物流实验平台及牛鞭效应

王晓芳清华大学工业工程系

清华大学工业工程系物流系统实验室

实验一：牛鞭效应牛鞭效应

供应链上的一种需求波动放大现象 信息流从最终客户端向原始供应商端传递时，如果无法有效地实现信息共享，信息将被扭曲，导致了需求信息出现越来越大的波动 需求信息的波动放大现象在图形上很像一根甩起的牛鞭，因此被形象地称为牛鞭效应。可以将处于上游的供应方比作梢部，下游的用户比作根部，一旦根部抖动，传递到末梢端就会出现很大的波动。

05101520051015200510152005101520零售商批发商制造商供应商牛鞭效应牛鞭效应（例）销售总公司分销商工厂零售商顾客i) Barilla(意大利面条制造商)P&G批发商3M(胶带)零售商信息流物流顾客ii) P&G牛鞭效应产生的原因

更新需求预测 批量订购 价格波动 限量供应和短缺博弈实验目的为辅助物流相关课程的教学而设计，使实验者亲身体验经典的物流问题加深理解和掌握库存管理的基本概念和原理实验——体验牛鞭效应一个串行的多级库存系统（单链）背景问题各节点信息不共享背景问题供应链：串行的多级库存系统（单链）产品：单一品种终端市场需求：服从某种随机分布（如正态）决策变量：向上游订货数，向下游发货数（每一节点独立决策）决策目标：牛鞭效应实验：使该节点总收益最大考虑因素：各项成本，包括固定成本，缺货成本，持货成本价格与利润：进货价格，出货价格信息共享程度：完全封闭－－牛鞭效应背景问题实验系统设计网络实验平台：B/S（客户机/服务器）架构产生顾客需求（后台DataBase）实验以期为单位进行每期系统提供相关信息，如库存，订单等实验者分两步决策第一步：向上游提交订单第二步：向下游发出货物用户154321市场供应链用户5代表货物代表订单实验系统设计向下游发出的货物节点参数库存状况上游发来的货物发出订单（货物）决策用户位置实验系统设计实验结果评估标准－－计算公式牛鞭效应：每个节点的总利润节点成本＝买入价格×本期收到的货物＋固定订货成本 ＋单位持货成本×库存数＋单位缺货成本× 缺货数节点收益＝售出价格×售出货物数量节点利润＝节点收益-节点成本节点总利润＝

实验系统设计实验任务实验者以小组为单位来模拟一条供应链的多级库存管理，通过登录网络平台参与实验，每人扮演链上的一个节点。每期根据系统提供的库存、需求等信息决定所在节点每期订货和发货的数量，从差价中赚取利润，以使所在节点成本最小。分析总结实验数据。实验环境－参数牛鞭效应实验主体参数每个节点位置，提前期，订货成本，持货成本，缺货成本，进货价格，出货价格每条链节点数，总期数，市场需求分布类型，分布参数每期游戏各节点的库存，缺货，到货，需求，成本，收益，利润提交向上游订货订单等待所有节点都提交，进入本期下一阶段提交向下游发货数等待所有节点都提交，进入新一期实验操作步骤实验环境介绍－网站结构牛鞭效应实验网站结构图详细查看牛鞭效应实验的界面介绍节点需求－实验期数曲线图缺货累计货到付款只有最下游的节点1计算缺货惩罚成本同一台电脑不要用两个账号登陆请不要使用浏览器中的后退按钮如果登录实验平台出现问题，请关闭浏览器，再重新打开，一般都能解决如果不能上网，请将网络连接设置为“自动获得ip”实验注意事项：在网页上选择需要copy的数据，然后黏贴到excel或word文档里导出数据每个小组扮演一条串行供应链，由5个节点组成实验共进行20期，每期的决策变量：每期向上游的定货量每期向下游的发货量总体优化目标:整条链的成本最小，利润最大

小组4节点1节点2节点3节点4节点5小组3节点1