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1、供应链中牛鞭效应的产生和解决方法供应链中“牛鞭”效应的产生及其解决方法 摘要：作为21世纪增强企业竞争力最主要的管理思想和方法之一，供应链管理目前已经受到了国内外学术界与企业界的普遍重视。随着市场全球化和竞争的加剧，企业之间的竞争已变成了供应链之间的竞争，如何提供整条供应链的增值能力，增强供应链的竞争力已经成为各节点企业共同的目标，但是“牛鞭”效应的存在削弱了供应链的增值能力和竞争能力。所以企业之间必须协同合作，共同消除“牛鞭”效应，达到群体共存。 关键词：供应链；供应链管理；牛鞭效应 一、“牛鞭”效应概述及其对企业造成的危害 “牛鞭”效应，又称为“需求变异加速放大原理”，是美国著名的供应链管
2、理专家Hau L.Lee教授对需求信息扭曲在供应链中传递的一种形象描述。它是信息流从最终客户端向原始供应商端传递时，无法有效的实现信息的共享，使得信息扭曲而逐级放大，导致了需求信息出现越来越大的波动。这种信息扭曲的放大作用在图形显示上很像是一根甩起的赶牛鞭，因此被形象的称为“牛鞭”效应。最下游的客户端相当与鞭子的根部，而最上游的供应商端相当于鞭子的梢部，在根部的一端只要有一个轻微的抖动，传递到末梢端就会出现很大的波动。在供应链上，这种效应越往上游，变化就越大，距终端客户就越远，影响就越大。达到最源头的供应商时，其获得的需求信息和实际消费市场中的顾客需求信息发生了很大的偏差，需求变异系数比分销商
3、和零售商的需求变异系数大得多。由于这种放大效应的影响，上游供应商往往维持比下游供应商更高的库存水平。这种信息扭曲如果和企业制造过程中不确定因素叠加在一起，将会导致巨大的经济损失。“牛鞭”效应反映出供应链上需求的不同步现象，它揭示了供应链库存管理中的一个普遍现象：“看到的并非实际的”。 “牛鞭”效应对供应链管理是不利的，它造成批发商、零售商的订单和生产商产量峰值远远高于实际客户需求量，进而造成产品积压，占用资金，使得整个供应链作效率低下。随着供应链运作的企业越来越多，这种效应越加明显，整个供应链的管理会变得十分复杂困难。其中，比较典型的表现有一下几个方面： 1、增加了生产成本 公司及其供应商为了
4、满足由于“牛鞭”效应产生的具有变动性的订单流，公司要么扩大生产能力，要么增加库存量。但这两种做法都会加大单位产品的生产成本。同时由于无法及时处理积压订单，增加了生产计划的不确定性，导致过多的修订计划，增加补救措施的费用，加班费用和运输费用等，是单位产品的生产成本进一步加大。 2、增加了库存成本 为了应付增大了的需求变动性，公司不得不保有比“牛鞭”效应不存在时还要高的库存水平。同时，高水平的库存还增加了必备的仓储空间，从而导致了库存成本的增加。有关研究表明在整个供应链中，从产品离开制造商的生产线至其到达零售商的货架上，产品的平均库存时间超过100天。被扭曲的需求信息使供应链中的每个个体都相应的增
5、加了库存。 3、延长了供应链的补给供货期 由于“牛鞭”效应增加了需求的变动性，与一般需求相比，公司及其供应商的生产计划更加难以安排，往往会出现当前生产能力和库存不能满足订单需求的情况，从而导致供应链内公司及其供应商的补给供货期延长。 4、提供了供应链的运输成本 公司及其供应商在不同时期的运输需求与订单的完成密切相关。由于“牛鞭”效应的存在，运输需求将会随着时间的变化而剧烈波动。因此，需要保持剩余的动力来满足高峰的需求，从而增肌了劳动力总成本。 5、提高了供应链和送货与进货相关的劳动力成本 公司及其供应商送货的劳动力需求将随着订单的波动而波动，分销商和零售商进货的劳动力需求也存在类似的波动，为了
6、应付这种订单的波动，供应链的不同阶段有不同的选择，或者保有剩余劳动力，或者实行变动劳动力，但是无论是那种选择，都会增加劳动力总成本。 6、降低了供应链内产品的供给水平，导致更多的货源不足 订单的大幅度波动使得公司无法及时向所有的分销商和零售商供货，从而导致零售商出现货源不足的频率加大，供应链销售额减少。 7、供应链上企业间互相不信任，给运营带来负面影响 给供应链每个结点企业的运营都带来负面影响，从而损害了供应链不同结点企业之间的关系，供应链内的每个结点企业都认为自己做得尽善尽美，而将这一责任归咎于其他结点企业。于是，“牛鞭”效应就导致供应链不同结点企业之间的互不信任，从而使潜在的协调努力变得更
