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信息共享与供应链的优化管理 摘要 随着全球经济的一体化，国际化分工和国际合作成为商务发展的潮流，企业之 间的竞争变成供应链之问的竞争。在这一背景下，对于供应链竞争理论的研究日益 深入，和商界的发展变化紧密结合起来。 对于供应链中不确定性以及供应链协作的研究是当今供应链研究的一个热点问 题，但是如何确定信息共享在供应链中的价值一直是一个很难解决的问题，国外有 很多这方面的研究，不同的假设条件，不同的模型得出的具体结果也有所不葡，但 是都证明信息的共享可以提高供应链的效率。而由于涉及到企业的商业机密，很多 企业不愿意把相关的信息与供应链合作伙伴共享，要实现供应链的协作必须对协作 带来的效益进行合理的分配和激励。 本文首先对于供应链的基本概念及供应链管理理论的发展做了说明，以便展开 后面的讨论，后面部分用定量的方法分析了供应链中的不确定因素的影响、集中信 息和分散信息供应链中牛鞭效应的作用机制、供应链中信息共享的价值等问题，分 析了实现供应链整合和优化的方法。最后章详细分析了b 2 b 电子商务对于供应链 整合的作用，探讨如何通过电子商务构建全球供应链网络。 关键字：牛鞭效应，信息共享，v m i ，j m i ，c p f r ，电子商务 信息共享与供应链的优化管理 a b s t r a c t a st h ew o r l de c o n o m yb e c o m em o r ea n dm o r e i n t e g r a t e da n dg l o b a ld i v i s i o no f l a b o r a n dc o l l a b o r a t i o nb e c o m ep o p u l a r ，t h e c o m p e t i t i o n s b e t w e e ne n t e r p r i s e sh a v eb e e n s u b s t i i n t e db yc o m p e t i t i o n sb e t w e e ns u p p l yc h a i n s u n d e rt h i sb a c k g r o u n dr e s e a r c hi n s u p p l y c h a i n c o m p e t i t i o nt h e o r y b e c o m em o r ea n dm o r e p e r f e c t w i t h i n d u s t r y d e v e l o p m e n t r e s e a r c hi n s u p p l y c h a i n u n c e r t a i n t y a n d s u p p l y c h a i n r e o r g a n i z a t i o n a n 6 o p t i m i z a t i o ni sn o w af o c u s e df i e l d si ns u p p l yc h a i nt h e o r y h o wt ov e r i f yt h ev a l u eo f i n f o r m a t i o ns h a r i n gi sn o te a s yw o r k t h e r eh a v eb e e nm a n 3 , s t u d i e sa b o u tt h ev a l u eo i n f o r m a t i o ns h a r i n gi nas u p p l yc h a i n a l t h o u g ht h eo u t c o m e sw e r ed i f f e r e n tb e c a u s eo f v a r i o u sh y p o t h e s i s ，a l lt h e s es t u d i e si n d i c a t et h a ti n f o r m a t i o ns h a r i n gi nas u p p l yc h a i n c a n g r e a t l yi m p m v e t h ep e r f o r m a n c e b u ts o m ei n f o r m a t i o ni sb u s i n e s ss e c r e to faf i r ms o i ti s u n w i l l i n gt o b es h a r e dt oa l l s u p p l y c h a i np a r t n e r s t o c a r r y o u ts u p p l yc h a i n c o l l a b o r a t i o ne a c hm e m b e ri nt h es u p p l yc h a i ns h o u l db ea l l o c a t e dt h em e r i t e db e n e f i to f c o l l a b o r a