牛鞭效應簡析

簡析牛鞭效應

OnBullwhipeffect

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目錄

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5牛鞭效應來源及其定義牛鞭效應產(chǎn)生原因及其危害緩解牛鞭效應的措施總結成功案例—ZARA和娃哈哈這是牛鞭嗎？這才是牛鞭，別搞錯咯！初識牛鞭效應

長鞭效應（bullwhipeffect），在管理學上俗稱“牛鞭效應”。營銷過程中的需求變異放大現(xiàn)象被通俗地稱為“牛鞭效應”。牛鞭效應是市場營銷活動中普遍存在的高風險現(xiàn)象，在快消品行業(yè)中更為典型，如啤酒。蝴蝶效應蝴蝶效應在一個動力系統(tǒng)中,初始條件下微小的變化能帶動整個系統(tǒng)的長期的巨大的連鎖反應,這就是人們熟知的蝴蝶效應。蝴蝶在熱帶輕輕扇動一下翅膀，遙遠的國家就可能造成一場颶風。此效應說明，事物發(fā)展的結果，對初始條件具有極為敏感的依賴性，初始條件的極小偏差，將會引起結果的極大差異。1.IntroductionofBWE定義描述：

在供應鏈管理中,類似的情況被稱為牛鞭效應。供應鏈管理的基本原理之一，是供應鏈上的一種需求變異放大現(xiàn)象，是需求信息從最終客戶端向原始供應商端傳遞時，無法有效地實現(xiàn)需求信息的共享，使得需求信息扭曲而逐級放大，導致了需求信息出現(xiàn)越來越大的波動。這個需求信息扭曲的放大的過程在圖形上很像一根甩起牛鞭，因此被形象地稱為牛鞭效應?？梢詫⑻幱谏嫌蔚墓奖茸魃也?，下游的用戶比作根部，一旦根部抖動，傳遞到末梢端就會出現(xiàn)很大的波動。圖解牛鞭效應

引導案例：寶潔發(fā)現(xiàn)牛鞭效應

20世紀90年代中期，寶潔公司（P&G）的行政人員在對他們最熱銷的產(chǎn)品——嬰兒尿布的銷售狀況進行例行檢查時，發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象：零售商店的尿布銷售存在著波動，但并不強烈；然而分銷商店給寶潔的訂單卻波動得很厲害。當這些行政人員進一步檢查寶潔公司給自己的供應商，發(fā)現(xiàn)其波動得幅度變得更大了。經(jīng)過對相關數(shù)據(jù)的分析之后，寶潔公司把這種現(xiàn)象命名為牛鞭效應。啤酒游戲：牛鞭效應最早的模型牛鞭效應最初的研究來源于Simon和Forrester在1961年《IndustrialDynamics》的著作中。

Forrester最初通過系統(tǒng)動力學仿真來研究牛鞭效應，并將其命名為“需求放大。Stermon在MIT的Sloan管理學院學生中進行“啤酒分銷游戲”。2.1牛鞭效應的危害Excessinventories（1）牛鞭效應直接后果是庫存積壓Increasedproductioncostsandshippingcosts（2）過度頻繁的需求變化使企業(yè)生產(chǎn)計劃變化加劇，增加了供應鏈的生產(chǎn)成本和運輸成本Lostcustomerservice（3）用戶需求得不到及時滿足，服務水平差Lengthenedreplenshimenttime（4）延長了供應鏈的補給供貨期，容易給人造成需求增加的錯覺，使制造商投入的生產(chǎn)能力大于實際需求

2.2牛鞭效應產(chǎn)生原因引起牛鞭效應的原因，一方面在于供應鏈上下游節(jié)點之間需求溝通方面存在著障礙，是在信息不充分的條件下，決策者追求優(yōu)化決策的行為因素；另一方面是由供應鏈的固有屬性所引起的運作因素。具體的說，主要有如下原因：（1）供應鏈成員的理性行為（2）需求預測（3）訂貨提前期（4）企業(yè)內(nèi)部制度安排（5）價格波動（6）短缺時博弈（7）供應鏈的多層次結構（8）信息的不共享性CausesofBWE牛鞭效應的原因：1.運作因素2.行為因素行為因素運作因素

