沃尔玛供应链的牛鞭效应分析及应对措施研究

目录
引言 (1)
一、供应链及牛鞭效应定义 (1)
（一）供应链相关概念 (1)
（二）牛鞭效应的定义 (1)
二、沃尔玛供应链的牛鞭效应分析 (2)
（一）沃尔玛公司简介 (2)
（二）沃尔玛供应链牛鞭效应的成因分析 (2)
1.需求预测的不准确 (2)
2.批量订货模式加剧牛鞭效应 (3)
3.产品价格的波动 (3)
4.短缺博弈 (3)
5.供应链结构复杂 (3)
（三）沃尔玛供应链牛鞭效应的量化分析 (3)
1.啤酒游戏模型 (3)
2.两阶段供应链模型 (5)
三、牛鞭效应对沃尔玛供应链的影响 (7)
（一）从沃尔玛自身分析 (7)
（二）供应商角度分析 (8)
（三）客户需求方面分析 (8)
四、缓解沃尔玛供应链牛鞭效应的措施 (8)
（一）有针对性地实施天天平价 (8)
（二）运用限额供应规避短缺博弈 (9)
（三）提升预测补货的有效性 (9)
（四）完善配送网络 (10)
（五）有效实施供应商管理库存策略 (10)
五、措施实施的预期效果分析 (10)
结论 (11)
参考文献 (11)
致谢............................................................................................................ 错误!未定义书签。

摘要
随着经济的发展，企业之间的竞争演变为供应链的竞争，供应链各节点的关系更加密切，同时也受彼此的影响较大，容易出现牛鞭效应加大的现象，牛鞭效应的加大给供应链上各个节点的企业带来了很大的危害，生产成本增加、订货数量、库存控制较难、资金周转困难、企业管理的难度增加等等。

沃尔玛连锁超市对供应链的管理模式虽然已非常严格，但其在实际运作上还是避免不了牛鞭效应带来的危害，不断提升供应链运作模式是非常有必要的。

本文首先通过对供应链和牛鞭效应进行概述，对其定义进行分析，再通过对沃尔玛供应链进行成因分析，通过运用啤酒游戏模型和两阶段模型进行量化，从沃尔玛自身、供应商及客户的角度分析了牛鞭效应的影响，并且提出了几点有助于沃尔玛弱化牛鞭效应的措施，最后对所提出措施的实施进行预期效果分析。

关键词：沃尔玛；供应链管理；牛鞭效应；库存
Abstract
With the development of the economy, competition between enterprises has evolve d into competition in the supply chain, and the relationship between the nodes of the supply chain has become closer. At the same time, they are also greatly affected by e ach other, and the bullwhip effect is likely to increase. The increase of bullwhip effec t has brought great harm to enterprises at each node of the supply chain. Production costs have increased, orders have been ordered, inventory control is difficult, capital tu rnover is difficult, and enterprise management has increased. Although the management mode of the supply chain of Wal-Mart supermarket chain is very strict, it still can n ot avoid the harm caused by the bullwhip effect in actual operation. It is very necess ary to continuously improve the supply chain operation mode. This paper first summar izes the supply chain and bullwhip effect, analyzes its definition, then analyzes the ge nesis of the Walmart supply chain, and quantifies it by using the beer game model an d the two-stage model. This paper analyzes the effect of bullwhip effect from the poi nt of view of Wal-Mart, suppliers and customers, and puts forward some measures to help Wal-Mart to weaken bullwhip effect. Finally, it analyzes the expected effect of th e proposed measures.
Keywords:Wal-Mart;Supply chain management;Bullwhip effect;Stock
引言
进入21世纪以来，全球化市场竞争一直加剧，企业和企业之间的竞争逐渐转化为
了供应链与供应链之间的竞争，并且牛鞭效应使供应链管理系统的运作效率低下，供应链中牛鞭效应的加大给供应链上各个节点的企业带来了很大的危害，生产成本增加、订货数量加大、库存控制较难、资金周转困难、企业管理的难度增加等等。

