隨著市場全球化和競爭的不斷加劇，有人曾在20 世紀就預言了21世紀企業(yè)之間的競爭將變成供應鏈之間的競爭。我國的國家標準《物流術語》，對于供應鏈的定義是：“供應鏈是生產(chǎn)及流通過程中，涉及將產(chǎn)品或服務提供給最終用戶活動的上游和下游企業(yè)所形成的網(wǎng)鏈結構。”由此可見，供應鏈是一個集成了多家企業(yè)的價值增值鏈。其基本結構如圖1所示：

    作為一種跨企業(yè)的協(xié)作，供應鏈包含了所有加盟的節(jié)點企業(yè)，不僅是一條聯(lián)結供應商到用戶的物流鏈、信息鏈和價值鏈，而是一條增值鏈。提高整條供應鏈的增值能力，增強供應鏈的競爭力，成為各節(jié)點企業(yè)共同的目標。

    盡管如此，在供應鏈的實際運作中，卻存在著各種各樣的困難：如預測的不準確，導致對需求的難以把握；信息的不透明，導致供給不穩(wěn)定；因為企業(yè)之間的誠信還沒有完全建立，企業(yè)之間的合作性與協(xié)調性差，供應鏈中的主導企業(yè)很難發(fā)揮作用；供應的缺乏，生產(chǎn)與運輸作業(yè)的不均衡、庫存居高不下，成本過高等現(xiàn)象。引起這些問題的原因很多，但主要原因之一就是“牛鞭效應（Bullwhip Effect）”。由于牛鞭效應是從下游客戶端逐級向上游轉嫁風險的結果，因而它會危害整個供應鏈的運作，導致總庫存增加、生產(chǎn)無序和失衡，業(yè)務流程阻塞，資源浪費、市場混亂和風險增大。由此可見，牛鞭效應的存在，已經(jīng)成為削弱供應鏈的增值能力和競爭能力的主要負面因素。因此，研究牛鞭效應，并消除它對于供應鏈的負面影響就是本論文要研究的內容。

    1  供應鏈中“牛鞭效應”分析

    1.1  何謂“牛鞭效應”

    1995年，寶潔公司（P&G）管理人員在考察嬰兒一次性紙尿褲的訂單分布規(guī)律時，發(fā)現(xiàn)一定地區(qū)的嬰兒對該產(chǎn)品的消費比較穩(wěn)定，零售商那里的銷售量的波動也不大，但廠家經(jīng)銷商那里得到的訂貨量卻出現(xiàn)大幅度波動，同一時期廠家向原材料供應商的訂貨量波動幅度更大，這一現(xiàn)象與我們揮動鞭子時手腕稍稍用力，鞭梢就會出現(xiàn)大幅動擺動的現(xiàn)象相類似。于是，人們將這種現(xiàn)象叫做“牛鞭效應（Bullwhip Effect）”。類似的現(xiàn)象也在惠普、IBM等跨國企業(yè)中得到了印證。另外，麻省理工學院的Sterman教授通過著名的啤酒試驗，也證明了牛便效應這一現(xiàn)實中大量存在的現(xiàn)象。

    可見，牛鞭效應就是指供應鏈下游消費需求輕微變動而導致的上游企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營安排的劇烈波動。當市場上一種商品的消費需求發(fā)生細微變動時，這種波動會沿著零售商、批發(fā)商、分銷商直至制造商逆流而上，并逐級擴大，在達到最終源頭供應商時，其獲得的需求信息和實際消費市場中的顧客需求信息發(fā)生很大的偏差，需求信息嚴重扭曲或失真，這就是牛鞭效應。

    供應鏈戰(zhàn)略經(jīng)常可劃分為推動型系統(tǒng)和拉動型系統(tǒng)，這源于20世紀80年代的制造業(yè)革命。在一個推動型供應鏈中，制造商利用從零售商倉庫接到訂單來預測顧客需求，各個節(jié)點企業(yè)是根據(jù)預測來進行決策，因此無法真實地反應市場需求，容易形成牛鞭效應。一個推動型供應鏈如圖2所示：

    1.2 “牛鞭效應”放大現(xiàn)象的計算案例分析

    例：假定在一個簡單的供應鏈中，每個節(jié)點企業(yè)在倉庫中都存放著7天所需的貨物，即：每個節(jié)點企業(yè)從其上游供應商那里購買足夠的材料以使得它的存貨滿足7天的需求，對某種產(chǎn)品的需求一直穩(wěn)定在每7天100單位，如果某一個7天最終客戶的需求比平時多了5單位，假設配送非常迅速，我們可以見證“牛鞭效應”對整個供應鏈的影響。

