从信息共享角度探讨牛鞭效应

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1、从信息共享角度探讨牛鞭效应从信息共享角度探讨牛鞭效应1.引言牛鞭效应是指供应链上对供应商的订货量的方差大于销售量，且这种波动沿供应链向上游扩大的现象。牛鞭效应使供应链中库存成本增加，企业利润减少，一直是供应链管理中的一道难题。所以，对牛鞭效应的形成机理和削弱方法进行研究具有十分重要的现实意义。国内外学者对牛鞭效应的研究已有60多年的历史。20世纪50年代Forrester（1961）首先都阐述了“牛鞭效应”，并指出这一效应源于产业动态性或产业组织随时间变化的行为。Sterman（1989）在一个库存管理的实验

2、中分析了“啤酒分销游戏”中的“牛鞭效应”，将其解释为参与者的“系统性非理性行为”或者“对于反馈的错误感知”。Dejonckheere，Disney，Lambrecht和Towill（2003）用控制系统工程来测度“牛鞭效应”，发现需求偏差在信息共享情况下呈线性递增，在非信息共享情况下呈幂级数递增。赵小惠（2004）、余国锋（2008）等人分析了供应商的库存博弈，但没有利用博弈论研究牛鞭效应的成因及对策。汤向东（2009）将博弈论与契约理论、委托-代理理论结合起来对牛鞭效应进行了经济学理论分析，给出了经济学解释

3、，但没有结合供应链成员的情况对各种不同战略组合下局中人的收益进行详尽分析，也没有在博弈论分析的基础上提出实现信息共享、弱化牛鞭效应的措施。本文尝试从信息共享角度对牛鞭效应进行分析，运用博弈论分析供应链成员间不能达成信息共享而增大牛鞭效应的原因及其削弱方法。本文从供应链成员间相互合作、信息共享入手，分析了成员完全信息静态博弈的解，从一个新的角度看待牛鞭效应，并在此基础上对症下药，通过改变博弈状况来探讨从信息共享角度削弱牛鞭效应的方法。2.信息共享对牛鞭效应的削弱作用供应链中产生牛鞭效应的原因是多方面的，受需求预

4、测和库存管理方法、价格波动、交货周期、批量订货、经济波动与预期性订货等因素影响，其中一个主要的原因就是需求信息在从下游向上游的传递过程中受到扭曲，上游企业不了解客户需求，而在订单的基础上又增加了大量安全库存。所以在削弱牛鞭效应方面，客户需求信息是供应链各类信息中最重要的信息，可以以客户需求信息共享为例，探讨信息共享对牛鞭效应的削弱作用。而客户需求信息共享对供应链中牛鞭效应的削弱作用可以通过建立模型、进行计算来度量。2.1需求信息不共享时的牛鞭效应通过建立客户需求、订货点、订货量的模型，可以求出订单方差和需求方

5、差之比，以此来衡量牛鞭效应的大小。（1）客户需求设零售商在第t期面对的消费需求为D??d????D????，其中d为非负常量；??为第tt??1t2t期需求与第t-1期需求的自相关系数，????1；??为误差项，????N(0,??)且各期间相tt互独立。（2）订货点设从下游零售商、分销商至上游依次为供应链的第1级，第2级，……，第n级。假设供应链各级企业都采用连续性检查的固定订货点、最大库存策略时，当发现库存降低到订货点水平时，开始订货，订货后使最大库存保持不变。供应链上第k级在第t阶段的订货点为kkkW?

6、?LD??zLS（1）tktktkk其中，L为供应链第k级和第k+1级之间的提前期，D和S分别为需求期望和标准kttz差的估计值，为保证供货的服务水准系数。若采用移动平均法进行预测，即取前p期需求量或订货量的平均值作为本期需求期望估计值，则t??1D??ii??t??p1D??（2）tpt??112(D??D)??iii??t??p1S??（3）tp??1tk??1q??ii??t??p??1kD??（4）tptk??1k2(q??D)??iii??t??p??1iS??（5）tp??1k??1其中q为供应链

7、第k-1级向第k级的订货量。i（3）订货量只考虑零售商与其供应商这两级，零售商的订货量为本期与上期订货点之差再加上上期的需求量所得的值，即111q??W??W??D（6）ttt??1t??1将（1）式、（2）式代入（5）式得：11111q??(LD??zLS)??(LD??zLS)??Dt1t1t1t??11t??1t??1t??1t??2DD????iii??t??pi??t??p??111??L??L??zL(S??S)??D111tt??1t??1ppLL1111??(1??)D??D??zL(S??S

8、)（7）t??1t??p??11tt??1pp（4）牛鞭效应求零售商订货量的方差为2????2L2L1p21111Var(q)??1??(??)(1????)Var(D)??zLVar(S??S)t1tt??1????2pp????（8）零售商的订货方差与客户需求之比为12112Var(q)2L2LzLVar(S??S)pt1tt??111??1??(??)(1????)??2Var(D)ppVar