運作因素Operationalcauses預測方法錯誤導致需求信息扭曲向供應鏈上游傳播。已有文獻中的預測方法可以分為：Agent-basedmodels基于Agent的模型Controlengineeringmodels控制工程模型Machinelearningmodels機器學習模型Timeseriesmodels時間序列模型1.effectofforecasting需求預測的影響為了減少訂貨頻率，降低成本和規(guī)避斷貨風險，零售商往往會按照最佳經(jīng)濟規(guī)模加量訂貨，供應商也往往要求零售商在一定數(shù)量或一定周期訂貨，此時銷售商為備不時之需，往往會人為提高訂貨量，這樣導致了“牛鞭效應”。運作因素Operationalcauses2.Orderingpolicy&Batching批量訂貨政策運作因素Operationalcauses有大量文獻研究批量訂貨政策對于牛鞭效應的影響，訂貨點(Order-up-to)策略可以最小化庫存水平的變動而被認為是最優(yōu)策略。Cachon和Lariviere分析了平衡訂購策略，并指出小批量、訂貨時間間隔長的平衡訂購策略能起到減少供應商需求變動的效果。Chen和Disney研究了OUT策略，并指出牛鞭效應主要是由庫存水平和需求預測的聯(lián)合變動引起的，而且經(jīng)典的OUT策略與ES或MA等預測方法結合總是會產(chǎn)生牛鞭效應。3.Effectofinventorypolicy庫存政策的影響庫存政策在規(guī)定決策規(guī)則時需考慮庫存補貨點和供應鏈網(wǎng)絡中某個供應鏈節(jié)點的補貨數(shù)量。由于訂貨數(shù)量和訂貨時間取決于庫存水平，通常庫存和訂貨政策是相互關聯(lián)的。Chandra和Grabis認為基于物料需求計劃（MRP）的庫存控制策略能弱化牛鞭效應。Disney和Towill比較了VMI供應鏈和傳統(tǒng)供應鏈對于牛鞭效應的影響，VMI是供應商管理客戶庫存的策略，能使供應鏈更加流暢。運作因素Operationalcauses運作因素Operationalcauses4.Effectofleadtime提前期的影響Heydari研究串行供應鏈中提前期的變動，并得到隨著提前期的延長訂單變動也增加，但是整個供應鏈的訂單一致的變動對牛鞭效應無影響。Wang等人指出提前期延長，牛鞭效應也增強?？s短提前期可以從以下方面著手：(1)低安全庫存；(2)減少缺貨損失；(3）提高服務水平未來研究方向：模糊提前期、隨機性的提前期研究需求的變動隨提前期的增長而增大，且提前期越長，需求變動引起的訂貨量就越大，逐級的提前期拉長也造成了“牛鞭效應”。5.Effectoflackoftransparency缺乏透明性牛鞭效應的主要原因在于系統(tǒng)和數(shù)據(jù)缺乏透明性，也意味著信息共享的重要性。SohnandLim將信息共享分為如下三種類型：Decentralizedpolicy：供應商和零售商之間信息不分享，供應商只從零售商那里得到訂單。Centralizedpolicy：信息完全共享Separatedpolicy：信息不共享。零售商預測未來需求并從供應商那里訂貨。研究表明，完全信息共享不一定能產(chǎn)生最優(yōu)的效果，選擇恰當?shù)男畔⒉呗詫τ跍p弱牛鞭效應很有必要。運作因素Operationalcauses6.Effectofreplenishmentpolicy補貨策略影響B(tài)oute分析了補貨策略的影響，并指出供應鏈的各層企業(yè)采取聯(lián)合的補貨策略可以減少供應鏈的成本。Lee和Wu提出了如下兩種補貨策略的影響：傳統(tǒng)的補貨策略SPC-basedreplenishmentpolicy基于隨機過程控制的補貨策略運作因素OperationalcausesZhang等人提出了兩種基于VMI的補貨系統(tǒng)：基于時間的補貨系統(tǒng)基于數(shù)量的補貨系統(tǒng)牛鞭效應：time-basedquantity-based7.Effectofpricefluctuation價格波動RBP相對于訂單信息波動的牛鞭效應而言，價格波動的傳導是反方向的因此這個過程就被稱為“定價的逆向牛鞭效應”(ReverseBullwhipeffectinPricing,RBP)。Hamister和Suresh指出通過穩(wěn)定價格來減弱牛鞭效應。Mujaj等人調研了B2C企業(yè)中進行逆向定價的效果，并得到基于隨機需求和本地信息的逆向定價可以減弱牛鞭效應。逆向定價是動態(tài)定價的一種形式，交易價格由買方而不是賣方提供。關于價格波動引起逆向牛鞭效應的研究還比較少，值得更深入地探討。

