（企业管理专业论文）抑制“牛鞭效应”的供应链信息共享模式研究.pdf

摘要 量鼍皇量曼量曼皇曼皇ih ii z _ _ 寞- - 摘要 对于供应链管理的日益重视则在于企业看到了这种跨组织的合作所带来的益 处，供应链中合作者之间的信息不对称和不愿意共享信息导致供应链运行效率低下 和效果不佳的缺憾。为减少供应链的固有特性“牛鞭效应 所带来的不良影响， 企业必须在供应链管理过程中实现信息资源共享。信息共享是供应链管理的基础。 但是，在实际操作中，供应链各节点企业之间缺乏信息共享，许多企业不愿意与其 它企业进行信息共享，或者难以与其它企业完全进行信息共享。因此产生了“牛鞭 效应”。供应链中“牛鞭效应”的存在，严重影响了供应链管理的运作效率。因此， 如何对“牛鞭效应”风险进行控制是供应链管理中关键问题之一。本论文正是从信 息共享的角度出发，研究供应链管理中“牛鞭效应”的问题，这对提高供应链的运 作效率具有重要的现实意义。 论文从供应链的相关概念出发，引出供应链中由于缺乏信息共享而产生的“牛 鞭效应”，并通过“牛鞭效应”危害、“牛鞭效应”的主要影响因素等方面对“牛鞭 效应”的外在特性到负面影响作逐层深入的定性分析。其次，详细论述了供应链中 信息共享范围、层级和模式，并用定量方法验证了信息共享对供应链中“牛鞭效应 的抑制作用。通过对传统供应链与库存信息共享供应链的成本模型进行比较分析， 得出信息共享可以减少供应链的总体成本；实现信息共享能使制造商与零售商获得 超额利润、减小“牛鞭效应”。最后，论文研究了实现供应链初步信息共享的方式一 供应商管理库存( v m i ) 。并且，进一步讨论了实现供应链更广泛信息共享的方式 基于国际互联网( i n t e m e t ) 和内部网( i n t r a n e t ) 的供应链信息系统，分析了其实现 的可行性并探讨了其安全问题。 关键词供应链管理；牛鞭效应；信息共享 a b s t r a c t a b s t r a c t t h er e a s o nw h ys u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ( s c m ) h a sd r a w ng r e a ta t t e n t i o ni sd u et ot h e f a c tt h a te n t e r p r i s e sh a v es e e nt h eb e n e f i t sb r o u g h tu pb yt h i sk i n do fc r o s so r g a n i z a t i o n c o o p e r a t i o n t h ea s y m m e t r yi n f o r m a t i o n a n dl a c ko f s h a r i n gi n f o r m a t i o na m o n g c o l l a b o r a t o r sh a v er e s u l t e di nl o we f f i c i e n c ya n de f f e c t i v e n e s so fs c m i no r d e rt or e d u c e s o m en e g a t i v ee f f e c tr e s u l t i n gf r o mt h es u p p l yc h a i n s b u l l w h i pe f f e c t ”，e n t e r p r i s e sm u s t s h a r et h e i ri n f o r m a t i o nr e s o u r c e si nt h ep r o c e s so fs c m i n f o r m a t i o ns h a r i n gi st h e f o u n d a t i o no fs c m b u t ，i nt h ep r o c e s so fp r a c t i c a lo p e r a t i o n ，a l lv a r i e de n t e r p r i s e so f s u p p l yc h a i nl a c ki n f o r m a t i o ns h a r i n g ，m a n ye n t e r p r i s e sw o n ts h a r ei n f o r m a t i o nw i t h o t h e re n t e r p r i s e s ，o ri ti sd i f f i c u l tf o rv a r i e de n t e r p r i s e si nt h es u p p l yc h a i nt os h a r e i n f o r m a t i o nc o m p l e t e l y t h e r e f o r e c a u s i n g b u l l w h i pe f f e c t ”“b u l l w h i pe f f e c t a f f e c t s t