供应链牛鞭效应研究的几点思考

工业技术经济

Vol125,No112

总第158期

供应链牛鞭效应研究的几点思考

阎海燕　徐　波　杨军敏(上海对外贸易学院,上海　2016002)

〔摘　要〕　本文在简要回顾供应链牛鞭效应研究的基础上,提出从供应链战略和系统结构入手,

并引入并购等因素对牛鞭效应的产生根源和缓解措施进行探讨,在供应链的动态性研究方面提出几点思考。

〔关键词〕　供应链　牛鞭效应〔中图分类号〕F71311　〔文献标识码〕A

　　由于供应链本身的复杂性和动态性,其动力学特性

一直都受到关注。牛鞭效应(BullwhipEffect)是供应链动力学典型的行为方式,而且在许多场合下供应链动力学就意指牛鞭效应。

目前对牛鞭效应的研究主要集中于对牛鞭效应的现象描述、原因分析和对策建议以及将这些方面进行综合研究。但是在这些研究当中我们发现也存在着一些问题:例如,几乎所有的研究都只单一关注牛鞭效应中库存及相关成本,而对供应链中的管理成本、交易成本等因素没有涉及;对于对策的讨论,更多是在运作层面上,比如信息的共享等,而事实上决定信息是否共享最为根本的是利益,应该是在战略层面去解决的问题;而且目前将并购等因素结合进来研究的较少。

[1]

后来被称为“FORRESTER模型”。(见图1),本质上是

一个简化了的四阶供应链(仅包括工厂、仓库、分销商和零售商)。该模型反映了物料在供应链中的流动,从工厂、仓库到分销商、零售商,最后到达客户的过程,并考虑了信息在供应链中的流动以及时间延迟,结果初步揭示了供应链中时间延迟、牛鞭效应(需求放大)等动态性的存在,指出管理的主要任务是掌握并控制供应链中的信息、订单、物料、资金、人力等的流动。

尽管在Forrester模型提出以后很多年,学术界对此提出了不少的批判,但这些批判的同时也为应用和拓展

Forrester的研究起到了重要作用。Forrester模型尽管过于

简单化,但的确对供应链的动态性描述具有很深刻的意义。当今供应链管理领域的很多研究问题,诸如需求放大,库存波动,促销政策对生产变动的影响,分散控制以及信息技术对管理流程的影响等,都已经在Forrester当年的研究中被指出或者观察到[2]。

1　Forrester模型和牛鞭效应简述

系统动力学是最早用来研究供应链动力学及牛鞭效应的方法,FORRESTER构建的“生产-分销系统模型”,

图1　Forrester模型

　　所谓的“Forrester效应”是指由于环境因素的扰动与系统本身结构上的不稳定性而造成的信息缺失与信息误差现象,当代称之为牛鞭效应(BullwhipEffect)。目前为工业界和学术界所普遍接受的牛鞭效应的定义由Leeet

al

[3]

订单比终端顾客的需求具有更大的方差的现象(即需求扭曲现象);此外,这种扭曲将以放大的形式向供应链的上游传播(即方差放大现象)。

牛鞭效应在各个工业领域已被大量的观察数据所证实。文献[4]对此有较为完善的阐述。Towill通过模拟的方法证实了库存管理方法对供应链信息扭曲的影响,

给出。在这个定义中,需求的波动用过程的方差定

量地描述:牛鞭效应描述的是供应链中供应商所接受的

　收稿日期:2006—08—29

　基金项目:上海市重点学科(第2期)资助项目(项目编号:T1201)

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第25卷　第12期2006年12月

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对供应链需求放大这一基本问题进行了深入完善的研究[5]。图2显示的是一个传统服装供应链的牛鞭效应图,可以看出订单在供应链的每一个环节都被放大了1-2倍,到了最后环节被放大了8倍

[6]

鞭效应在现实供应链中是普遍存在的。它并非只是一种学术界感兴趣的现象,同时也是供应链中资金浪费的重要源头,比如由此产生的额外库存持有费用,生产转换成本等等。

。类似研究也说明牛

图2　传统服装供应链的牛鞭效应2　Sterman啤酒游戏对牛鞭效应的模拟

麻省理工学院的Sterman教授1989年利用“啤酒游戏”设计了一个生产与分销管理模拟试验[7]。试验中四个参与者形成一个供应链,分别以啤酒零售商、批发商、分销商和制造商的身分独立地做出库存决策,以相邻参与者发出的订单作为唯一的信息资源。在线性成本结构下,该实验表明订货数量的变化随着向供应链上游的移动而变大。

