系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)課件與案例分析

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)實(shí)際案例前面已經(jīng)介紹了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理和分析問題的過程，這節(jié)主要通過兩個(gè)案例來(lái)詳細(xì)講解系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用。1.企業(yè)成長(zhǎng)與投資不足基模。2.主要研究供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)1企業(yè)成長(zhǎng)與投資不足案例案例背景:S公司是一家高科技公司，因?yàn)橛幸豁?xiàng)能產(chǎn)業(yè)化的科技創(chuàng)新成果而創(chuàng)業(yè)，且一開始便以流星般的速度成長(zhǎng)。因?yàn)殇N售業(yè)績(jī)太好，以致積欠交貨的訂單在第2年就開始越積越多，于是管理層決定擴(kuò)大產(chǎn)量，但是這需要時(shí)間；與此同時(shí)使原先對(duì)顧客允諾的交貨期一再拖延，但領(lǐng)導(dǎo)層認(rèn)為，企業(yè)的產(chǎn)品功能是無(wú)法替代，顧客能夠接受交貨期的延長(zhǎng)。同時(shí)為了繼續(xù)能使公司發(fā)展增長(zhǎng)，他們將收入的大部分直接投入營(yíng)銷，到第3年公司銷售人員增加了一倍。但是，到了第3年年末開始出現(xiàn)困境，而第4年銷售業(yè)績(jī)出現(xiàn)危機(jī)。雖然企業(yè)雇用了更多的銷售人員和新裝置，但是銷售速度反而下滑。于是企業(yè)的注意力又是集中營(yíng)銷：提高銷售獎(jiǎng)?lì)~、增加特別折扣和新的促銷廣告，跟著情況一時(shí)好轉(zhuǎn)，但是很快困境再度出現(xiàn)；于是再進(jìn)一步加強(qiáng)營(yíng)銷，如此循環(huán)如圖的變化形態(tài)，雖然有小幅度而間歇性的成長(zhǎng)，但是企業(yè)從來(lái)沒發(fā)揮它真正的潛力。1企業(yè)成長(zhǎng)與投資不足案例問題分析：公司開始成長(zhǎng)十分迅速，但后面成長(zhǎng)逐漸慢下來(lái)達(dá)到困境。之后采取強(qiáng)化措施，有幾次周期性的改善，但是公司整體仍趨于惡化。不過市場(chǎng)對(duì)公司產(chǎn)品需求仍然很強(qiáng)勁，而且沒什么重大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，那么為什么出現(xiàn)這種振蕩試發(fā)展？怎樣才能改善公司的成長(zhǎng)，使得以指數(shù)方式增長(zhǎng)。第3年第6年第10年?duì)I業(yè)收入S公司營(yíng)業(yè)收入變化形態(tài)1企業(yè)成長(zhǎng)與投資不足案例系統(tǒng)邊界的確定：劃定系統(tǒng)邊界應(yīng)根據(jù)建模目的，把那些與所研究的問題關(guān)系密切的重要變量劃入系統(tǒng)邊界內(nèi)。在此案例中，我們主要關(guān)注企業(yè)成長(zhǎng)問題，研究影響企業(yè)營(yíng)業(yè)收入的因素。根據(jù)案例介紹因此我們將僅僅研究企業(yè)的生產(chǎn)、市場(chǎng)、銷售部門。不涉及其他部門，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手等等。因果關(guān)系圖：在確定系統(tǒng)邊界，并設(shè)定了系統(tǒng)變量以后，就應(yīng)該在詳細(xì)分析系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，找出反映系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的主要變量之間的因果關(guān)系，繪制因果關(guān)系圖。這一步也是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模的關(guān)鍵所在。1企業(yè)成長(zhǎng)與投資不足案例1.首先我們主要研究企業(yè)的營(yíng)業(yè)收入，那么考慮什么在影響它。營(yíng)業(yè)收入嚴(yán)重依賴企業(yè)銷售人員所取得的訂單數(shù)量，那么訂單數(shù)目和營(yíng)業(yè)收入是正反饋的，而銷售人員的規(guī)模和訂單數(shù)目是正反饋，營(yíng)業(yè)收入和銷售人員的規(guī)模是正反饋，因此它們組成一個(gè)正反饋回路。1企業(yè)成長(zhǎng)與投資不足案例2.如果公司僅存在第一步的正反饋回路，那么營(yíng)業(yè)收入應(yīng)該按指數(shù)方式增長(zhǎng)，這樣實(shí)際情況不符，所以還應(yīng)該存在阻礙營(yíng)業(yè)收入增長(zhǎng)的負(fù)反饋回路。公司銷售業(yè)績(jī)太好，但是產(chǎn)能跟不上，所以存在很多積壓的訂單，導(dǎo)致交貨期太長(zhǎng)。因此這樣影響到公司的聲譽(yù)，使得銷售變得困難，所獲得的訂單量會(huì)減少，從而導(dǎo)致營(yíng)業(yè)收入的下滑。這就存在一條負(fù)反饋回路，同時(shí)交貨期對(duì)銷售的影響不會(huì)立刻顯現(xiàn)，會(huì)存在延遲的現(xiàn)象。1企業(yè)成長(zhǎng)與投資不足案例1企業(yè)成長(zhǎng)與投資不足案例3.那么從上圖可以看出正反饋回路使得營(yíng)業(yè)收入增長(zhǎng)，但負(fù)反饋回路使得營(yíng)業(yè)收入減少。正是這兩個(gè)正負(fù)回路的耦合關(guān)系才導(dǎo)致了企業(yè)振蕩式成長(zhǎng)。因此要營(yíng)業(yè)收入指數(shù)增長(zhǎng)必須消除負(fù)反饋回路的作用，那就是縮短交貨期。所以關(guān)鍵在于交貨期，但是該公司對(duì)這個(gè)沒有給予重視，只是一直注意正反饋回路的作用。我們可以通過擴(kuò)大企業(yè)的產(chǎn)能來(lái)縮短交貨期，也就是交貨期作為企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能的信號(hào)，當(dāng)交貨期超過一定的交貨標(biāo)準(zhǔn)，就需要等待產(chǎn)能擴(kuò)大到足夠的程度，但是產(chǎn)能擴(kuò)大需要時(shí)間，存在這個(gè)延遲就會(huì)影響企業(yè)的發(fā)展。1企業(yè)成長(zhǎng)與投資不足案例1企業(yè)成長(zhǎng)與投資不足案例通過因果關(guān)系分析可以知道，S公司的發(fā)展可以是一帆風(fēng)順的，在結(jié)構(gòu)中存在一個(gè)杠桿點(diǎn)即公司承諾的交貨期，那么根本解是根據(jù)需要及時(shí)擴(kuò)大產(chǎn)能。我們知道企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能是必須花費(fèi)時(shí)日的，關(guān)鍵在于怎樣克服這個(gè)延遲。這里我們可以采取外包的方式或組成動(dòng)態(tài)聯(lián)盟方式來(lái)迅速擴(kuò)大產(chǎn)能。