t i o n t h e p a p e r f i r s tc l a r i f ys o m eb a s i ck n o w l e d g eo f s u p p l y c h a i na n dt h ed e v e l o p m e n to f s c m ( s u p p l y c h a i nm a n a g e m e n t ) t h e o r ys oa sl oe v o l v el a t t e rd i s c u s s i o n s w ea n a l y z e t h es u p p l yc h a i nu n c e r t a i n t y , t h e “b u l l w h i pe f f e c t ”i nc e n t r a l i z e da n dd e c e n t r a l i z e ds u p p l y c h a i n s ，t h ev a l u eo fi n f o r m a t i o ns h a r i n gi nas u p p l yc h a i n ，a n da l s od i s c u s st h ew a yt o r e o r g a n i z ea n do p t i m i z eas u p p l yc h a i n i nt h el a s tc h a p t e rw ea n a l y z et h ei n f l u e n c eo f b 2 be - b u s i n e s st o s u p p l yc h a i nr e o r g a n i z a t i o nt h o r o u g h i ya n dp r o b e i n c o n s t r u c t i n g g l o b a ls u p p l y c h a i nn e t w o r kb ye - b u s i n e s s 。 k e yw o r d s ：b u l l w h i p e f f e c t ，i n f o r m a t i o ns h a r i n g ，v m i ，j m i ，c p f r ，e b u s i n e s s 信息共享与供应链的优化管理 0 引言 0 1 研究背景 随着经济全球化和知识经济时代的到来，企业全球化经营的趋势愈来愈明显， 整个市场竞争呈现出明显的国际化和一体化。与此同时，用户需求愈加突出个性化 导致不确定性不断增加。此外，高新技术的迅猛发展提高了生产效率，缩短了产品 更新换代周期加剧了市场竞争的激烈程度。企业之间的竞争变成了供应链的竞争 供应链的管理体现了现代企业之间既竞争又合作的关系。在供应链管理中信息的交 流与共享是一个很重要的问题，供应链的竞争优势的获得在于供应链能否对来自顾 客的需求迅速做出反应。 科学技术的进步为经济全球化提供了各种必要的手段和物质保证，而其中信息 技术的曰新月异更成为推动经济全球化的一大动力。信息技术的发展，打破了时间 和空间对经济活动的限制，为国家、企业间的经济关系的发展提供了新的手段和条 件。运用网络通讯、数据库、标准化等技术可以很容易地实现信息网络化、全球化 使得各种信息能够很快超越国家和个人的界限，在世界范围内有效地传递和共享， 任何一个企业都可以从网上得到自己所需要的各种信息。正是在经济全球化高速发 展的基础上，世界上的不同经济实体都被各种经济纽带更紧密地联系在起，互为 依存和补充。 0 2 研究意义 综上所述，全球化产生了两方面的问题：首先是企业面对的顾客需求的多样化 和不确定性的增加，要获得竞争优势，必须能对这种不确定性迅速做出反应，在供 应链中实现信息的充分交流和共享；其次是科学技术的发展成为推动全球化的动力。 也为企业构建全球化的供应链网络提供了可能性和手段。商业界的发展产生了理论 研究的需要，当前国内外对于供应链的信息价值的研究以及如何实现供应链中信息 的安全高效的交流和共享，如何通过信息技术优化供应链的研究日益深入。本文在 研究供应链中不确定性及信息共享价值的基础上，探讨如何整合和优化供应链以应 对全球化竞争的需要。 信息共享与供应链的优化管理 0 3 研究目标 本文的研究有两个目标：一是研究供应链中信息共享的价值，包括供应链中的 牛鞭效应的定量研究，信息价值的分析。二是讨论如何通过实现信息共享整合和优 化供应链，包括几种通过信息共享优化供应链的管理模式，比女n v m i ，j m i ，c p f r ， 以及如何通过电子商务构建全球化的供应链。 0 4 论文结构 本文首先在第一章简要介绍了供应链及供应链管理理论的一些基本概念、发展 过程并讨论了供应链管理的发展趋势供应链联盟和集成化供应链管理，以展开对 以后各章的讨论；第二章详细的分析了供应链中不确定性的产生原因、表现形式及 其对于供应链运作的影响，并用定量的方法讨论了集中信息和分散信息的供应链中 牛鞭效应的不同作用；第三章分析了供应链中信息拭享在供应链中的价值，揭示供 应链信息共享的必要性；第四章讨论了供应链的整合的三种模式以及通过实现信息 共享优化供应链的几种方法；第五章探讨了电子商务供应链的发展、内容和核心思 想，分析了如何通过电子商务整合供应链以及构建全球化的供应链网络。 