 页 于俭 电子商务供应链管理，东北财经大学出版社，2 0 0 2 8 代初期，西方经济学家通过对存货物料随时间推移而被使用和消耗的规律的研 究提出了订货点的方法和理论，并将其运用于企业的存货计划管理中。2 0 世纪 6 0 年代中期美国i b m 公司的管理专家j a o r l i k y 并在此基础上总结出了一种新 的管理理论物料需求计划( m a t e r i a lr e q u i r e m e n t sp l a n n i n g 。m r p ) 理论，也 称做基本m r p 。这种理论和方法与传统的存货理论和方法有着明显的不同。其最 主要的特点是，在传统的基础上引入了时间分段和反映产品结构的物料清单b o m ( b i l lo fm a t e r i a l s ) ，较好地解决了存货管理和生产控制中的难题，即按时 按量得到所需要的物料。 c ) m r pi i 阶段( m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e sp l a n n i n gp h r a s e ) 制造资源计划( m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e sp l a n n i n g ) 简称也是m r p ，但已 经是广义的m r p 。为了与传统的m r p 有区别，称之为m r p i i 。m r p i i 对于制造业 企业资源进行有效计划具有一整套方法。它是一个围绕企业的基本经营目标，以 生产计划为主线，对企业制造的各秘资源进行统一计划和控制的有效系统。m r p l i 把企业中的各予系统有机地结合起来，形成一个面向整个企业的一体化的系 统。也是企业的物流、信息流和资金流并使之畅通的动态反馈系统，m r p i i 仍然以 m r p 为核心6 。 m r p 与m r p i i 存在以下区别：肌p i i 把企业中的各子系统有机地结合起来， 形成一个面向整个企业的一体化的系统。其中，生产和财务两个子系统关系尤为 密切；m r p i i 的所有数据来源于企业的中央数据库。各子系统在统一的数据环 境下工作； ) m r p i i 具有模拟功能，能根据不同的决策方针模拟出各种未来将会 发生的结果。因此，它也是企业上层管理机构的决策工具。m r p i 由闭环m r p 系 统发展而来，在技术上，它与阕环r p 并没有太多的区别。但它包括了财务管理 和模拟的能力。 d ) e r p 阶段( e n t e r p r is er e s o u r c ep l a n n i n gp h r a s e ) ：随着现代管理思想 和方法的提出和发展，如j i t ( j u s ti nt i m e 及时生产) 、t q c ( t o t a lq u a l i t y c o n t r o l 全面质量管理) 、o p t ( 0 p t i m i z e dp r o d u c t i o nt e c h n o l o g y _ 优化生 产技术) 及d r p ( d i s t r i b u t i o nr e s o u r c ep l a n n i n g 分销资源计划) 等，又相 继出现了肛s ( m a n u f a c t u r i n ge x e c u t es y s t e 旷喵8 造执行系统) 、a m s ( a g i l e 罗鸿e r p 原理设计实旌电子工业出版牡2 0 0 2 - 6 第1 5 页 7 周玉清等。m r p i i 原理与实施，天捧大学出敝杜。1 9 9 4 1 2 第2 4 页 9 m a n u f a c t u r i n gs y s t e f f r _ 一敏捷制造系统) 等现代管理思想。m r ph 逐步吸收和融 合其他先进思想来完善和发展自身理论。