h eo p e r a t i o ne f f i c i e n c yo fs c mb a d l y t h e r e f o r e ，h o wt od a m p e n “b u l l w h i pe f f e c t i s o n eo fk e yp r o b l e m so fs c m t h er e s e a r c ho ft h ep r o b l e mb a s e do ni n f o r m a t i o ns h a r i n g t od a m p e n “b u l l w h i pe f f e c t ”i ns c mi sp r e s e n t e di nt h i st h e s i s ，w h i c hh a sa ni m p o r t a n t r e a l i s t i cm e a n i n gt oi m p r o v et h eo p e r a t i o ne f f i c i e n c yo fs u p p l yc h a i n t h et h e s i se d u c e st h ep h e n o m e n o no f b u l l w h i pe f f e c t o w i n gt ol a c k i n gi n f o r m a t i o n s h a r i n gf r o mt h ec o n c e p t i o n so fs u p p l yc h a i n ，a n da n a l y s e sg r a d u a l l yh a r m so f “b u l l w h i p e f f e c t ”a n di t sm a j o re f f e c tf a c t o r sa n ds oo nb yq u a l i t a t i v em e t h o d s s e c o n d l y , t h et h e s i s d e s c r i b e st h ei n f o r m a t i o ns h a r i n gs c o p e ，h i e r a r c h ya n dm o d eo fs u p p l yc h a i nd e t a i l e d l y , a n dv e r i f i e st h ee f f e c to fi n f o r m a t i o ns h a r i n gd a m p e n i n g b u l l w h i p e f f e c t b y q u a n t i t a t i v em e t h o d s b yc o m p a r i n gc o s tm o d e lo ft r a d i t i o n a ls u p p l yc h a i nw i t h i n v e n t o r yi n f o r m a t i o ns h a r i n gs u p p l yc h a i n ，t h et h e s i sc o n c l u d e st h a ti n f o r m a t i o ns h a r i n g c a nr e d u c et h et o t a lc o s to fs u p p l yc h a i n ，a l s ot h em a n u f a c t u r e r sa n dr e t a i l e r sc a no b t a i n e x c e s sp r o f i t sa n dd a m p e n s b u l l w h i pe f f e c t ”f i n a l l y , v m i ，am e t h o df o rl o w g r a d e i n f o r m a t i o ns h a r i n gi nt h es u p p l yc h a i ni sd i s c u s s e d w h a t sm o r e ，a ni n f o r m a t i o ns y s t e m b a s e do ni n t e m e t i n t r a n e tf o rh i g h g r a d ei n f o r m a t i o ns h a r i n gi nt h es u p p l yc h a i ni s d i s c u s s e d ，a n dt h ef e a s i b i l i t yo fi t i sv e r i f i e d ，a l s ot h ei n f o r m a t i o ns a f e t ya n dr i s k s b r o u g h tb yt h em e t h o da r ed i s c u s s e d ， k e y w o r d ss u p p l yc h a i n ；b u l l w h i pe f f