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浙江大学硕士学位论文牛鞭效应对制造企业的影响分析 摘要 在当今全球经济一体化的环境中，任何有实力的企业都不可能单独地出色完 成企业的所有业务，而必须要联合其上下游企业实施供应链管理，协同完成全部 业务过程。在供应链各方成员试图协调供需关系时，所产生的牛鞭效应指需求信 息波动程度沿着供应链自下而上逐渐放大的现象。制造企业处于供应链较源头的 环节，受牛鞭效应的影响尤其显著。并且制造企业不是简单地将接收到的订单信 息加以分析，再向上游企业发送订单，而是在企业内部生产出订单所需要的产品。 这就牵涉到生产能力的问题。牛鞭效应造成的短缺博弈，延迟交货，顾客需求无 法满足，其最终原因都是制造企业无法及时调节生产能力，而又无法正确认清最 终顾客的需求变化所导致的。因此对制造企业牛鞭效应问题的探讨有重要意义。 本文采取理论分析结合中国汽车市场发展的实证研究方法，分析中国汽车市 场的需求，探讨了其剧烈波动的根本原因所在，以及由此产生的牛鞭效应对汽车 制造的危害。然后作者通过建立回归模型了解汽车市场的需求模型结构，并通过 变点分析查找模型结构的改变节点，试图以此变点来解释牛鞭效应的源头。但分 析结果显示，汽车市场需求的波动更多的来源于各大汽车集团之间的竞争因素， 并且汽车集团内部需求的波动要远大于汽车市场的整体需求波动。对此，本文通 过建立行业内部竞争模型分析行业内部需求量变动的因果关系，并进一步分析这 种竞争关系对牛鞭效应的影响。 本文的主要创新点如下：第一，目前牛鞭效应的研究没有涉及供应链节点的 属性，本文着重立足于制造企业进行分析，探讨如何解决生产刚性和需求变动这 对矛盾；第二，对汽车终端市场销量信息的处理，通过对突变点的查找，确定需 求结构发生本质变化的位置，并分析导致该突变点形成的原因；第三，在对牛鞭 效应舶研究中加入了行业内部竞争关系的冈素，使得对于牛鞭效应的分析更为全 面。 关键词：供应链，牛鞭效应，变点分析，竞争因素 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 a b s t r a o t h lt h ei n t e g r a t i o no fg l o b a le c o n o m ye n v i r o n m e n t n op o w e r f u lc o r p o r a t i o nc a l l a c c o m p l i s ha l lo fi t sb u s i n e s sb yi t so w n t h e ym u s tm a n a g et h e i rs u p p l yc h a i nw i t h t h e i ru p s t r e a ma n dd o w n s t r e a mp a r t n e r s ，t h eb u l l w h i pe f f e c tt h a to r i g i n a t e sf r o mt h e s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n tm e a n st h ed e m a n di n f o r m a t i o nf l u c t u a t i o nw i l la m p l i f y f r o mt h ed o w n s t r e a m st ot h eu p s t r e a m s m a n u f i c t u l ef a c t o r i e sj o c a t ea tt h eo r i g i n a lo f s u p p l yc h a i n ，m e yw i l lb er e m a r k a b l ya f f e c t e db yt h eb u l l w h i pe f f e c t m e a n w h i l e ， m a n u f a c t u r ef a c t o r i e sc a n n o te a s i l yi s s u ep u r c h a s eo r d e r st oi t su p s t r e a m sf r o mt h e a n a l y s i so fd o w n s t r e a m s p u r c h a s eo r d e r s t h e ym u s tp r o d u c et h er e q u i r e dp r o d u c t si n i t so w n t i l i sw i l lb el i m i t e db yt h ep r o d u c t i o nc a p a c i t y t h ee s s e n t i a lr e a s o no ft h e s h o r t a g eg a m i