基于系統(tǒng)動力學(xué)的IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)研究

（武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院，湖北 武漢 430063）

1 引言

IT服務(wù)外包作為服務(wù)業(yè)的重要產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)價值鏈中的作用日益增大，人才作為知識的載體成為IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈上的核心要素。不同于其他外包服務(wù)鏈中各企業(yè)的單一發(fā)接包關(guān)系，由于信息技術(shù)開發(fā)的復(fù)雜性和軟件外包項目管理方法的特殊性，軟件服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)鏈中的資源和信息流動極為頻繁和交錯，這些交錯的資源和信息供求關(guān)系形成了一個特殊供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)，即IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈（IT ServiceOutsourcing Supply Chain，下文簡稱IT-SOSC)。根據(jù)業(yè)務(wù)的需要以及交付模式的不同，IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈既包含無形知識服務(wù)的交付，同時還有IT技術(shù)人才的循環(huán)流動，兩者相互影響導(dǎo)致該供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)較傳統(tǒng)制造業(yè)供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)更具復(fù)雜性。牛鞭效應(yīng)的存在使得供應(yīng)鏈上服務(wù)能力波動較大、人才庫存供需不匹配，造成庫存堆積、能力浪費，整個供應(yīng)鏈運作效率低下，削弱軟件服務(wù)外包企業(yè)競爭力。因此，探討服務(wù)外包供應(yīng)鏈中的牛鞭效應(yīng)具有重要意義。

20世紀(jì)初，Edward通過抵押游戲驗證了服務(wù)供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)的存在性，并指出了它與產(chǎn)品供應(yīng)鏈之間的區(qū)別[1]。Akkermans以電信行業(yè)為視角，研究了服務(wù)供應(yīng)鏈上服務(wù)生產(chǎn)過程中的牛鞭效應(yīng)問題[2]。Dirk和Steve Kemper認(rèn)為服務(wù)供應(yīng)鏈?zhǔn)窃诋a(chǎn)品服務(wù)化過程中所涉及的服務(wù)計劃、資源分配、配送和回收、分解、修理恢復(fù)等與產(chǎn)品服務(wù)密切相關(guān)的管理活動[3]。Inderfurth和Krikk則考慮到供應(yīng)鏈中的逆向過程，將產(chǎn)品的回收再生加入到原來的供應(yīng)鏈中，形成了一個生產(chǎn)-消費-回收-再生產(chǎn)的環(huán)式供應(yīng)鏈[4-5]。桂壽平等提出服務(wù)即產(chǎn)品的理念，并通過比較服務(wù)與產(chǎn)品的異同證明了其理念的可行性[6]。汪娟構(gòu)建了服務(wù)供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)的系統(tǒng)動力學(xué)模型，并從服務(wù)供應(yīng)鏈的訂單堆積、目標(biāo)處理能力及處理能力三個方面進(jìn)一步驗證服務(wù)供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)的存在[7]。劉濤通過模擬工程項目管理服務(wù)的過程，完成系統(tǒng)動力學(xué)模型因果關(guān)系圖構(gòu)建，并驗證了信息共享策略在一定程度上可以有效地弱化服務(wù)供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象[8]。欒東慶從能力合作的角度，構(gòu)建了IT外包服務(wù)供應(yīng)鏈能力合作的基本框架[9]。王蓉等人運用系統(tǒng)動力學(xué)研究方法，建立供應(yīng)鏈成本分配的系統(tǒng)動力學(xué)模型，分析供應(yīng)鏈成本分配動力系統(tǒng)的組成要素等變量特征以及這些變量間的相互關(guān)系[10]。

綜上所述，現(xiàn)有的文獻(xiàn)大多著眼于產(chǎn)品供應(yīng)鏈，分析牛鞭效應(yīng)的存在性、牛鞭效應(yīng)的量化、牛鞭效應(yīng)的減弱和控制，對于服務(wù)供應(yīng)鏈多集中在分析研究服務(wù)供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)的影響因素，鮮有將服務(wù)供應(yīng)鏈與人力資源管理統(tǒng)一起來研究并結(jié)合應(yīng)用于以人才為主要“生產(chǎn)資料”的IT服務(wù)外包企業(yè)。鑒于此，本文將借鑒系統(tǒng)動力理論在服務(wù)供應(yīng)鏈中的應(yīng)用，結(jié)合產(chǎn)品供應(yīng)鏈中逆向物流的相關(guān)理論，類比研究IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)的影響因素，分析人才在IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈中閉環(huán)動態(tài)流動過程中的牛鞭效應(yīng)，為IT服務(wù)外包企業(yè)管理提供理論參考。

