張超

摘 要：本文通過(guò)建立供應(yīng)鏈仿真模型，驗(yàn)證牛鞭效應(yīng)的存在，引入BE系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)牛鞭效應(yīng)的大小。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)研究了物流時(shí)間和安全庫(kù)存量對(duì)牛鞭效應(yīng)的影響，并在此基礎(chǔ)上提出了抑制牛鞭效應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：牛鞭效應(yīng)；物流時(shí)間；安全庫(kù)存；供應(yīng)鏈

1 引言

1961年，美國(guó)麻省理工學(xué)院的Forrester教授在其出版的《工業(yè)動(dòng)力學(xué)》中首次提到牛鞭效應(yīng)。牛鞭效應(yīng)是指供應(yīng)鏈中的零售商向供應(yīng)商的訂貨量與其實(shí)際的銷售量不一致（即需求扭曲），這種扭曲以放大的形式向供應(yīng)鏈的上游蔓延（方差變大）。i

牛鞭效應(yīng)降低了供應(yīng)鏈的效率，削弱了供應(yīng)鏈中企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。導(dǎo)致牛鞭效應(yīng)的因素有很多，如需求信息更正、訂單批量決策、價(jià)格波動(dòng)、短缺博弈、提前期、供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)等等ii。本文將重點(diǎn)研究供應(yīng)鏈中物流時(shí)間和安全庫(kù)存對(duì)牛鞭效應(yīng)影響，并在此基礎(chǔ)上提出抑制牛鞭效應(yīng)的有效措施。

2 供應(yīng)鏈管理中牛鞭效應(yīng)的建模

2.1 供應(yīng)鏈系統(tǒng)描述iii

現(xiàn)有一條由鋼鐵廠、鋼鐵加工廠、汽車部件生產(chǎn)商和汽車廠組成的供應(yīng)鏈。為了簡(jiǎn)化，我們將物料單位當(dāng)量化，統(tǒng)一用“批”表示。

鋼鐵加工廠當(dāng)庫(kù)存小于15批時(shí)，向鋼鐵廠訂貨，鋼鐵廠每生產(chǎn)一批原鋼卷材需要的時(shí)間服從1-3小時(shí)的均勻分布。

汽車部件生產(chǎn)商當(dāng)庫(kù)存小于6批時(shí)，鋼材加工廠開(kāi)始配貨，每配一批貨需要的時(shí)間服從0.5-1小時(shí)的均勻分布。

四個(gè)汽車廠商中當(dāng)庫(kù)存量最小的小于3批時(shí)，五個(gè)部件生產(chǎn)商開(kāi)始組織生產(chǎn)，每生產(chǎn)一批部件需要的時(shí)間服從2-6小時(shí)的均勻分布。

汽車生產(chǎn)商每耗用一批部件需要4小時(shí)。

供應(yīng)鏈每?jī)蓚€(gè)環(huán)節(jié)之間的物流需要5小時(shí)。

2.2 仿真建模

本文主要運(yùn)用WITNESS仿真軟件對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行建模。以下是在WITNESS中建立的供應(yīng)鏈模型：

取系統(tǒng)仿真鐘的時(shí)間單位為小時(shí)，則模型運(yùn)行365天*24小時(shí)/天=8760小時(shí)，得到庫(kù)存統(tǒng)計(jì)二維圖如下：

此庫(kù)存統(tǒng)計(jì)二維圖中，紅色曲線表示鋼鐵加工廠的庫(kù)存波動(dòng)，綠色曲線表示汽車部件生產(chǎn)商的庫(kù)存波動(dòng)，黃色、藍(lán)色、橙色和青色分別表示四個(gè)汽車廠的庫(kù)存波動(dòng)。由此我們可以看出庫(kù)存波動(dòng)沿著供應(yīng)量的下游往上游逐級(jí)放大，呈現(xiàn)出“牛鞭效應(yīng)”。

2.3 牛鞭效應(yīng)評(píng)價(jià)

2.3.1 BE系數(shù)的引入iv。Frank Chen等人引入指標(biāo)：BE=Var（SD）/Var（RD），用BE系數(shù)的大小來(lái)衡量牛鞭效應(yīng)的嚴(yán)重程度，其中Var（SD）表示生產(chǎn)商的需求方差，Var（RD）表示零售商的方差。我們可以根據(jù)模型運(yùn)行的結(jié)果計(jì)算出上述該模型BE值為620.23。

2.3.2 物流時(shí)間對(duì)牛鞭效應(yīng)的影響。通過(guò)分別改變鋼鐵廠與鋼鐵加工廠之間、鋼鐵加工廠與汽車部件生產(chǎn)商之間、汽車部件生產(chǎn)商與汽車廠之間的物流時(shí)間以及最后同時(shí)改變這三個(gè)物流時(shí)間得出不同的運(yùn)行結(jié)果來(lái)研究物流時(shí)間的變化對(duì)BE系數(shù)的影響。模型中的物流分別用Conveyor元素來(lái)仿真，Conveyor細(xì)節(jié)設(shè)置中的Index Time（下文均簡(jiǎn)稱為IT）值表示物流速度，IT越大，表明物流時(shí)間越長(zhǎng)，反之則越少。