n g ，d e l i v e r yd e l a y , c u s t o m e r sr e q u i r e m e n t sl o s sa l lc a u s e db yb u l l w h i p e f f e c ti s ：m a n u n c t u r ef a c t o r i e sc a n n o ta d j u s tt h e i rp r o d u c t i o nc a p a c i t yq u i c k l ya n d f a i lt or e c o g n i z et l l ec u s t o m e r s d e m a n d s t h u s i ti si m p o r t a n tt or e s e a r c ht h e b u l l w h i pe f f e c ti nm a n u f a c t u r ef a c t o r i e s t h i sp a d e rc o m b i n e dt h e o r ya n a l y s i sw i t ht h ep r a c t i c er e s e a r c ho fc h i n e s e a u t o m o b i l ed e v e l o p m e n t w et a l ka b o u tt h ew i d ef l u c t u a t i o no fd e m a n di nc h i n e s e a u t o m o b i l em a r k e ta n di t sb u l l w h i pe f f e c to na u t o m o b i l em a n u f a c t u r e t h e f tw et r yt o f i n dt h ed e m a n ds t r u c t u r ef r o ma u t o r e g r e s s i o nm o d e la n ds e a r c ht h et u r n i n gp o i n t t h a tc a ne x p l a i nt h es o u r c eo fb u l l w h i pe f f e c t ，b u tt h er e s u l ts h o wt h a tt h ef l u c m a f i o n o fa u t o m o b i l ed e m a n dc o m e sm o l ef r o mt h ec o m p e t i t i o no fd i f f e r e n tc o r p o r a t i o n s s o w ee s t a b l i s hi n t e m a lc o m p e t i t i o nm o d e lt oa n a l y s et h ec a u s e - r e s u l tr e l a t i o na m o n gt h e a u t o m o b i l ei n d u s t r y t h ei n n o v a t i o np o i n t so ft h i sd i s s e r t a t i o na r ea sf o l l o w ：f i r s t ，w es e et h ep r o b l e m o fb u l l w h i pe f f e c tf r o mt h em a n u f a c t u r ef a c t o r i e s v i e wp o i n t ，t a l k i n ga b o u tt h e c o n f l i c to fp r o d u c t i o nr e g ：i d i t ya n dd e m a n df l u c t u a t i o n s e c o n d ，w ed e t e c tt h et u r n i n g p o i n to ft h es a l e st i m es e r i e si nc h i n e s ea u t o m o b i l em a r k e tt oa l l a l y z et h ec a u s eo f t h es t r u c t u r ec h a n g eo fd e m a n d ，t h i r d w ea d d 山ec o m p e d t i o nf a c t o rt om e p r e v e n t i o na n dc o n t r o lo fb u l l w h i pe f f e c t ，a n dg i v eu sam o r ef u l l 一s c a l ea n a l y s i so f b u l l w h i pe f f e c