供应链中长鞭效应的理论分析与研究

Ｖ１０３７２６８学位论文供应链中长鞭效应的理论分析与研究指导教师申请学位级别专业名称学位授予单位肖进田聿新教授工学硕士交通运输规划与管理大连海事大学２００７年３月供应链中长鞭效应的理论分析与研究引言１．研究背景及研究意义进入二十一世纪后，全球市场的运转都呈现与以往不同的状况，即竞争更加趋向全球化。

同时，由于信息技术及生产技术的提高，使得产品的生命周期缩短，在这种情况下，企业之间的竞争，无论是从广度上还是深度上都超越以往，不再仅仅局限于企业之间的竞争，而扩大到企业作为节点所在供应链之间的竞争。

竞争的目的就是要使供应链上各节点企业朝共同的目标发展，促使供应链健康协调的发展，使供应链绩效达到最大化。

因此供应链管理越来越受到企业关注，现代企业要想保持住自己在市场竞争中的地位，企业就必须要重新审视自己的内在力量源泉和新的竞争点，而加强供应链管理则是首选的要点，换句话来说，供应链管理为企业建立新的竞争优势提供了一个全新的视角，企业通过供应链管理体系的构筑，来提高企业的核心竞争力。

但是长鞭效应的存在对供应链的有效运作产生很大的抑制作用，因为长鞭效应的存在会产生一系列的不良后果：使供应链上各节点企业都相应的增加了库存；过度的需求变化使企业生产计划变化加剧，导致额外成本支出增加；使顾客的实际需求得不到满足，导致顾客满意度降低等。

长鞭效应的危害还不止这些，所以对长鞭效应的产生原因、危害程度以及消减对策的研究具有一定的实际意义。

２．已有文献评述现今国内外对供应链中长鞭效应的研究主要集中在以下的几个方面：（１）分别从理论和实际两方面来证明长鞭效应的存在；（２）分析长鞭效应的产生原因；（３）通过各种方法量化长鞭效应的大小；（４）探讨削弱长鞭效应的措施。

许多学者对长鞭效应进行了研究，他们主要从供应链系统本身的特性、供应链中成员的决策过程以及供应链中的信息沟通等方面分析了长鞭效应。

Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒｌｌ】认为，长鞭效应现象的产生是由供应链系统本身的特性决定的，具游戏机/引言体表现为供应链系统的组织结构、组织政策和延误使得供应链中出现长鞭效应。

ＦｒａｎｋＣｈｃｎ［２Ｊ定量分析了长鞭效应，认为长鞭效应的大小受市场需求的变化程度和订货周期长短的影响。

Ｒｉｃａｒｄｏ［３ｌ认为供应链各个层次的经营者都会设置安全库存，这些库存的累加会导致整个供应链系统库存产品量的倍增，进而导致长鞭效应的加剧。

ＴｏｗｉｌｌＮ提出从供应链结构方面考虑，减少一个或更多的中问成员来缩短供应链；此外供应链成员的独立决策也是导致长鞭效应的原因，因此鼓励供应链成员之间的合作，缩短供应链的时间延迟以及改变订货策略；同时还应加强信息沟通，成员问对真实市场需求实行信息共享。

Ｈ．ＬＬｅｅ［５】认为长鞭效应是人的理性选择最优化决策后相互影响的结果，指出有四个主要原因导致了长鞭效应的产生：需求信号的加工过程、限量供应、批量订货方式和价格波动，并且提出采用信息共享、缩短提前期、协调订货和简化促销行为等方法来减少长鞭效应的产生。

傅烨，郑绍濂【６ｌ从委托代理理论出发考察了供应链中长鞭效应的成因，认为供应链中的长鞭效应和其他效率损失问题其根源在于供应链的组织结构。

即供应链中任何一对买卖双方都具有双向的委托代理关系，而这种关系由于信息的不完备、契约的不完善，包括缺乏有效的激励与监督机制导致委托和代理双方产生了目标与结果的重复次优选择问题。