2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)背景知識(shí)：牛鞭效應(yīng)：最早由寶潔公司在20世紀(jì)90年代提出的。寶潔公司對(duì)其中某項(xiàng)產(chǎn)品的訂貨進(jìn)行考察時(shí)發(fā)現(xiàn)，其產(chǎn)品的零售商的庫(kù)存是穩(wěn)定的，波動(dòng)幅度不大，然后再考察分銷商的訂貨情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)分銷商的訂貨需求波動(dòng)比較大，而寶潔公司向它的供應(yīng)商訂貨幅度變化更大。從產(chǎn)品的零售商到供應(yīng)商，他們的訂貨需求的波動(dòng)幅度逐漸增大，形似一條鞭子，因此被稱為牛鞭效應(yīng)（如圖）。

2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)

牛鞭效應(yīng)示意圖市場(chǎng)需求量零售商訂貨量分銷商訂貨量供應(yīng)商訂貨量訂貨量時(shí)間2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)啤酒游戲：該游戲是由麻省理工學(xué)院斯隆管理學(xué)院在20世紀(jì)60年代創(chuàng)立的庫(kù)存管理策略游戲，該游戲形象地反映出牛鞭效應(yīng)的存在及影響。幾十年來(lái)，游戲的參加者成千上萬(wàn)，但游戲總是產(chǎn)生類似的結(jié)果。因此游戲產(chǎn)生惡劣結(jié)果的原因必定超出個(gè)人因素,這些原因必定是藏在游戲本身的結(jié)構(gòu)里。在游戲中，零售商通過向某一批發(fā)商訂貨，來(lái)響應(yīng)顧客要求購(gòu)買的啤酒訂單，批發(fā)商通過向生產(chǎn)啤酒的工廠訂貨來(lái)響應(yīng)這個(gè)訂單。該實(shí)驗(yàn)分成三組，分別扮演零售經(jīng)理、批發(fā)經(jīng)理和工廠經(jīng)理。每一組都以最優(yōu)的方式管理庫(kù)存，準(zhǔn)確訂貨以使利潤(rùn)最大化。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)

