基于CPFR模型供應鏈“牛鞭效應”分析

[摘 要] 牛鞭效應對企業產能與庫存方面的影響很大。在不完全預先需求信息條件下，從CPFR的角度，通過建立模型對供應鏈各節點成員間缺乏對需求預測造成的供應鏈中牛鞭效應進行分析，并提出減少牛鞭效應影響的相應策略。

[關鍵詞] CPFR;牛鞭效應;供應鏈

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2010 . 06 . 040

[中圖分類號]F274;F273.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1673 - 0194(2010)06 - 0097 - 03

“牛鞭效應”一詞最初來源于寶潔(PG)公司，美國寶潔公司發現其產品“幫寶適”的最終市場需求很穩定，但從零售商到批發商的訂貨波動卻很大，而向供應商定購原材料的波動量更加驚人。人們稱這種從供應鏈下游向上游信息傳遞中，產品需求量波動遠遠大于實際市場銷售量波動的現象為“牛鞭效應”。

1 牛鞭效應研究分析及CPFR綜述

從經濟學角度來看，由于供應鏈內成員企業之間戰略性行為相互影響，這些成員企業被假定為理性的“經濟人”，他們的決策也被假定為最優的決策。供應鏈成員之間的這種最優決策組合成為經濟學上所說的“合成謬誤”。也就是說，牛鞭效應是供應鏈內成員企業為實現各自效用最大化而進行博弈的結果。

從委托代理理論來分析，供應鏈上游企業得不到完全的需求信息，因此在對企業的未來需求進行預測時與下游成員企業的實際需求產生偏差，而這種偏差在供應鏈中進行多級放大，最終形成供應鏈內的“牛鞭效應”。

從生產庫存控制優化的角度來分析，由于供應鏈內各級成員在使用庫存應對客戶需求時的反應不同，同時由于產能和生產提前的限制，造成供應鏈內上游企業庫存與下游企業需求之間的偏差，這種偏差的存在，導致上游企業的庫存逐層放大，最終導致“牛鞭效應”。

從需求理論分析來看，由于供應鏈內各成員缺乏協同機制，下游成員企業在不完全需求信息條件下對終端消費者的需求進行預測，造成實際需求與預測需求之間產生偏差，在供應鏈內，這種偏差影響上游成員對下游企業需求的預測，從而造成需求預測偏差在供應鏈內逐層放大，最終形成“牛鞭效應”。

綜上，造成牛鞭效應的根本原因在于供應鏈成員企業之間的協同機制不健全。在不完全預先需求信息條件下，供應鏈各節點成員間缺乏對需求預測的協同性是造成供應鏈中牛鞭效應的一個重要原因。

本文基于CPFR(CoUaborative Planning，Forecasting and Replenishment，協同計劃，預測與補貨)的角度，通過建立CPFR模型對產生牛鞭效應的原因進行分析，并提出減少牛鞭效應影響的相應策略。

CPFR由協同計劃、協同預測和協同補貨3部分組成。CPFR的基本原理就是通過供應鏈內成員企業間信息快速準確的流通來促成產品的快速準確的流通，加強供應鏈成員間的協調互動，提升各成員企業決策的準確性，實現供應鏈的同步化作業。

2 CPRF模型分析

在CPFR模型中，其協同運作分為3個階段:①規劃階段;②預測階段;③補貨階段。規劃階段又包括:協議開發;建立合作計劃。預測階段包括:建立銷售預測;銷售預測的糾正;解決銷售預測中的錯誤;建立訂單預測;訂單預測的糾正;預測錯誤的解決法。補貨階段:生成訂單。

在CPFR模型當中，協同預測是整個CPFR的核心，它通過供應商、制造商、分銷商與零售商一起研究供應鏈內的例外事件，然后根據例外事件發生的概率，并根據需求規劃、預測及補貨的實際資料不斷回饋并進行動態修正，從而提高預測精度。CPFR不是一種新的數學模型預測方法，它是在供應鏈內，實現通過協同研究供應鏈內的例外事件，并共同研究減少例外事件對預測的影響，在供應鏈內實現減少預測與實際訂單之間差距的方法。