t k e yw o r d s ：s u p p l yc h a i n ，b u l l w h i pe f f e c t ，t u r n i n gp o i n ta n a l y s i s ，c o m p e t i t i o n f a c t o r 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 豳目录 图1 1 全文结构 图2 1 广义供应链模型 图2 2 供应链管理内容 图2 3 牛鞭效应示意图 图3 1 供应链结构 图3 2 经济订货批量 图3 3 生产平滑模型 图3 4 库存变化 图3 5 生产平滑模型下的库存变化 图3 6s i m u l i n k 模块集 图3 7 牛鞭效应程序结构图 图3 8 结果显示( a ) 图3 9 结果显示( b ) 图3 1 0 曲线拟合 图3 1 l 结果显示( c ) 图3 1 2 结果显示( d ) 图4 1 交点问题描述 图5 12 0 0 0 - - 2 0 0 5 年中国汽车市场增长趋势 图5 22 0 0 2 2 0 0 5 月销售量 图5 32 0 0 2 1 2 0 0 4 4 序列自相关分析 图5 42 0 0 4 5 2 0 0 5 1 2 序列自相关分析 图5 5 主导地位企业和受制地位企业信息处理 o o一曲埔他均龃黔卯盯勰姐的蜴媳肌h 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 表目录 表2 1 牛鞭效应十大误区 表2 2 牛鞭效应的四个里程碑 表3 1 模拟参数( a ) 表3 2 模拟参数( b ) 表3 3 模拟参数( c ) 表3 4 模拟参数( d ) 表5 1 国内主要汽车生产企业现有生产能力和2 0 0 5 年销售量情况 表5 2 近期国内成品燃油价格调整表 表5 3 季节因素调整 表5 4 变点数量和位置的确定 表5 5 自回归模型参数分析 表5 7 偏移一分享分析结果 表5 8 以总需求为控制变量的偏相关关系 表5 9a d f 检验结果 表5 1 01 阶单整后a d f 检验结果 表5 1 l 一汽滞后对一汽回归的方差分析 表5 1 2 一汽滞后对一汽回归的回归参数检验 表5 1 3 一汽滞后和东风滞后对一汽回归的方差分析 表5 1 4 一汽滞后和东风滞后对一汽回归的回归参数检验 表5 1 5 东风滞后对东风回归的方差分析 表5 1 6 东风滞后对东风回归的回归参数检验 表5 1 7 东风滞后和一汽滞后对东风回归的方差分析 表5 1 8 东风滞后和一汽滞后对东风回归的回归参数检验 表5 1 9 长安滞后对长安回归的方差分析 表5 2 0 长安滞后和一汽滞后对长安回归的方差分析 表5 2 1 北汽滞后对北汽回归的方差分析 表5 2 2 北汽滞后和上汽滞后对北汽回归的方差分析 表5 2 32 0 0 4 年l o 月一2 0 0 5 年1 2 月主要汽车集团月产量( 单位： 表5 2 4 牛鞭效应大小的衡量 表5 2 5 月销量与月产量的绝对值偏差( 单位：万辆) 表5 2 6 月平均偏差和月平均销量( 单位：万辆) 表5 2 7 修正后受制地位汽车集团的月产量( 单位：万辆) 表5 2 8 修正后牛鞭效应大小的变化 表5 2 9 修正后月平均偏差和月平均销量( 单位：万辆) 硌拍勰曲蛆们印弛弘弘弘弱弱盯w耵弱黯鼹的n盯d睨弛斛矾雌 h 脊 ， 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 1 绪论 1 1 研究背景 随着全球经济一体化的发展，企业面临不断加剧的市场竞争和不断变化的顾 客需求，这些变化对企业提出了更高的要求，仅靠一个企业内部资源的优化远远 不够。为了提高客户满意度，提升企业核心竞争力，人们开始把目光投向企业的 外部资源，即整个供应链环节。供应链管理为企业建立竞争优势提供了一个全新 的视角，通过对整个供应链的供应商、铡造商、分销商、零售商之间物流、信息 流、资金流和商流进行计划、协调和控制，建立起一种跨企业的协作，以此共担 风险和共享收益。供应链作为在物流管理和系统论等相关学科相互融合基础上发 展起来的新的管理概念，正在新经济环境下，发挥日渐显著的重要作用。 然而，在供应链中普遍存在着需求波动增大的牛鞭效应现象，导致供应链中 每个成员过量库存，销售不畅，市场有效需求得不到满足，使供应链潜在销售流 失。牛鞭效应起源于管理者追求利润最大化而采取的需求信号处理，批量订单， 短缺博弈等决策，使得客户需求的一点微小变化将对上游供应商的订单和库存水 平产生巨大影响。这在现代物流和供应链管理工作中，已引起人们极大关注。 1 2 问题提出 近十年来，世界各国都投入了巨大的财力和物力，进行先进制造业技术及 产业发展的战略研究，先进制造技术已成为全球制造业争夺的市场焦点。