2 0 世纪9 0 年代，m r p i i 发展至o e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ) 即企业资源计划阶段。 e r p 理论与系统是从m r p i i 发展而来的，它除继承了m r p i i 的基本思想外， 还大大地扩展了管理的模块，如多工厂管理、质量管理、设备管理、运输管理、 分销资源管理、过程控制接口、数据采集接口、电子通信等模块。它融合了离散 型生产和流程型生产的特点，扩大了管理的范围，更加灵活或“柔性”地开展业 务活动，实时地响应市场需求。它还融合了多种现代管理思想，进一步提高了企 业的管理水平和竞争力。因此e r p 理论不是对m r p i i 的否认，而是继承与发展。 圈2 ：e r p 管理流程图， 图形来源t 汪目章：( e r p 原理、实施与案例 。电子工业出版社，2 0 0 3 年1 月本文作者作了改动 脉p l i 的核心是物流，主线是计划。伴随着物流的过程，同时存在资金流和 信息流。e r p 的主线也是计划，但e r p 已将管理的重心转移到财务上，在企业整 个经营运作过程中贯穿了财务成本控制的概念。总之，e r p 极大地扩展了业务管 理的范围及深度，包括质量、设备、分销、运输、多工厂管理、数据采集接口等。 e r p 的管理范围涉及企业的所有供需过程，是对供应链的全面管理和企业运作的 供需链结构。 l o 第= 章供应链中的牛鞭效应问题 2 1 牛鞭效应问题的解释 供应链中的环节越多，意味着供应链上的物流、信息流就越多，物流滞缓以 及信息失真的可能性就越大，产生的牛鞭效应也就越大。所谓牛鞭效应，简言之， 就是供应链中需求不断放大的现象，例如，当实际生活中需要1 个产品时，零售 商那里往往有m 1 个产品，而批发商那里有m n 个产品，因为他们无法知道实 际需求量，却都努力避免缺货成本，该情形如图3 所示。 圈3 ：连续的时间牛鞭效应效果圈 圈表1 由c u s t o m e r 判f a c t o r y 呈现出一种订单鼍级数量波动加大的趋势，其状如甩动的牛鞭 经济学上认为不存在纯粹与完全的垄断，这就意昧着没有一个行业可以由一 个企业来整合攘个供应链，更多的情况则是，一个行业存在着众多的零售商、批 发商、制造商，各自采取着不同的存货管理模式，整个供应链上大量积压着重复 存货。多于实际需求的库存虽然可以降低缺贷成本，但是更多的时候是存货的数 量大大高于真实的需求。存货远高于实际需求会极大降低供应链企业的竞争力， 造成以下后果：产品的库存水平提高、供应链的总成本过高、配送效率低，定制 田形来源lt h e6 i i 口w 驷砑赴脚“o ，蛐曲4 m c l e a d l i m e , i n f o r m a t i o ns h a r i n g a s i m u l a t i o n m i 毋 p r o d u c t i o na n d o p e r a t i o n s m a n a g e m e n t , v o l 。1 3 ，n 0 4 ，w | i n t e r 2 0 0 4 第3 4 1 页 1 l 鞠i旨摹 化程度低，而且现代科技日新月异，产品更新换代相当快，生命周期已经较以往 大大缩短，一旦存储了过量过时的产品无疑是对社会资源的极大浪费，以台湾宏 暮( a c e r ) 公司为例，其美国分公司在1 9 9 6 年时，花了一千万美元在空运上，目的是 为了应付突如其来的订单，然后又浪费了一千万美元在处理这些过期的存货上 ( s i l v e rc ta 1 ，1 9 9 8 ) 。 