在CPFR的實施過程中，可以通過以下4個方面的活動來改善協同預測的績效:

(1)戰略規劃。制定協同關系的基礎原則，決定產品混合及安置，并定期研究發展規劃。

(2)需求及供應管理。在規劃層面設計銷售的消費者需求，并以此設計大單及運輸需求。

(3)執行。準備并發行運訂單，在銷售商層面收取并存儲產品，記錄交易并執行貨款給付。

(4)分析。監督例外事件的規劃及執行活動，匯總監督結果并計算關鍵績效標準，共享信息結果并為不斷改進結果調整計劃。

有效的CPFR項目建立在對電子商務信息及產品數據的高度同步化的基礎上。根據A.T.Kearney的標示圖(見圖1)可以看出，CPFR是處于協同活動第四至第七階段。

CPFR強調的重點在于通過協同來進行執行、需求供應管理、戰略規劃及分析。隨著活動的層次增加，供應鏈內各成員企業的協同性要求越來越高，從CPFR項目中獲取的利益越來越大。

在單層供應鏈中，制造商與零售商的具體分工見表1。在這種分工明確的情況下，供應鏈內成員可以有效地減少供應鏈內的不必要損耗和成本，同時提高客戶滿意度及供應鏈效率。

在分工表中可以看出，制造商-零售商的一級供應鏈當中，供應鏈內成員企業以終端為中心的分工明確，在需要協同運作的任務中，由供應鏈內成員通過事先的合約安排進行協同運作，從而有效地減少了供應鏈內成員的博弈，進而提高了供應鏈效率(參見圖2)。

在CPFR當中，供應鏈內各成員共同進行銷售預測，這樣可以有效地減少由于供應鏈內各成員獨自制定銷售預測帶來的負面影響。由于供應鏈內各成員共同參與了銷售預測的制定，從而有效地考慮了例外事件對訂單預測的影響，從而有效提高了銷售預測精度。

3 減少供應鏈牛鞭效應的策略

(1) 建立信息共享機制。信息的不確定性、動態性、延遲性以及傳遞結構的多重性共同導致了需求信息傳遞的扭曲。建立高效的實時信息共享機制，能有效地避免信息的延遲、動態性以及傳遞結構的多重性所帶來的負面影響，從而有效減少牛鞭效應。

(2)業務集成。供應鏈上下游間的業務實現緊密集成，形成順暢的業務流，可以減少需求過程內在的變動性，從而可以避免牛鞭效應。

(3)提高信息預測手段。對于需求信息的有效預測，可以協助企業更好地對生產、庫存進行管理，降低成本、提高生產效率。

(4)建立戰略伙伴關系。在這種關系中，供需雙方相互信任，相互了解對方的供需情況和能力，避免了短缺情況下的博弈行為，從而降低產生牛鞭效應的機會。

4 結論

本文的主要創新點在于:目前控制牛鞭效應的研究沒有涉及在不完全預先需求信息條件下，在供應鏈各節點成員企業間進行協同預測來減少和預防牛鞭效應。本文立足于供應鏈各節點環節，將不完全預先需求信息整合于協同預測之中，研究探討了如何應用協同預測來減少供應鏈中的牛鞭效應策略，提高企業所處供應鏈的競爭力。

主要參考文獻

[1] 茆劍. 基于Swarm的供應鏈“牛鞭效應”分析[J] .科技管理研究，2005(6):85-88.

[2]黃崇珍，梁靜國.基于需求信息復雜性的牛鞭效應成因及治理探討[J]. 情報雜志，2008(4).

[3] 張瑋，方丹. CPFR模型的研究及實踐[J]. 首都經濟貿易大學學報，2008(3).

[4] 李永祥. 供應鏈庫存管理模型CPFR的實施和應用[J] .商場現代化，2006(4).

[5] Jay W Forrester. Industrial Dynamics: A Breakthrough for Decision Makers[J]. Harvard Business Review， 1958，36(4):37-66.

[6] H L Lee ，V Padmanabhan， S Whang. Information Distortion in a Supply Chain:The Bullwhip Effect[J]. Management Science， 1997，43(4):546-558.