达庆利【’１认为通过供应链的协调，订立合理的契约，建立完善的激励机制和监督机制，．实行有效的信息共享。

可以减轻甚至消除长鞭效应。

在具体的运作中，可采用销售数据和库存信息共享，减少供应链环节，缩短订货的提前期或交货时间，买卖双方协调订货以及生产商价格方案的简化等策略。

李鹏中【８】认为解决长鞭效应问题的措施包括：１．建立基于Ｉｎｔｅｒａｃｔ的供应链信息共享系统；２．缩短提前期，实行外包服务；３．减少订货批量；４．建立合作伙伴关系；５．实行订货分级管理；６．规避短缺情况下的博弈行为。

除此之外还必须建立有效的激励和监督机制，完善内部和外部契约，提高企业的效率。

游戏机/供应链中长鞭效应的理论分析与研究３．研究目的本文在基于前人的研究成果上，主要是针对多级供应链下长鞭效应问题进行研究，首先从博弈论的角度分析了长鞭效应的形成过程和解决方法。

然后从信息共享与否两方面对多级供应链下的长鞭效应建模并采用ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真软件对模型进行仿真，分析了各因素对长鞭效应的影响程度，针对上述结论提出解决长鞭效应的对策，并将其应用到航运市场，提出解决航运市场中长鞭效应的～些措施。

本论文研究内容如下：第ｉ章提出了长鞭效应的理论，首先对长鞭效应所带来的一些严重后果迸行了具体的说明，接着针对性的提出了各种引发原因，并借用啤酒游戏中得出的图形来对长鞭效应进行形象的描述。

第２章从博弈论的角度对长鞭效应的产生和消除进行了分析研究。

第３章在信息共享与否的两种情况下，对多级供应链下长鞭效应进行建模并采用ＳＩＭＵＬＩＮＫ对模型进行仿真分析，第２、３章是文章的重点部分。

第４章是根据前几章分析研究，提出相应的消除措施和对策。

第５章是针对航运市场中的长鞭效应作为实例进行分析。

最后是本论文工作的总结和综述。

本论文的研究思路结构框架图如图１所示：游戏机/引言图１本论文研究思路结构框架图Ｆｉｇ．１ＴｈｅＦｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｔｈｉｓＴｈｅｓｉｓ游戏机/供应链中长鞭效应的理论分析与研究第１章供应链中的长鞭效应１．１供应链中长鞭效应的概念在供应链管理中一直存在一个令企业很关注的问题——长鞭效应（ｂｕｌｌｗｈｉｐｅｆｆｅｃｔ也称牛鞭效应），它是弓ｌ起供应链失调的原因。

１９９５年，宝洁公司【９】（Ｐ＆Ｑ管理人员在考察Ｐａｍｐｅｒｓ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波动幅度更大。

这一现象与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相类似。

于是，人们就将这种现象称为长鞭效应（ＢｕｌｌｗｈｉｐＥｆｆｅｃｔ）·长鞭效应【１０１【１ｌｌ是指由于供应链上存在需求与供给的不确定性，需求信息在从供应链的下游端向上游端传递的过程中发生了严重扭曲，即供应链上的这种需求信息会沿着零售商、分销商、制造商、供应商等逐级扩大。

长鞭效应有时也称信息曲解现象（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）。

处于其他行业的惠普、通用、福特、克莱斯勒、康柏、ＩＢＭ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。

这说明长鞭效应在多数供应链中都存在。

我们考虑有一个简单的四阶段供应链。

在这个简单的供应链中包括单个零售商、单个批发商、单个分销商和单个制造商。

其具体订货流程图ｆ１２ｌ如图１．１：游戏机/第ｌ章供应链中的长鞭效应订货提前期订货提前期订货提前期零售商Ｉｔ交货ＪＩ批发商Ｊｆ她分销商ｌｔ交萤ｌＪ制造商图１．１具体订货流程图Ｆｉｇ．１．１ＣｏｎｃｒｅｔｅｌｙＯｒｄｅｒｉｎｇＦｌｏｗＣｈａｒｔ零售商根据顾客需求向批发商订货，批发商向分销商订货，接着分销商向制造商发出订货单。