2 信息共享与供应链的优化管理 1 供应链和供应链管理 1 1 什么是供应链 供应链包括满足顾客需求所直接或间接涉及到的所有环节。供应链不仅包括制 造商和供应商，而且包括运输商、仓库、批发商、零售商和顾客。在每个组织机构 内部，供应链包括满足顾客需求的所有职能部门。这些职能部门包括新产品开发、 市场营销、经营、分销、融资和顾客服务，但并不仅限于此。 供应链是一个动态系统，它包括不同环节之间的持续不断的信息流、产品流和 资金流。供应链的每个环节都执行不同的程序，并与其他环节相互作用与影响。任 何一个供应链存在的主要目的是满足顾客需求，并在这一过程中获利。供应链活动 从顾客订购开始，在顾客为采购活动付款后结束。 典型的供应链可能包括很多不同环节。供应链结构如图1 一l 所示，包括； 顾客 零售商 批发商或分销商 制造商 零部件或原材料供应商 供应商制造商分销商零售商 顾客 图卜1 供应链的链状结构图 图1 1 中的每个环节不一定都出现在同一条供应链中。恰当的供应链设计取决于 顾客的需求和满足这些需求所涉及环节的作用。有些制造商如戴尔，可以直接满足 顾客需求。戴尔公司按订单生产，顾客需求引发戴尔生产。戴尔公司的供应链里没 3 信息共享与供应链的优化管理 有零售商、分销商或批发商。而大部分制造商并不直接回应顾客订单，它们维持 定的产品库存。由库存来满足顾客订购需求。 我们可以从四个方面来理解供应链的含义： 供应链是一种网状结构，核心企业、供应商、制造商、经销商、零售商和顾 客是互相连接的节点。 供应链是一个动态系统。顾客需求和供应商的生产能力会随时间变化，而供 应商之间的关系也会随时间演变。 供应链上流动的是信息流、物流和资金流，其中最重要的是对物流的控制。 供应链并不是诸多节点的简单叠加，而是各单元的有机集成。从最初的物料 到最后的产品，直至资金收益，这是一个增值的过程。 供应链的目标是使整体价值最大化。一条供应链所创造的价值，就是最终产品 对于顾客的价值与供应链为满足顾客的需求所付出的成本之间的差额。对于大多数 商业性供应链来说，它们的价值与所谓的“供应链赢利”有很大关系，供应链赢利 就是从顾客那里赚取的收入与供应链的全部成本之间的差额。作为全部利润之和， 供应链赢利将被供应链的各个环节分享。供应链赢利越高，这条供应链就越成功。 对于任何一条供应链来说，唯一的收入来源就是顾客。在一条供应链中，只有顾客 能带来正的现金流，其他的现金流只是在供应链中发生的现金转移。现金转移成本 将计入供应链成本。所有信息流、产品流和资金流都将增加整条供应链的成本。因 此，如何合理地管理信息流、产品流和现金流，是供应链取得成功的关键。供应链 管理包含了对供应链中各环节内部和各环节之间信息流、产品流和资金流的管理， 以实现整体利润最大化。 1 - 2 供应链管理 对于供应链管理，有许多不同的定义和称呼，如有效用户反应( e f f i c i e n tc o n s u m e rr e s p o n s e ，e c r ) 、快速反应( q u i c kr e s p o n s e ，q r ) 、虚拟物流( v i r t u a l l o g i s t i c s ，v l ) 或连续补充( c o n t i i u o i j sr e p l e n i s h m e n t ) ，等等。这些称呼因 考虑的层次、角度不同而不同，但都通过计划和控制实现企业内部和外部之间的合 作，实质上它们一定程度上都集成了供应链和增值链两个方面的内容。 计算机网络的发展进一步推动了制造业的全球化、网络化过程。虚拟制造、动 态联盟等制造模式的出现，更加迫切需要新的管理模式与之相适应。传统的企业组 织中的采购( 物资供应) 、加工制造( 生产) 、销售等看似整体，但却是缺乏系统 性和综合性的企业运作模式，己经无法适斑新的制造模式发展的需要，而那种“大 而全，小而全”的企业自我封闭的管理体制，更无法适应网络化竞争的社会发展需 要。因此，“供应链”的概念和传统的销售链是不同的。它已跨越了企业界限。从 4 信息共享与供应链的优化管理 建立合作制造或战略伙伴关系的新思维出发，从产品生命线的“源”头开始，到产 品消费市场的“汇”，从全局和整体的角度考虑产品的竞争力，使供应链从一种运 作性的竞争工具上升为一种管理性的方法体系，这就是供应链管理提出的实际背景。 供应链管理是一种集成的管理思想和方法，它执行供应链中从供应商到最终用 户的物流的计划和控制等职能。例如，伊文斯( e v e n s ) 认为：“供应链管理是通过 前馈的信息流和反馈的产品流及信息漉。将供应商、制造商、分销商、零售商，直 到最终用户连成一个整体的管理模式”。菲利浦( p h i l l i p s ) 则认为供应链管理不 是供应商管理的别称，而是一种新的管理策略，它把不同企业集成起来以增加整个 供应链的效率，注重企业之间的合作。最早人们把供应链管理的重点放在管理库存 上，作为平衡有限的生产能力和适应用户需求变化的缓冲手段，它通过各种协调手 段，寻求把产品迅速、可靠地送到用户手中所需要的费用与生产、库存管理费用之 间的平衡点，从而确定最佳的库存投资额。