第一章 绪论
1.1 本文研究背景
供应链系统是由原材料供应商、制造商、分销商、零售商以及最终用户组成的一个功能网络系统，其融合了物流、信息流、资金流三大基本流，是经济系统的重要组成部分。它不仅仅是一条连接最初原材料加工生产环节到最终产品消费环节的物料链，更重要的是通过合理的供应链运作管理可在资源配置、产品生产制造、分销以及消费等各个环节上实现价值增值，因此供应链系统也是经济系统中最重要的增值链[5,6]。然而，市场的全球化趋势、竞争的日益加剧以及经济社会环境的复杂多变性，使得供应链系统呈现出高度的复杂动态性，传统的供应链管理已不再适应当前瞬息万变的市场需求。一方面，市场消费需求的多样性和易变性对企业生产管理的灵活性提出了更高的要求，也使得企业的各项生产经营活动随市场需求的变动而处于不断调整更新状态。另一方面，由于市场竞争的加剧，经济环境的干扰，供应链系统内部节点企业间存在着复杂多变的利益冲突关系，各企业间的生产运作相互制约、相互影响，并通过供应链系统中的供需关系得以体现。因此，供应链系统呈现出复杂系统的许多基本特征，例如非线性和非平衡性、开放性、多样性、动态性、整体性等，并且由于节点企业之间的相互作用，供应链系统往往涌现出一定的整体动态演化行为模式[7,8]。此外，生产要素的分布不均，信息传递的不同步性和不确定性等等，都增加了供应链系统的复杂性和管理难度。需求信息在从下游终端客户沿供应链向上游原材料供应商传递的过程中，受各种因素的影响，供应链成员间无法有效地实现信息交流与共享。需求信息被不断扭曲并呈逐级放大趋势，具体体现在需求信息沿供应链传递过程中的误差波动放大现象上，这便是供应链系统运作中普遍存在的“牛鞭效应”现象。
牛鞭效应的存在不仅导致需求信息的失真，使得供应链上游节点企业无法准确把握市场需求信息，扰乱了正常的企业生产计划，降低了企业应对市场需求波动的能力，而且往往造成库存积压或者不足，使得整个供应链运作失调，导致企业运作成本的增加，客户服务水平的降低，并且还会增加企业管理风险以及供应链实体间的道德风险等等。牛鞭效应自其概念提出以来，已经成为供应链管理实践与理论研究的关注热点。面对时刻变化的经济环境以及日益激烈的市场竞争，加深对供应链牛鞭效应的产生条件、影响因素以及演变机理的研究，加强控制牛鞭效应的应对策略以及方法的研究和运用，缓和牛鞭效应对企业的冲击，对于提升供应链效益、增强企业竞争力、防御外部冲击、实现经济的健康稳定发展有着重要的现实意义。
1.2 本文研究的目的和意义
1.2.1 研究目的
通过实施供应链管理来提高企业绩效、增强企业竞争力已经得到了广泛的实践与认可。然而，作为一个功能网络系统，供应链的管理效果、运作效率不仅受到各节点企业运作模式、管理策略方法的影响，还受到供应链网络拓扑结构以及供应链所处社会经济环境等诸多因素的影响。另一方面，供应链管理又不能脱离市场这个经济环境，而市场需求信息的获取和应用的及时性和有效性又在很大程度上决定了供应链管理的成败。正如上文所述，需求信息扭曲传递的牛鞭效应会给供应链系统的运作与管理带来一系列的负面影响，而其中最直接的影响作用往往表现在企业库存状态的波动上。作为供应链管理核心环节的供应链库存管理将传统的企业库存管理概念延伸到供应链系统中，从供应链的系统角度出发，通过对链中所有节点企业库存进行计划、控制和协调，从而满足市场需求，削减企业以及整个供应链系统的库存管理成本，实现供应链系统的整体优化。其中，对供应链系统各环节的库存控制至关重要，实施库存控制策略的目的在于将各阶段不合理的库存量控制在最小限度内：一方面降低冗余库存量，从而减少资源闲置与浪费；另一方面又要保证一定的安全库存量以防止由于短期需求增加而造成的存货短缺损失。通过这两方面的综合权衡以实现系统库存成本的降低和企业市场反应能力的提升。而现实中，供应链内各节点企业都有自己的库存控制策略，这些策略不仅各不相同，而且出于自身利益或者竞争需要，企业库存策略往往相互封闭，导致市场信息流通的阻塞，从而不可避免地产生需求信息的扭曲以及变异放大现象，导致牛鞭效应。因此，在一个供应链网络系统中，如何设计有效的库存策略、实施库存控制管理？造成库存水平波动的牛鞭效应的主要因素是什么？库存系统集成化控制管理对牛鞭效应的负面影响的抑制效果如何？这些都是供应链网络系统库存控制尚需解决的问题。
第二章 相关理论及文献综述