案例介紹：此案例主要是通過模擬啤酒游戲來(lái)仿真供應(yīng)鏈中的牛鞭效應(yīng)，從為改善牛鞭效應(yīng)來(lái)提供幫助。首先假設(shè)啤酒游戲中包含零售商、批發(fā)商、供應(yīng)商三個(gè)成員。同時(shí)對(duì)游戲中的參數(shù)進(jìn)行如下假設(shè)：市場(chǎng)對(duì)啤酒的前4周的需求率為1000周/箱，在5周時(shí)開始隨機(jī)波動(dòng)，波動(dòng)幅度為±200，均值為0，波動(dòng)次數(shù)為100次，隨機(jī)因子為4個(gè)。假設(shè)各節(jié)點(diǎn)初始庫(kù)存和期望庫(kù)存為3000箱，期望庫(kù)存持續(xù)時(shí)間為3周，庫(kù)存調(diào)整時(shí)間為4周，移動(dòng)平均時(shí)間為5周，生產(chǎn)延遲時(shí)間和運(yùn)輸延遲時(shí)間均為3周，不存在訂單延遲。仿真時(shí)間為0～200周，仿真步長(zhǎng)為1周。期望庫(kù)存等于期望庫(kù)存持續(xù)時(shí)間和各節(jié)點(diǎn)的銷售預(yù)測(cè)之積。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)問題識(shí)別：本案例主要研究供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)，各個(gè)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)庫(kù)存積壓，庫(kù)存波動(dòng)幅度比較大，不夠穩(wěn)定，導(dǎo)致供應(yīng)鏈的成本居高不下，失去了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此急需采取措施來(lái)削弱牛鞭效應(yīng)，從而能夠降低整條供應(yīng)鏈的成本，建立穩(wěn)定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此本案例通過啤酒游戲來(lái)對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行仿真，從而為尋找較優(yōu)的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)來(lái)削弱牛鞭效應(yīng)，降低成本。系統(tǒng)邊界確定：本案例中只考慮供應(yīng)鏈中零售商、批發(fā)商、供應(yīng)商，而且僅考慮他們之間的庫(kù)存訂貨系統(tǒng)，沒有涉及供應(yīng)商的生產(chǎn)系統(tǒng)，供應(yīng)鏈中的物流供應(yīng)系統(tǒng)等等。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)因果關(guān)系圖：當(dāng)市場(chǎng)需求增加時(shí)，零售商的庫(kù)存將會(huì)減少，從而導(dǎo)致零售商期望庫(kù)存和零售商的庫(kù)存之差即零售商庫(kù)存差增加，當(dāng)零售商庫(kù)存差增加，零售商增加向批發(fā)商訂貨來(lái)彌補(bǔ)庫(kù)存差。零售商的訂貨增加會(huì)加快批發(fā)商對(duì)零售商的送貨率，但是這個(gè)過程存在兩個(gè)延遲過程。一個(gè)信息延遲過程，就是零售商將市場(chǎng)需求變化情況反饋批發(fā)商過程。另一個(gè)是物質(zhì)延遲過程，就是批發(fā)商得到零售商的訂貨要求需要一個(gè)時(shí)間過程來(lái)滿足這個(gè)要求。同樣，批發(fā)商的庫(kù)存也會(huì)減少，這樣就引起批發(fā)商期望庫(kù)存和批發(fā)商庫(kù)存之差，批發(fā)商就會(huì)增加向供應(yīng)商訂貨來(lái)彌補(bǔ)庫(kù)存差。同理，批發(fā)商增加訂貨量會(huì)引起供應(yīng)商向生產(chǎn)商或上級(jí)供應(yīng)商增加訂貨量，在這兩個(gè)彌補(bǔ)庫(kù)存差的過程中同樣存在延遲過程，然后來(lái)響應(yīng)市場(chǎng)需求。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)系統(tǒng)流程圖：根據(jù)因果關(guān)系圖繪制系統(tǒng)流程圖。首先要識(shí)別系統(tǒng)中的水平變量、速率變量。本系統(tǒng)中包括零售商庫(kù)存、批發(fā)商庫(kù)存、供應(yīng)商庫(kù)存三個(gè)水平變量；市場(chǎng)需求率、批發(fā)商發(fā)貨率、供應(yīng)商發(fā)貨率、供應(yīng)商生產(chǎn)率、三個(gè)速率變量。各個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)貨率是根據(jù)下級(jí)節(jié)點(diǎn)的訂單來(lái)決定的。各級(jí)節(jié)點(diǎn)的訂單又是由產(chǎn)品銷售預(yù)測(cè)和庫(kù)存差來(lái)決定的。各個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)貨率還需要輔助變量來(lái)表達(dá)。輔助變量包括各節(jié)點(diǎn)的訂單量，期望庫(kù)存、銷售預(yù)測(cè)量、供應(yīng)商生產(chǎn)需求。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)建立仿真方程式：(1)市場(chǎng)銷售率=1000+IFTHENELSE(TIME>4，RANDOMNORMAL(-200，200，0，100，4),0)單位：箱/周(2)零售商銷售預(yù)測(cè)=SMOOTH(市場(chǎng)銷售率，移動(dòng)平均時(shí)間)單位：箱/周(3)零售商期望庫(kù)存=期望庫(kù)存持續(xù)時(shí)間×零售商銷售預(yù)測(cè)單位：箱(4)零售商庫(kù)存=INTEG(分銷商發(fā)貨率-市場(chǎng)銷售率，3000)單位：箱(5)零售商訂單=MAX(0，零售商銷售預(yù)測(cè)+(零售商期望庫(kù)存-零售商庫(kù)存)/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間)單位：箱/周(6)批發(fā)商發(fā)貨率=DELAY3(零售商訂單，運(yùn)輸延遲時(shí)間)單位：箱/周2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)(7)批發(fā)商銷售預(yù)測(cè)=SMOOTH(批發(fā)商發(fā)貨率，移動(dòng)平均時(shí)間)單位：箱/周(8)批發(fā)商庫(kù)存=INTEG(供應(yīng)商發(fā)貨率-批發(fā)商發(fā)貨率，3000)單位：箱(9)批發(fā)商期望庫(kù)存=期望庫(kù)存持續(xù)時(shí)間×批發(fā)商銷售預(yù)測(cè)單位：箱(10)批發(fā)商訂單=MAX(0，批發(fā)商銷售預(yù)測(cè)+(批發(fā)商期望庫(kù)存-分銷商庫(kù)存)/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間)單位：箱/周(11)供應(yīng)商發(fā)貨率=DELAY3(分銷商訂單，運(yùn)輸延遲時(shí)間)單位：箱/周2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)(12)供應(yīng)商銷售預(yù)測(cè)=SMOOTH(供應(yīng)商發(fā)貨率，移動(dòng)平均時(shí)間)單位：箱/周(13)供應(yīng)商庫(kù)存=INTEG(供應(yīng)商生產(chǎn)率-供應(yīng)商發(fā)貨率，3000)單位：箱(14)供應(yīng)商期望庫(kù)存=期望庫(kù)存持續(xù)時(shí)間×供應(yīng)商銷售預(yù)測(cè)單位：箱(15)供應(yīng)商生產(chǎn)需求=MAX(0，供應(yīng)商銷售預(yù)測(cè)+(供應(yīng)商期望庫(kù)存-供應(yīng)商庫(kù)存)/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間)單位：箱/周(16)供應(yīng)商生產(chǎn)率=DELAY3(供應(yīng)商生產(chǎn)需求率，生產(chǎn)延遲)單位：箱/周2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)計(jì)算機(jī)仿真：使用Vensim軟件建立系統(tǒng)流圖和填入方程式，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。建立仿真模型可以與現(xiàn)實(shí)對(duì)照，可以尋求削弱牛鞭效應(yīng)的策略，可以預(yù)測(cè)系統(tǒng)未來(lái)的行為趨勢(shì)。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)仿真結(jié)果2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)