因此其主要的工作任务是管理库存和运 输。现在的供应链管理则把供应链上的各个企业作为一个不可分割的整体，使供应 链上各企业分担的采购、生产、分销和销售的职能成为一个协调发展的有机体。供 应链管理已经得到越来越多人的重视，成为当代国际上最有影响力的一种企业运作 模式。这种生产管理模式的变化如图1 2 所示。 制造资源 计划 8 0 年代li9 0 年代li 2 0 0 0 年+ 推动式系统 物料定料以 可分配需求 为基础 消除安全库 存和周转库 存 依赖相关订 货计划和可 靠的预测 通过变动对 供应商的需 求实现柔性 准时制生产 拉动式系 钵 来自摄终 用户的固定 需求量 生产能力 与需求匹配 固定的生 产协作单位 柔性制造 系统 相似产品 范围很小 小批经济 生产 精细生产和 精细供应 消除浪费 库存和在制晶 占用最小 成本在供应联 上透明 多技能员工 减少工作排队 调整、转换的 时间很短 多品种、小批 量生产 每一个阶段连 续改进 供应链 快速反应 供应具有柔 性 客户化定制 生产 与最终需求 同步生产 受控的供应 链过程 合作伙伴间 的能力是集 成的 全面应用电 子商务 图1 - 2 建立在最佳生产平台上的供应链 信息共享与供应链的优化管理 1 2 1 供应链管理涉及的内容 供应链管理涉及到四个主要领域：供应( s u p p l y ) 、生产计划( s e h e d u l ep l a n ) 、 物流( l o g i s t i c s ) 、需求( d e m a n d ) 。由图卜3 可见，供应链管理是以同步化、集 成化生产计划为指导，以各种技术为支持，尤其以i n t e r n e t i n t r a n e t 为依托，围绕 供应、生产作业、物流( 主要指制造过程) 、满足需求来实施的。供应链管理主要 包括计划、合作、控制从供应商到用户的物料( 零部件和成品等) 和信息。供应链 管理的目标在于提高用户服务水平和降低总的交易成本，并且寻求两个目标之间的 平衡( 这两个目标往往有冲突) 。 在以上四个领域的基础上，我们可以将供应链管理细分为职能领域和辅助领域。 职能领域主要包括产品工程、产品技术保证、采购、生产控制、库存控制、仓储管 理、分销管理。而辅助领域主要包括客户服务、制造、设计工程、会计核算、人力 资源、市场营销。 由此可见，供应链管理关心的并不仅仅供应链中的物流，除了企业内部与企业 之间的运输问题和实物分销以外，供应链管理还包括以下主要内容： 战略性供应商和用户合作伙伴关系管理 供应链产品需求预测和计划 供应链的设计( 全球节点企业、资源、设备等的评价、选择和定位) 企业内部与企业之间物料供应与需求管理 基于供应链管理的产品设计与制造管理、生产集成化计划、跟踪和控制 基于供应链的用户服务和物流( 运输、库存、包装等) 管理 企业间资金流管理( 汇率、成本等问题) 基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的供应链交互信息管理等 图1 _ 3 供应链管理涉及的领域 信息共享与供应链的优化管理 供应链管理注重总的物流成本( 从原材料到最终产成品的费用) 与用户服务水 平之间的关系，为此要把供应链各个职能部门有机地结合在一起，从而最大限度地 发挥出供应链整体的力量，达到供应链企业群体获益的目的。 供应链管理利用现代信息技术，通过改造和集成业务流程、与供应商以及客户 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。供应链管理模式吸引了越来越多的企业。2 1 世纪的 竞争不是企业和企业之间的竞争，而是供应链与供应链之间的竞争。那些在零部件 制造方面占有独特优势的中小型供应商企业，将成为大型的装配主导型企业追逐的 对象。谁能拥有这些具有独特优势的供应商，谁就能赢得竞争优势。显然，这种竞 争优势不是哪一个企业所具有的，而是整个供应链的综合能力。在许多跨国企业， 供应链管理是赢得组织竞争优势的核心，并且这种趋势并不局限于大公司。 1 2 2 供应链管理与传统管理模式的区别 作为一种新兴的管理理论与方法，供应链管理与传统的物流管理和控制有着明 显的区别，主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 供应链管理把供应链中所有节点企业看作一个整体，供应链管理涵盖整个 物流的、从供应商到最终用户的采购、制造、分销、零售等职能领域过程( 如图 1 4 所示) 。 库存 图1 4 供应链管理的范围 ( 2 ) 供应链管理强调和依赖战略管理。“供应”是整个供应链中节点企业之f l l j 事实上共享的一个概念( 任两节点之间都是供应与需求关系) ，同时它又是一个 有重要战略意义的概念，因为它影响或者可以认为它决定了整个供应链的成本和 市场占有份额。 ( 3 ) 供应链管理最关键的是需要采用集成的思想和方法，而不仅仅是节点企业、 技术方法等资源简单的连接。 ( 4 ) 供应链管理具有更高的目标，通过管理库存和合作关系去达到高水平的服 务，而不是仅仅完成一定的市场目标。 