    給定條件：每7天供應鏈的需求為100單位；

    需求：等于下一環(huán)節(jié)客戶購買的數(shù)量；

           每個7天開始時的初期庫存：必定等于前一個周期的期末庫存；

           每個周期的期末庫存：必定等于本周的需求；

    購買的單位數(shù)：等于需求加上庫存中的任何變化；

    購買量＝凈需求＋（期末庫存—初期庫存）；

    具體計算結果如表1所示：

    分析以上計算案例，在第二周客戶的需求增加5個單位時，由于“牛鞭效應”，信息的扭曲和放大，導致生產(chǎn)商生產(chǎn)產(chǎn)量提高到了180個單位，而當?shù)谌�周客戶的需求恢復正常時，生產(chǎn)商的產(chǎn)量變?yōu)?單位；當客戶需求在第三周恢復到原來的100單位時，要使得生產(chǎn)商恢復到100單位的生產(chǎn)量，一直要持續(xù)到第七周，“牛鞭效應”才會消失。

    2 “牛鞭效應”的危害及成因分析

    2.1 “牛鞭效應”的危害

    從“1.2（牛鞭效應）放大現(xiàn)象的計算分析”案例計算可以看出，“牛鞭效應”產(chǎn)生的后果，不僅僅是各個節(jié)點企業(yè)的庫存增大，利潤下降，占用資金，同時也導致了企業(yè)經(jīng)營風險增大以及整個供應鏈運作的低效率。資源的無效率利用，使得供應鏈各個節(jié)點企業(yè)的計劃和管理難度增大。除此之外，還可能造成以下的一些危害，具體可以歸納為以下幾條：

    （1）從分銷商到生產(chǎn)商接到的訂單的變動性要比顧客需求的變動性大得多，使得生產(chǎn)企業(yè)進入無序狀態(tài)，無法了解市場真正的需求量；

    （2）當某種產(chǎn)品大量銷售時，供應鏈的庫存卻無法做到迅速減少，造成流動資金的大量占用和固定資產(chǎn)利潤率低下；

    （3）各個節(jié)點企業(yè)從自身利益出發(fā)，而不是從整個供應鏈的運作考慮，因此導致整個供應鏈的利益很難維護；

    （4）由于“牛鞭效應”而導致供應鏈節(jié)點企業(yè)之間的不信任增加，合作最終變成短期行為，不利于供應鏈聯(lián)盟的形成和發(fā)展。

    2.2 “牛鞭效應”的成因分析

    根據(jù)大量文獻資料，并結合一些實際案例，通過分析研究，一般認為，“牛鞭效應”的成因主要有以下6個方面：

    （1）需求預測更正。如表1中的計算數(shù)據(jù)一樣，由于客戶對于需求的修訂，而使得上游各個節(jié)點企業(yè)相應地修訂需求，最終導致實際需求遠遠高于生產(chǎn)量。

    （2）訂單批量決策。出于庫存和運輸費用的考慮，下游企業(yè)會在一定時間段內進行訂貨，而且考慮最佳定購批量，同時減少定購次數(shù)，以降低成本。

    （3）價格波動。上游企業(yè)為了刺激訂貨，采用促銷策略，實施價格折扣、價格折讓等方法，由此引起需求的不穩(wěn)定性，無法確定市場的真正需求量。

    （4）短缺博弈。產(chǎn)品在市場上的供應大于需求時，訂貨量減少或消失；而當需求大于供應時，訂貨量會劇烈增加，讓生產(chǎn)企業(yè)無法確切掌握市場的實際需求。

    （5）提前期。下游企業(yè)的定購提前期也是影響各個節(jié)點企業(yè)正常運營的重要因素。提前期越長，對企業(yè)的定購點和安全庫存的影響越大，同時也降低了需求信息的時效性。

    （6）供應鏈的結構。供應鏈越長，供應商離消費者越遠，對需求的預測越不準確，同時需求信息的扭曲程度越大，“牛鞭效應”越明顯。

    以上是主要的六個方面，這其中有客觀因素，也有決策者的主觀因素，還可能存在著其他一些不為人們發(fā)現(xiàn)的潛在因素，所有這些都造成了“牛鞭效應”。如何減弱及至消除它的負面影響，已經(jīng)成為許多供應鏈管理方面的專家及實際操作中的節(jié)點企業(yè)關注的問題。

    3 解決“牛鞭效應”的方法研究

    供應鏈中的不確定性主要來源于供應商不確定性、生產(chǎn)者不確定性和顧客不確定性；而供應鏈上的不確定性主要表現(xiàn)為銜接不確定性和運作不確定性。從已經(jīng)尋找到的“牛鞭效應”產(chǎn)生的原因中，來尋找解決“牛鞭效應”的答案，是對本問題研究的基本思路。

    第一，針對需求預測的不準確性，應該從供應鏈聯(lián)盟的組建及節(jié)點企業(yè)之間信息互通兩個方面考慮：供應鏈上的節(jié)點企業(yè)首先考慮到的是需求預測如何做到更加的準確，從圖1中已經(jīng)看到一般供應鏈的結構，其中包含了一個重要的流——信息流，如果上下游節(jié)點企業(yè)的信息對稱并且互通，形成比較穩(wěn)定的供應鏈戰(zhàn)略聯(lián)盟，那么預測的準確性會很大程度的提高，這樣，供應鏈的結構就會是如下的結構。具體見圖3所示：