e c t ；i n f o r m a t i o ns h a r i n g i i l 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特另t l d n 以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 签名：王挚嶂 日期：地里：三：丛 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：二乏肄导师签名：三趁日期：趔 第1 节绪沦 1 1 研究背景 第1 章绪论 供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，s c m ) 作为“横向一体化( h o r i z o n t a l i n t e g r a t i o n ) 管理思想的一个典型代表，是在经济信息化背景下产生的一个重要的 企业管理模式。供应链管理把企业管理者的视野从企业内部转向企业外部，从与 本企业相关联的上下游企业转向构成企业生存和发展的整个环境。 供应链管理模式以市场需求为导向，以客户需求为中心，将客户、供应商、研 发中心、制造商、经销商和服务商等合作伙伴联结成一个完整的链状结构，形成一 个极具竞争力的战略联盟。其目的就是在消费者、原材料供应商、生产者和分销商 ( 零售商) 之间建立起无缝隙的信息流来降低供应链运行的总成本【2 】。但是，在实 际供应链运作中，由于信息不对称、信息扭曲、市场不确定以及其它政治、经济、 法律等因素的变化，导致供应链上企业之间的合作存在着各种风险。同时，供应链 风险还具有传递性，链上的任何一个节点出现波动都可能会影响到整个供应链的利 益，有时甚至会随着供应链的逐级传递而逐渐放大。例如，当客户需求发生很小的 波动时，就会给在供应链上游的企业带来剧烈的波动，使得上游的制造商很难合理 地规划当前和未来的生产计划：下游的经销商，也会由于订货数量偏离了实际需求 数量，从而造成产品大量积压，库存费用增加；或者是缺货，客源流失，信誉降低。 这种波动逐级放大现象，人们将其称之为“牛鞭效应”( b u l l w h i pe f f e c t ) 。统计数据 表明，由于“牛鞭效应”造成的无效的生产运作，将使企业多支付1 2 5 至2 5 的费 用【3j 。因此，如何对“牛鞭效应 风险进行有效控制是供应链管理中的关键问题之 一。研究显示，供应链成员之间的信息不能共享是造成“牛鞭效应 的主要原因。 因此，加强供应链成员之间的信息共享是抑制“牛鞭效应”的一种非常有效的手段。 1 2 研究意义 信息共享是实现供应链管理这一思想的基础。也就是供应链上各个企业必须做 到企业本身的信息化和企业间信息共享。通过信息技术把过去的业务过程集成起来， 北京1 、j 2 人学管珊。? 硕十论文 量量鼍曼鼍量皇曼曼皇曼毫曼曼曼曼曼曼曼皇曼鼍ii。 i_ i 皇曼皇曼皇曼量量曼皇量曼曼曼量曼曼皇曼皇曼量曼曼曼量量曼鼍曼曼曼曼曼曼曼皇曼量量量量量量曼一 涵盖从供应商到客户的全部过程，将各个企业独立的“信息孤岛”连接起来，建立 起一种跨企业的协作，以此来追求和分享市场机会。因此，供应链的协调运行是建 立在各个节点企业高质量信息共享的基础之上，信息共享对于供应链的运行具有重 要意义【4 1 。 ( 1 ) 信息共享是实现供应链管理的基础 在信息时代，信息已经成为企业生存和发展的最重要资源。为了在市场竞争中 获得更为有利的竞争地位，企业必须建立先进的供应链信息网络系纠5 1 ，通过网络 从内外两个信息源中收集和传播信息，捕捉最能创造价值的经营方式、技术和方法， 创建网络化的企业运作模式。从而使供应链上各环节的人财物和产供销之间的复杂 关系协调起来，保证供应链稳定运行 6 】。 ( 2 ) 信息管理是企业管理的关键环节 随着管理方式的不断革新，企业的业务功能更多地通过智能化的设备和跨企业 合作来实现。于是，对企业内部信息的管理和对企业之间共享信息的管理成为企业 管理的关键。 ( 3 ) 信息共享有助于提高企业竞争力 企业间通过信息共享的方式进行合作，既能提高企业对市场反应速度，又能降 低企业问的交易成本和库存成本，极大提高了企业的竞争力。 ( 4 ) 信息共享有助于实现供应链的运行 信息共享可以使供应链上各合作伙伴进行协同工作，通过库存、采购、生产、 销售等信息共享，使企业在最短时间内准确掌握客户的需求，了解上、下游企业的 供货、存货和生产情况，从而缩短供货时间，提高产品质量，最大限度的降低成本、 缺货损失等，提高客户满意度。 ( 5 ) 信息共享是解决供应链冲突的重要方法 供应链是由众多有着不同目标的企业构成，每个企业都有各自的经营战略、运 作水平、目标市场以及各自的企业文化，都希望企业自身的效益得到最大化，但若 每个企业都按照自己掌握的信息进行分散决策，就会造成整个供应链反应迟钝、效 益低下，而如果采用信息共享的手段使企业统一决策，可以缓解单个企业的目标冲 突，提高整条供应链的竞争优势，使整个供应链的效益最大化。 第l 帝绪论 曼皇量鲁曼皇量皇。：昌n = m m = n 皇曼量曼量曼量曼曼曼曼曼量曼曼曼曼曼曼! 曼皇! 曼曼曼! 