供应链上牛鞭效应成因及其对策

□文/张彦玲乔哲

（河北工业职业技术学院河北·石家庄）

供应链上牛鞭效应成因及其对策

□文/张彦玲乔哲

（河北工业职业技术学院河北·石家庄）

库存控制一直是供应链管理中的关键环节之一，而无处不在的牛鞭效应加剧了库存波动，降低了供应链整体运作效率，因此受到广泛关注。本文结合啤酒游戏，模拟牛鞭效应形成过程，总结其形成原因，并提出解决对策。

牛鞭效应；库存控制；需求变异；VMI

收录日期：2015年10月9日

在供应链环境下，牛鞭效应是指供应链上产供销各环节的需求信息，从客户端向上游供应商传递时，由于无法有效地实现信息共享等原因，造成需求信息扭曲和逐级放大。由于该现象与人们挥动牛鞭时，手腕轻轻用力，鞭梢就会大幅度摆动的现象类似，于是称为“牛鞭效应”或“长鞭效应”。牛鞭效应与系统动力学中“蝴蝶效应”原理相同，都是初始条件下微小的变化带动系统长期的剧烈的连锁反应。

牛鞭效应降低了供应链的整体运作效率。它误导企业的生产计划，造成大量资金和产品以库存形式积压；延缓了企业对市场的响应速度，市场需求增加时，供应商往往无法支持销售商，市场需求降低时，供应商未接到信息，仍在继续生产，造成生产能力过渡膨胀；给物流运输带来额外风险，扰乱物流运输计划等。由于牛鞭效应的种种危害，它成为人们关注和研究的热点问题之一。

一、牛鞭效应研究历程

（一）早期阶段。牛鞭效应对供应链从业者来说，并不陌生。早在20世纪60年代，工业动态学之父Forrester在其1961年出版的《工业动力学》一书中最早提出了需求扭曲现象和方差放大现象。到80年代，麻省理工大学J.D.Sterman设计了著名的“啤酒游戏”实验，分角色扮演，将供应链分为终端客户、零售商、批发商、经销商和供应商五部分，对需求变异放大进行分析，帮助管理人员形成“系统思维”，该游戏风靡一时。在早期阶段，“牛鞭效应”一词，并未正式提出。

（二）成熟阶段。在此阶段，正式用“牛鞭效应”定义需求的变异放大及波动现象的是斯坦福大学的Hua L.Lee教授。其基本思想是：当供应链的各节点企业只根据相邻下游的需求信息进行生产或供应决策时，失真的需求信息沿着供应链逆流而上，产生逐级放大，直达源头供应商，因此上游供应商往往比下游供应商维持更高的库存。他认为正是个人“理性”，造成了集体非理性，产生了大量“合理”的浪费。

（三）拓展丰富阶段。在Lee之后，涌现了一些有别于传统牛鞭效应的新术语。这些新动态集中体现在牛鞭效应需求的预测方法、博弈理论及控制论的应用等方面，出现了闭环的牛鞭效应、定价的逆向牛鞭效应、BTO方式下的牛鞭效应及反牛鞭效应等新概念。

二、牛鞭效应产生的原因分析

随着对牛鞭效应研究的逐步深入，在牛鞭效应的成因问题上产生了两派学说，在早期阶段中，以Forrester和J.D.Sterman为代表的非理性根源说；在成熟发展阶段，以Lee为代表的理性根源说。综合这两种学说及其他学者的分析，将牛鞭效应产生原因，归结为以下几个方面：

（一）需求预测修正。供应链是由若干成员组成的链状结构，上游成员会根据直接下游成员做出的预测决定生产或采购计划，并且在决策时往往对需求进行一定量的放大。这样，供应链上的成员越多，层级越多，预测次数也就越多，需求信息经过多次加工后，逐级放大，严重失真，产生牛鞭效应。例如，某超市一星期销售1，000箱啤酒，批发商预测后，将需求信息放大20%，下1，200箱订单给经销商；经销商再次进行预测，放大需求信息至1，500箱；传递至啤酒生产企业的需求信息，可能已放大至2，000箱，最终造成生产过剩，库存积压。

（二）价格波动加速。在现实市场中，终端零售商面临巨大竞争压力，往往采用促销打折活动、赠票等方式，为了应付这些活动，往往采取加大库存量的做法，使订货量远远大于实际需求量。此时，顾客的购买模式不能反映他们的消费模式，造成购买量的波动大于实际消耗量，误导供应量上游成员，从而产生牛鞭效应。

（三）批量订货。为了降低订货成本，减少订货频率，并规避可能的缺货风险，供应链成员往往按照最佳经济批量进行订货。批量订货会扭曲真实状态下顾客的消费情况，当很多供应链成员在相对集中的时间内订货时，需求高度集中，很可能导致牛鞭效应的需求高峰出现。