图3是运用VENSIM软件对啤酒游戏进行模拟的简化的系统流图。该试验考虑了多阶段、多成员、非线性反馈、时间延迟等因素,结果说明供应链库存管理系统中各种反馈的复杂性和时间压力往往会使决策者产生对反馈信息的错误理解及非理性的决策行为,决策过程往往采用局部合理的启发式方法,来形成目标导向和调整策略。　

图3　“啤酒游戏”系统流图

　　对牛鞭效应的成因,Forrester认为是由于组织行为随时间变化引起的,并假设系统参与人具有某种特定的行为方式,因此,牛鞭效应可以通过改变组织的行为方式克服。

[8]

彼得·圣吉博士在其著作《第五项修炼》中也专门

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(de2

mandsigna1);2)订单批量(orderhatching);3)价格波

动(fluctuatingprices);4)短缺博弈(shortagegame)。针对每一种原因,讨论了可能的解决策略。

通过啤酒游戏对管理行为进行观察,揭示系统思考中结构影响行为的原理,认为要改善啤酒游戏的绩效,参加的人必须扩大思考的范围,突破局限思考的障碍。

也有学者认为是系统参与人为响应需求变化

[9]

3　对供应链牛鞭效应研究的几点思考

基于以上对供应链牛鞭效应的简单回顾,我们认为对这一问题的研究可以从以下几个方面进行新的思考。

311　在这些对牛鞭效应的研究当中,我们发现而且几乎

,避

免缺货,或降低生产成本,在追求利润最大条件下的理性行为。还有人提出是供应商的生产能力对供应链的运作效率的影响[10]。

Lee等人

[11]

所有的研究都只单一关注牛鞭效应中库存本身,所涉及到的成本也只限于与库存相关的持有和订购成本等。而对供应链中实际存在的诸如交易成本、管理成本等因素

的研究观点是牛鞭效应起源于管理者追

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第25卷　第12期2006年12月基本没有涉及

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而且这类研究也有学者开始涉及。比如,文献[13]将供应链的结构界定为组成要素和要素之间的相互关系;提出基于不同水平层次和垂直规模组合的四种供应链结构:链状结构、整树结构、短粗结构和细长结构,并且提出了通过区分供应链中的主要成员和支持成员的办法来确定适当结构从而消减牛鞭效应的措施。

供应链本身由于利益主体的多元化,供应链本身并非稳定的结构,供应链的成员进入和退出都加剧供应链结构的不稳定性。一个供应链一般包括四个不同但相互关联的流,供应链管理不仅仅涉及物流。成功的供应链管理是通过集成上下游的关键流程来规划、管理、控制这四个流为最终用户提供增值服务[14]。

313　通常来说,牛鞭效应在很大程度上归因于供应链各

因此,按照原假定,供应链中分销的环节越少,则牛鞭效应就越不明显,完全一体化的供应链应该是最佳的选择,最大程度降低了牛鞭效应。从图3可以看出,在只考虑了现有条件下,供应链中每增加一个环节,信息就会被多迭加一次,需求的放大就递增一次,库存的波动就更大;反之,环节减少,则情况必然逆转。但实际上一体化以后管理成本的增加是否能够抵消交易成本的降低?况且即使在完全一体化的企业当中,这些实际商被内部化了的各个环节依然存在,能否使得牛鞭效应缓解仍然是个未知数。

根据科斯的交易费用解释,企业通过纵向收购可以将原先的市场买卖关系转变为企业内部的行政调拨关系,从而降低交易费用。如果降低的市场交易费用大于增加的行政组织和管理费用,那么收购在经济上就是可行的。然而企业内的交易也是有费用的,当企业扩张到其内部交易的边际费用等于市场交易的边际费用或等于其他企业内部交易的边际费用时,企业达到了最大规模,这也是企业与市场的边界。因此,我们构想在原模型的基础上增加交易费用和管理费用这两个因素,并通过系统模拟来确定供应链上的各环节是否有必要进行并购,应该在何种程度上进行并购,以及并购后的供应链牛鞭效应的变化情况。这样可以弥补原有模型过于简单的缺点,而且更能反映供应链的客观性。312　系统动力学作为研究供应链牛鞭效应的有力工具,