皇曼鲁曼曼曼皇曼鼍曼皇曼皇曼曼曼曼璺曼皇量曼曼皇曼皇曼曼量皇曼皇曼皇曼量曼舅舅舅曼量曼 ( 6 ) 信息共享有助于降低供应链的运行风险 供应链存在许多不确定性。市场需求的波动、订货的延迟到达，客户订单的取 消、生产中出现的故障等等，它们构成了供应链运行的风险。在信息共享的情况下， 供应链上各个企业可以及时沟通，最大限度地降低各种风险带来的损失。 通过实施供应链管理模式来提高企业绩效这一管理思想已经得到了广泛的实践 与认可。然而，大多数企业的供应链管理中存在许多影响供应链运作效率的问题， 尤其是在企业的信息管理方面，尽管信息共享在供应链管理中有着重要的地位，但 是在其实际操作中，供应链各个环节之间缺乏信息共享，许多企业不愿意与其它企 业进行信息共享，或者难以与其它企业完全进行信息共享。从而由此产生供应和需 求预测不准、削弱了供应链企业及时发货、有效运用资金以及合理管理库存的能力； 信息扭曲、失真以及“牛鞭效应”【7 1 。供应链中的“牛鞭效应”严重影响了供应链 管理的运行效率。本文正是通过对供应链管理中信息共享问题进行研究，来减少“牛 鞭效应 对整体运营的负面影响，这对提高供应链的运作效率具有重要的现实意义。 1 3 供应链“牛鞭效应 研究评述 在以客户为中心的供应链管理中，供应链中每个成员企业在决策时都是利用来 自其直接下游企业的需求信息进行预测，并向上游企业订货；每个企业都面临着前 趋和后继间的订货问题。然而当下游需求发生变化时，由于供应链的固有属性会产 生信息曲解，而且曲解的信号会沿着供应链自下而上( 客户一分销商一制造商一 供应商) 逐级放大【7 1 ，产生了“牛鞭效应”。 由于“牛鞭效应”对供应链系统的经济效益有着相当大的影响，因而，目前国 内外学者对其进行了大量的研究。研究主要表现在“牛鞭效应 存在、“牛鞭效应 的定量化研究和“牛鞭效应”的抑制以及稳定性优化这三个方面。 1 3 1 国外研究文献评述 早在1 9 6 1 年，f o r r e s t e r 教授基于系统动力学原理，首先分析了消费需求波动沿 着供应链向上游企业逐级放大的系统特性【8 】。f o r r e s t e r 认为这种现象是由系统本身特 性决定的。缓解该效应的补救措施为：一是加速订单处理，即缩短提前期，减少延 北京t 业人# 符邢硕 。论文 误；二是提高信息质量，尽量减少信息传递过程中的扭曲，使得沿着供应链传递的 需求信息接近真实的客户需求；三是逐步调整库存。许多学者在f o r r e s t e r 模型的基 础上，运用模拟仿真等手段验证了“牛鞭效应”的存在。1 9 8 9 年，麻省理工学院s t e r m a n 教授进行了著名的“啤酒实验”。该实验从人的行为研究出发，认为决策者对反馈信 息的误解是形成这种风险的主要原因。实验使用了啤酒这一大众商品，模拟结果都 表明在线性成本结构下，订货数量的变化随着向供应链上游的移动而变大。上游企 业总是过分地响应下游企业的订货需求，从而导致整个供应链的总成本成倍增加。 由于订货信息在时间上产生了延迟，订单将不能反映当时实际的啤酒需求，决策者 也很难对需求进行预测，这就使得决策者的订单决策和库存决策失去了准确性，而 且它的错误决策很有可能传递给其上游供应者，进一步造成供应商决策的失误【9 】。 t 0 w i l l 集中研究了供应商的不同分配机制对“牛鞭效应”的影响，提出不同性质的 机制具有不同的激励作用，对供应商和零售商的行为产生不同的影响。通过模拟和 实证分析发现，每通过一个环节需求信息的变化幅度就会增加一倍，生产商从中间 商处获得订单后对市场需求的变化预测幅度几乎是初始波动的8 倍之多f i0 1 。l e e 教授 等对需求放大现象进行了全面深入地分析，认为这种现象是理性的供应链成员战略 互动的结果，提出了“牛鞭效应”产生的四种具体原因：需求信号处理、订单批量、 价格波动、短缺博弈。针对每一种原因，l e e 等还讨论了可能的解决策略，包括信息 共享、缩短提前期、电子数据交换、定制采购合同等1 7 a 1 】。 同时，学者们还从产业动力学定理和供应链复杂三角形【1 2 等角度对“牛鞭效应 现象的形成机理进行了探讨。r i c h a r d 等建立了“牛鞭效应”量化模型，分析信息失 真与“牛鞭效应”的关系【1 3 】。b l i n d e r 首先使用( s ，s ) 订货策略，提出了与库存控制 策略一致的计量经济学模型，对所观察的零售商行为模式做出了解释”钠。c a p l i n 假 设零售商使用连续盘点策略，证明了“牛鞭效应”在只有一个零售商的单独订货和 多个零售商的集结订货的情形下都存在【l5 1 。k e l l 和m i l i n e 用更新定理和自相关需求模 型a r ( p ) ，说明了需求相关如何降低集结订货的可变性，卖方订货的自相关如何平 滑供应商的订货策略( 拍j 。c h e n 等给出了多级供应链分析模型，引入供应商与零售商 的需求的方差比来衡量“牛鞭效应”的严重程度【1 7 】。 有许多文献从信息共享、订货批量、和价格折扣等各方面研究了如何减小“牛 第1 辛绪论 鞭效应” i s 1 9 1 。