美国、 德国、日本等发达国家已开发出了计算机数控( c n c ) 、计算机集成制造系统 ( c i m s ) 、制造资源规则( m r p ) 、柔性制造单元( t m c ) 、柔性制造系统( f m s ) 、 计算机辅助设计制造( c a d c a 1 ) 、精益生产( l p ) 、智能制造系统( l m s ) 、并行 工程( c e ) 和敏捷制造( a m ) 等多项先进制造技术与制造模式。这些技术的推广 与应用，不仅使本国企业的国际竞争力得到巩固，也使得世界先进制造业发展迅 猛。2 0 0 0 年，全球先进制造业贸易额达到2 0 0 0 0 亿美元，占全球总贸易额的1 3 。 我国被称为“世界制造工厂”，其制造业市场的潜力十分巨大，但与制造业 发达国家、地区相比，在软硬件技术方面都还有很大差距。在中国加入w t o ，世 界经济一体化的大趋势下，如何应对国外企业强有力的竞争，市场的不确定变化 和满足顾客越来越细分的定制化需求，就成为人们日益关注的问题。这其中，通 过广泛的供应链合作，可以有效地解决产供销的诸多问题，但供应链中普遍存在 的牛鞭效应在制造企业这个源头却表现得尤为突出，并且，制造企业的生产能力 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 无法在短时期内改变，因此在面对牛鞭效应时会遭受更大的危害： ( 1 )受牛鞭效应短缺博弈的作用，制造企业容易产生需求增加的错觉， 而企业的生产能力制约着产品的供给。为了满足这部分本不存在的需求，制造商 往往会盲目扩大生产能力，大量购置设备，结果是生产能力利用率不高，机器闲 置。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。例 如非典事件中，医护用品和部分被认为有一定效果的药品纷纷脱销，位与产销链 下端的零售商突然向上游生产商增加订单，甚至提出“有多少要多少”，处于上 游的生产商为满足下游订单大量扩大生产规模。但是随着人们对疫情恐惧的减弱 和认识的深入，很多原本热销的品种突然失去了市场，这直接导致上游生产商购 置成本的巨大浪费和机器设备的闲置。 ( 2 ) 制造企业总希望生产平稳，即使有变化也维持在生产线可调节的范 围内。但牛鞭效应扩大了需求信息的方差，这其中一部分是由于需求本身存在变 动造成的，但更多是因为供应链中各环节对需求信息的多次处理。这给生产平稳 带来很多问题：有时生产处于停顿状态，有时为了及时满足突然增加的需求必须 加班加点、仓促生产，这无法保证产品质量。预期之外的短期产品需求导致了额 外成本，如加班费用，加侠运输的费用等，最终导致生产成本和运输成本，卜升。 ( 3 ) 制造企业的生产大多根据生产计划来实施。但是牛鞭效应造成需求 订单的巨变，使得企业不得不修改生产计划，有时还会有返工现象。这就增加了 生产的不确定性。而交货时间是由生产计划确定的，不断变化的生产计划使得企 业始终无法确定交货时间，从而降低产品的可得性，减弱企业服务的可靠性。另 一方面，下游批发零售商对需求信息的预测处理，也是建立在交货时问之上的。 不断变化且不确定的交货时f b - j 增加了信息预测处理的难度，这无形中又增大了牛 鞭效应，形成恶性循环。 1 3 研究意义 牛鞭效应是供应链研究领域特有的现象，这种现象实际上是对相关事项分散 决策的结果，对牛鞭效虚的研究具有理论和实践两方面的价值。 我们知道，制造企业处于供应链较源头的环节，受牛鞭效应的影响尤其显著。 并且当前市场大多是买方市场，多数企业面临生产过剩的情况。为了推销产品， 缓解积压的库存压力，行业内部之间往往大打价格战，竞争因素导致牛鞭效应的 加剧，由此反馈给生产制造商的信息往往失真过多。并且制造企业不是简单地将 接收到的订单信息加以分析，再向上游企业发送订单，而是在企业内部生产出订 单所需要的产品。这就牵涉到生产能力的问题。牛鞭效应造成的短缺博弈，延迟 交货，顾客需求无法满足，其最终原因都是制造企业无法及时调节生产能力，又 无法正确认清最终顾客的需求变化所导致的。因此对制造企业牛鞭效应问题的探 浙江大学硕士学位论文牛鞭效应对制造企业的影响分析 讨有重要意义。 1 4 论文创新点 本文的主要创新点如下： ( 1 )目前牛鞭效应的研究没有涉及供应链节点的属性，本文着重立足于 制造企业进行分析，探讨如何解决生产刚性和需求变动这对矛盾； ( 2 )对汽车终端市场销量信息的处理，通过对突变点的查找，确定需求 结构发生本质变化的位置，并分析导致该突变点形成的原因； ( 3 )在对牛鞭效应的分析中j j n 入了行业内部竞争关系的因素，使得对于 牛鞭效应的分析更为全面。 1 5 论文结构安排 本文遵循如下的研究思路： 首先向读者阐述供应链中牛鞭效应的相关定义和概念，然后对牛鞭效应的形 成机理进行分析，最后对中国汽车市场牛鞭效应进行分析。即在理论研究解决“是 什么”和“为什么”的问题后结合实证分析牛鞭效应对制造业的影响。全文的总 体结构如下： 牛鞭效应是 什么 为什么会产 生牛鞭效应 中国汽车市 场牛鞭效应 分析 供应链相关概念 牛鞭效应相关概念 定性分析牛鞭效应形成机理 定量分析牛鞭效应大小 壁 图1 1 全文结构 本文在参考国内外研究成果的基础上，分析了信息预测处理对牛鞭效应的作 用，然后着重探讨了制造企业自身特点以及牛鞭效应对其影响。