2 2 牛鞭效应问题研究的文献回顾 在2 0 世纪5 0 年代f o r r e s t e r 教授发现了牛鞭效应这一现象并对此现象进 行了描述，即微小的市场波动会造成制造商在进行生产计划时遇到巨大的不确定 性，在他1 9 6 1 年出版的工业动力学( i n d u s t r i a ld y n a m i c s ) 一书中，对一 个三阶段四结点的供应链系统进行分析，描述了不同内部条件下的系统对外部变 化或冲击的反应，指出供应链内部的结构、策略和相互作用会导致需求变动的放 大，f o r r e s t e r 给出了一系列出现牛鞭效应的例子，并从工业动力学的角度说明 和分析了牛鞭效应产生的原因和可能的缓解措施，认为是工业组织的系统动态运 作的结果，或者说是由于组织行为和时间变化而引起的，认为可以通过改善行为 来弱化牛鞭效应9 。 持此相同观点的有t o w i l l 等人。t o w i l l 和m c c u l l e n 利用模拟形式对造纸、 尿布市场和发动机市场的供应链进行了关于牛鞭效应问题的研究( t o w i l la n d m e c u l l e n 1 9 9 9 ) ，得出降低这种需求放大的主要手段就是降低分销商数量、缩 短供应链的结论。b h a s k a r a n 也持有类似观点，b h a s k a r a n 利用模拟形式分析了 一个生产性的供应链流程来观察各种因素之间如何相互作用，并得出供应链上的 组织之间缺乏协调式导致存货出现波动以至于远高出正常水平的结论( 1 9 9 8 年) 。 另一种观点就是认为牛鞭效应是人的非理性行为的结果。m i t 的s t e r r a a n 在 1 9 6 0 年采用了著名的“啤酒游戏”( b e e rd i s t r i b u t i o ng a m e ) 验证牛鞭效匿褥 存在，得出的结论认为供应链中的成员行为是非理性的，决策者对反馈信息的误 解是造成牛鞭效应的主要原因，并主张通过加强个人教育来弱化牛鞭效应”。关 9 f o r m 班e r j ，i n d u s t r i a ld y m a m i v & 他w 钿玺加r 懈a n d j o h n 晰蛔畦s 口村舢，1 9 6 1 年第2 1 - 4 2 页 m 关手啤酒游戏的内容参看本章结尾部分的附录 1 2 于啤酒更为详细的论述参见本章第三节和附录内容。 l e e 、p a d m a n a b h a n 和w h a n g ( 1 9 9 7 a 、b ) ，对需求放大现象进行了全面深入的 分析，认为这种现象是理性的供应链成员战略互动的结果“，并正式引进了p & g 公司提出的术语“牛鞭效应”来定义这种现象“。l e eh 用四个模型说明了牛鞭 效应产生的四个原因( l e ee ta l ，1 9 9 7 a ，b ) ：调整市场需求预测、批量订货、价 格波动、理性对策。这些研究提出了大量的减少牛鞭效应的影响的方法和建议。 比如，有一个比较普遍的建议就是在供应链内部集中顾客的需求信息，也即为供 应链每一阶段提供有关顾客实际需求的全部信息以上的结论表明在集中型供应 链中订单方差以和的方式增加，而在分散型供应链中订单方差以积的方式增加。 在分散型供应链中只有零售商知道顾客的需求，这导致比集中型供应链更高的变 动性，尤其是当提前期很长时。在集中型供应链中供应链的每个阶段都能获得顾 客的需求信息，其订单方差的变动性较小。因此，集中需求信息能够显著减少牛 鞭效应。 第四种观点是以d e j o n c k h e e r e 、d i s n e y 、l a m b r e c h t 和t o w i l l 为代表的系 统控制理论( e n g i n e e r i n ga p p r o a c h ) ( 2 0 0 3 ，2 0 0 4 ) ，这种观点主要研究供应链 内部各流程之间的关系，例如补货环节，将这一系列过程视为一系列职能的传递 ( t r a n s f e rf u n c t i o n s ) ，利用这些职能的转换，再借z ( z t r a n s f o r m ) 转换， 将供应链内部与外界联系起来( d e j o n c k h e e r ee ta l ，2 0 0 4 ) 。 