g a v i m e n i 考虑了在多个相同零售商及供应商有无限订货能力的情况 下，供应商的三种情况，一是知道零售商的订货历史数据，二是知道零售商的订货 策略，三是知道商品的需求分布以及零售商的所有信息，分别估计了信息共享给供 应商在订货容量限制情况下带来的好处1 1 9 】。l e e 和k u 坝0 给出非平稳需求的连续系统 中信息共享对供应商收益的影响，结果表明当需求信息高度相关时，信息共享的价 值非常大【2 0 1 。在需求信号处理问题和信息共享问题上，有影响的工作包括s t e v e n s 2 1 1 ， c h e n 2 2 1 ，a v i v 2 3 】等，s t e v e n s 认为信息集成和增加信息在供应链上下游成员之间的透 明度可以有效的消除“牛鞭效应”，信息共享能给买卖双方带来若干利益【2 1 1 。a v i v 则给出非平稳需求的连续系统中信息共享对供应商收益的影响，结果表明当需求信 息高度相关时，信息共享的价值非常大，买卖双方成本结构等信息也可以共享【2 3 】。 另外，连续补货计划、快速响应这些方法对于“牛鞭效应”的缓解的作用也是 值得重视的，但是仍然存在着一些缺陷。k a h n 认为终端客户行为的不确定性是导致 “牛鞭效应 的主要原因，而且这种不确定性还广泛存在于供应链管理中【2 4 】。n a i s h 也发表了相类似的意见，他甚至认为如果预知和需求的变化是一致的，则“牛鞭效 应 可能会消失【25 1 。w ut o n g 矛t j p e t e r 主要研究的是在不完全信息和具有错误信息时 供应链预测方法，建立了基于扩张的传输网络的供应链模型，并用扩展的k a l m a n 滤 波来对供应链“牛鞭效应”进行预测 2 6 】。p e r e a 等人用连续性的模拟仿真研究了供应 链的动态特征，并分析了几个启发式的控制规则对供应链“牛鞭效应”的影响【2 7 1 。 l i n ，d a v i d 和j a n g 等用z 转换函数来分析供应链模型，获得闭环转换函数分析体系。 通过这个模型分析了“牛鞭效应”的成因，并提出了相应的控制策略 2 8 j 。b a n g a n h a 和c o h e n 建立了供应链多层动态库存模型，提出通过批发商向制造商提供采购批量 来提高供应链的稳定性【2 9 1 。s h e u 建立了多层需求响应物流控制策略，而且利用随机 优化控制方法，从系统的角度优化供应链成员的物流行为，以缓解“牛鞭效应 【3 0 】。 1 3 2 国内研究文献评述 近年来，国内学术界关于供应链“牛鞭效应 这重要课题的研究也取得了大 量成果。陈安等对供应链数学模型的构建、供应链成员间的多方协作问题上的研究 现状和面临的挑战进行探讨和总结，着重讨论了企业内部供应链的各类优化模型和 北京rq e 人7 7 霄邢7 硕 ：论文 快速算法，包括制造系统、运输问题、库存决策等各个方面；以及外部供应链中买 卖、库存分销、库存生产等几类协作机制；最后给出了供应链上的信 息传递中的扭曲现象的分析、后勤重构的必要性和特征、及绿色供应链的一些研究 方法【3 1 1 。万杰等从短缺博弈的角度考虑了供应商的分配机制对“牛鞭效应 的影响 【3 2 】。傅烨等则从委托代理角度，将l e e 总结的四点原因归结于生产商、零售商 以及零售商之间的委托代理关系由于不完全信息和不合理契约所引起的博弈过 程【3 3 1 。达庆利等就“牛鞭效应”的现象和起因以及对应策略给出了一个相当详尽的 研究综述【3 4 1 。王磊等人总结了目前对“牛鞭效应”进行研究时经常讨论的三种模型： 系统动力学模型、自回归分析a r ( 1 ) 模型及k a l m a n 滤波器模型，并进行了分析和 比较嗍。石小法、张丽清和杨东援在与c h e n t 2 2 】类似的假设的基础上，讨论了由于多 重预测引起的“牛鞭效应”问题，认为可以通过供应链成员的信息共享减少“牛鞭 效应”的负面影响【3 6 】。揭晖、黄培清从理论上分析了价格波动造成的信息失真对供 应链所产生的影响【3 7 1 。张钦等将l e e 的模型扩展到a r i m a ( o ，1 ，1 ) 需求模式，分析 了该模式下“牛鞭效应”的量化和信息共享的价值，比较信息共享前后的差异，其 研究结果表明，信息共享能给供应商带来减轻“牛鞭效应”，减少平均库存以及降低 成本等好处【3 8 】。刘玉海等从经济学的角度给“牛鞭效应”重新定义，分析了“牛鞭 效应”产生的经济机理，他们认为“牛鞭效应”是否存在以及“牛鞭效应”的性质 依赖于下游企业的需求预测、成本函数和下游企业的决策行为【3 9 1 。他们的主要突破 是将预测、需求信号处理( 利润最大化行为) 、存货和订货政策( 成本函数) 和供应 商的价格变动联系起来，从而克服了单独考察某一方面带来的缺陷。 除了以上几个方面探讨“牛鞭效应”的对策外，一些学者专门从信息共享的角 度研究了“牛鞭效应”的对策。 李鹏中【删认为解决“牛鞭效应”问题的措施包括：( 1 ) 建立基于i n t e r n e t 的供 应链信息共享系统；( 2 ) 缩短提前期，实行外包服务；( 3 ) 减少订货批量；( 4 ) 建 立合作伙伴关系；( 5 ) 实行订货分级管理；( 6 ) 规避短缺情况下的博弈行为。除此 之外还必须建立有效的激励和监督机制，完善内部和外部契约，提高企业的效率。 