沃尔玛在全球市场发展已有50多年的历史，其先进的发展模式也很值得国内外零售连锁企业的借鉴，沃尔玛对供应链运作模式进行严格的把控，但由于其本身供应链层级结构复杂，供应链各层级节点角色较多，所以即使沃尔玛供应链的发展已经相对成熟，但是在供应链运作的过程中，无论从哪方面研究，本身存在的问题都有可能导致牛鞭效应的产生，并且这一现象是不可避免的，所以研究其供应链中的牛鞭效应具有重要意义。

一、供应链及牛鞭效应定义
（一）供应链相关概念
供应链是制造企业以原材料投入到生产成产品再进行销售，再到分销商或零售商最终到消费者手中的过程。

而如今供应链层级结构变得非常复杂，供应链是围绕一个核心企业，通过对商流、信息流、物流、资金流的操控，从开端采购原材料到制成中间产品再到最终产品，最后通过销售网络把产品送到消费者手中。

供应链是一个由供应商、制造商、分销商、零售商一直到最终用户所连接的具有整个功能的网链结构。

一般来说,供应链上所连接的企业很多,供应链的层次错综复杂，他们都是互相连接，互相影响的[1]。

供应链管理是把各层级结构节点所连接的企业结合起来共同发展，要求各节点企业共同参与供应链运作，参与产品从原材料投入到产品加工再到最终消费者手中的全部过程中去，以此来提高供应链运作效率，满足客户水平，降低总体供应链成本。

供应链所连接的企业很多,供应链的层次错综复杂，他们都是互相连接，互相影响的。

供应链上无论哪一个节点所代表的企业发生需求信息的变化都会影响到上游企业的需求信息。

所以对供应链进行管理要求对整个供应链进行协调控制，使供应链各节点企业密切合作，实现利益最大化。

（二）牛鞭效应的定义
牛鞭效应是对整个供应链运作中需求信息变异放大的一种抽象描述，其基本含义是：供应链的各上游节点企业只根据其相邻的下游节点企业的需求信息来进行自己的生产
或供应决策时，会使需求信息被放大，导致信息失真，存在不真实性的需求信息随着供应链逐级上升，源头供应商所获得的需求信息与实际市场需求信息存在很大的误差。

因为需求变异放大现象的出现，上游节点的库存水平往往高于下游节点的库存水平，在供应链传递中，需求信息逐级放大，出现供应链中需求不匹配现象，所以被形象地称为“牛鞭效应”。

二、沃尔玛供应链的牛鞭效应分析
（一）沃尔玛公司简介
1962年，在阿肯色州的罗杰斯城第一家沃尔玛问世，山姆·沃尔顿成立了第一家沃尔玛，现如今的山姆会员超市就是以他的名字命名的。

沃尔玛以其独特严谨的发展模式，现已成为世界上最大的连锁企业零售商。

沃尔玛的快速发展是零售届的传奇，成为了国内外许多零售企业的榜样。

据调查资料显示，沃尔玛在全球发展已有50多年的历史，沃尔玛的连锁超市分布在了全球16个国家，共开设了8000多家连锁商店，员工数量达到300多万。

沃尔玛具有健全的管理模式，直至今天，沃尔玛仍然坚持天天平价策略，长久保持自己的领头羊地位，沃尔玛也因此获得了“全美最受尊敬的公司”称号。

沃尔玛运用零售配送理论，于1990年逐步创立了自己的物流配送机制，沃尔玛具有先进的卫星网络，足以支持其层级结构复杂的物流配送机制。

沃尔玛之所以能迅速地成长为世界最大的零售连锁企业，与其独具特色的供应链管理是分不开的[2]。

（二）沃尔玛供应链牛鞭效应的成因分析
1.需求预测的不准确
供应链中存在这样一种现象，供应商往往根据下游零售商或者分销商的订货量来作为他们对市场预测的数据，但是零售商和分销商为了能保证具有足够的库存，往往会根据实际的市场需求增加一些订货量来保证自己的库存，但是消费者的需求难以准确把控，零售商只能通过预测来确定订货量，所以这样往往会比实际需求订购更多的产品，导致库存积压。

零售商向批发商订购更多的货物，而批发商也为了能保证供货往往也会进行一些库存积压，以此类推，逐渐放大了客户的需求，产生了需求变异现象，从而导致了牛鞭效应的产生[3]。