成员之间的信息沟通不畅、合作不紧密

因此,各种缓解供应链牛鞭效应的措施也沿着这样的思路进行。比如,自上世纪90年代中期以来,一些供应链协作的方法被推崇起来,诸如供应商管理库存

(VendorManagedInventory-VMI),协同规划、预测与补货(CollaborativeForecastingPlanningandReplenishment-CPFR),连续补货(ContinuousReplenishment-CR)等[15],

以此来提高供应链的可视性,增强信息的共享。可事实上信息的共享同样也是需要考虑成本的,决定信息是否共享最为根本的是利益,这个问题应该放在战略层面去解决。而原有的假定都是在供应链的结构不变的情况下,通过各种协作方式实现信息的共享。因此,我们考虑能否从改变系统结构的角度对这个问题进行研究,比如通过供应链之间的横向并购或者供应链上纵向并购来实现?

目前基于供应链的并购研究并不多见,文献[16]

[17][18]从供应链的基本结构和连接供应链的合约设

使用其结构———行为范式来研究供应链系统结构对牛鞭效应影响的很少

从本质上说,供应链的结构反映了它的商业运作模型,供应链的结构对其性能有着重要的影响,因此需要仔细的分析和设计。

系统是相互作用和相互依赖的若干组成部分(要素)结合而成的、具有特定功能的有机整体。系统的结构决定系统的功能,同时系统的功能也会对系统的结构产生反作用。对于牛鞭效应这种功能现象,仅仅从信息完善和有效的机制的角度去考虑解决问题,并不能完全彻底消除这一现象,应该从供应链的结构着手,分析牛鞭效应产生的根源。

从供应链战略角度和运作角度可以将供应链结构分为商业层结构(战略层)和供应链渠道层结构(运作层)[12]。商业层结构是供应链联盟成员在商业层上被组织起来的方式,或者不确切地说,商业层结构是供应链成员间契约所体现和规定的彼此之间的交易结构,这是供应链联盟战略层所关注的问题。供应链渠道结构是指供应链中物流、信息流、资金流和所有权流各自的通道。这几条通道彼此密切联系且一般并不相同,为运作层所关注。现有的研究更多是从运作层的角度展开来的。这里我们认为战略层的供应链结构更能深入反映牛鞭效应产生的根源,因此,研究战略层供应链结构的设计和制定对缓解牛鞭效应的对策研究能构提供更为广泛的基础。

计入手,建立了供应链间横向竞争的多阶段博弈模型,分析了供应链在双寡头垄断下的供应链间横向竞争行为,及其横向并购后的供应链与各个环节的利润变化情况。对并购中供应链知识的整合与转移问题以及供应链权力配置在并购中的效应都进行了分析。文献[19]分析了并购中的信息沟通途径,建立了基于协同的信息沟通机制,提出了搭建供应链信息共享平台的思想、方法和控制方式等。文献[20]探讨了存在于一个增长产业的两条同样规模的供应链的合并,并采用系统动力学方法模拟了两种假定并购情况下供应链协同效应的实现程度。这些研究为将并购因素引入对供应链以及牛鞭效应的研究奠定了基础。

供应链自身是一个复杂的系统,呈现出巨大的复杂性和动态性,需要系统的观点来分析问题。由于供应链上所有权的分裂,不同的所有者代表不同的利益,在个体利益最大化的选择下不见的会出现系统利益的最大化,而且系统绩效的低下必然影响供应链上成员的绩效,特别是在竞争是供应链之间竞争的环境下尤为明显。因此,从供应链战略和系统结构入手,对供应链牛鞭效应产生的根源进行探讨,并将并购等因素引入牛鞭效应缓解措

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参　考　文　献

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施,将为供应链的动态性研究提供一个新的思路。

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作者简介　阎海燕,上海对外贸易学院国际经贸学院讲师,同济大学经济与管理学院博士研究生。研究方向:管理科学与工程。徐波,上海对外贸易学院国际经贸系教授。杨军敏,上海对外贸易学院国际经贸学院讲师。

6.施训鹏.世界各国规范小矿的经验及其对中国小

小煤矿的弊端问题,丰富解决手段,可效法国外的成功经验,对那些通过改造可符合国家标准的西部小煤矿执行帮扶政策。另外加强对西部小煤矿的日常监管,奖优罚劣,引导合法小煤矿的生产走高效和安全之路。

参　考　文　献

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作者简介　周德群,博士,南京航空航天大学经济管理学院教授,博士生导师。朱佩枫、章玲、张慧明,南京航空航天大学经济管理学院在读博士研究生。研究方向:区域经济、能源经济。

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