龚本刚【4 l 】认为信息共享是弱化“牛鞭效应”最有效的途径和方法，他架构了一个基 于i n t e m e t 的信息共享系统以实现信息共享，并对其系统进行了简要的描述和分 筢1 幸绪论 量量皇i| _ii l lu - ! 曼皇曼曼皇曼皇曼鼍量鼍量皇曼皇量曼量量皇曼量璺曼皇皇曼鼍曼曼鼍曼 析。马祖军【4 2 】提出，通过采用先进的信息技术( 如因特网、电子数据交换、电子商 务等) ，实现供应链成员间高效的信息共享，从而有效地缓解供应链中的“牛鞭效应 。 付娈4 3 1 提出，基于信息一体化的供应商管理库存是减弱“牛鞭效应 的有效的途径 和方法，可以有效地降低供应链库存成本。 1 4 主要研究内容及论文结构 信息共享是实现供应链管理这一思想的基础。论文系统地研究信息共享抑制供 应链管理中“牛鞭效应”的问题。首先，分析供应链管理中“牛鞭效应”的危害及 影响“牛鞭效应”的主要因素：其次，研究供应链管理中信息共享对“牛鞭效应 的抑制作用；在此基础上，将进一步探讨供应链管理中信息共享模式；最后，论文 将详细讨论供应链中信息共享的具体实现方式和实现手段。 论文的第1 章给出论文的研究背景、研究意义，并对国内外“牛鞭效应”研究文 献进行评述，同时说明论文研究内容和论文结构：第2 章集中讨论“牛鞭效应”的危 害及影响“牛鞭效应”的主要因素；在第3 章中，首先分析供应链信息共享的范围； 其次，探讨信息共享对抑制供应链中“牛鞭效应”的作用：最后，以传统供应链和 库存信息共享供应链成本比较分析，信息共享对制造商和零售商利润的影响为例子， 论证信息共享对抑制供应链管理中“牛鞭效应”的作用；在对供应链管理中共享信 息分层的基础上，论文的第4 章进一步探讨供应链信息共享模式；最后，第5 章在探 讨实现供应链初步信息共享的方式供应商管理库存( v m i ) 的基础上讨论实现 基于国际互联网( i n t e r n e t ) 和内部网( i n t r a n e t ) 的供应链更广泛信息共享的方式。 论文结构如图1 1 所示。 北京t 业人一 管硎y 硕 论文 图1 - 1 论文结构 f i g u r e l - 1f r a m e w o r ko f t h et h e s i s 8 帮2 帚“牛鞭放声”的危霄及成冈分析 第2 章“牛鞭效应的危害及成因分析 2 1 “牛鞭效应”的危害 “牛鞭效应 是指供应链中的上游企业需求波动程度大于下游企业需求波动程 度的现象，即客户的需求信息在向上游传递的过程中，信息的较小的波动变化被依 次放大的现象。美国供应链管理专家l e e 7 称这种效应为“需求偏差加速放大原理”。 从图2 1 中可以看出，在供应链中，每一个节点企业在信息的传递过程中都会将所要 传递的信息进行一次扭曲，并且这种扭曲会越来越大，使得供应链中订货量的波动 程度沿供应链不断扩大。很显然，“牛鞭效应”可导致许多负面影响，主要分为以 下几种。 信 息 扭 曲 程 度 图2 1 供应链“牛鞭效应， 需求信息传递方向 f i g u r e 2 1b u l l w h i pe f f e c t o fs u p p l yc h a i n ( 1 ) “牛鞭效应”导致各成员企业过量库存 被扭曲的需求信息使供应链上各节点企业都相应地增加库存。例如，在美国， 许多制药企业的供应链中有双倍的库存，而像计算机行业的集成电路的供应链可能 积存超过一年的供应量，其它行业的情况也不相伯仲m 】。因为信息的失真，供应链 中的每一个实体都维持更高的库存水平，从而发生更高的成本。 ( 2 ) “牛鞭效应 增加企业的成本 过量库存的存在，无形之中会增加企业的运输、保管费用，库存占用资金的利 息支出也是企业成本增加的一个来源，同时库存品在保管时的损耗也会增加企业的 成本，而潜在的经济损失更是无法估量【4 5 】。对于生产型企业来说，它将有限的资源 北京t 业j i 学管理学硕十论文 用于生产过量的库存品，增加了企业的机会成本。流通型企业同样也存在着机会成 本增加的情况。 ( 3 ) “牛鞭效应”使制造商投入的生产能力大于实际的需求 在需求保持不变的情况下，需求波动程度的大小直接影响着所需的生产能力的 大小。“牛鞭效应”歪曲了需求信息，使需求的波动程度加大，从而使制造商盲目扩 大生产能力，结果是生产能力利用率不高。这也是市场上对某一行业热门产品进行 盲目投资和重复建设的原因之一。 ( 4 ) “牛鞭效应”降低整个供应链的服务水平 各企业之间之所以组建供应链，就是为了追求整体利益的最大化，提高客户的 服务水平，但“牛鞭效应”大大损害了这一目标的实现。扭曲失真的信息使各节点 企业很难对市场需求做出准确的预测和正确的决策，生产能力闲置或过度使用，从 而产生短缺与过剩交替，甚至产品过时的现象，无法充分满足客户需求，导致对客 户服务水平的降低。 2 2 影响“牛鞭效应 的主要因素 2 2 1 组织结构因素 供应链组织结构是产生“牛鞭效应”的根源，不同的产品具有不同形式的供应 链，同一个企业也可以是多个不同供应链的实体。供应链的组织结构类型可以从层 级结构( 包括水平层次和垂直规模) 和核心企业所处的中心位置两个方面考虑1 4 6 】。 2 2 1 1 层级结构的影响 供应链的层级结构是指根据水平层次和垂直规模的不同来划分的供应链结构类 型。