信息共享与供应链的优化管理 1 3 集成化的供应链管理 要成功地实施供应链管理，使供应链管理真正成为有竞争力的武器，就要抛弃 传统的管理思想，把企业内部以及节点企业之间的各种业务看作一个整体功能过程 形成集成化供应链管理体系。通过信息、制造和现代管理技术，将企业生产经营过 程中有关的人、技术、经营管理三要素有机地集成并优化运行。通过对生产经营过 程的物流、管理过程的信息流和决策过程的决策流进行有效地控制和协调，将企业 内部的供应链与企业外部的供应链有机地集成起来进行管理，达到全局动态最优目 标，以适应在新的竞争环境下市场对生产和管理过程提出的高质量、高柔性和低成 本的要求。 1 3 1 集成供应链管理理论模型 集成化供应链管理的核心是由顾客化需求集成化计划一业务流程重组一面向 对象过程控制组成第一个控制回路( 作业回路) ：由顾客化策略一信息共享一调整 适应性创造性团队组成第二个回路( 策略回路) ；在作业回路的每个作业形成各 自相应的作业性能评价与提高回路( 性能评价回路) 。供应链管理正是围绕这三个 回路展开，形成相互协调的个整体。集成化供应链管理理论模型如图1 5 所示。 阔1 - - 5 集成化供应链管理理论模型 8 信息共享与供应链的优化管理 调整适应性一业务重组回路中主要涉及供需合作关系、战略伙伴关系、供应链 优化策略等问题。面向对象的过程控制创造性团队回路中主要涉及面向对象的集 成化生产计划与控制策略、基于价值增值的多级库存控制理论、资源约束理论在供 应链中的应用、质量保证体系、群体决策理论等。顾客化需求一顾客化策略回路中 主要涉及的内容包括：满意策略与用户满意评价理论、面向顾客化的产品决策理论 研究、供应链的柔性敏捷化策略等。信息共享一同步化计划回路中主要涉及的内容 包括：j i t 供销一体化策略、供应链的信息组织与集成、并行化经营策略。 1 3 2 集成化供应链管理的实现 企业从传统的管理模式转向集成化供应链管理模式要经过五个阶段，包括从最 低层次的基础建设到最高层次的集成化供应链动态联盟，各个阶段的不同之处主要 体现在组织结构、管理核心、计划与控制系统、应用的信息技术等方面，其步骤如 图1 6 所示。 阶段1 ：基础建设 阶段：职能集成 il 苎 _ _ 多 _ 二_ 一= 。 图2 - 1 供应链中需求信息的放大效应 如图2 - 1 所示，市场需求量变化比较平稳，偶有小波动。零售商要准备较多的 备用库存以应付偶尔的波动的影响；为零售商供货的分销商则要准备更多的库程储 备满足零售商的需求变化；生产厂和零部件供应商需要更大的库存来满足下游需求， 丽且订货提前期要向前延伸。经过信息偏差多级放大，原始物科供应商要比实际的 1 4 信息共享与供应链的优化管理 市场需求量更多的库存储备和更长的库存时间。更多的库存数量和库存时间意味着 更多的成本。在图中表现为上游供应商的库存变化振幅增大、订货提前期变长。一 般情况下，供应商为保证需求供应的准时性，或者更确切地说为了保证自己的商业 信誉，只能承受这种额外的库存成本。供应链的层次越多，累计偏差放大越明显， 上游供应商库存越多。 2 物流供应时间延迟累计效应导致的交货期不确定 供应链管理中的瓶颈存在于受时间和空间限制的物流配送( p h y s i c a l d i s t r i b u t i o n ，p d ) 过程中。现代物流配送已发展为物资供应系统。物资供应系统 即l o g i s t i c s ，源于希腊文l o g i s t i k o s ，是军事上的后勤供应保障体系“在指定的 时间把指定数量的物品送到指定的地点”。j i t 生产方式下的物流配送供应体系依 赖于这个概念，还应加上成本约束条件，定义为“在指定的时间以最小的成本把指 定数量的物品送到指定的地点”。 物流供应延迟来源于两个相互交织的环节：生产过程和运输过程。 在产品生产过程中，在保证原材料供应的前提下，关键的影响因素是生产设备的 停机时间。设备可用性概率越高，平均停机时间越少，生产过程的不确定性越小。 物流配送运输过程中延迟问题的实质在于供应链链式结构的特点。在初始条件 下的一些小的变化可以放大为大的变化，小的量变会产生质变。这就是供应链管理 中的牛鞭效应，即“对初始条件依赖的敏感性”。具体地说，对于复杂结构动力系 统，通过一系列链式过程，串级向上逐层传播，误差叠加放大，偏差与不确定性成 倍增长，在一些临界点上造成巨大的影响，导致了混沌现象的出现。供应链就是这 样的非线性系统。 现实社会生活中，这种效应影响因素很多，因而对物流供应的影响很大。暴雨、 山洪、台风等气候条件和自然灾害、运载工具以及交通堵塞等偶然突发事件( 有些 是政治经济生活中一些似乎完全不相干的因素，如集会、游行) 对物流配送速度都 有重要影响。这类事件往往是难以预测的。如大型集会导致的局部地区交通拥挤， 道路维修导致路段关闭、交通改线。在图卜i 中的产品供应链结构中，沿增值流方 向，上游节点物流的正常生产和传送是下游业务正常进行的基础和必要条件。假如 厂商生产汽车，如果供应紧固件的第二层供应商不能按时供应，就会影响第一层的 底盘组装，从而影响整车的生产进度。 2 1 3 两种不确定性对供应链管理的影响 第一种不确定性从顾客需求开始沿供应链的信息流方向向各级供应商逐级传 递，直接影响供应链上各级供应商的库存量和库存时间，从而使库存成本大大增加。 