2 3 对啤酒游戏的一些思考 本章附录是对啤酒游戏的一个简单介绍，啤酒游戏是彼得圣吉在他的第 五项修炼一书第三章中提到的问题，不过他在书中引用啤酒游戏不是来说明牛 鞭效应问题，而是讨论系统思考，也就是考察群体思维方式将会导致何种结果。 籍此游戏他得出以下三个结论： 1 、结构影响行为 2 、人类系统中的结构是微妙而错综复杂的 “原文如下：s t r a t e g i ci n t e r a c t i o n sa m o n g r a t i o n a ls u p p l y - c h a i nm e m b e r s u 原文如下：“i n f o 哪6 帆岫聃缸r r e d i n t h e f o r m o f o r d e r so 由t o b e d i 戚o n e d a n d 啪m i s i p f i d e 唧删嘲曲 m c m b e m i n n l e i f i n v e m o r y a 柚p f l 嘲删蛐d e c i s i o m 。t h e w l i l i i o f 陋棚蚰嘲q o r d e 疆m a y b e l l 萨r t h a n t h a t o fs a l t o e b d 汕蛔| 嘲吐a n d t h e d i s t o a i 伽蜘出t o i n 嗍o 扯m o 懈u p r e a m a p h e n m n t e r m e d ”t h eb u l l w h i pe f f e c t ”n e ta 1 ，1 9 9 7 ) ” 1 3 3 、有效的创意解常出自新的思考方式 在书中圣吉又用以下发生在美国的实例说明了经济生活中存在的真实的“啤 酒游戏”问题：1 9 8 5 年个人电脑记忆晶片的价格低廉并且货源充足，销售却下 滑1 8 ，美国的业者遭受2 5 6 9 的亏损。但是在1 9 8 6 年后期，突然发生的短 缺，却因恐慌与超量订购，而使短缺加剧，结果同样的晶片价格上涨1 0 0 到3 0 0 。类似的需求暴起暴落发生在1 9 7 3 年到1 9 7 5 年的半导体产业。在订单大量增 加，造成整个产业缺货与交货时间迟延之后，需求量却随后暴跌，你需要任何产 品，马上就可以拿到。几年之内，西门子( s i e m e n s ) 、赛格尼( s i g n e t i c s ) 北 方电讯( n o r t h e r nt e l e c o m ) 、汉伟( h o n e y w e l l ) 、以及史林伯格( s c h l u m b e r g e r ) 等全都经由购买走下坡路的半导体制造公司而进入这个产业。 在t 9 8 9 年中期的通用汽车、福特和克莱斯勒，就如同华尔街日报所说的“因 生产的汽车远高于销售量，经销商库存不断累积。这些公司闲置工厂，并以多年 来所未见的高比率解雇工人。”整个国家的经济也常经历这种经济学者所称“存 货加速器理论”( i n v e n t o r ya c c e l e r a t o rt h e o r y ) 的商业景气循环需求小幅 上扬，导致库存过度增加，然后引起滞销和不景气。 由于第五项修炼一书的主题思想是倡导学习型组织，所以圣吉在讨论啤 酒游戏时更多地从群体思维讨论啤酒游戏，得出造成啤酒销售产生牛鞭效应的原 因的结论更是与存货管理思想无关。 实际上，在生产配销系统的真实状况，往往比啤酒游戏的情形还要糟糕。真 实世界的每售商会同时向三、四家批发商订货，等到有一家交货了，就取消还没 交货的其他订货。真实世界的制造商常常会碰到在游戏里没有出现的产能限制问 题，使整个配销系统的恐慌更加恶化。或者制造商可能提高产能，因为他们相信 目前的需求水准将继续下去，然而如此一来，一旦需求滑落，又会发现自己陷入 产能过剩的困境。 