深圳沃尔玛山姆店在销售格力空调时，历史月销量最高为100台，而对于2018年的高温预测情况，在即将到来的炎热夏季，沃尔玛山姆店为了能保证销售时不出现缺货现象，向总部订货时增加了10台订货量，总部出于同样的考虑向格力公司订货时将订
货量变为了120台，格力公司为了能保证沃尔玛总部的需求，会按照大于120台订货数量进行生产，已达到沃尔玛总部的需求，订货数量出现逐级增加现象，导致了“牛鞭效应”。

2.批量订货模式加剧牛鞭效应
沃尔玛采取的是总部统一采购模式，为了防止总部频繁的处理订单不易操作，往往是下游各连锁超市根据自己的库存以及客户需求，向总部进行周期性批量订货，而下游连锁超市为了能保证自己的供货往往会订购比实际需求更多的商品，来保证自己的库存，这样的情况加大了牛鞭效应[4]。

3.产品价格的波动
沃尔玛连锁超市偶尔采取的折扣现象很容易产生库存不足，并且还会受到周边意外情况的影响，导致某一产品出现库存过多或过少现象，所以超市在做出价格或者数量折扣之前要比真实需求准备更多的库存，以应对某一商品销量较大产生的缺货现象，所以沃尔玛各连锁超市为了减少这种缺货现象的发生，往往会在此之前订购大量的产品作为储备，但这给总部采购人员造成了需求变大的假象，总部人员会认为是由于需求增加导致订货量增加，往往会订购更多的商品以满足各个门店的需要，这种行为加剧了牛鞭效应 [5]。

4.短缺博弈
短缺博弈现象是针对某类特殊商品、季节性商品或者稀缺商品而言的，此类商品可能会出现沃尔玛所对应的供应商由于某种情况不足以满足下游所有企业的需求时，会根据下游零售商的订货情况进行比例分配。

这时候为了能获取尽量多的产品，他们往往会估计加大订货量，一般会超出自己实际的需求，但面临需求突然减小时，库存会面临积压现象，因此导致了牛鞭效应的发生。

5.供应链结构复杂
供应链是各个代表不用角色的节点所组合而成的一种链结构,链式结构中每个节点都代表了承担不同角色的企业。

各个节点互相连接形成一个链式结构。

一般来说,供应链所连接的企业很多,供应链的层次错综复杂，他们都是互相连接，互相影响的。

无论哪一个节点发生需求信息的变化都会影响到上游企业的需求信息。

而需求信息逐级传递的过程中会经历或多或少的需求变化，在逐级传递时都会经过放大现象，导致信息失真，所以导致源头节点和最终节点的需求会产生明显的变化，最终产生牛鞭效应[6]。