信息共享与供应链的优化管理 第二种不确定性从最初的物料供应商开始沿供应链向各级逐级传递，直接影响 产品的生产组装进程和交付时间，因而影响客户满意度。 相比之下，需求信息偏差逐级放大的影响只是增大了上游供应商的库存，而物 料供应的延迟将导致不能准时交货，严重的甚至因此而导致顾客退货造成的产品积 压损失。这种影响对产品生存期短、改型频繁的企业特别严重。可见，第二种不确 定性对国计民生的影响很大，应采取必要的措施以降低其影响，保证物流供应的正 常进行，使客户满意，实现产品的价值。 降低供应链管理不确定性影响的措施 供应链的网状链式结构决定了不确定性的存在，这给企业供应链管理带来了困 难。应采取尽可能的措施减小不确定性因素可能带来的不利影响。 对第一种不确定性，可采取下列措施： 加强信息基础设施建设，利用现代计算机通讯和信息技术手段对供应链业务 过程进行再设计，精简冗余环节，尽可能使信息流动合理化，以便建立良好 的业务环境，为网络经济时代新的管理模式创造条件。 利用电子商务手段管理并优化整个供应链体系，使供应链上客户、零售商、 分销商、生产厂、各级原材料供应商、物流运输公司和各个相关业务合作伙 伴在信息共享的基础上进行协同工作，在最短的时间( 技术上可以达到的理 想情况下是同时) 了解客户需求变化信息，并尽早对客户的需求变化进行快 速反应，避免需求信息逐层传递造成的信息延迟和信息偏差累计效应造成的 库存浪费。这是信息化建设和电子商务的实质所在。 对第二种不确定性，可采取下列措施： 进行业务流程再设计，精简供应链，消除冗余环节，尽可能使流程合理化。 增大安全库存。在单一品种产品生产过程中，库存仍是防止不确定性的一种 最常用而保险的措施。 选择供应商地理上的考虑。例如丰田汽车公司组装厂为了能够准确控制供应 情况、实现准时生产，所选择的主要零件供应商都分布在附近，且保证交通 畅通无阻。 尽可能在局部环节解决问题，把影响范围限制在最小。在某阶段出现的问题 就在该阶段解决，而不影响下游业务，以免形成“牛鞭效应”。 对产品的生产、包装和运输进行全面质量管理。 对生产设备和运输工具进行管理和维护，降低故障率，增强可用性。 分销网络和运输路线的优化。 如有条件，采用专用运输工具和路线，如专用车辆、铁路专线、战备公路等。 1 6 信息共享与供应链的优化管理 采用第三方物流，将包装和运输服务外包给专业物流公司。 安排充足的提前期和时间裕度。 加强运输过程实时跟踪控制和及时信息反馈。 综前所述，物流和信息流( 需求、供应、财务) 是构成供应链中的两个重要因 素。数字时代网络通讯和信息技术的发展，使得产品生产和市场信息的存储、分析、 传递可以准确、快速地进行。供应链管理中的信息流不再受时间、空问的限制，客 户、零售商、分销商、厂商、供应商可以直接进行信息共享，避免信息逐层传递、 偏差逐级放大造成的影响，因而具备了确定性。 在某种程度上，与其说对供应链进行管理倒不如说是要千方百计防止不确定性可 能给增值流带来的不利影响。要将这个过程中的不确定性因素降至最低，保证供应 链上物流的正常流动、增加灵活性和确定性、降低采购供应和交易的成本，才能真 正达到通过优化供应链管理提高企业竞争力的目的。 2 2 供应链中的牛鞭效应分析 在供应链中，各企业通常通过订单联系在一起，每个企业从其下游获取订单，并 为上游企业提供需求等输入信息，作为上游企业进行生产或库存决策的依据。由于 市场的变化，造成各级订单的内容、批量、产品价格、产品的调度规则等都是动态 变化的。各级企业为了应付需求的变化而不得不进行需求预测，对整个系统而言形 成多级预测。由于整个系统需求信息的非共享性及每个企业所拥有信息的不完全性， 造成需求预测及相关信息在逐级传播过程中被放大，使供应链系统不能有效地运作， 这就是著名的牛鞭效应，即信息的失真与放大，如图2 2 所示。 图2 - 2 供应链中的牛鞭效应示意图 牛鞭效应的直接后果是造成物料库存过量或短缺，破坏正常的市场秩序。引起 1 7 信息共享与供应链的优化管理 牛鞭效应的基本原因有：调整需求预测；批量订货；价格波动；理性对策。 1 调整需求预测 在实际的生产经营中，为了各自自身的利益、供应链中的每个企业都会根据生产 经营的历史信息及市场的状况做各种产品的需求预测、以便在此基础上控制库存， 协调生产与经营资源，由于各类预测方法的局限性及市场需求的不可预测性，相关 业务部门常常采用简单实用的方法( 例如，指数平滑法) 决定向供应商订货的数量， 然后根据来自下游企业的新订单不断地调整未来需求量的预测值。当产品的生产 提前期或采购提前期很长时，可能会出现产品的实际订货量与预测量偏离的现象， 提前期越长，偏离的可能性及偏离的量越大。相应地，对于上游企业来讲，如果它 仍然用指数平滑法调整未来需求量的预测值，那么，它向其供应商订货的数量就可 能会发生更大的波动。 2 批量订货 在供应链中，每一个企业通常使用某种方法控制库存，当库存耗尽或低于某一 数量( 例如安全库存) 时，企业就会向其上游供应商发出订货订单。从理论上讲，企 业可以月、旬、周、日，甚至时向其上游供应商发出订货订单，然而，由于供应和 需求往往存在空间距离和时间上的矛盾连续订单几乎是不可能的。同时，订单的 交货期还要受到订货成本的约束，一般来讲，交货期越短，订货成本越高。