本论文共分为六 团困 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 章： 第一章是绪论。主要介绍本论文的研究背景，问题提出，研究目的和意义： 第二章是文献综述，介绍供应链和牛鞭效应的相关概念，以及国内外对牛鞭 效应的研究现状； 第三章定性分析了牛鞭效应的产生原因，定量对牛鞭效应的大小进行描述， 并在此基础上用m a t l a b 对牛鞭效应进行模拟仿真，使读者有一个直观的感受； 第四章提出时间序列模型和需求波动分析模型； 第五章以中国汽车市场为案例进行实证分析； 第六章是总结本文研究结论及有待于进一步研究的一些展望。 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 2 文献综述 2 1 供应链管理 2 。1 1 供应链定义和特征 供应链( s u p p l yc h m n ，s c ) 的概念是美国哈佛商学院迈克尔波特( m i c h a e l p o r t e r ) 教授于2 0 世纪8 0 年代初提出的价值链理论基础上发展而来的。近年来 随着全球制造( g l o b a lm a n u f a c t u r i n g ) 的出现，供应链在制造业管理中得到普遍 应用，成为一种新的管理模式。对于供应链，目前尚未形成统一定义，许多学者 立足于不同角度给出不同界定。归纳起来主要有三种： 从静态、拓扑结构的角度认为，供应链强调的是一个网络( 自身企业、供应 商、销售商等合作伙伴和客户) 。比如哈里森( h a r r i s o n ) 对供应链的界定：供应 链是执行采购原材料，将它们转换为中间产品和成品，并将产品销售到用户的功 能网链。哈里森在强调供应链是一个功能网链的同时，揭示了供应链的战略伙伴 关系问题。 从动态、运行机制的角度认为，供应链强调的是一个过程( 对商流、资金流、 物流、信息流进行协同计划、组织、协调及控制) 。如美国的史迪文斯( s t e v e n s ) 认为：通过增值过程和分销渠道控制从供应商的供应商，到用户的用户的流就是 供应链，它始于供应的源点，结束于消费的终点。这种观点更强调供应链管理的 重要性。 第三种界定则立足于综合的角度，最具代表性的是密歇根大学( m i c h i g a n s t a t eu n i v e r s i t y ) 近期的研究成果：供应链管理程序。该成果给出了广义的供应 联模型( 图2 1 ) 。 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 供应章网络 分销商嗯纹 妙 文八 照 终 j d 消 喷 攀 竺仁 者 原一 蓉 _ 运作能力、信息、核心能力、资本和人力资源约束 图2 1 广义供应链模型 它综合，前面两种不同角度的界定，既强调供应链是一种功能网络，也强调 供应链是一个过程，同时认为，供应链是一个对多公司“关系管理”的集成供应 链，它包含从原材料的采购到产品和服务交付给最终消费者的全过程。供应链上 各节点企业协同的价值结果源于供应链中包含的五种“流”，即信息流、产品流、 服务流、资金流和知识流。广义供应链模型的创新在于，把服务流和知识流融入 了供应链流程中，给供应链概念增添了新的文化内涵。供应链上每一环节的运作 都体现着一种服务文化和知识的互动，供应链节点上的每个企业都应该成为学习 型组织。密歇根大学的研究成果还认为，在供应链中，物流和服务是最重要的， 供应链中各公司所承担的相关业务都包含有物流。这些物流活动可能或者不可能 在这些公司间以及整个供应链内部被集成，但整个供应链物流的综合绩效就恰恰 集中在这里。 2 0 0 1 年我国发布实施的物流术语国家标准( g b t1 8 3 5 4 - - 2 0 0 1 ) 给出了 供应链的定义：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。 从供应链的结构模型和对其概念的分析可知，供应链是一个由围绕核心企业 的供应商、供应商的供应商、分销商、零售商、最终用户组成的网链结构。一个 企业是一个节点，节点企业之间是一种需求与供给关系，因此也有人把供应链称 之为供需链( s u p p l yd e m a n dc h a i n ) 或需求链( d e m a n dc h a i n ) 。现代供应链具 有以下特征： ( 1 )复杂性 从实际运作层面上看，每个节点企业都在进行着价值创造活动，这些活动过 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 程又表现为较强的时序性和协同性，即每一企业的每一工序都必须“无缝对接”， 换句话说，在正确的时间，按正确的数量、正确的质量、正确的状况，送到正确 的地点，并使总成本最小。如果其中一个节点企业的作业出现无序，都会影响其 他节点企业的价值创造活动，影响整个供应链的价值增殖。