通過仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)啤酒游戲能夠很好地模擬供應(yīng)鏈中的牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象。系統(tǒng)中各個(gè)成員的庫(kù)存和訂單量都波動(dòng)幅度很大，市場(chǎng)的需求信息在供應(yīng)鏈中一級(jí)一級(jí)地放大。我們已經(jīng)很好地對(duì)真實(shí)的牛鞭效應(yīng)進(jìn)行了仿真，因此現(xiàn)在需要采用措施來(lái)削弱牛鞭效應(yīng)。我們知道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)的行為，同樣牛鞭效應(yīng)由啤酒游戲中的結(jié)構(gòu)決定。所以要想削弱牛鞭效應(yīng)關(guān)鍵在于進(jìn)行政策優(yōu)化。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)政策優(yōu)化：在前面已經(jīng)提到，政策優(yōu)化包括參數(shù)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、邊界優(yōu)化。SD的優(yōu)化是最優(yōu)控制問題。但是這種優(yōu)化在本質(zhì)上大大不同于人們已熟悉的線性模型，常規(guī)的最優(yōu)化技術(shù)對(duì)它已無(wú)能為力。關(guān)于SD優(yōu)化的手段與方法，常用的是”試湊法”，即事先設(shè)計(jì)政策方案，然后通過模擬在所設(shè)計(jì)的方案中選優(yōu)。“試湊法”一般是對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)而言，主要依靠建模與分析人員的經(jīng)驗(yàn)和技巧，很難達(dá)到數(shù)學(xué)意義上的優(yōu)化或滿意。這也是有人質(zhì)疑系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的地方，沒有數(shù)學(xué)上的嚴(yán)謹(jǐn)性。因此有些系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究者想彌補(bǔ)“試湊法”的缺點(diǎn)，開始將遺傳算法、蟻群算法、小波分析等全局優(yōu)化方法用于SD模型的優(yōu)化問題。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)