7、加困难。 二、“牛鞭”效应的产生原因 “牛鞭”效应产生的原因是需求信息在沿着供应链向上传递过程中被不断曲解的结果。企业的产品配送称为被零售商所夸大的订单的牺牲品，反过来它又进一步夸大了对供应商的订单。例如，宝洁公司在研究“尿不湿”的市场需求时发现，该产品的销售数量相对稳定，波动性并不大。但在考察分销中心的订货情况时，却发现其订单的变动程度比销售数量的变动要大的多，而分销中心是根据销售商的订货需求量的汇总进行订货的。通过进一步研究发现，零售商为了能够应付客户需求增加的变化，往往在历史和现实销售情况的预测订货量上，作一定的放大后在向批发商订货，而批发商也出于同样的考虑，进行加量订货。这样，虽然客户
8、需求波动不大，但层层加量订货就将实际需求逐级放大了。 1、需求预测更正 需求预测更正是指当供应链的成员采用其直接的下游订货数据作为市场需求信号时，即产生需求放大。在传统的供应链中，各节点企业总是以其直接下游的需求资讯作为自己需求预测的依据，对未来的掌握度极差，因而常在预测值上加上一个修正增量作为订货测量，产生了需求的虚增。这样导致了“牛鞭”效应的产生。 2、订单批量决策 在供应链中，每个企业都会向其上游订货，一般情况下，销售商并不会来一个订单就向上级供应商订货一次，而是在考虑库存和运输费用的基础上，在一个周期或者汇总到一定数量后再向供应商订货；为了减少订货频率，降低成本和规避断货风险，销售商往
9、往会按照最佳经济规模加量订货。出于库存和运输费用的考虑，下游企业会在一定时间段内进行订货，而且考虑最佳定购批量，同时减少定购次数，以降低成本。这样就导致了“牛鞭”效应的产生。 3、价格波动 零售商和分销商面对价格波动剧烈、促销与打折活动、供不应求、通货膨胀、自然灾害等情况，往往会采取加大库存量的做法，使订货量远远大于实际的需求量。上游企业为了刺激订货，采用促销策略，实施价格折扣、价格折让等方法。对于下游企业来说，如果库存成本小于由于折扣获得的利益，那么在促销期间，他们为了获得大量含有折扣的商品就会虚报商品的销售量，由此引起需求的不稳定性，无法确定市场的真正需求量。这样价格波动会产生“牛鞭”效应
10、。 4、短缺博弈 当需求大于供应时，理性的决策是按照订货量比例分配现有供应量。此时，销售商为了获得更大份额的配给量，故意夸大其订货需求是在所难免的，由于批发商对市场的需求预测是建立在零售商的订货总量的基础之上的。这样订货量会剧烈增加，让生产企业无法确切掌握市场的实际需求。相反当产品在市场上的供应大于需求时，订货量又突然减少或消失；这样短缺博弈就导致了需求资讯的扭曲最终导致了“牛鞭”效应。 5、订购提前期 对于企业订购提前期的形成，对于企业的影响是非常大的，影响各个环节企业的运营情况。下游企业的订购提前期也是影响各个节点企业正常运营的重要因素。提前期越长，对企业的订购点和安全库存的影响越大，同时
11、也降低了需求信息的时效性。 6、供应链结构 对于整个供应链来说，供应链越长，供应商离消费者越远，对需求的预测越不准确，同时需求信息的扭曲程度越大，“牛鞭”效应表现也越明显。 以上是主要的六个方面，这其中有客观因素，也有决策者的主观因素，还可能存在着其他一些不为人们发现的潜在因素，所有这些都造成了“牛鞭”效应。 三、“牛鞭”效应的解决方法 供应链中的不确定性主要来源于供应商不确定性、生产者不确定性和顾客不确定性；而供应链上的不确定性主要表现为衔接不确定性和运作不确定性。了解“牛鞭”效应产生的原因能帮助企业制定有效的策略来减少它的影响。由于“牛鞭”效应逐级向上游转嫁风险的结果，因而它会危害整个供应
12、链的运作，导致总库存增加、生产无序和失衡，业务流程阻塞，资源浪费、市场混乱和风险增大。对其妥善解决就能规避风险，减量增效。企业可以从已经寻找到的“牛鞭”效应产生的原因中，来寻找解决“牛鞭”效应的方法，是对本问题研究的基本思路。 1、避免需求预测造成损失 针对需求预测的不准确性，应该从供应链联盟的组建及节点企业之间信息互通两个方面考虑：供应链上的节点企业首先考虑到的是需求预测如何做到更加的准确，一般供应链的结构中不可缺少重要的环信息流，如果上下游节点企业的信息对称并且互通，形成比较稳定的供应链战略联盟，那么预测的准确性会很大程度的提高，这样，供应链的结构就会是如下的结构。具体如图1所示： 图1