2 IT-SOSC流程及牛鞭效應(yīng)分析

2.1 IT-SOSC流程

在IT服務(wù)外包的產(chǎn)業(yè)鏈中，客戶、IT服務(wù)集成商、分包服務(wù)提供商彼此間扮演著發(fā)包客戶與接包服務(wù)供應(yīng)商的角色，構(gòu)成了一個關(guān)系緊密，且具備信息流、人才流、資金流的功能網(wǎng)鏈型結(jié)構(gòu)，即IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈。IT-SOSC與傳統(tǒng)制造供應(yīng)鏈不同之處在于該供應(yīng)鏈?zhǔn)且环N雙向供應(yīng)鏈。首先由客戶企業(yè)發(fā)出需求信息給服務(wù)集成商，服務(wù)集成商接包后再把外包項目分解，繼續(xù)外包給下游的軟件分包提供商；經(jīng)過該輪服務(wù)需求信息傳遞后，接包服務(wù)供應(yīng)商再依次將產(chǎn)成的服務(wù)從供應(yīng)鏈下游傳遞給上游發(fā)包客戶，從而形成了一種信息與服務(wù)雙向流動的供應(yīng)鏈。如圖1所示。

圖1 IT-SOSC雙向供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)

2.2 IT-SOSC牛鞭效應(yīng)表現(xiàn)

根據(jù)IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)的特點，以及有形IT人才與無形項目服務(wù)混合的特殊交付模式，使得IT服務(wù)供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)的衡量方式與一般供應(yīng)鏈有很大差別。本文將IT服務(wù)供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)定義為：沿著IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈，從客戶需求波動，到服務(wù)集成商訂單波動，再到人才外包服務(wù)提供商人才庫存波動和項目外包服務(wù)商能力波動依次增大現(xiàn)象。能力的波動是指，當(dāng)服務(wù)集成商與項目外包服務(wù)提供商不能及時滿足需求時，通過調(diào)整服務(wù)能力來應(yīng)對服務(wù)訂單的堆積，由此產(chǎn)生的服務(wù)能力的波動稱為能力波動。針對IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈的復(fù)雜性，本文將從以下特征來對IT服務(wù)供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)進(jìn)行分析。

（1）服務(wù)管理復(fù)雜。在IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈中，既存在有形人才的交付，又包含無形項目服務(wù)的交付。在由客戶、服務(wù)集成商、人才外包服務(wù)提供商、項目外包服務(wù)提供商以及資源提供商組成的多級結(jié)構(gòu)中，客戶需求信息被拆分后，以不同形式逐級傳遞，鏈狀結(jié)構(gòu)下信息的不對稱性和交付的復(fù)雜性使得信息在供應(yīng)鏈節(jié)點傳遞過程中更加容易失真，需求信息逐級被扭曲，從而造成牛鞭效應(yīng)。

（2）人才能力庫存積壓。IT服務(wù)供應(yīng)鏈中，人才資源的逆向流動以及知識能力不斷增長使得人才的流動更具復(fù)雜性，人才作為知識與服務(wù)的載體，其流動過程可量化但知識能力的積累過程卻難以量化。人才的逆向流動不同于制造業(yè)的產(chǎn)品回收再制造，在使用或消費后具有再生性和增殖性，人才能力庫存在不斷地螺旋式向上變化，這就使得各節(jié)點供應(yīng)商對于人才能力庫存的把握異常困難，從而造成人才庫存堆積、服務(wù)響應(yīng)不及時以及采購需求波動等問題，由此產(chǎn)生供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)。

（3）軟件服務(wù)能力波動。服務(wù)集成商與項目外包服務(wù)提供商交付的是軟件服務(wù)產(chǎn)品，無法提前儲存，因此不存在庫存，企業(yè)無法通過預(yù)測提前存儲服務(wù)來應(yīng)對需求波動，當(dāng)不能及時滿足需求時，只能通過調(diào)整服務(wù)能力來應(yīng)對服務(wù)訂單堆積。為了減少服務(wù)訂單積壓同時最大化使用服務(wù)能力不至于造成浪費，IT項目外包企業(yè)通過管理服務(wù)能力，即優(yōu)化軟件人才的配置、招聘雇傭臨時成員以及分包更小模塊等方式來調(diào)節(jié)自身服務(wù)能力的大小，以此來滿足上游企業(yè)的需求。能力調(diào)整時間直接影響信息傳遞的速度，同時間接影響其訂單計劃，從而造成供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)的產(chǎn)生。