對(duì)于牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象，已經(jīng)很多國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了深入的研究，關(guān)于牛鞭效應(yīng)的原因提出了許多原因。因此在此借鑒他們的研究成果，提出的措施來(lái)削弱牛鞭效應(yīng)，通過對(duì)它們進(jìn)行仿真模擬，來(lái)驗(yàn)證這些措施的效果。其中斯坦福大學(xué)Hau

L.Lee

教授對(duì)牛鞭效應(yīng)的原因比較有說服力。本案例主要研究供應(yīng)鏈組織結(jié)構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)對(duì)牛鞭效應(yīng)的影響，從而為優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提供幫助。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)1.供應(yīng)鏈組織結(jié)構(gòu)：通過增長(zhǎng)供應(yīng)鏈的長(zhǎng)度和縮短供應(yīng)鏈的長(zhǎng)度來(lái)研究牛鞭效應(yīng)的變化情況。所以我們分別研究二級(jí)供應(yīng)鏈和四級(jí)供應(yīng)鏈的庫(kù)存和訂單情況，從而與三級(jí)供應(yīng)鏈進(jìn)行對(duì)比，看驗(yàn)證牛鞭效應(yīng)是否與供應(yīng)鏈的長(zhǎng)度有關(guān)。二級(jí)供應(yīng)鏈裁掉批發(fā)商，供應(yīng)商直接和零售商進(jìn)行交易。四級(jí)供應(yīng)鏈增加一個(gè)分銷商。二級(jí)供應(yīng)鏈、四級(jí)供應(yīng)鏈和三級(jí)供應(yīng)鏈的因果關(guān)系圖、系統(tǒng)流圖、方程式都類似，因此在這里不再重復(fù)。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)

通過對(duì)各級(jí)供應(yīng)鏈的各成員庫(kù)存量和訂單的比較，隨著供應(yīng)鏈上節(jié)點(diǎn)企業(yè)的增加,供應(yīng)商生產(chǎn)需求大幅上升，在四級(jí)供應(yīng)鏈中更是達(dá)到6000箱/周。由此說明,供應(yīng)鏈中水平層次的參與者越多,信息被加工迭代次數(shù)就越多,放大現(xiàn)象越嚴(yán)重,市場(chǎng)需求扭曲的程度也越大?？梢灾离S著供應(yīng)鏈長(zhǎng)度增長(zhǎng)，供應(yīng)鏈的牛鞭效應(yīng)越來(lái)越嚴(yán)重。因此可以知道供應(yīng)鏈的組織結(jié)構(gòu)對(duì)牛鞭效應(yīng)是有一定的影響的，所以通過調(diào)整供應(yīng)鏈的組織結(jié)構(gòu)可以來(lái)削弱牛鞭效應(yīng)?，F(xiàn)在供應(yīng)鏈越來(lái)越向網(wǎng)絡(luò)化，虛擬化；那么這樣的供應(yīng)鏈組織調(diào)整是不是有利于供應(yīng)鏈庫(kù)存水平的穩(wěn)定呢？(拓展部分)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2.供應(yīng)鏈信息結(jié)構(gòu)：