要实现实际运作上的 协同，首先要达成价值理念的协同，而供应链上的各节点企k 又是具有独立经济 利益的不同实体，具有不同的企业文化、价值理念。各节点企业既存在竞争，义 必须相互合作，这种充满“竞合”关系的供应网链结构模式比一般单个企业结构 模式要复杂得多，其管理更是充满着复杂性。 ( 2 )动态性 供应链系统是一个开放的动态系统，它与环境有着密切的联系。外部环境的 任何一种变化，都会波及系统整体功能的实现。比如，宏观政策的变化、经济发 展的速度和质量、新技术发展和应用带来的商业模式改变等，这些因素都会与供 应链系统发生交互作用。供应链系统一旦建立，就成了一个即时的确定系统，当 外部环境发生变化时，系统的管理模式也将随之发生变化。因此，从发展的角度 看，供应链系统极其管理是动态的。这要求供应链系统应具有自适应性，具有与 环境相互作用的自我调整性，能适时根据市场条件、竞争环境的变化调适系统和 变换战略，将环境中所发生的事件转化成对供应链系统及管理有利的方面。并且 在调整和变化中发挥系统中各要素间的最佳作用。 ( 3 )多层次性 供应链网链上涉及的各节点企业往往分布在不同行业、区域或阶段，且各节 点企业又自戍体系她承担着供应链土不同的工序，同时，该节点企业为完成该工 序又可能构筑一条相应的分支供应链，从而形成了多层次、多纬度、多功能、多 目标的立体网链。供应链上的每一层次均是下游相邻工序层次的基础，供应链管 理则要延伸至每一个节点层次，并采取相应的松散或紧密的管理方法，以确保供 应链整体功能得以实现。供应网链这种多层次结构，可能会由于信息的不对称， 使供应链管理中决策和控制呈现非线性和不确定性特征，这就要求供应链系统上 的“虚拟组织”能成为一个“学习型组织”，并能及时对其层次结构和功能结构 进行重组和完善。 ( 4 )竞合性 在由各企业组成的供应链条上，任何企业要实现利润最大化，必须以整条供 应链的价值增殖为基础，换句话说，单个企、【k 的盈利，是以各合作伙伴“共赢” 为基础的。因此，企业间的竞争将向着有利于供应链整体目标实现的方向发展。 竞争的内容也将由个体利润最大化转向整体利润最大化所涉及的各个方面。如尽 快达成与供应链整体目标相一致的共同价值主张，实现个体行为与整体运作的同 步性( s y n c h r o n i z a t i o n ) 等方面的竞争。基于供应链j 二各企业这种相互作用和 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 相互依赖的关系，使得供应链运作充满了竞争与合作。竞合性( v i e c o o p e r a t e ) 是现代供应链的新特点，它使供应链合作伙伴间的关系变得更为密切和复杂。 2 1 2 供应链管理概述 供应链是一个复杂的系统，它包含了所有加盟的节点企业，要求相关企业从 整个供应链角度出发，以全局的观点考虑产品的竞争力，供应链从一种运作性的 竞争工具变成一种管理性的方法体系，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 ) 的思想便相应产生。综合而言，供应链管理就是把供应链上的各个企业看 作一个不可分割的整体，使得链一h 各节点企业分担采购、生产、分销和销售的职 能，组成一个协调发展、同步运行的有机体。供应链管理围绕供应链的五大流开 展一系列计划、组织、协调、指挥和控制活动。供应链管理的最终目的就是在正 确的时间将正确数量的正确的产品或服务送到正确的地点( 4 r ) 。 随着供应链管理的发展，供应链己逐渐显现出不同于以往的管理内容，从前 瞻的视角可以把现代供应链管理的目的、内容及技术环境抽象为图2 2 所示。 现代供应链管理 l 、 、垫望兰竺二二：垩堕二一 t 罔罔 f 基于i n t e r n e t 的信息技术 图2 2 供应链管理内容 供应链管理利用现代信息技术，通过改造和集成业务流程，与供应商及客户 建立协同的业务伙伴联盟，实施电子商务，大大提高了企业的竞争力，使企业在 复杂的市场环境下立于不败之地。1 9 9 7 年p r t m 公司进行的一项关于集成化供应 链管理的调查表明，供应链管理的实施可以使企业达到多方面的效益：总供应链 浙江大学硕士学位论文牛鞭效应对制造企业的影响分析 管理成本( 占收入的百分比) 降低1 0 以上；中型企业准时交货率提高1 5 ；订 货一生产的周期时间缩短2 5 一3 5 ；供应链上的节点企业生产率增值提高1 0 以上；绩优企业资产运营业绩提高1 5 一2 0 ；中型企业的库存降低3 ，绩优企 业的库存降低1 5 ；绩优企业在现金流周转周期上具有比一般企业少4 0 一6 5 天 的优势。这些数据说明，通过实施供应链管理，使供应链上的企业在不同程度上 都取得了发展，获得了效益”。 2 2 供应链中的牛鞭效应 2 ，2 。1 牛鞭效应的概念 1 9 9 5 年，宝洁公司( p g ) 管理人员在考察p a m p e r s 牌婴儿一次性纸尿裤的 订单分布规律时，发现一定地区的婴儿对该产品的消费比较稳定，零售商那里销 售量的波动也不大，但厂家从经销商那里得到的订货量却出现大幅度波动，同一 时期厂家向原材料供应商的订货量幅度更大。