（三）沃尔玛供应链牛鞭效应的量化分析
1.啤酒游戏模型
20世纪60年代麻省理工学院将啤酒游戏模型设计成的一个课堂游戏。

啤酒游戏是
模拟实际供应链组织运行的游戏,运用生产和销售单一品牌的啤酒产销系统，这个啤酒游戏模型就是为了展现出牛鞭效应的存在。

在这个游戏模型中共有五个角色：制造企业、分销商、零售商、批发商、最终用户。

在此游戏经营中由零售商、批发商和制造商每周进行一次啤酒订购。

批发商根据零售商的订购数量确定其向制造商的订购数量，制造商根据批发商的订购决定其生产数量。

在这一过程中，每一级的订购数量都会使需求发生微小变动，并且越往上游波动越明显，以此产生的牛鞭效应也就越明显[7]。

在下列啤酒游戏模型中，设定批发商运用卡车每周送货一次，每笔订单平均经过四周才能收到货。

假设啤酒具有固定的销售量，每周约卖出4箱，零售商保持12箱啤酒作为库存，批发商的订购是以卡车计算，每周订4卡车啤酒，并保持12卡车的啤酒作为库存。

以表1为例，表1表示了零售商前八周模拟运营的情况，通过图表可以看出随着销售量的增加，其订货量也在不断的增加。

表1 零售商模拟运营数据
Week销售量(箱)到货量(箱)库存量(箱)订货量(箱)
w1 4 4 12 4
w2 8 4 8 8
w3 8 4 4 12
w4 8 5 1 15
w58 7 0 16
w6 6 6 -2 16
w7 5 5 -2 16
w8 5 5 --- 24
表2 批发商模拟运营数据
week 送货量(卡车) 订单量(卡车) 库存量(卡车) 订货量(卡车) w6 4 ↑0 20
w8 5 ↑--- 30
w9 6 ↑--- 30
w10 8 26 --- 40
week 送货量(卡车) 订单量(卡车) 库存量(卡车) 订货量(卡车) w11 12 ↑--- 40
续表2 w12 ↑60
w14~15 ↓60
w16 55 0+ 0
w17 60 0+++ 0
在表2中，通过模拟批发商运营数据可以看出，由于一批货物需要花费四周的时间才能到达上游供应商，当市场需求产生微小变动的时候，零售商会第一个突然增加其订购量，并在第9周左右到达定购的巅峰。

此时无法准时送达是因为批发商和制造商那里出现了缺货，但由于零售商并不知道上游已经出现缺货现象还继续增加了订购量[8]。

因此造成了供求关系不平衡的情况，在市场需求增加的同时，批发商无法准确的根据市场需求调节自己的库存，会导致供不应求的现象出现；在市场需求减少时，批发商也不能够及时的减少订单量，由此出现供过于求的情况。

在这个过程中，很明显的体现出牛鞭效应带来的影响。

通过啤酒游戏模型可以看出牛鞭效应是真实存在的，仅仅根据啤酒这一项产品在一条供应链上的模拟就可以看出牛鞭效应的影响，因为市场需求这一小幅的波动，经过整个系统的运作，使得上游的订购量大幅度增加，通过啤酒游戏模型可以对沃尔玛供应链的牛鞭效应进行形象的模拟分析，可以很明显的展示出沃尔玛供应链的牛鞭效应的存在。

沃尔玛供应链的层级结构复杂，供应链上各个节点都会受到牛鞭效应不同程度的影响，要想使企业减少牛鞭效应的影响，就需要有针对性地采取措施来缓解牛鞭效应。

2.两阶段供应链模型
（1）模型简介
假设此模型中需求预测和交货时间是引起牛鞭效应的主要原因，对于一个供应链网络，我们可以将其划分成一对一供应的关系，在接下来的两阶段供应链模型中，为了可以使模型更好的实施，我们假定供应链上只有沃尔玛及对应的一个供应商。

运用两阶段供应链模型我们不仅要证明牛鞭效应的是真实存在的，同时也可以在一定的限制条件下得出牛鞭效应的增大或减小，明确得出牛鞭效应的影响条件。

在此，我们将牛鞭效应进行量化描述为：在整个供应链中，上游企业面对的需求波动（方差），要大于下游企业所面对的需求波动（方差），这是两阶段供应链模型研究和分析的基础。

在这个简单的两阶段模型中，沃尔玛下游连锁超市在时间t向总部采购部
门下达S t 的订单。

在发布订单后,下游各连锁超乎为了能满足客户的需求D t ,需要对客户的需求进行预测。

现假定客户需求服从正态分布，并且可以被看成是一组随记变量，利用一阶自回归模型进行预测。

则客户需求满足下列公式：
D t =μ+ρD t−1+εt
在此公式中，μ代表非负常量，ρ代表系统自相关参数（满足|ρ|<1），εt 代表各阶段相互独立的随记变量，并且服从均值为0，方差为σ2的正态分布。

由上述公式，可知：
E （D t ）=E （μ+ρD t−1+εt ）
Var （D t ）=Var （μ+ρD t−1+εt ）
计算得：
E （D t ）=μ1−ρ Var （D t ）=σ2
1−ρ2
当ρ=0时，客户需求D t 服从均值为μ，方差为σ2的正态分布。

假定下游各连锁超市采用的是（r ，R ）最小最大库存管理法，也就是假设每次各下游连锁超市订货的数量恰好可以让库存达到目标水平。

另外假定面对一个固定的交货提前期L ，下游连锁超市在初期T+t 收到期末t 发出的订货。

在任意时间t ，假设y t 为随t 变化的需求期望估计值和标准差估计值的函数，满足表达式：
y t =LD +m √LR t
在此公式中， D 代表需求期望的估计值， m 代表概率分布值,R t 代表标准差的估计值，L 代表提前期.
Var （S t ）
Var （D t ）≥1+(2L n +2L 2
n 2)（1−ρn ） 此公式为牛鞭效应的近似量化分析式，公式的含义为生产商面临的需求波动（方差）与零售商面临的需求波动（方差）的比值。