水平层次是指整个供应链中所包括的所有供应商和消费者的层次数量，它决定 了供应链的长度。垂直规模是指对于核心企业而言，其各层次所包含的供应商或消 费者的数目，它决定了供应链的宽度。根据水平层次和垂直规模的不同，可将供应 链的结构分为四种，如图2 2 所示。 第2 章“， 徽效应”的危害及成f j ：1 分析 鼍寡n ； 一 mn 曼曼皇曼 曼曼曼曼曼寰曼量寰曼曼_ 曼_ 皇曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼皇曼曼皇曼曼皇 垂 直 结 构 嚣 一 躺 口口 链状结构细长结构 口删 叮吣 水f 结构 图2 2 供应链结构 f i g u r e2 - 2f r a m e w o r ko fs u p p l yc h a i n 对于水平层次多和垂直规模大的供应链为整树结构，它的形状像一棵有着茂盛 枝叶和完整根须的大树，核心企业拥有着大量的不同层次的供应商和消费者；水平 层次多而垂直规模小的供应链为细长结构，层次多而每层的个体数量少；相反的， 水平层次少而垂直规模大的供应链为短粗结构；水平层次少且垂直规模也小的供应 链为链状结构。 在传统的供应链结构下，随着供应链水平层次和垂直规模的增多，委托代 理关系的梯次也就增加，利益目标和博弈决策之间的二次选择也就被多次重复，而 每一次重复都意味着次优选择的进一步优化，这是“牛鞭效应”随供应链长度、宽 度增加而逐渐放大的原因。因此，对于前面提到的供应链四种结构，在其它条件相 同时，链状结构对“牛鞭效应”的影响最小，而整树结构影响最大，短粗结构和细 长结构示具体情况而定。供应链中的成员个数越多，信息被d n - 的次数越多，其被 扭曲的现象也越严重。 2 2 1 2 中心位置的影响 中心位置是指对于核心企业在整条供应链中的位置，越接近最终消费者，在整 条供应链中越具有权威性。各实体在供应链中的中心位置不同，权威也不同，越接 近最终消费者，权威越大。根据中心位置的不同可将供应链分为预测驱动型和需求 北京r 、l 匕，i 符刖0 1 硕十论文 驱动型。随着核心企业的中心位置由上游向下游的转移，供应链也由传统的生产推 动型向需求拉动型转变，供应链的效率不断提高。图2 3 表明核心企业位于不同位 置时，将产生两种不同类型的供应链，即预测驱动型和需求驱动型。在预测驱动型 的供应链中，由于核心企业远离最终消费者，生产依据预测进行；需求驱动型供应 链接近最终市场可以对市场需求有效识别，利用拉动的形式驱动整条链的运作。 预 测 驱 动 型 供生批零消 应 产 一 发 一 售 一 费 源商 商商 者 - 需 求 驱 动 型 中心位置( 核心仙 图2 3 中心位置结构 f i g u r e2 - 3f r a m e w o r ko fc e n t e rp o s i t i o n 预测驱动型和需求驱动型是由于核心企业在供应链中的不同位置所产生的两种 不同生产方式的供应链。预测驱动型安排牛产是依据预测，即对过去需求数据加工 和对下游需求的预测，因此与实际的需求相比具有较大的波动性。正如l e e 在文献 中所描述的那样，多重的预测是导致“牛鞭效应”的关键因素，每一个成员都依赖 于下游成员发来的需求信号预测生产量，“牛鞭效应”将呈现放大的趋势。因此，预 测驱动型供应链结构比需求驱动型供应链结构对“牛鞭效应”的放大程度更大。 2 2 2 信息结构因素 2 2 2 1 信息结构的类型 从信息共享程度的角度出发可以将供应链节点企业之间的相互作用和相互影响 菊2 章“纠：鞭敦帝”的危i 及成i 司分析 的关系分成三种：独立决策、部分合作、完全合作。相应地就形成了三种不同的信 息结构类型：无信息共享、部分信息共享利完全信息共享的供应链。 在无信息共享供应链中，其内部各节点企业之间几乎不存在合作，企业之间是 传统的完全竞争的市场交易关系。供应链中节点企业根据各自预测，以各自利益最 大化为目的，安排生产和订货，和其它企业之间没有信息共享。这种供应链是由其 内部大量分散的节点企业相互竞争、相互依赖而组成的。无信息共享供应链内部存 在大量的目标不一、复杂程度和规模不同的企业，它们之间是完全的市场竞争关系， 这增加了供应链成员之间的协调难度。因此其成员相互之间的交易成本较高，组织 结构相对不太稳定。但是另一方面，组织结构的不稳定又使得更替供应链上的成员 变得容易，有利于及时获得外界的资源优势，结构具有灵活性。 部分信息共享供应链，其内部成员之间在某些层次上进行合作，如库存管理和 订单管理等。部分信息共享供应链内部包含了相互合作和相互竞争的企业。他们由 于存在一定程度上的合作，结构内部存在一定一体化的现象，因此容易具有共同的 组织目标。组织之间的结构具有相对稳定性，能够维持较长时间的合作关系，同时 也具有一定程度的灵活性。企业之间的合作目的是双方获利。 完全信息共享供应链内为战略层次上信息高度共享的合作，在组织结构上通过 合并、兼并、控股等控制方式实现组织结构纵向一体化，实行中心集中控制，达到 信息完全共享。 