比如该供应链的第二阶段——批发商，批发商接受零售商的订单，并向其供应商——分销商订货。

为了确定这些订单的订货量，批发商必须预测零售商的需求。

如果批发商不能获知顾客的实际需求数据，它必须利用零售商已发出的订单进行预测。

因为零售商订单的变动性明显大于顾客需求的变动性，为了满足与零售商同样的服务水平，批发商被迫持有比零售商更多的安全库存，或者保持比零售商更高的能力。

这种情况同样出现在批发商和分销商、分销商和制造商中，结果导致这些供应链成员维持更高的库存水平、发出更大的订单，从而发生更高的订货和库存成本。

这种需求扭曲以逐级放大的形式沿供应链上游蔓延。

我们从图１．２中可以很明显看到这种现象Ｉｌ”。

/游戏机第１章供应链中的长鞭效应也需要一个经营周期，换句话讲：每个成员从发出订单到得到该订单的订货需要两个经营周期。

假定总经营周期是２０。

为了游戏的方便起见，我们假定供应链中各阶段处不允许缺货。

为了使两组的结果更具有可比性，假定两个小组的零售商接受顾客的订货数量的变化是相同的。

图１．５中显示了第一组供应链各成员的库存变化。

从图中可见，在经营一段时间后，当零售商处需求量发生微小波动时，随后批发商、分销商和制造商的库存量相继出现波动，并且沿着供应链的上游波动的幅度越来越大，这说明了供应链中的长鞭效应越来越明显。

从图中比较一下在９．１２这段经营周期中，零售商和制造商之间的库存量的差距，就可以明显地看出，长鞭效应的发生所带了的库存积压的严重性。

图１．５第一组供应链的库存变化图Ｆｉｇ．１．５ＩｎｖｅｎｔｏｒｙＶａｒｉａｔｉｏｎａｌＯｒａｐｈｏｆｔｈｅＦｉｒｓｔＳｕｐｐｌｙＣｈａｉｎ图１．６中显示了第二组供应链中各成员的库存变化。

从图中曲线的变化情况可见，在信息共享的情况下，供应链上各阶段库存的波动幅度大大减少，比较一下零售商和制造商之间库存变化量可知，虽然两者之间仍然存在一些波动，但较第一组的情况而言，其变动幅度已远远的小于第一组的波动幅度。

这说明供应链中供应链中长鞭效应的理论分析与研究各阶段信息的共享可以显著的减弱长鞭效应的发生。

如图１．６所示：图１．６第二组供应链的库存变化图Ｆｉｇ．１．６ＩｎｖｅｎｔｏｒｙＶａｒｉａｔｉｏｎａｌＧｒａｐｈ０ｆ吐幛ＳｅｃｏｎｄＳｕｐｐｌｙＣｈａｉｎ１．４．３啤酒游戏的结论分析在供应链中，从零售商到制造商，每一个成员对需求的预测都是基于下游成员中获得的订货信息，因此，通过需求信息的共享，提高了供应链中上游企业对需求预测的准确性，并通过每一个供应链成员减少对需求信息的放大来改善对整个供应链需求信息的放大和波动。

根据图１．５和图１．６的比较可知，由于需求信息的共享，供应链中各成员的库存量变化都有显著的改善，但是供应链上游成员（制造商、分销商）的改善程度要明显的好于下游成员（批发商、零售商），因此，需求信息的共享对供应链中上游企业更为有利。

这也造成了许多零售商不愿意共享销售数据，一方面是担心自己的商业信息保密问题，另一方面是因为共享数据对自身利益的改善不大。

因此，对于供应链上游企业而言，为了保障信息共享能顺利实施，应对下游企业采取相应的激励措施来促进供应链下游成员共享销售数据。

最后，由于订货提前期的存在，供应链中交货时间滞后于订货的时间（在上供应链中长鞭效应的理论分析与研究Ｉ呱恤ｈｃ＿－ｙｌ籼ｉ＾Ｉ翊一图３．２长鞭效应仿真的程序结构图Ｆｉｇ．３．２ＳｉｍｕｌａｎｔＰｒｏｇｒａｍｍｅＣｈａｒｔｏｆＢｕｌｌｗｈｉｐＥｆｆｅｃｔ我们将表３．１中的数据赋予到上述程序结构图中对应的模块中，运行ＳＩＭＵＬＩＮＫ软件后，我们可以得到１００个周期内的市场需求变化和零售商订货量变化的仿真。