    即企業(yè)之間采用供應鏈管理（SCM）系統(tǒng)，通過聯(lián)合預測、協(xié)同計劃，預測與補貨；利用供應商管理庫存（VMI）、聯(lián)合管理庫存、EOS電子定購系統(tǒng)和準時生產(chǎn)（JIT）技術，實時地獲得下游節(jié)點企業(yè)真實的需求信息，及時準確地進行訂貨，并通過與下游客戶的真實溝通。

    消除預測不準造成的“牛鞭效應”。聯(lián)合庫存管理的供應鏈系統(tǒng)模型如圖4所示：第二，由于獨立需求和相關需求是現(xiàn)實中客觀存在的問題，直接面對客戶的下游企業(yè)自然會按照批量大小，或定時、或定量進行采購；同樣，下游企業(yè)根據(jù)市場供需、價格波動決定其采購量大小的問題，由此使得下游客戶端的風險最終轉嫁給上游企業(yè)，從表1就可以得到證明。采用拉動型的供應鏈戰(zhàn)略（具體見圖5），讓生產(chǎn)由外部需求驅動，并采用現(xiàn)代供應鏈管理技術，是可以抵御三種因素產(chǎn)生的負面影響的。

    企業(yè)應用Internet/EDI技術，開展電子商務和企業(yè)應用集成EDI技術，實現(xiàn)業(yè)務信息的及時傳遞與共享及上下游企業(yè)之間業(yè)務流程的整合，共同協(xié)作開展業(yè)務。充分利用精益生產(chǎn)（LP）和敏捷制造（AM）的方法，建立快速響應（QR）系統(tǒng)。例如：以直銷著稱的DELL公司，通過Internet網(wǎng)、電話、傳真等組成了一個高效的信息網(wǎng)絡，客戶可以直接向公司下訂單要求進行組裝、供應，實現(xiàn)了客戶與供應商的直接貿易，有效地防止了“牛鞭效應”的產(chǎn)生。

    第三，下游企業(yè)在采購時，由于考慮到缺貨風險，對于定購提前期一般都慎重決定，因為提前期的不確定性，下游企業(yè)很大程度上的預測誤差，等到產(chǎn)品季節(jié)到來時，導致庫存周期波動，導致“牛鞭效應”產(chǎn)生。Wal-mart的實踐表明，采用信息技術支持（商品條形碼技術、物流條形碼技術、電子訂貨系統(tǒng)、POS數(shù)據(jù)讀取技術、預先發(fā)貨清單技術、電子支付系統(tǒng)、連續(xù)補充庫存方式）的快速響應（QR）系統(tǒng)，將會使預測誤差大幅度減少，減弱“牛鞭效應”的負面影響。根據(jù)庫存周期長短和預測誤差的關系如圖6所示：

    由圖6可以看出，隨著定購提前期的縮短，預測誤差會大幅度的下降，從而影響到庫存量的大小，對于整個供應鏈節(jié)點企業(yè)都是有利的。

    第四，從“牛鞭效應”產(chǎn)生的6大因素分析，防范“牛鞭效應”的產(chǎn)生，應該建立供應鏈效率模型，將效率模型的目標函數(shù)確定為供應鏈整體效率的最大化。

    其中A表示將各個節(jié)點企業(yè)各自的條件因素轉化為具體的參數(shù)，用矩陣表示；b代表各個節(jié)點企業(yè)的綜合限制因素的上限。

    運用管理運籌學中的知識對效率模型函數(shù)求解，確定在變動因素影響下，供應鏈要獲得最佳的效率，各個節(jié)點企業(yè)應該具備的條件，從而削弱“牛鞭效應”的負面影響。

    4 結束語

    “牛鞭效應”的存在，使得供應鏈在理論上容易形成，而在實踐中卻無法高效率地運作，盡管人們已經(jīng)看到經(jīng)濟的快速發(fā)展，促進了供應鏈的形成，以至單個企業(yè)與企業(yè)之間的競爭已經(jīng)逐步地被供應鏈與供應鏈之間的競爭所取代。然而在供應鏈還沒有完全發(fā)展成熟的情況下，供應鏈各個節(jié)點企業(yè)出于自身利益的考慮，對于市場進行不確切的預測，導致供應鏈上的物流不確定性增大，產(chǎn)生“牛鞭效應”。

    本文分析了“牛鞭效應”對供應鏈運作的影響，應用示例說明它對上游企業(yè)的危害，簡要分析其產(chǎn)生的原因，最后提出解決“牛鞭效應”的措施，特別提出了通過建立供應鏈效率模型來削減及消除“牛鞭效應”的負面影響，量化“牛鞭效應”帶來的危害，將對未來供應鏈戰(zhàn)略聯(lián)盟的發(fā)展起到積極的作用。