这一现象于我们在挥动鞭子时手腕 稍稍用力，鞭梢就会出现的大幅度摆动的现象稻类似。于是，人们就将这种现象 称为牛鞭效应( b u l l w h i pe f f e c t ) ，它使得需求信息在从供应链的一端向另一端传 递的过程中信息波动逐渐放大。如图2 3 所示。牛鞭效应有时也称信息曲解现象 ( i n f o r m a t i o n d i s t o r t i o n ) 。处于其他行业的惠普、通用、福特、克莱斯勒、康柏、 i b m 等其他企业也作过类似的调查，同样印证了这一现象的存在。因此我们可以 认为牛鞭效应在多数供应链中都存在。 d 图2 3 牛鞭效应示意图 t 需求 户需求 需求 需求 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 市场对一种商品的需求随着各种因素不断变化，这些因素包括宏观经济发展 状况、行业发展状况、竞争者加入、替代品出现、新技术的出现、消费时尚变化 以及季节变化等。由于这种不确定性，在信息不供享的条件下，供应链中的每个 成员只能根据来自下游的订单信息和以往的历史需求记录来预测市场需求，然后 以预测结果为依据，调整供应链管理中的生产计划、库存策略、分销渠道、市场 策略等等。供应链的每一个下游成员都向其上游成员发送订单订货，形成前趋后 继、环环相扣的一条完整的链，物料和信息都在这条链中传递。由于顾客需求本 身不确定性以及信息在传递过程中会发生扭曲，为防止出现缺货情况和满足较高 的顾客服务水平，商品的供应者一般要设立一个比平均需求高的安全库存水平。 这样定货和实际购买间的差距出现牛鞭效应：即各级订货的波动比实际销售的波 动要大。 2 2 2 牛鞭效应的危害 当供应链遭遇牛鞭效应时，将产生如下危害： ( 1 )制造商通常依赖分销商的销售订单进行产品预测，设计生产能力， 控制库存及安排生产时间，然而不断起伏的需求变化对制造商的管理来讲是一个 难题。供应链各成员在设计物流网络时可能涉及工厂、仓库、配送中心以及零售 网点的布局，这些问题属于战略决策问题，对企业有长远的影响，然而由于需求 的不确定性，增加了生产计划的不确定性，如过多地修订计划，难以预测订购数 量的变化，还要增加补救措旌的费用、加班费用和加快运输的费用等。 ( 2 )这变化的共同特征表现为过量库存。为了维持一个给定的服务水 平，供应链的各环节都增加了各自的安全库存，因而导致了过高的存储费用和大 量资金的积压。例如，在美国许多制药企业，供应链中有双倍的库存，而在电脑 企业的集成电路板，供应链中可能包含一年以上的存货。信息的失真影响了供应 链中的每一个实体，即工厂仓库、制造商的市场仓库、地区分销商的中心仓库以 及零售商店的存储空间。 ( 3 )降低客户服务水平。在今天这个以顾客驱动的市场中，供应链管理 必须最大程度提高顾客满意度，提高顾客价值，建立良好的顾客关系，在留住顾 客的同时吸引新的顾客。由于需求难以预测，可能导致产品供应过程中的出现缺 货现象，而如果厂商在制定生产计划时出现偏差，则可能无法按客户要求如期交 货。客户希望能够以尽可能小的提前期定购产品，而在需求不确定情况下，厂商 不得不要求一定的订货提前期。以上的这些因素都在一定程度上降低了顾客价 值，削弱了顾客满意程度。 尽管牛鞭效应对许多管理者而言，早已是一个耳熟能详的名词，但是最近的 研究表明：对于这个供应链中固有的现象，管理者中仍然存在着大量的一知半解 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 甚至是错误的认识以及侥幸的心态。m c c u l l e n 和t o w i l l ( 2 0 0 2 ) 将那些问题归结为 如下十大认识误区，见表2 1 。 表2 1 牛鞭效应十大误区 认识误区表现 1 无知 牛鞭效应：在世界上并不存在。 2 傲慢 牛鞭效应：仅仅是学术界的发明。 3 忽略不记牛鞭效应：并不产生多大的费用。 4 漠视 牛鞭效应：那又怎样? 反正顾客能等1 5 转移责任牛鞭效应：反正供应商能应付，这是服务级别协议所规定的j 6 无奈接受牛鞭效应：这就想税收一样，总会跟随我们的。 7 悲观失望牛鞭效应：它是系统问题我们无能为力。 8 过时了 牛鞭效应：这是一个老问题了，它不是已经被消除了吗? 9 不兼容牛鞭效应：日本人的解决方案对我们不适用。 1 0 无效牛鞭效应：那些解决方案的确不错，但是不适合我们的行业。 为了消除这些误区，除了要加强对管理者的培训之外，一个很重要的工作是 对牛鞭效应的起因、特征以及传播规律进行深入而系统的研究，只有在全面地了 解这一现象本质的基础上，才有可能设计出有效的解决方案，帮助管理者更好地 协调和优化他们的供应链。 2 2 3 国内外牛鞭效应研究现状 牛鞭效应并不是一个崭新的现象，在传统经济生活中经常可见。2 0 世纪6 0 年代初，许多学者对此进行了研究，形成了牛鞭效应研究的四个里程碑。 