在实际 的生产经营中，每个企业都是通过监控库存水平来向上游企业订货的。当需求增加 时。出于对订货成本等因素的考虑，企业常常并不立即向其供应商订货，而等需求 累计增加到一定程度时才按批量订货，订货批量有周期批量和直接批量等形式。 在周期批量的情况下，订单是按一定的时间间隔均匀分布的。假设订单按月分 布，即每月只有次订货的情况，这样，在每月的某一段时间( 例如，月初或月末) 将可能出现订货高峰，而在该月的其他时间无任何订货。这时如果大多数订货周 期重叠，则很容易发生牛鞭效应。牛鞭效应发生的可能性与订货周期有关，订货周 期越长，发生牛鞭效应的可能性就越大。 3 价格波动 据统计，约8 0 的企业提前向其供应商订货，这主要是由于市场中价格波动引 起的。在市场中，不同时期、不同的销售量，产品的折价不同。另外，各种赠物券、 返还款等促销手段，虽然不属于直接价格折扣，但也会导致实际价格的变化。 由于价格波动现象的存在，当产品价格很低时，需方可能会购买来必需求的商 品，一旦市场上的价格恢复到原来的水平，需方将不再购买这些产品，直到库存降 信息共享与供应链的优化管理 到合适的水平或需要时才考虑订货的问题。尽管这种决策从需方的角度看是合理的， 但是导致的后果是市场的需求信息与实际需求出现了偏差，这种偏差越大，弓i 起牛 鞭效应的可能性就越大。 在供应链的实际运作中，由于存在牛鞭效应，从需方反馈烈供应商的订货量与 实际需求的偏差是巨大的。当面临这一大幅度偏差时，供应商一方面不得不在某一 特定时间超负荷供应，而在其他时问闲置无事：另一方面，供应蓖还不缛不设置高 额库存以满足需求的巨大波动。 4 理性对策 在市场中，当需求大于供给时供应商常常会理性地评价需求量的增加。例如， 如果供应量只是需求量的5 0 ，供应商往往会满足需方同样比例的订货量。由于人 们知道当产品短缺时。供应商将实行上述的配给制，因此需方从其自身的利益 出发，在订货时就会自然地夸大真实需求而增加订货量，这种不真实的市场需求信 息逐级传递下去，就有可能发生牛鞭效应。 对于牛鞭效应，人们采取了很多措施来缓解，例如，避免多头预测，加强供应 链中企业问的信息沟通与共享，实施供应商管理库存策略等。在实际应用中，这些 措施在某种具体的场合，在一定程度上缓解了牛鞭效应。但是，由于引起牛鞭效应 的原因较复杂，现有措施有一定的局限性，如何有效地缓解或消除牛鞭效应是供应 链管理中一个很难解决的问题。 2 2 。1 牛鞭效应的定量化分析 通过前面的分析我们了解了供应链中不确定性的来源，表现以及这种不确定性 产生的牛鞭效应使得供应链运作成本上升、效率降低等危害。为了更好地了解和控 制这种牛鞭效应。还要从定量的角度分折牛鞭效应产生的内在机制以及不确定性的 逐级放大。定量分析不仅有助于理解供应链的牛鞭效应，而且可以找出控制牛鞭效 应的预测技术，库存策略、提前期、供应链组织等与牛鞭效应的关系，从而更好地 解决牛鞭效应问题。 供应商通常利用过去的需求预测未来的需求。为方便讨论，仅讨论由零售商和 生产商组成的二级供应链。在t 时期( 可以是一周、一月或者一季度) 期初，零售 商检查其库存水平并向生产商发出数量为q j ( t ) 的订单。规定零售甍不能满足的顾 客需求作延期处理。 在零售商看来，顾客在t 时期的需求量满足 日一“+ p d , ，l + ( 2 - 1 ) 1 9 信息共享与供应链的优化管理 其中u 为一个非负常量，p 为相关系数，且i p l t l ，为误差系数。s ，服从均值为 0 ，方差为口2 的独立同分布的正态分布。因此可得 e ( d f ) 一者；妇r ( p ) t 而g 2 ( 2 _ 2 ) 若p = 0 ，则日= u + ，服从均值为“，方差为盯2 的独立同分布的正态分布。 假定零售商遵循简单的订货点库存控制策略，其中t 时期订购点库存水平为y ， 一般根据过去的需求信息由下式估计 y ，；岔+ z 或，且d ：= c 珥 ( 23 ) 其中c 为常量，且cz 1 ；虏是t 时期的供应提前期内平均需求量的估计值；彰是 t 时期的提前期内需求量预测的误差值的标准偏差的估计值；z 为一常量，表示零售 商的服务水平。 由上式可知，y ，是由群和z 所决定的。在实践中，零售商大多采用移动平均 法，根据前p 个时期的需求量去预测珥并计算彰。可以推出 扣孥却厣 其中，e j 表示时期的预测偏差，有8 z d ，一d ，；c 即是由l ，p 年l j p 决定的变量参数， 一般根据经验公式确定。而零售商在r 时期发出的订单数量可由下式确定： q l ( t ) t y t - y “+ d l 一。 ( 2 4 ) 由上式可知，q 1 ( t ) 有可能为负，即出现零售商向生产商退货的可能，此时假定存货 过剩可免费退还。由( 2 - 3 ) 可以推出 - 1 ( t ) ty ，一y 。一f + p f = 截+ z 武一毯rz 或。丰d 。 ：z ( 旦尝) + 口一。+ ：( 一州) p = ( 1 + 与n 一。一兰d | ，+ z ( 一吒一，) pp 信息共享与供应链的优化管理 妇，( q ( r ) ) l ( 1 + 争2 妇r ( 口一r ) 一2 哆( 1 + 争。v ( d f 。