生产计划与控制啤酒游戏实验

实验：“啤酒游戏”实验指导书一、啤酒游戏的假设（1）“啤酒游戏”的供应链只涉及一种商品：啤酒；（2）供应链节点：共5个。

上游4个节点，每个节点代表一个企业；a)最终消费者Consumerb)零售商Retailerc)批发商Distributord)分销商Wholesalere)生产商Manufacturer（3）游戏过程的决策问题：各决策主体（零售商、批发商、经销商和生产商）基于实现自身利益最大化的目标来确定自身每周的定购量。

（4）供应链为直线型供应链，商品（啤酒）与订单仅仅在相邻的两个节点之间传递，不能跨节点。

（5）供应链最上游是生产商，其原材料供应商视为供应链外部因素，并假设原材料供应商的供应能力无限大。

（6）生产商的生产能力无限制，各节点的库存量无限制。

（7）不考虑供应链的设备故障等意外事件。

（8）时间单位：周。

（9）每周发一次订单。

（10）订货、发货与收货均在期初进行。

（第n期初发的货为第n-3期初收到；第n期初发的订单为第n-3期初收到。

）（11）本期收到的货能够用于本期销售。

（12）供货期（提前期）：a)零售商―――消费者：0周b)批发商―――零售商：4周（订单响应期2周，送货时间2周）c)经销商―――批发商：4周（订单响应期2周，送货时间2周）d)生产商―――经销商：4周（订单响应期2周，送货时间2周）e)生产商制造周期：2周（13）除了下游节点向相邻上游节点传递订单信息之外，供应链节点之间信息隔绝。

二、操作流程与规则（一）供应链流程仅仅考虑节点之间的实物流程（啤酒运输）和业务流程（订单传递）。

供应链流程如：图－1所示。

12符号说明：a) 订单：n c O 、n R O 、n D O 及nW O 分别表示消费者、零售商、批发商和分销商第n 期（周）发出的图－1 供应链流程（啤酒游戏）3订单（购买量）；nM O 表示生产商第n 期的生产量。

b) 订单响应量：n R A ≤n c O 、n D A ≤n R O 、n W A ≤n D O 及n M A ≤nW O 分别表示零售商、批发商、分销商和生产商对其下游采购量（订单量）的响应量。

c) 期末库存量：n R I 、n D I 、n W I 及nM I 分别表示零售商、批发商、分销商和生产商第n 期期末的库存量。

d) 期末缺货量：nR S 、nD S 、nW S 及nM S 分别表示零售商、批发商、分销商和生产商第n 期期末的缺货量。

（二）游戏操作流程 1，角色分配包括4个角色：零售商、批发商、经销商和生产商，每个角色1～2人。

各就各位（如图－2） 2，产生消费者需求在任意一周，消费者的需求是随机的，以扑克牌牌面数字表示，由零售商某周初翻出一张牌得到。

3，零售商操作内容a) 翻出扑克牌得到本周的消费者对啤酒的需求量，记录至表－1（消费者实际需求记录表）；b) 移动自己“当前库存”框左边的“运输延迟”框中的全部薄片（即在途货物，前4期订的）至自己的“库存”框；c) 从自己的“当前库存”框中的薄片（啤酒）中，移出相应于消费者需求量的薄片至消费者，若缺货则不移但需记录累计缺货量（表－2，游戏数据记录表）； d) 记录此时“当前库存”框中的薄片数，即“期末库存量”（表－2，游戏数据记录表）；e) 把左边“当前订单”框中的纸片（自己前一期发出的订单）往左边移动一格至“订单延迟”框； f) 基于顾客需求量进行预测，给出自己的订货量，记录（表－2，游戏数据记录表）；g) 用铅笔把该数字（预测确定的订货量）写在纸片（ “易事帖”粘的一面）上，再粘至左边的“当前订单”框（有字的一面朝下）。

至此，零售商完成了本周的操作。

以后各周操作依此类推。

结束之后，描绘“库存～缺货”折线图（图－3）、“预测需求量（订单）”折线图（图－4）。

4消费者经销商零售商批发商生产商当前 库存 当前 库存 当前 库存 当前 库存生产 阶段当前计划 生产量当前运量运输延迟当前运量当前运量运输延迟运输延迟订单 延迟订单 延迟订单 延迟当期 订单当期 订单当期 订单原料图－2 游戏流程示意图（沙盘）物 流商 流4，批发商操作内容a)把自己的“当前库存”框右边的“当期运量”框中的全部薄片右移一格至“运输延迟”框；b)把左边的“当前订单”框中的纸片（自己前一期发出的订单）左移一格至“订单延迟”框；c)把左边的“运输延迟”框中的全部薄片（即在途货物，前四期订的）移动到自己的“库存”框内；d)取出右边的“订单延迟”框内的纸片，基于纸片上的数字，预测、给出自己的当期采购量，记录（表－2，游戏数据记录表）；e)从“当前库存”框中移动相应数量的薄片至“当期运量”框。

若缺货，则不移动，但须记录本期缺货量（表－2，游戏数据记录表）；f)记录“当前库存”框中的薄片数量，即期末库存量（表－2，游戏数据记录表）；g)用铅笔把自己这一期采购量易事帖小纸片上，把小纸片粘到左边的“当前订单”框（有字的一面朝下）。