工业动态学创始人f o r r e s t e r ( 1 9 6 2 ) 通过对企业数据的分析，发现制造商感知 的需求的方差通常远大于消费者实际需求的方差，他也同时发现这种放大效应将 随着需求向供应链上游的传播而变得更加剧烈。f o r r e s t e r 认为出现这种现象的原 因在于供应链系统是如此复杂，而现有公司间的信息反馈又非常圃难，因此单个 公司很难独自理性地作出订购决策。他提出解决牛鞭效应的方法在于将供应链理 解为一个整体，并采用“系统动力学”( s y s t e md y n a m i c s ) 的方法来对系统进行 仿真建模，以便管理者能确定合适的决策方案。 牛鞭效应研究的另一位先驱是英国的b u r b i d g e ( 1 9 8 3 ) 。基于工业界长期从事 生产计划和控制的经验，b u r b i d g e 提出了“5 个避免破产的黄金法则”。在这些 法则中，他详细地讨论了需求的放大现象以及解决方法。不同于f o r r e s t e r ， 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 b u r b i d g e 的工作强调了关键结合点的价值以及生产的不连续特性，和因此造成的 所谓信息流多级阶段( m u l t i p h a s i n go f t h ei n f o r m a t i o nf l o w ) 。 s t e r m a n ( 1 9 9 5 ) 通过研究啤酒游戏对牛鞭效应进行了分析，将牛鞭效应的产 生归因于参与人的系统性的非理性行为和对反馈信息的错误理解。他认为，一些 行为因素，特别是非理性决策的影响，使得决策过程是在局部观察和缺乏合作甚 至是在“彼此非信任状态”下进行的。由于信息来源和质量不足，以及计算时间 和决策能力有限，因此决策时常常将考虑范围限于局部过程并想当然地把所产生 的库存问题归结于外部不可控因素的作用，而不是纵观相互联系与相互作用的供 应链整体，忽视了一些高度关联的因素变量和约束条件。同时，他认为通过对参 与人进行培训何以克服牛鞭效应。 t o w i l l ( 1 9 9 6 ) 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， 有些机制会加剧订货的波动，即加剧“牛鞭效应”，而有些机制不会导致这种现 象。 l e e ( 1 9 9 7 ) 领导的小组在牛鞭效应的诱发途径的研究上取得重大突破。l e e 发表在m a n a g e m e n ts c i e n c e 和s l o a nm a n a g e m e n tr e v i e w 上的两篇论文被公认为 是供应链管理和牛鞭效应研究的经典之作。l e e 支持经济学家的理论，即牛鞭效 应起源于管理者追求利润最大化的理性决策，并结合运作管理研究中的系统思 维，将供应链各环节作为一个整体来研究，提出了牛鞭效应产生的四种具体原因： 1 ) 需求信号处理( d e m a n ds i g n a l ) ；2 ) 订单批量( o r d e r b a t c h i n g ) ；3 ) 价格波动 ( f l u c t u a t i n gp r i c e s ) ；4 ) 短缺博弈( s h o r t a g eg a m e ) 。 c a c h o n ( 1 9 9 8 ) 把l e e 等人的预先安排的订货策略( 平衡的，同步的，以及随 机的) 作了更为详细的研究，结果表明当零售商的订货间隔期变长或订货的批量 增大时，供应商的需求变化一般会减少，较低的需求变化可以导致供应商处更低 的库存。 k e l l e r 和m i f i n e ( 1 9 9 9 ) 用s e h n e i d e r 等人( 1 9 9 5 ) 相似的方法作了分析，不过 s c h n e i d e r 等人主要把服务水平作为研究目的，而k e l l e r 和m i l i n e 考虑了供应链 中的三个基本元素的组合：个别零售商的订货，零售商们的合计订货，以及供应 商的订货或生产策略，研究了( s ，s ) 策略系数、需求系数和成本系数如何影响订 货的变化牛鞭效应，表明需求相关如何降低合计订货的变化性，卖方的自相 关如何可以平滑供应商的订货策略。 b a g a n h a 和c o h e n ( 1 9 9 8 ) 对多级制造分销供应链中库存的稳定性分析提出了 层次模型框架，在供应链的不同层次上，这个框架被用于比较补充订货的变化与 需求的变化。该模型清楚地解释了库存策略与需求转移过程之间的关系。指出库 存在一定情况下具有稳定性效应，而在其他情况下这种效应不会发生。这些结果 浙江大学硕士学位论文 牛鞭效应对制造企业的影响分析 表明，库存的稳定性效应是基于成本、技术和市场特征的相互影响而产生的，它 与供应链中各个层次所使用的库存控制策略有密切关系。 c f f a v e s ( 1 9 9 9 ) 及c h e n