由于信息的不对称，所以情人节啤酒这个游戏里各个层级的存货管理都停留 在最基本的独立存货阶段。由实际需求到各个供应链企业里啤酒数量状况，呈现 出一种逐级波动变异逐级变大的情形，这和投资领域里的波浪理论反映的问题不 无相似之处，即由小的波浪构成更大层级的波浪，到了啤酒制造商那里，就变成 了产销变异巨大的“浪”，只不过在这里每个啤滔消费者充当了投资者韵角色， 1 4 制造商则相当于投资对象。 2 4 牛鞭效应问题研究方法分类和本文的研究方法 目前，国内外研究牛鞭效应的专著文章非常多，从分析方法上讲大致上可以 分为定性分析和定量分析两种研究方法，定性分析主要证明牛鞭效应的存在、分 析牛鞭效应的成因以及提供可以解决牛鞭效应的策略。而定量的研究关于数量的 研究虽然不多，但是有一些文献具有代表性，主要是以f o r r e s t e r 为代表的系统 动力学模型，二是以f r a n kc h e n 为代表的利用指数平滑法得到的a r ( 1 ) 模型； 三是最近两年出现的以k a l m a n l 滤波器模型为基础的研究( 见j c h e ne ta t ， 2 0 0 3 ) 。 本文主要部分采取以定量分析为基础，具体说就是从存货的角度出发，用最 大最小化模型推导得出的是f r a n kc h e n 等人2 0 0 0 年提出的利用指数平滑法的被 称之为h r ( 1 ) 的牛鞭效应模型”，然后再结合a r ( 1 ) 模型展开对供应链条件下 的存货管理探讨，探讨部分主要以定性分析为主，并结合企业的具体运用进行实 际分析。 附录 背景：是1 9 6 0 年代，b l l t 的s l o a n 管理学院所发展出来的一种类似f 大富 翁j 的策略游戏。s l o a n 管理学院的学生们，各种年龄、国籍、行业背景都有， 有些人甚至早就经手这类的产配销系统业务然而，每次玩这个游戏，相同的 危机还是一再发生，得列的结果也凡乎一样：下游零售商、中游批发商、上游制 造商，起初都严重缺货，后来却严重积货，然而，消费者的需求变动仅在第二周 那一次。 这个实践以四人为一组，分别代表供应链中的生产商、经销商、批发商和零 售商从产配销的上游到下游体系，依序为： 1 “情人啤酒制造商” 1 3 文章出处if r a n kq l 、z v il ) r e z e n e r 、j e n n i f e rkr y a n 、d a v i ds i m c h i - - l c v i 曲m # fs c i e n c e ； 砌懂1 ) 2 0 0 0 ；4 6 3 ；硒i n 糌o 髓g l o b a l 1 4 第一部分关于啤滔游戏的般述内容出自美田被褥圣古所著第五项惨炼第三章从啤酒游戏看系统思考， 郭进隆翻译，本文作者对内容作了修改。详细内容请参看原文第= 部分为本文作者对该游戏的简短评论。 1 5 2 啤酒批发商 3 零售商 彼此只能透过订单送货程序来沟通。各个角色拥有独立自主权，可决定该 向上游下多少订单、向下游销出多少货物。至于终端消费者，则由游戏自动来扮 演。而且，只有零售商才能直接面对消费者。从这三个产配销角色里，我们看到， 每个人都在自己的岗位上，以自己的理性，尽力做好行动与判断决策。 在此实验中，由指导教师代表消费者发出订货，每个经营者将根据本期从各 自下游经营者收到的订单发出货物，并以此为依据参考销售的历史记录预测未来 需求的变化，结合本期期末存货量向上游的供应商发出订单。任意两个经营者之 间的订单传递需要两个经营周期，货物的运送也需要两个经营周期，换句话讲， 每个经营者从发出订单到得该订单的订货需要四个经营周期这三个个体之间， 透过订单送货来沟通也就是说，下游向上游下订单，上游则向下游供货。如 下图： _ 订单订单 这样，在经营一段时间以后，首先消费者需求出现微小调整，随后零售商、 批发商、分铺商的订单，存货量相继出现波动，并且，沿供应链回溯波动幅度越 来越大，“牛顿效应”的痕迹越来越明显。 