從自動控制理論看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列的第一篇文章從自動化理論看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)——開篇，從控制論引出自動化理論可以在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的各個領(lǐng)域有應(yīng)用；第二篇文章從自動化理論看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)——閉環(huán)控制介紹了自動化理論最重要的是閉環(huán)控制理論，包括反饋（正反饋、負(fù)反饋），以及反饋的時滯帶來的影響。第三篇文章第五項修煉中的閉環(huán)原理、第四篇文章第五項修煉中的閉環(huán)原理（二）借用第五項修煉這本暢銷書中對正反饋、負(fù)反饋，閉環(huán)的時滯來介紹閉環(huán)控制原理可以在多個領(lǐng)域應(yīng)用的案例，來介紹自動控制理論可以應(yīng)用于管理的方方面面。

本文主要是通過正反饋（不斷增強的回饋）、負(fù)反饋（反復(fù)調(diào)節(jié)的回饋）和時延的原理來分析供應(yīng)鏈管理的。

初識供應(yīng)鏈管理

真正學(xué)習(xí)供應(yīng)鏈?zhǔn)?003年加入i2，開始學(xué)習(xí)供應(yīng)鏈管理的知識，但在這之前，還在上大學(xué)的時候，有一本書《第五項修煉》的第三章《從啤酒游戲看系統(tǒng)思考》，介紹了供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域一個非常知名的游戲“啤酒游戲”，是在上個世紀(jì)60年代麻省理工的斯隆商學(xué)院，開發(fā)的桌面游戲，通過這個游戲來揭示了供應(yīng)鏈管理的牛鞭效應(yīng)。這是我第一次了解供應(yīng)鏈管理的相關(guān)知識。

這個案例的啤酒供應(yīng)鏈，有三種角色：制造商、批發(fā)商和零售商。在受到一個事件的影響后，形成啤酒銷量的增加后，后續(xù)的決策經(jīng)營導(dǎo)致零售商、批發(fā)商、制造商的訂單擴大，帶動系統(tǒng)增加生產(chǎn)量最終形成庫存增加，需求波動大的牛鞭效應(yīng)。這個事件的發(fā)生過程簡單概括為：銷量增加——為了保證庫存增加訂單——收獲時間滯延——繼續(xù)增加訂單——滯延交貨——庫存增加。

以零售商為例介紹：

基本情況：零售商每周銷量是4箱啤酒，保持12箱啤酒的庫存，啤酒采購提前期是4周（提交訂單4周后，收到啤酒的訂單），每周訂單是4箱。

第二周：啤酒的銷量突然增加到8箱啤酒，庫存變?yōu)?箱，為了保證后續(xù)庫存能有12箱，訂單提高到8箱。

第三周：啤酒的銷量還是8箱，此時庫存變?yōu)?箱，修正未來庫存為16箱，于是訂單提高到12箱。

第四周：因為庫存耗盡，將訂單提高到16箱。

第五周：但已經(jīng)沒有庫存，訂貨16箱。

第六周：開始有人提前登記，預(yù)定啤酒。訂貨16箱。

第七周：又訂貨16箱。

第八周：訂貨24箱。

零售商的需求波動，導(dǎo)致批發(fā)商的需求增加，批發(fā)商庫存耗盡，于是出現(xiàn)延遲交付，進而加劇了零售商的斷貨，而斷貨又會增加訂單。

按照這個模式，看一下第9周零售商的庫存。

零售商第九周庫存

第14周零售商的庫存

零售商第十四周庫存

第17周零售商的庫存

零售商第十七周庫存

第24周零售商的庫存

零售商第二十四周庫存

觀察零售商的庫存，在需求波動后，隨著時間，庫存數(shù)量會有一個較大的波動。零售商庫存的波動非常類似于自動控制理論中的發(fā)散圖。

這樣的發(fā)散系統(tǒng)，在控制原理中，就是出現(xiàn)了正反饋（不斷加強的反饋）。

從自動化原理看啤酒游戲的零售商

從零售商的庫存水平，從第一周開始到第二十四周，庫存的數(shù)量的變化，非常類似于控制理論中的發(fā)散系統(tǒng)（正反饋）。對于經(jīng)營而言，發(fā)生正反饋不是零售商希望看到的，庫存增加（成本高），負(fù)庫存（延遲交付的產(chǎn)品）會降低用戶的服務(wù)水平。所以庫存的振蕩，是零售商希望避免的。

如何避免庫存的發(fā)散呢？

而根據(jù)控制理論，發(fā)生正反饋是因為反饋周期與執(zhí)行周期同頻。為了讓系統(tǒng)變得收斂，最簡單的就是調(diào)節(jié)反饋頻率。對于零售商，最簡單的方式，就是調(diào)節(jié)交貨提前期。通過改變提前期來讓系統(tǒng)收斂。

在第一次看到第五項修煉的第三章的時候，我是根據(jù)自動化原理，認(rèn)為最簡單的方式就是降低交貨提前期。

當(dāng)2003年，開始從事供應(yīng)鏈管理咨詢之后，在2006年系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了供應(yīng)鏈管理的知識體系，發(fā)現(xiàn)，解決供應(yīng)鏈庫存的難題，最簡單的就是降低交貨提前期，以及降低交貨提前期的波動。

啤酒游戲中的牛鞭效應(yīng)

剛剛看到的是在零售商這個環(huán)節(jié)，隨著時間的延續(xù)而形成的庫存的發(fā)散，這是不斷增強的回路（正反饋現(xiàn)象）。

而隨著零售環(huán)節(jié)需求的波動，會帶來批發(fā)商，制造商需求的波動。還是引用第五項修煉第三章的內(nèi)容（僅列出幾張圖）。

從這系列圖，會發(fā)現(xiàn)，需求側(cè)的一個小波動，不僅會引發(fā)零售商的庫存發(fā)散，還會引起批發(fā)商庫存，零售商庫存形成發(fā)散（各自庫存按時間維度的發(fā)散）。

而沿著零售商——批發(fā)商——制造商這個維度，也是發(fā)散的。這就是非常著名的牛鞭效應(yīng)：

“牛鞭效應(yīng)”是經(jīng)濟學(xué)上的一個術(shù)語，指供應(yīng)鏈上的一種需求變異放大現(xiàn)象，是信息流從最終客戶端向原始供應(yīng)商端傳遞時，無法有效地實現(xiàn)信息共享，使得信息扭曲而逐級放大，導(dǎo)致了需求信息出現(xiàn)越來越大的波動，此信息扭曲的放大作用在圖形上很像一個甩起的牛鞭，因此被形象地稱為牛鞭效應(yīng)。

從自動化原理看，牛鞭效應(yīng)是從供應(yīng)鏈維度上的發(fā)散，核心還是在于信息傳遞過程的時延。根據(jù)控制原理，調(diào)整反饋時延，就可以解決。

而供應(yīng)鏈管理體系里，解決牛鞭效應(yīng)的最佳實踐包括CPFR、VMI，都是通過信息化手段，來降低供應(yīng)鏈體系的信息不對稱（還是降低反饋時延）來達(dá)到消除牛鞭效應(yīng)的目的。