為了使我們更容易地看出結(jié)果，我們?cè)賹E值用散點(diǎn)圖表示出來(lái)，并將其線性趨勢(shì)線顯示出來(lái)，如下所示：

BE系數(shù)1表示，在其他任何條件不變的情況，當(dāng)鋼材公司與鋼材服務(wù)中心之間的物流時(shí)間在逐漸增大時(shí)，BE系數(shù)值的變化情況；BE系數(shù)2表示鋼材服務(wù)中心與部件生產(chǎn)商之間的物流時(shí)間變化時(shí)，BE值的變化情況；BE系數(shù)3表示部件生產(chǎn)商與汽車廠之間的物流時(shí)間變化時(shí)，BE值的變化情況；BE系數(shù)表示當(dāng)這三者物流時(shí)間均變化時(shí)，BE系數(shù)的變化情況。從其線性趨勢(shì)線可以看出，所有情況下均呈現(xiàn)BE值在隨IT值的增大而增大。

由此我們可以算出相關(guān)系數(shù)r=0.580>0，則再次證明物流時(shí)間IT與BE系數(shù)之間存在相關(guān)關(guān)系，且呈正相關(guān)關(guān)系，即兩節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間物流消耗的時(shí)間越長(zhǎng)，供應(yīng)鏈中存在的牛鞭效應(yīng)就會(huì)越嚴(yán)重，帶給企業(yè)的危害就會(huì)越大。

3 改善牛鞭效應(yīng)的措施

通過(guò)上述分析，我們可以得出安全庫(kù)存量和物流時(shí)間都對(duì)牛鞭效應(yīng)有著不可忽視的影響，對(duì)此我們提出以下措施來(lái)減弱牛鞭效應(yīng)：

3.1 物流時(shí)間方面

建設(shè)起戰(zhàn)略性伙伴關(guān)系。在供應(yīng)鏈中實(shí)施戰(zhàn)略性伙伴關(guān)系可以減少甚至消除牛鞭效應(yīng)。戰(zhàn)略性伙伴關(guān)系可以改變信息共享和庫(kù)存管理的方式。在供應(yīng)鏈管理庫(kù)存中，供應(yīng)鏈直接管理零售商的庫(kù)存，由供應(yīng)商來(lái)確定零售商的安全庫(kù)存和補(bǔ)充數(shù)量，加快對(duì)最終用戶的需求作出有效的反應(yīng)，從而減少物流時(shí)間v。

3.2 安全庫(kù)存方面

減少供應(yīng)鏈的流通環(huán)節(jié)。供應(yīng)鏈的流通環(huán)節(jié)越多，整個(gè)供應(yīng)鏈所需的安全庫(kù)存也越多，產(chǎn)品從制造商到最終用戶所需要的流通時(shí)間和流通費(fèi)用也越多，牛鞭效應(yīng)也越大。減少流通環(huán)節(jié)可以減少需求信息的放大程度，同時(shí)也可以更好地對(duì)客戶的需求作出反應(yīng)vi。

結(jié)束語(yǔ)

本文主要運(yùn)用WITNESS建模仿真的方法，通過(guò)分析計(jì)算驗(yàn)證了物流時(shí)間與安全庫(kù)存對(duì)牛鞭效應(yīng)的影響，引入了BE系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)牛鞭效應(yīng)程度的強(qiáng)弱，最終在物流時(shí)間和安全庫(kù)存兩個(gè)方面提出了減弱牛鞭效應(yīng)的措施。牛鞭效應(yīng)的存在與供應(yīng)鏈中的每一個(gè)企業(yè)都息息相關(guān)，解決牛鞭效應(yīng)問(wèn)題的責(zé)任并不在于供應(yīng)鏈中某一個(gè)企業(yè)，只有供應(yīng)鏈中的所有企業(yè)都相互配合，互相信任，相互制約，共同建立一個(gè)和諧的供應(yīng)鏈環(huán)境，才能真正地降低甚至消滅牛鞭效應(yīng)帶來(lái)的危害，才能達(dá)到共贏的目標(biāo)。

注釋

i達(dá)慶利，張欽，沈厚才.供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)問(wèn)題研究[A].管理科學(xué)學(xué)報(bào)，2003，6（3）：86-93.

ii張靜芳.供應(yīng)鏈中“牛鞭效應(yīng)”案例分析及解決方法研究[A].物流科技，2007，（7）：73-76.

iii王亞超，馬漢武.生產(chǎn)物流系統(tǒng)及仿真[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

iv羅新星，吳翀.供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)的定量分析與有效控制[A].科技管理創(chuàng)新，2006，（7）：156-159.

v邵曉鋒，季建華，黃培清.供應(yīng)鏈中的牛鞭效應(yīng)分析[A].東華大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，27（4）：119-124.

vi邵曉鋒，季建華，黃培清.供應(yīng)鏈中的牛鞭效應(yīng)分析[A].東華大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，27（4）：119-124.