q ，) + 哆) 2 肠r ( 口，) + z ，( 一吒一c ) 化( 1 “p g - ) c o v ( ) _ 1 + 哆+ 静肋( d ) + 2 舢2 p 。) c o v ( 钆，) + z 2 协心一呓0 由于 c o v ( d f 。彭) = 0 ( 其中f t l ，2 ，p ) ，z 2 v a r ( 一吒一，) z 0 翰r ( q 1 ( r ) ) - 【1 + ( 警+ 等) ( 1 一矿) r ( 。) + z 2 妇r ( 一吒一，) ； 1 + 拦+ 罢) ( 1 - p ，) y a ，( d ) pp 。 若删则型v a r 群d 小型p + 答p z 15 ) 。 【) 2 、 供应链中上游企业订单变动与顾客需求变动的方差的比例就是牛鞭效应的定 义。因此可以用等罢字衡量牛鞭效应的大小。上面我们已经证明牛鞭效应的大小 是2 和p 的函数，当p 很大而很小时，牛鞭效应可以忽略不计；而当增大提前期和 减小观察值p 时，牛鞭效应也随之扩大。通过缩短供应提前期和增加平均移动中使 用的观察值数量，零售商能够显著地降低向制造商订货的变动性。 上面我们分析的是简单的二级供应链牛鞭效应定量化问题，实际的供应链中的 环节远远不止两个环节，而牛鞭效应也因此供应链钓环节过多而变得更加复杂。下 面我们将讨论集中信息与分散信鼠的供应锌中的牛辨杆麻并讲行比缔 2 _ 2 2 集中信息和分散信息中的牛鞭效应 我们讨论由止个阶段组成的供应链系统，在信息集中和信息分散的条件下牛鞭 效应的形成机制。假设供应链中各阶段的企业都采取最大一最小库存镱略。每一时期 零售商订购的数量正好是库存达到目标水平，利用移动平均法，通过p 个观察值来预 信息共享与供应链的优化管理 测需求信息，根据2 2 1 中的讨论结果来分析集中信息和分散信息情况下的牛鞭效 应。 分散信息的供应链中提前期对于“牛鞭效应”的影响 由于每个企业的管理者只了解关于本企业的信息，因此本文讨论的供应链是分 散信息的供应链，供应链中的任一企业不让供应链的其它节点了解除发出订单之外 的需求信息，上游企业不了解下游企业预测的数据以及顾客历史实际需求信息。而 企业夤必须根据企业k j 发出的订单预测平均需求。供应链中每一阶段的成员只接 受到来自下游的订单并根据订单确定订货点和订货量。因为供应链中的每个阶段采 用相同的库存策略和预测方法，通过与2 2 1 相同的分析过程，可以推出供应链上 企业发出订单的方差妇r ( q ) 相对企业j - j 的订单的方差妇r ( q r l ) 为 当嗓小塾+ 掣， f a r ( q 1 】pp 。 依次递推供应链上企业k 发出订单方差t a r ( ) 相对客户需求方差l e a r ( d ) 为： 丽v a r ( q ) z 珥k - 1 ( 1 + 等+ e ， 提前期对需求变化的影响是乘积的关系，加大提前期和减少观察值增大了需求的变 动性。大大强化了“牛鞭效应”。 对于信息分散的供应链，企业l 看到市场需求发生变化后，用批量订货向企业2 下订单。企业2 从订单上看到的需求比真实需求要大。企业2 以此向企业3 批量订 货，以此类推，市场需求信息随着订单信息的传递被层层放大了，从而库存水平沿 供应链向上游增大而累计了大量库存，控制“牛鞭效应”对于大幅度减少库存有着 决定性的作用( 见图2 - - 3 ) 。 奉 池b 匕l 卜l 斗l 卜 订货 商品 图2 3 分散信息的供应链中的牛鞭效应 集中信息的供应链中提前期对“牛鞭效应”的影响 信息共享与供应链的优化管理 集中信息的供应链是指供应链中每个企业都共享客户的实际需求信息来进行预 测，即不仅是前一企业的订单信息，而且还有预测信息。当下游企业的库存低于订 货点时向上游企业发出订单，上游企业收到订单、下游企业预测的数据以及顾客的 历史实际需求数据，综合利用这些数据确定库存策略，并向上游企业发出订单。这 样供应链中的每一阶段都接收到顾客的历史实际需求数据，并根据这些数据确定订 货点和订货量。如根据移动平均预测平均需求从而确定目标库存，向下一企业发出 订单，在这种情况下，供应链中阶段ms 女) 的企业利用客户需求信息作为预测依据， 其提前期为y j - ，1 ；，根据与2 2 1 同样的分析过程，则处于供应链中阶段，( ，s 寿) 的 j 一 企业的订单方差与客户需求方差的比较为 勰小型+-2-7-vat d pp 小豇( ) 。 则由供应链上企业膏发出订单的方差阮r ( q 。) 相对客户需求的方差肠r ( d ) 为 可以看出，在共享信息的条件下，集中信息的供应链中引起牛鞭效应的原因仅 仅是提前期的增加，提前期对需求变化的影响是和的关系，加大提前期和减少观察 值增大了需求的变动性，强化了“牛鞭效应”( 见图2 - - 4 ) 。虽然沿着供应链上游前 进时订单的波动程度仍然不断增大，牛鞭效应依然存在，不过波动仅仅以相加的方 式增加，比信息不共享的分散信息的供应链中的牛鞭效应小得多。 b 匕匕 需求 部部 订货 门 需求 门 21 图2 4 集中信息的供应链中的“牛鞭效应” 掌堑p 小 搿 信息共享与供应链的优化管理 可以看出，信息处理方式不同，提前期对“牛鞭效应”的影响是不同的。在集 中信息的供应链中，提前期以和的方式增加了需求信息：分散信息的供应链中，提 前期以积的方式增加了需求信息