（四）短缺博弈。短缺博弈在畅销品或季节性、周期性商品的供应链中，表现尤为突出。当某商品的供应小于需求时，销售商为了获取更大份额的配给量，会故意夸大需求，使得批发商对市场的预测大于市场的实际需求，最终上游供应商得到的需求信息远远大于市场实际需求。假设某品牌的啤酒热销，供不应求，每位销售商只能得到订单量的50%，剩余50%延期交货。这样，为了满足销售需求，抓住销售机会，销售商很可能故意夸大订单量，将订单量变成实际需求的2倍。经过层层博弈，订单被逐级夸大。当需求降温时，订单突然消失，短缺博弈引发的需求信息扭曲，最终导致严重的牛鞭效应，且供应链上环节越多，牛鞭效应越明显。

（五）库存责任失衡。在现实市场中，销售商与供应商的地位是不对等的，存在严重的库存责任失衡。首先，在营销操作中，采用供应商先铺货，待销售完成后再结算的方式，供应商要承担货物运输、调换货、退货等费用，库存责任转嫁到供应商身上；其次，当销售商的资金周转不便时，存货可以作为周转资产，进行易货或低价出货，进行资金回笼；最后，销售商掌握的大批量库存也可以成为其与供应商进行议价的筹码。综上原因，在现实生活中，销售商倾向于加大订单量，掌握主动权。当供应链上的销售成员均采取此种策略时，极易产生牛鞭效应。

（六）市场环境变异。应付市场环境的变异是产生牛鞭效应的客观原因。经济、政策、自然灾害等等都会对市场环境产生不可预估的影响，增强市场的风险，而对风险的天生厌恶，以及缺少信息的共享和沟通，使得所有成员都倾向采取加大库存的保守策略，对交货提前期也留有一定余地。而正是市场的变异和提前期的存在，加剧了牛鞭效应的危害。

三、弱化牛鞭效应对策建议

一般来说，牛鞭效应不能被完全消除，只能在实践中通过信息共享、减少中间环节等措施进行弱化。

（一）信息共享，减少需求不确定性。建立信息共享机制可以有效抑制需求信息的扭曲变异。需求信息往往被终端零售商个别占有，每个成员只能依据被预测放大（缩小）后的失真需求信息进行预测，是产生信息扭曲的重要原因之一。信息共享后，原来的信息传递线型结构变为网状结构，成员不仅获得下游的订单信息，还能接收来自终端顾客的信息，进而结合自身情况进行预测，从而规避多级预测带来的信息失真。目前，较为常用的信息共享技术有零售端POS（Point of Sale）技术、电子数据交换EDI（Electronic Data Interchange）、ERP、Oracle等，这些技术为供应链成员间的信息共享提供了可能。

（二）改善结构，减少供应链中间环节。供应链上环节越多，结构越复杂，从客户端向供应商端传递信息花费的时间就越长，牛鞭效应越显著，因此亟须减少供应链中间环节，并缩短各个环节的订货提前期。在减少中间环节方面，首先对供应链进行细致分析，确定哪些是必要环节，哪些是可改善环节，哪些是冗余环节，然后对各个环节进行简化处理，保留整合必要环节，合并优化可改善环节，剔除冗余环节，从而减少供应链上的中间环节。在缩短订货提前期方面，通过信息技术压缩订货时间，通过生产计划安排压缩交货时间，通过优化物流线路等缩短配送时间。总之，改善供应链结构，缩短提前期作为一项系统工程，需要供应链上各个环节的配合。

（三）实施VMI，建立供应链战略联盟。为了实现整个供应链的成本最优，近年来供应商管理库存VMI（Vendor Managed Inventory）作为一种新的库存管理模式受到欢迎。在VMI思想下，供应商确定库存水平和补给策略，供应链上的成员在共同的框架协议下将用户库存决策权交给供应商，由供应商代理批发商或分销商行使库存决策权力，并对该框架协议进行经常性的监督和持续性修正。此时，供应商有了库存控制的主动权，而不是被动地响应零售商的订货需求。VIM要求改变传统的订单处理方式，建立标准的订单处理模式，并保证产品条码的可读性和唯一性，库存状态的透明性是实施VMI的关键。

除此之外，建立供应链的战略联盟，加强伙伴关系培养，实施联合库存管理JMI（Joint Managed Inventory）等策略，也是弱化牛鞭效应的重要途径。

四、结语

一般来说，牛鞭效应不能根本消除。最大限度弱化牛鞭效应，提高供应链整体运作效率，成为供应链上成员追求的目标。弱化牛鞭效应的方法很多，无论在经典的啤酒游戏模拟中，还是现实市场运作中，信息共享，抑制需求信息的扭曲放大都是弱化牛鞭效应的关键。本文简要回顾了牛鞭效应问题的研究历程，将其分为早期阶段、成熟阶段和拓展丰富阶段；总结归纳了产生牛鞭效应的六方面原因；最后提出了弱化牛鞭效应三个对策，包括信息共享、改善供应链结构及实施供应商管理库存等库存管理新模式。

［1］高然，龙子泉.牛鞭效应研究现状与趋势：一个文献综述［J］.华东经济管理，2010.12.

［2］李锋，魏莹.决策行为影响牛鞭效应的仿真［J］.系统管理学报，2011.5.

［3］包旭云，李帮义.供应链中牛鞭效应产生的原因及对策［J］.统计与决策，2006.14.

河北工业职业技术学院哲学社会科学研究课题青年基金（编号：SQ1404）

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