3 IT-SOSC“牛鞭效應(yīng)”仿真模型構(gòu)建

3.1 IT-SOSC系統(tǒng)建模目標(biāo)及系統(tǒng)邊界

（1）系統(tǒng)建模目標(biāo)。本文研究的是IT-SOSC牛鞭效應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng)。該系統(tǒng)與以往研究的制造業(yè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)最大的差別是供應(yīng)鏈上各節(jié)點企業(yè)所提供的是服務(wù)包，在供應(yīng)鏈中既存在作為知識載體的人才的流動，又存在以軟件項目為單位的服務(wù)包的流動。由于不同因素變量之間的相互作用，使得服務(wù)運作過程中，供應(yīng)鏈不同環(huán)節(jié)的庫存、訂單等的堆積，以及訂單需求的過度波動等情形產(chǎn)生。

（2）系統(tǒng)建模邊界。本文所建立的系統(tǒng)動力學(xué)模型模擬的是IT-SOSC中服務(wù)的提供過程，涉及到客戶、服務(wù)集成商以及項目外包服務(wù)提供商、人才外包服務(wù)提供商、人才服務(wù)商五個環(huán)節(jié)，即從客戶提出需求后，服務(wù)集成商根據(jù)客戶的需求，對訂單進(jìn)行拆分，分解成相應(yīng)的人才需求訂單和項目服務(wù)需求訂單。然后將人才需求訂單傳遞給人才外包服務(wù)提供商，將項目服務(wù)訂單傳遞給項目外包服務(wù)提供商，人才外包服務(wù)提供商向人才服務(wù)商采購相應(yīng)的人才。服務(wù)集成商將根據(jù)系統(tǒng)需要對人才進(jìn)行利用，并整合相應(yīng)外包出去的項目，完成集成服務(wù)后交付給客戶。

3.2 IT-SOSC模型構(gòu)建

根據(jù)上述IT-SOSC流程分析可知，在IT-SOSC中，服務(wù)集成商的任務(wù)是將客戶的需求進(jìn)行分解分包給下游的服務(wù)提供商，并整合服務(wù)內(nèi)容，最終交付至客戶。服務(wù)集成商最終交付的是服務(wù)，所以不存在庫存，但依據(jù)客戶的需求會存在訂單堆積，服務(wù)集成商只能通過調(diào)整自身的能力來解決訂單堆積問題，服務(wù)集成商的能力指的是對客戶訂單的處理能力，具體為訂單的系統(tǒng)設(shè)計和訂單的分解，服務(wù)的融合組裝直至形成客戶所需要的服務(wù)。

單一考慮IT服務(wù)集成商運作環(huán)節(jié)時，主要考慮人才外包服務(wù)供應(yīng)商庫存。訂單率→訂單預(yù)測量→期望人才庫存→人才外包服務(wù)提供商采購需求。人才外包服務(wù)提供商會根據(jù)采購需求向下級供應(yīng)商采購人才進(jìn)行培訓(xùn)等操作，轉(zhuǎn)化為人才的獲得率，但招聘來的人才須進(jìn)行培訓(xùn)，所以存在延遲。而人才服務(wù)外包供應(yīng)商庫存和人才外包服務(wù)提供商訂單率會綜合影響人才外包服務(wù)提供商對服務(wù)集成商的人才交付率，如此形成閉合回路。

單獨考慮項目外包服務(wù)提供商時，項目外包服務(wù)提供商提供的是無形服務(wù)不存在有形產(chǎn)品的庫存，因此只存在訂單堆積。項目外包服務(wù)提供商的服務(wù)訂單堆積由項目外包服務(wù)提供商的服務(wù)需求率和項目外包服務(wù)提供商對服務(wù)集成商的服務(wù)交付率所決定。