許多研究牛鞭效應(yīng)的學(xué)者都認(rèn)為供應(yīng)鏈的信息結(jié)構(gòu)對(duì)牛鞭效應(yīng)有很大的影響，由于供應(yīng)鏈成員之間利用信息不對(duì)稱進(jìn)行商業(yè)博弈，從而導(dǎo)致市場(chǎng)需求信息在各級(jí)成員之間被扭曲，逐漸放大市場(chǎng)需求。因此很多學(xué)者提出通過供應(yīng)鏈各成員之間的協(xié)調(diào),建立有效的信息共享機(jī)制與激勵(lì)機(jī)制,可以減輕牛鞭效應(yīng)的影響。所以當(dāng)前出現(xiàn)了許多新的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理模式如供應(yīng)商庫(kù)存管理(VendorManagedInventory,VMI)、聯(lián)合庫(kù)存管理(JointlyManagedInventory，JMI)、協(xié)同規(guī)劃、預(yù)測(cè)與補(bǔ)給（CollaborativePlanningForecastingandReplenishment,CPFR)等等。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)

本案例中我們選取VMI模式來(lái)驗(yàn)證通過改善供應(yīng)鏈信息結(jié)構(gòu)是否能夠削弱牛鞭效應(yīng)。VMI(供應(yīng)商管理庫(kù)存)是一種較為典型的信息共享下的庫(kù)存管理方式.在傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈管理模式中,信息流由下至上到達(dá)制造商,物流由上至下到達(dá)終端客戶,在這個(gè)過程中,供應(yīng)鏈成員彼此都是獨(dú)立的,沒有信息共享,每個(gè)個(gè)體都是為了自己的利益最大化考慮,只會(huì)采取自己的預(yù)測(cè)方法,遵守各自的補(bǔ)貨原則等。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)

與傳統(tǒng)供應(yīng)鏈不同的是,由于信息共享,使得VMI下的供應(yīng)鏈中只包含有用的和真實(shí)的需求信息,供應(yīng)鏈成員不再依賴預(yù)期來(lái)進(jìn)行訂貨。在VMI的協(xié)議下,零售商及時(shí)將其商品銷售信息和庫(kù)存消耗量跨越分銷環(huán)節(jié)的多個(gè)成員,與批發(fā)商、制造商共享,供應(yīng)商監(jiān)視零售商的庫(kù)存狀況,確定庫(kù)存補(bǔ)充數(shù)量。本案例我們以三級(jí)VMI模式下的供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，將其與傳統(tǒng)三級(jí)供應(yīng)鏈進(jìn)行對(duì)比，來(lái)驗(yàn)證信息結(jié)構(gòu)的調(diào)整對(duì)牛鞭效應(yīng)的影響。2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)

VMI模式下的三級(jí)供應(yīng)鏈與傳統(tǒng)的三級(jí)供應(yīng)鏈只是在信息結(jié)構(gòu)不同，VMI中成員不再是根據(jù)自己的銷售預(yù)測(cè)來(lái)進(jìn)行訂貨，而是在VMI協(xié)議下由零售商將市場(chǎng)的需求信息與批發(fā)商、供應(yīng)商來(lái)共享，由供應(yīng)商來(lái)對(duì)零售商的庫(kù)存進(jìn)行管理。所以VMI模式的三級(jí)供應(yīng)鏈的因果關(guān)系圖與傳統(tǒng)三級(jí)供應(yīng)鏈一樣，只是系統(tǒng)流圖有點(diǎn)差異。

2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)2供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)由系統(tǒng)流圖可以知道，VMI模式下的三級(jí)供應(yīng)鏈各成員的訂單直接依賴于市場(chǎng)需求信息，不再根據(jù)自己的銷售預(yù)測(cè)來(lái)訂貨。同時(shí)各上游節(jié)點(diǎn)需要對(duì)下游節(jié)點(diǎn)的庫(kù)存進(jìn)行管理。因此它們的方程式也要進(jìn)行修改。(1)批發(fā)商訂單=MAX(0，零售商銷售預(yù)測(cè)+(批發(fā)商期望庫(kù)存×2-批發(fā)商庫(kù)存-零售商庫(kù)存)/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間)單位：箱/周(2)供應(yīng)商生產(chǎn)需求=MAX(0，零售商銷售預(yù)測(cè)+(供應(yīng)商期望庫(kù)存×3-供應(yīng)商庫(kù)存-批發(fā)商庫(kù)存-零售商庫(kù)存)/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間)單位：箱/周仿真結(jié)果對(duì)比如下圖所示：2