（2）实证分析
对于牛鞭效应的量化分析式，对L 赋予1,3,5等值计算得出不同的预测样本n 所对应的牛鞭效应的值如下表3。

对于预测样本为1时，L 为1时所对应的牛鞭效应的值为5.000，L 为5时所对应的牛鞭效应的值为61.000；预测样本为10时，L 为1时所对应的牛鞭效应的值是1.220，L 为5时所对应的牛鞭效应的值为2.500。

以此可以看出不同预测样本下，将订货提前期赋予固定值后得出来牛鞭效应的值。

订货提前期越大，牛鞭效应的值也会随之增加，可见牛鞭效应受订货提前期的影响，而对于沃尔玛这个零售企业来说，难免会受到订货提前期的影响，并且在多数情况下，客户需求也是很难进行预测的。

通过运用两阶段供应链模型，既可以定性地分析沃尔玛供应链中的牛鞭效应，又可以定量地分析牛鞭效应，带入相关数据可以很明显的看出牛鞭效应增大或是减小的情况。

表3 通过计算不同的预测样本n所对应的牛鞭效应的值
n值牛鞭效应BE的值
L=1时L=3时L=5时
1 5.000 25.000 61.000
2 2.500 8.500 18.500
3 1.889 5.000 8.889
4 1.62
5 3.625 6.625
5 1.480 2.920 5.000
6 1.389 2.500 4.056
7 1.327 2.224 3.449
8 1.281 2.031 3.031
9 1.247 1.889 2.728
10 1.220 1.780 2.500
三、牛鞭效应对沃尔玛供应链的影响
（一）从沃尔玛自身分析
沃尔玛的下游连锁超市分布在世界各地,所以它必须有一个严格高效的运输网络，以保证产品可以及时送达各个区域，货物从配送中心发出到目的地总会需要一定的时间，我们称之为时滞，相应的提前期越长，产品到消费者的过程越长，提前期越长，就代表各个连锁超市的仓库就要保持很高的库存,这肯定带来牛鞭效应的现象。

沃尔玛在中国大陆的发展并不是太完善，因为市场开拓较晚，并没有设置大型的配送中心，仅在天津和深圳两个地方设有配送中心，但沃尔玛超市及山姆会员商店遍布在沈阳、天津、北京、南昌、成都、深圳、广西，严重影响了库存周转，不能做到及时补货，沃尔玛原有的物流优势得不到发挥，订货提前期延长，受牛鞭效应的影响，无疑会加大运输成本。

沃尔玛的食品供应链是最难以控制的，因为对于食品供应链来说，不可避免的会出现难以储存的现象，部分食品是需要每日供货更新和下架，需要很精准的对库存进行控
制，并且由于季节变换导致可供应的商品不同，以此带来一些管理上的难题，食品供应链生产环节较多，可储存期较短，对运输的要求也是非常的高 [9]。

（二）供应商角度分析
沃尔玛拥有多家供应商，而且沃尔玛对供应链运作进行严格要求，所以它要求供应商必须对自己的需求做出快速的反应，供应商需要在几天之内就对库存进行补充，甚至像牛奶、蔬菜、水果这种日常消耗品要求供应商做到每日进行补充，更新展销品。

对于季节性的商品，供应商需要在淡季和旺季及时合理的补充沃尔玛的库存，避免出现库存积压或者库存不足的现象出现，对于保质期足够长的食品来说，也要严格的对其进行定期补货。

对于电器等商品，要求供应商做好售后服务。

如果供应商没有做到及时补货，会导致沃尔玛库存不足，从而延长交货时间，以此扩大需求信息，产生牛鞭效应，并且会影响客户满意度，影响公司利润。

（三）客户需求方面分析
客户需求分为多个方面，有每日必需品，假日需求品，季节性需求品，偶然需求品等等，对于每日必需品，客户对这类商品的需求是最稳定的，所以沃尔玛公司对于这类商品也较容易预测，出现牛鞭效应的几率要小一些，对于难以把控客户需求的商品来说，容易出现库存积压和货物短缺的现象，因为这类商品的需求预测比较困难，很容易引起牛鞭效应，并且客户的需求得不到满足很容易出现客户不满意现象，对公司的影响也是很大的。