供应链系统的有效运作受到系统资源配置、企业间合作竞争关系、信息交流等诸多因素的影响和制约。由于牛鞭效应的存在，导致企业对市场需求变化的过激反应，越是位于供应链的上游，终端需求波动影响效果越明显。这种由于需求变异放大现象造成的企业过激反应对制造型企业以及相关经济系统的正常运作极其有害，往往导致一系列的供应链低效运作连锁反应，例如库存积压或不足、生产计划频繁波动、生产资料的不合理配置和浪费、生产运作成本增加、企业抵御风险能力降低等等。自从牛鞭效应概念提出以来，其作为供应链管理的核心问题之一，受到人们的广泛重视，对其研究一直是理论学术界和企业界的关注焦点。
2.1 供应链牛鞭效应的研究进展
关于供应链管理(SCM)理论的起源，各学者的看法并不一致。但通常认为 SCM 主要从两个方面发展起来[9]：一个是建立在 Forrester 教授的产业动力学研究工作基础之上[10]，跟随企业实体分销和运输理论的发展而发展；另一个是建立在 Heckert, Miner(1940)和 Lewis(1956)的研究[11,12]基础之上，随着分销和物流成本的研究而发展。虽然这两个发展方向的路径和研究方法各不相同，但它们有一个共识点：作为一个功能系统，供应链的有效运作受到多方面因素的制约，例如组织结构、信息渠道、行业特征等，其中单个企业的发展并不能保证系统整体效率的提高。自从 1961 年 J. W. Forrester 教授在其研究著作《Industrial Dynamics》[10]中描述牛鞭效应现象、提出相应概念以来，人们意识到牛鞭效应是造成供应链系统低效运作，影响其经济效益表现的诸多原因中最重要的主导因素。随后，麻省理工学院 Sterman 教授著名的啤酒销售流通试验[13]揭示了：供应链中各节点企业之间信息不对称、需求状况的错误估计以及片面追求企业自身利益最大化是造成需求信息传递失真的主要原因。同时该研究指出，为了削弱牛鞭效应、降低它对企业运作带来的影响，提升供应链管理者的系统化思考能力和运营策略制定能力是必不可少的。此后国内外学者就供应链牛鞭效应问题展开了大量的研究，所涉及的领域从管理学科逐渐扩展到自然科学、计算机科学、系统科学等领域。由于牛鞭效应的成因众多，传播机理复杂，并且作用效果涉及供应链系统运作的方方面面，目前还没有对牛鞭效应的统一定义，但学术界和企业管理界普遍接受的牛鞭效应定义是由 Lee 等人[14]提出的：牛鞭效应描述的是在一个供应链中，供应商收到的订单量相对于终端顾客的需求量具有更大的方差，即需求信息扭曲现象；同时，需求信息误差在沿供应链向上游节点企业传递过程中会逐级放大，具体体现在方差放大现象上。这种需求信息的扭曲放大效应广泛地存在于各类生产领域和经济系统中，为企业的生产运作管理和经济系统的稳定发展带来一系列的负面影响。
第三章 信息共享机制对供应链牛鞭........... 32-55
3.1 引言.......... 32-33
3.2 含信息共享机制的供应链库.......... 33-34
3.3 信息共享受限下基于库存水平波动状.......... 34-44
3.4 信息共享受限下基于库存状态预测.......... 44-54
3.5 本章小结.......... 54-55
第四章 供应链运作时滞对库存网络系统..........55-64
4.1 引言.......... 55-56
4.2 含运作时滞的供应链库存网络.......... 56-57
4.3 固定时滞的库存控制策略设计.......... 57-58
4.4 牛鞭效应控制效果对库存策略参数.......... 58-63
4.5 本章小结.......... 63-64
第五章 供应链系统内外不确定性影响..........64-83
5.1 引言 ..........64-65
5.2 含内外不确定性因素和动态时滞.......... 65-67
5.3 基于时滞的库存网络系统鲁棒.......... 67-75
5.4 基于牛鞭效应视角的供应链..........75-82
5.5 本章小结 ..........82-83
结论
供应链管理已经成为世界性的重要管理研究课题，对企业的生存与发展起着至关重要的作用。加深对牛鞭效应的形成条件、影响因素、演变机理以及动态特征的研究，加强牛鞭效应的应对策略及方法研究，对于提升供应链效益、增强企业竞争力、防御外部冲击、实现经济的健康稳定发展有着重要的理论意义和现实意义。然而目前有关供应链牛鞭效应问题的研究以定性分析为主，定量分析较少；已有的定量分析