運作因素Operationalcauses8.Rationingandshortagegaming配給和短缺博弈當制造商的生產(chǎn)能力不能滿足潛在的需求時，制造商理性的決策是按客戶訂貨量的一定比例實施定量配給。在這種模式下的單個企業(yè)所能獲得的配給量為：gi為企業(yè)i所獲得的配給量；mi為企業(yè)i的訂貨量；k為供應商的總供應量；M為該供應商客戶的總訂貨量在該種模式下的企業(yè)所能獲得的配給量是跟其訂貨量成比例分配的。所以，企業(yè)為了避免潛在的缺貨可能，就會在訂貨時故意提高訂貨量，而當需求降溫后，訂貨又突然下降甚至取消。這種由于短缺博弈導致的需求信息的扭曲最終導致“牛鞭效應”。運作因素Operationalcauses9.Miscellaneousoperationalcauses其他運作因素ImpropercontrolSystem控制系統(tǒng)不合適Numberofechelons供應鏈層級Multipliereffect乘數(shù)效應Lackofsynchronization缺乏同步Capacitylimit能力限制Misperceptionoffeedback反饋誤解Localoptimizationwithoutglobalvision缺乏全局視角Companyprocesses公司業(yè)務流程行為因素behavioralcausesNelectingtimedelaysinmakingorderingdecisions在做訂貨決策時，忽略時間延遲行為因素1Lackoflearningand/ortraining缺乏學習和訓練行為因素2Fearofemptystock規(guī)避斷貨的理性行為行為因素3“牛鞭效應”的表現(xiàn)牛鞭效應在如今的供應鏈管理無疑是表現(xiàn)得最為突出的。

在整條供應鏈上，各個環(huán)節(jié)：零售商、批發(fā)商、分銷商和制造商等等，每一個節(jié)點企業(yè)的訂單都會產(chǎn)生波動，需求信息都有扭曲發(fā)生（這不過是或多或少罷了），這樣下來，通過零售商、批發(fā)商、分銷商、制造商，逐級而上，信息的扭曲越來越嚴重。美國著名的供應鏈管理專家HauL.Lee教授解釋BullwhipEffect為：盡管特定產(chǎn)品的顧客需求變動不大，但是這些商品的庫存和延期交貨波動水平卻相當大。

解決“牛鞭效應”的根本對策是整合供應鏈中企業(yè)之間的關系，建立企業(yè)之間的誠信機制，通過建立一個信息共享系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享管理，協(xié)調各企業(yè)的行動，確保需求信息的真實、快速傳遞，從而減少供應鏈中的“牛鞭效應”。具體措施：（1）提高最終用戶需求信息的透明度、加強信息共享（2）減少供應鏈的流通環(huán)節(jié)（3）縮短提前期（4）減少價格的波動（5）消除博弈行為（6）建設戰(zhàn)略性伙伴關系（7）信息強化3.緩解牛鞭效應的措施

MitigationofBWEMitigationofBWE針對需求預測(demandforecasting)：采用供應商管理庫存管理(VMI),上游企業(yè)能掌控下游企業(yè)的信息和數(shù)據(jù)，合理分擔庫存責任、防止需求變異放大。電子數(shù)據(jù)交換(EDI)電腦訂貨系統(tǒng)(CAO)

通過計算機網(wǎng)絡，批發(fā)、零售所發(fā)生的訂貨數(shù)據(jù)輸入計算機，即通過計算機通信網(wǎng)絡連接的方式將資料傳送至總公司、批發(fā)商、商品供貨商或制造商處，實現(xiàn)信息共享并準確預測需求信息。2.針對批量訂貨(orderbatching)電子數(shù)據(jù)交換(EDI)電腦訂貨(CAO)

考慮載物量(truckloadconsideration)：減少運輸成本，運載多種不同類型的產(chǎn)品，實現(xiàn)滿載運輸。

采用第三方物流(3PL)：小批量補貨更經(jīng)濟，不同供應商的產(chǎn)品可實現(xiàn)滿載運輸，實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟等。減少了日常文書工作和其他交易成本。

Eg:Nabisco、P&GMitigationofBWE3.針對價格波動(pricefluctuation)