客户的需求越稳定的话，需求预测越容易把控，所以牛鞭效应现象就不会太明显，如果客户的需求不稳定，对于需求预测就很不准确，容易造成信息失真，所以客户的需求变动大的话牛鞭效应也会越大[10]。

四、缓解沃尔玛供应链牛鞭效应的措施
（一）有针对性地实施天天平价
沃尔玛实施“天天平价”策略本身就会造成比同行业较低的利益，从20世纪70年代到21世纪，沃尔玛的营业额由3000万元到营业收入高达2688亿美元，收益由121万美元到90亿美元，但收益率的变化不是太明显，由3.90%到3.50%，虽然看起来营业额的收益有显著的提升，但是所获得的利润并不是太好。

直到今天，沃尔玛仍坚持天天平价策略，长久保持自己的领头羊的地位[11]。

沃尔玛之所以能在零售企业所在的市场中一直坚持“低价”的原则，是因为它严格
的对成本进行控制。

沃尔玛的采购团队为了维护公司的核心价值观，在采购谈判过程中对成本进行严格的控制，“天天平价”策略的实施必须从源头上控制成本。

但沃尔玛对供应链的研究方向不应该是传统意义上的节省成本，也不能因为“天天平价”这一策略大量压缩自身的营业收入。

沃尔玛公司应该以提升供应链为中心，以此来扩大公司收益，改善和提升供应链的每一个环节，打造稳固的供应链基础设施[12]。

在沃尔玛连锁超市现行的会员制度基础上，在每个顾客每次消费后积分的同时，记录购买的产品数据并加以分析，有针对性地实施天天平价，将客户购买频率较高的产品进行科学的精确的分析，有针对性地为特定顾客制定专属优惠，以短信、建立微信折扣交流群的形式告知，既提高了客户的吸引力，让客户体验更人性化的服务，以此不仅提高营业额，也可以有针对性地进行批量订货，尽量缓解牛鞭效应的影响。

与合作企业建立信息交互链，将供应链触须延伸到双方企业的各个环节中去，有效的优化供应链。

（二）运用限额供应规避短缺博弈
短缺博弈现象是针对某类特殊商品、季节性商品或者稀缺商品而言的，此类商品可能会出现沃尔玛所对应的供应商由于某种情况不足以满足下游所有企业的需求时，会根据下游零售商的订货情况进行比例分配。

对于作为零售企业的沃尔玛来说，所销售的产品种类繁多，部分商品容易出现缺货现象。

沃尔玛与宝洁建立的“宝玛模式”，使得沃尔玛与宝洁之间产生了密切合作，据2016年统计显示，宝洁725亿元的销售额中，有8%来自于沃尔玛；在沃尔玛2688亿元的销售额中，有3.5%来源于宝洁产品的收益。

针对容易出现缺货的稀缺商品，如深受大众喜爱的SK-Ⅱ、Olay，沃尔玛要求宝洁改变传统的依照订货数量按比例分配的模式，与宝洁建立限额供应，要求宝洁在生产的产品不足以满足下游企业的需求时，根据下游企业以往的订货数量、销售量、销售额三项因素进行限额供应，并且针对此类商品的退货采取惩罚措施，保证限额供应的顺利实施，此种方式可以将稀缺产品较合理的分配给下游企业，下游企业不用在夸大自己的订单量来保证需求，以此规避短缺博弈现象，从而可以在一定程度上缓解牛鞭效应。

（三）提升预测补货的有效性
协同规划、预测补货（CPFR）是整个供应链中的合作伙伴通过一系列预测数据和实际数据进行实时交换，进而足以使供应链各成员之间对供应链运作进行检测，以便遇到紧急情况时，各供应链成员可以及时进行处理，保证供应链正常运转[13]。

沃尔玛可以将自己先进的卫星通信网络运用到各个地区的配送中心，配送中心可以实时监测各下游连锁超市的库存情况，监测需求变动带来的库存变化，做到及时补货，。