13、供应链战略联盟 即企业之间采用供应链管理系统，通过联合预测、协同计划，预测与补货；利用供应商管理库存、联合管理库存、EOS电子定购系统和准时生产技术，实时地获得下游节点企业真实的需求信息，及时准确地进行订货，并通过与下游客户的真实沟通。消除预测不准造成的“牛鞭”效应。联合库存管理的供应链系统模型具体如图2所示： 图2 联合库存管理的供应链系统模型 2、打破批量订购，拉动供应链循环 由于独立需求和相关需求是现实中客观存在的问题，直接面对客户的下游企业自然会按照批量大小，或定时、或定量进行采购；同样，下游企业根据市场供需、价格波动决定其采购量大小的问题，由此使得下游客户端的风险最终转嫁给上游企业。
14、采用拉动型的供应链战略，让生产由外部需求驱动，并采用现代供应链管理技术，是可以抵御三种因素产生的负面影响的。 图3 拉动型的供应链战略 企业应用Internet/EDI技术，开展电子商务和企业应用集成EDI技术，实现业务信息的及时传递与共享及上下游企业之间业务流程的整合，共同协作开展业务。充分利用精益生产和敏捷制造的方法，建立快速响应系统。例如：以直销著称的DELL公司，通过Internet网、电话、传真等组成了一个高效的信息网络，客户可以直接向公司下订单要求进行组装、供应，实现了客户与供应商的直接贸易，有效地防止了“牛鞭”效应的产生。 3、采用电子信息技术，缩短订货提前期 下游企业在采购时，
15、由于考虑到缺货风险，对于定购提前期一般都慎重决定，因为提前期的不确定性，下游企业很大程度上的预测误差，等到产品季节到来时，导致库存周期波动，导致“牛鞭”效应产生。Wal-mart的实践表明，采用信息技术支持的快速响应系统，将会使预测误差大幅度减少，减弱“牛鞭”效应的负面影响。根据库存周期长短和预测误差的关系如图4所示： 图4 订购提前期与预测误差的关系 由图4可以看出，随着定购提前期的缩短，预测误差会大幅度的下降，从而影响到库存量的大小，对于整个供应链节点企业都是有利的。 4、提高供应链整体效率 从“牛鞭”效应产生的6大因素分析，防范“牛鞭”效应的产生，应该建立供应链效率模型，将效率模型的目标
16、函数确定为供应链整体效率的最大化。 (1)建立目标函数 MaxZ=f(x1，x2，x3，x4，x5，x6) 其中x1，x2，x3，x4，x5，x6分别代表需求预测更正、订单批量决策、价格波动、短缺博弈、提前期和供应链结构。F代表供应链上各节点企业的参数，如节点企业规模、效益、劳动者数量等因素，为多因素的矩阵。 (2)建立约束条件 假定一个供应链上有五个主要的节点企业，即原材料供应商、生产商、分销商、第三方物流企业、零售商。根据他们各自的基础设施条件、经营状况、资金实力、运作效率、技术条件等主要因素，形成各个节点企业的条件约束方程，最后形成目标函数和约束条件方程组。 (3)确定目标函数 minZ
17、=c1x1+c2x2+c6x6 A=(P1,P2,P3,P4,P5) b=(b1,b2,b3,b4,b5)T 其中A表示将各个节点企业各自的条件因素转化为具体的参数，用矩阵表示；b代表各个节点企业的综合限制因素的上限。 运用管理运筹学中的知识对效率模型函数求解，确定在变动因素影响下，供应链要获得最佳的效率，各个节点企业应该具备的条件，从而削弱“牛鞭”效应的负面影响。 综上所述，对于大多数的企业来说，光靠自己的实力，想在激烈的市场竞争中求的生存和发展，是相当困难的，企业之间通过了供应链彼此链接在一起，以一个有机的整体参与竞争，共同合作，优劣互补，实现协同效应，从而提高了供应链的竞争力，达到了群体共存的效果。供应链这个结构不仅涉及了蛋糕的分配，还要把蛋糕做大及其发现其他新的蛋糕，这都需要上下游企业间简历紧密的伙伴关系，只有在供需双方互相信任、利益共享和风险共担的基础上，才能公开各自的业务数据，共享信息和业务流程，只有在这样的前提下，利用先进的信息技术以及管理技术，实现资讯的共享，使各节点企业能从整体最优的角度做出决策，实现供应链的不断增值，才能有效的解决各种因素的影响，真正的消除“牛鞭”效应。