采用自動補貨策略CRP：保持庫存水平，防止斷貨，減少價格波動?！疤焯斓蛢r”策略(EDLP):平抑一定的顧客消費需求曲線，進而使日常銷售分析預測的準確性大大提高，避免了商品的脫銷現(xiàn)象的產(chǎn)生，減少價格折扣的頻率和水平。作業(yè)成本法(ABC)：找到日常activity與收入和成本之間的聯(lián)系，提供詳細的庫存成本、貯藏成本、特殊情況處理、以及提前購買的過度成本。MitigationofBWE4.針對短缺博弈(shortagegaming)

通用汽車(GeneralMotors),HP&TexasInstruments依據(jù)歷史訂貨記錄和銷售記錄來分配產(chǎn)品。

企業(yè)共享銷售、能力、庫存數(shù)據(jù)通過制定企業(yè)間的供應鏈合約機制。企業(yè)制定嚴厲的退貨和取消訂貨政策打消零售商夸大訂貨需求訂貨的意愿和行為，建設戰(zhàn)略性伙伴關系，實施訂貨分級管理。MitigationofBWE公司簡介1975年設立于西班牙的ZARA，隸屬于Inditex集團，為全球排名第三、西班牙排名第一的服裝商，在世界各地56個國家內(nèi)，設立超過兩千多家的服裝連鎖店。ZARA以快速反應著稱于流行服飾業(yè)界，其成功與創(chuàng)新的模式成為業(yè)界的標桿。ZARA每年提供12000種不同的產(chǎn)品項目供顧客選擇，從設計理念到成品上架僅需十幾天。

4.1應對“牛鞭效應”成功案例—ZARA在了解牛鞭效應之后,我們自然聯(lián)想到ZARA是如何應對供應鏈上牛鞭效應呢？事實上，ZARA在處理供應鏈上的牛鞭效應做的相當成功，下面將重點分析它是如何消除牛鞭效應的。ZARA預防及改善方法管理全程供應鏈，實現(xiàn)信息一體化

ZARA的整個全程供應鏈管理的關鍵之處，ZARA就是憑借供應鏈全程管理的精準嚴格控制和近乎完全掌控，使整個供應鏈的流通速度和效率都達到最高，從而也大大消除了需求預測更新、限量供應和短缺博弈等產(chǎn)生牛鞭效應的因素，進而從供應鏈的根本處來消除牛鞭效應。IT支持業(yè)務，運用ERP系統(tǒng)

用一套強有力IT支持系統(tǒng)來保障。IT有效支持的范圍涉及收集顧客的需求信息、服裝信息的標準化、產(chǎn)品信息和庫存管理、以及分銷管理等等，在這些業(yè)務中融入IT的支持，使業(yè)務處理的時效性和準確性大大加強。訂貨少量多次，實行按單制造MTOⅡ（MakeToOrderⅡ)，提升生產(chǎn)線柔性

ZARA的訂貨模式：ZARA的專賣店每周訂貨兩次，而且專賣店的經(jīng)理根據(jù)現(xiàn)有的銷量和需求下訂單。這樣就基本上保證每次的訂貨量能滿足未來幾天的需求，訂貨量就不是很大；而且每周兩次訂貨，也能保證多次。通過專賣店的少量多次的訂貨，基本上能消除批量訂購產(chǎn)生的不利影響，從某種程度上能有效地減小牛鞭效應。4.2快消品典范--娃哈哈的物流供應鏈娃哈哈取得如此輝煌的成績，得益于供應鏈的建設。娃哈哈物流供應鏈屬于功能性產(chǎn)品供應鏈。娃哈哈公司以八大類60多個品種的產(chǎn)品，其中瓶裝水、含乳飲料、八寶粥罐頭等聞名于全國，多年來產(chǎn)銷量一直位居全國第一。（一）產(chǎn)品：娃哈哈以瓶裝水、含乳飲料為核心產(chǎn)品，屬于大銷量、高周轉日用消費品

（二）渠道關系：比起主要競爭對手，娃哈哈渠道價值鏈培養(yǎng)起步較晚，客戶平均規(guī)模較小。（三）銷售網(wǎng)絡：娃哈哈銷售網(wǎng)絡由西北、華北（東北）、華中、華東、華南和西南六個大區(qū)組成，六個大區(qū)市場孕育成熟度各有不同。（四）庫存策略：娃哈哈2000年后取消銷地庫存，在全國設立了7大配送中心，采用高度集中的庫存供應各地銷售，一定程度上整合倉庫資源，提高了配送運載能力

（五）市場需求：物流創(chuàng)造了核心客戶服務價值。（六）配送戰(zhàn)略：目前娃哈哈對“直匯直運”客戶實行直接配送戰(zhàn)略，深度分銷力度。

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