1 6 第三章利用存货模型a l l ( 1 ) 的推导和存货管理上的启示 在此之前我们了解了什么是牛鞭效应以及国外对牛鞭效应的研究发展历史， 本文作者在本章节将从存货角度出发，利用从最大最小化存货模型，扩展推导出 fc h e n 的a r ( i ) 模型。 ， 本文研究的角度是供应链中的存货管理，牛鞭效应是供应链环境下的存货管 理的一个重要的问题。a r ( 1 ) 是基于存货模型的假设推导牛鞭效应的大小的， 可是a r ( 1 ) 模型的作者在研究问题时并没有对存货模型进行深入细致的分析， 本文作者在看fc h e n 时想到对这一部分进行一个补充，同时本文写作也是基于 以下一个思路来完成的：即由存货模型推导牛鞭效应的a r ( 1 ) 模型，同时再反 由h r ( 1 ) 模型探讨供应链，探讨有效的存货管理和分析现有的存货管理在解决 牛鞭效应问题上理论意义上的解释。 3 1 对a r ( 1 ) 的推导以及只存在一个零售商与制造商下对牛鞭效应的数量模型 分析 1 存货模型假设 首先，从不同的角度我们可以对存货进行多种不同的分类。根据对物品需求 是否重复可将物品分为单周期需求与多周期需求”：单周期需求是指只建储一次 的物料，这些物料消耗完了之后不再重新补充。单周期需求出现是偶尔发生的人 物的某种物品的需求或经掌发生的某种生命周期短的物品的不定量锈求。例如： s a r s 期间使用的增加抗体的胸腺肽；容易腐烂的商品以及其它生命周期短的商 品和容易产生过失的商品。多期需求，多次备用的物料，即前一批货物用完之后， 还需把存货重新建立起来的物料。存货的数量和补充时间，可以根据对需求的响 应水平而变动。多期存货所保存的大多是产成品和它们的零件，因而远比单期存 货普遍。 其次，我们假定一个供应链上的所有企业都采取最大一最小存货模式( 也称 ( s ，s ) 模型”) ，这是一种存货控制系统，这种存货模式隐含以下条件的假设： 蝴一 一一一 自发出订货信息到该货物入库的间隔是一定的，即称之为固定间隔期系统，而且 这种固定间隔期系统有确定的订货点0 ，固定间隔期法，有时可能导致很小的采 购批量。而最大最小存货系统( 有时也称为s s 系统) ，可以避免发生订货量过 小的情况。 其思路是：设定最大目标存货水平s 和最小目标存货水平s ，存货水平每隔 一个固定时间间隔( t ) 盘点一次。如果，盘点时存货水平小于最小目标水平s ， 就发出订单。如果盘点时存货水平大于最小目标水平，表示存货可以用到下次盘 点，则不必订货。采用从s - s 系统的订货量，必然在( s - s ) 以上。这种方法也适 用于单价不太昂贵的物料。 并有以下公式： o = s s - f d ( 1 ) s s 2 z x 盯d 工 ( 2 d e 2l xd ( 3 ) o = 订货点，s s ( s a f e t ys t o c k ) = 安全存货，d 3 提前期内需求的期望值，z 2 按既 定服务水平确定的安全系数，服务水平是指顾客提出订货要求时，企业能够满足用户需求的 可能性”。z 的值等于提前期内需求不超过订货点。的概率，( j r d2 提前期内需求萤的标准 差，l = 发出订货指令到收到货物之间的时间间隔，即提前期 由( 1 ) 、( 2 ) 、( 3 ) 得出： o = z 0 0 z + l x 6 2 零售商需求模型假设 6 ：提前期内平均目需求。 ( 4 ) 其次，假设行业中只有一个制造商和零售商，而且零售商的定货提前期是固 定不变的，根据数理统计知识，我们假定一种商品的销量在t 时间段存在着以下 线性回归关系： d 。= a + b d l - l + e 其中a = 非负的一个固定值，b 是回归系数，d ，、d 。分别是t 与t - - l 期 ( 0 s ) 、s o 相同 1 7 赵启兰、刘宏志；生产计划与供应链中的存费管理) ；北京电子工业出版杜，2 0 0 3 年1 0 月，第1 2 2 页 1 8 的需求，e 是独立于需求并且服从正态分