至此，批发商完成了本周的操作。

以后各周操作依此类推。

结束之后，描绘“库存～缺货”折线图（图－3）、“预测需求量（订单）”折线图（图－4）。

5，经销商操作内容与批发商类似：a)把自己的“当前库存”框右边的“当期运量”框中的全部薄片右移一格至“运输延迟”框；b)把左边的“当前订单”框中的纸片（自己前一期发出的订单）左移一格至“订单延迟”框；c)把左边的“运输延迟”框中的全部薄片（即在途货物，前四期订的）移动到自己的“库存”框内；d)取出右边的“订单延迟”框内的纸片（下游批发商2周前发出的订单），基于纸片上的数字，预测、给出自己的当期采购量，记录（表－2，游戏数据记录表）；e)从“当前库存”框中移动相应数量的薄片至右边的“当期运量”框。

若缺货，则不移动，但须记录本期缺货量（表－2，游戏数据记录表）；f)记录“当前库存”框中的薄片数量，即期末库存量（表－2，游戏数据记录表）；g)用铅笔把自己这一期采购量易事帖小纸片上，把小纸片粘到左边的“当前订单”框（有字的一面朝下）。

至此，经销商完成了本周的操作。

以后各周操作依此类推。

结束之后，描绘“库存～缺货”折线图（图－3）、“预测需求量（订单）”折线图（图－4）。

6，生产商操作内容a)把自己的“当前库存”框右边的“当期运量”框中的全部薄片右移一格至“运输延迟”框；b)把左边的“生产阶段”框中的全部薄片（即新生产的啤酒，前2期计划的）移动到自己的“当前库存”框里；c)把下边的“当前生产计划量”框中的全部薄片（自己前1期发出的计划生产量）上移一格至“生产阶段”框；d)取出右边“订单延迟”框中的纸片（下游分销商2周前发出的订单），基于纸片上的数字，预测、给出自己的当期生产量，记录（表－2，游戏数据记录表）；e)从“当期库存”框中移动相应数量的薄片至右边的“当期运量”框中。

若缺货，5则不移动，但必须记录本期缺货量（表－2，游戏数据记录表）；f)记录“当期库存”框中薄片的数量，即期末库存量（表－2，游戏数据记录表）；g)从备用薄片盒中取出等于当期计划生产量的薄片，放入“当期生产计划量”框中。

至此，生产商完成了本周的操作。

以后各周操作依此类推。

结束之后，描绘“库存～缺货”折线图（图－3）、“预测需求量（订单）”折线图（图－4）。

（三）供应链初始状态（第0期）当前订单、当前库存量、延迟订单、延迟（在途）运输量、当前生产计划量、生产中的啤酒量、消费者需求量、缺货量。

各节点“当前库存”框中初始薄片数量均为12；其它小框（在途货物和订单）中的初始薄片数量均为4；其它参数为零。

三、道具（每小组）（1）台布（1块，1m×3m）（或沙盘）（2）扑克牌（1副）（3）易事帖（4本）（4）铅笔（4根）（5）橡皮（4块）（6）薄片（1000个）（7）备用薄片（生产商新生产啤酒的来源）的存放盒子（1个）（8）游戏数据记录表〔消费者需求记录表（表－1）1张，4个节点游戏数据记录表（表－2）各1张，共5张〕（9）库存～缺货折线图（图－3，4个节点各一张，共4张）（10）需求预测（订单）折线图（图－4，4个节点各一张，消费者实际需求记录一张，5共张）（11）草稿纸若干四、游戏结果分析（一）基本结果分析（牛鞭效应验证）供应链各节点根据自己的游戏数据记录表，绘制自己的“库存～缺货折线图”和“需求6预测（订单）折线图”，并进行对比分析。

游戏的一般结果：每周啤酒市场需求量会有波动，由于零售商、批发商、分销商和啤酒制造商分别独立决策，导致每周各自的库存量和缺货量都有变化。

通常，到游戏结束后，除零售商掌握啤酒市场需求的实际数据，批发商、分销商和制造商分别给出的啤酒市场需求量分析，与实际状况相距甚远。

当得知前4周每周啤酒市场需求量为4个单元/周，参与游戏者均感到惊讶不已，会本能地指责其他厂商采取了错误的策略。

（二）拓展增加库存成本、缺货成本、产品成本、售价、生产成本、运输成本等具体参数值，计算各个节点的利润与供应链利润。

采用这种方式对各小组的绩效进行对比，并分析胜出的原因。

如：假设“剩余库存”每期每件啤酒的储存成本为1元，每期每件累计啤酒需求的成本为2元。

游戏结束后，按此成本标准对整个供应链进行测算，核定总成本并在不同的游戏组之间进行比较，看哪组成绩最好。

某阶段的成本也要与其他组同期比较业绩。

分析优秀小组胜出的原因。

利润计算公式：某节点第t周的利润＝第t周订单响应量×（销售价－采购价或者生产成本）－第t周缺货量×缺货成本－第t期周末库存量×库存成本第t总利润＝ 期的利润注：销售价、采购价、生产成本可以由老师根据当地啤酒市场选定。

五、思考题（1）什么是牛鞭效应？它是怎么产生的？（2）游戏过程中你是怎样进行需求预测的？有什么值得改进的地方吗？你认为预测水平的提高有助于降低牛鞭效应吗？（3）造成订单剧烈波动的原因是什么？如何解决或者缓解这种现象？（4）造成库存（缺货）剧烈波动的原因是什么？如何解决或者缓解这种现象？7附表－18附表－29附图－3角色队员。

10。