目前在供应链管理中，信息共享的方式层出不穷，有些企业己开始通过局域网、 内部信息系统或者e r p 对企业内部的信息集成，对企业外部的信息做出快速反应； 有些企业通过建立企业间的信息系统来实现信息共享；还有一些企业通过互联网技 术，将企业、客户、供应商以及其它商业和贸易所需环节联结到互联网上，在网上 达到信息的共享。 2 2 2 2 信息结构与“牛鞭效应” 供应链内节点企业之间的信息结构存在无信息共享、部分信息共享和完全信息 共享三种类型，而不同信息结构对“牛鞭效应”的影响也不尽相同。 北京业人7 管理。；j ：硕f 。论文 ( 1 ) 无信息共享供应链中的“牛鞭效应 无信息共享供应链内部存在着很多分散企业，这些企业在一般情况下权威是分 散的和不集中的，企业之间的实力和权威比也趋于平衡，没有哪个企业占绝对优势。 供应链中节点企业目标不一、复杂程度和规模不同，是完全的市场竞争关系，供应 链成员之间难以协调，各节点企业之间信息高度不对称，其决策都是依据自身所掌 握的一些信息，因此所做出的决策往往使得“牛鞭效应”增大。 ( 2 ) 部分信息共享供应链中的“牛鞭效应” 在无信息共享供应链中，供应链各成员几乎没有信息共享，由此使得他们很难 从全局考虑，做出比较合理的决策，导致供应链效率低下，“牛鞭效应 严重。因此， 供应链上的成员一般都愿意进行一定程度的合作，达到信息共享的目的，以做出对 自己更合理，更有利的决策。 供应链成员间的合作可以在其部分成员或所有成员间展开。这种合作的展开易 于成员间信息的沟通，达到一定层次和某些种类的信息共享。现实表明，目前多数 供应链为部分信息共享供应链。其中，核心各企业的财务状况、技术细节等密切关 系到企业竞争力的信息，一般很难实现共享，这样的信息一旦泄漏会使企业在供应 链上处于不利的地位，因此多数企业不愿共享这些信息。供应链上节点企业比较愿 意共享可以使供应链上所有节点企业获益的信息，如可以有效抑制“牛鞭效应的 库存数量、订单情况等信息。 通过部分信息的共享方式，企业可以更多地获得关于整个供应链中的库存水平、 订单、生产和交货情况的准确信息，使得生产按客户的实际需求进行，减少供应链 中需求的变动性，有助于双方做出更准确的预测，才能抑制“牛鞭效应 。 ( 3 ) 完全信息共享供应链中的“牛鞭效应 完全信息共享供应链消除了成员之间的组织壁垒和利益分歧，有利于完善供应 链内部的信息流通和决策制定机制，实现中心集中控制，从而从根本上克服了“牛 鞭效应”。 从理论上讲，完全信息共享供应链似乎应该是最有效的供应链存在方式。但是， 案例表明事实并非如此。完全信息共享之后，由于企业之间存在着文化差异、管理 差异，协调各成员之间利益，均衡各部门之间的分配等问题，这些都会降低供应链 第2 幸“牛鞭设声”的危害及成冈分析 曼| illin 皇量曼皇曼蔓! ! 曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇皇皇曼舅量皇皇曼曼曼皇皇皇 内部效率。供应链无法有效地利用原来存在于内部的竞争机制来提高各个成员之间 的效益，内部效率不高。另外，由于完全信息共享加强了组织结构的稳定性，减少 了灵活性与市场变化的应变能力，一旦发现供应链内部某一部门效率很低时，需要 支付大量的交易成本利管理成本才能剥离和获得其它成员。同时，由于供应链上各 成员的实力不同，这种一体化的形式也不易达成。 2 2 3 决策机制因素 决策机制与“牛鞭效应”的形成存在着直接的联系，具体可以从以下几个方面 分析。 ( 1 ) 需求预测 首先，供应链各节点企业趋向于提前预测。例如，当零售商在某时期发现客户 需求增加时，往往会认为这是未来需求增长的预兆，因而过度增加其订货量；反之， 当零售商发现客户需求减小时，认为这种减小还会持续下去，因而过度减小其订货 量，这样就造成了信息的失真。 其次，供应链中每个节点企业总是以其直接下游的需求信息作为自己需求预测 的依据，并据此安排生产计划或供应计划，造成了多级预测。特别是，供应商接到 的订单己经是经过层层预测修订后的订单，在此基础上预测的订货量和实际需求之 间会有很大的差别。多重预测是导致“牛鞭效应”的一个关键因素，所以说这一需 求信息的产生过程是引发“牛鞭效应”的直接原因。 ( 2 ) 批量订货 传统上，供应链中各节点企业是通过监控自己的库存水平来向上游企业订货的， 当市场需求增加时，由于有安全库存，供应链上的企业并不立即向上游订货，而是 等需求累计到一定程度时才按批量订货4 7 1 。此外，由于处理订单的时间和成本相当 大，以及考虑运输的经济性等问题，也使得订货一般是周期性的，如m r p ( 物料需 求计划) 系统多数按月或更长时间订货。如果所有客户的订货均匀地分布在各周期， 那么“牛鞭效应”会小些。然而这种理想情况是较少出现的，上游供应商面临的将 是间歇性的批量订货。这样当下游节点企业的订货周期重叠时，需求高度集中时， “牛鞭效应”随之产生。 北京i 。、i p 人管理譬硕十论文 ( 3 ) 价格波动 据估计，零售业中制造商与代理商之间交易的8 0 是在需求估计的前提下预先 成交的，这通常是因为制造商给出了一个极具吸引力的价格。在目标市场中，制造 商和分销商经常周期性地使用特殊促销方式，如价格折扣、数量折扣和特殊奖励等， 在供应链中，这些特殊促销方式的运用在促进消费者大量购买的同时产生未来库存。 这种促销与供应链密切相关，如果预