綜上所述，在Vensim環(huán)境下，得出IT-SOSC系統(tǒng)牛鞭效應(yīng)仿真模型。其中方框表示狀態(tài)變量，反映信息、物質(zhì)、能量等對時間的積累效應(yīng)；連接狀態(tài)變量的為表述狀態(tài)變量時間變化的速率變量；其他為輔助變量及常量；實線用來連接各變量之間的關(guān)系，箭頭方向表示物質(zhì)與信息的流動方向或作用。如圖2所示。

3.3 IT-SOSC模型變量說明

本文構(gòu)建的IT-SOSC結(jié)構(gòu)模型中，將人才外包服務(wù)提供商庫存、項目外包服務(wù)提供商訂單堆積、服務(wù)集成商訂單堆積定義為狀態(tài)變量?？蛻粲唵温蕿橥馍兞?。另外設(shè)置5個常量，10個速率變量，15個輔助變量，總共37個變量，具體見表1。

圖2 IT-SOSC系統(tǒng)仿真模型

表1 系統(tǒng)變量說明

（1）服務(wù)集成商部分方程式。服務(wù)集成商的訂單堆積（SI Order Backlog）受到服務(wù)集成商訂單率（Order Rate）、項目服務(wù)提供商對服務(wù)集成商的服務(wù)交付率（POSP To SI's Delivery Rate）、人才外包服務(wù)提供商對服務(wù)集成商的人才交付率（TOSP To SI's Delivery Rate）以及服務(wù)集成商交付率（SI Delivery Rate）影響。服務(wù)集成商的訂單堆積是存量，其輸入流為人才外包服務(wù)提供商對服務(wù)集成商的人才交付率，輸出流為服務(wù)集成商交付率。有關(guān)方程式如下：

（2）項目外包服務(wù)提供商部分方程式。項目外包服務(wù)提供商訂單堆積（POSP Order Backlog）作為系統(tǒng)中狀態(tài)變量，通過能力調(diào)整來緩解。其輸入流為項目外包服務(wù)提供商服務(wù)需求率（POSP Demand Rate），輸出流為服務(wù)提供商對服務(wù)集成商的服務(wù)交付率（POSP To SI's Delivery Rate）的影響，有關(guān)方程式如下：

（3）人才外包服務(wù)提供商部分方程式。人才外包服務(wù)提供商人才庫存（TOSP Inventory）積壓受到人才服務(wù)商對人才外包服務(wù)提供商的人才交付率（TS to TOSP's Delivery Rate）、人才回收率(Talent Recovery Rate)和人才外包服務(wù)提供商對服務(wù)集成商的人才交付率(TOSP To SI's Delivery Rate)等因素影響。輸入流為人才服務(wù)商對人才外包服務(wù)提供商的人才交付率，輸出流為人才外包服務(wù)提供商對服務(wù)集成商的人才交付率，有關(guān)方程式如下：

4 仿真結(jié)果及分析

4.1 運行條件

設(shè)置仿真初始時間為0，仿真終止時間為100，仿真單位為天，時間步長為1，時間單位為天。將服務(wù)集成商、人才外包服務(wù)提供商、人才服務(wù)商服務(wù)調(diào)和項目外包服務(wù)提供商的調(diào)整時間設(shè)置為6d，人才回收率設(shè)置為0（即所有交付出去的人才均不回收），通過設(shè)置不同的客戶訂單率對該模型進(jìn)行仿真實驗，觀察IT-SOSC系統(tǒng)中個產(chǎn)品流與服務(wù)流的堆積狀況。

4.2 運行結(jié)果

（1）階躍需求下的仿真結(jié)果分析。采用階躍函數(shù)作為客戶需求量的輸入，可以看出需求平穩(wěn)狀態(tài)下的各級服務(wù)商的需求狀況，以及在需求受到干擾發(fā)生突變時，人才庫存積壓和服務(wù)訂單堆積的趨勢變化。調(diào)用“STEP”階躍函數(shù)，設(shè)置客戶需求量=“5+STEP（5，80）”，表示在0-80d，客戶的訂單率是5個/d，在第80d，由5個/d變?yōu)?0個/d，如圖3、圖4所示。

圖3 人才庫存積壓與服務(wù)訂單堆積

根據(jù)仿真結(jié)果可知，當(dāng)客戶訂單為常數(shù)時，人才服務(wù)商、人才外包服務(wù)提供商庫存、服務(wù)集成商訂單堆積以及項目外包服務(wù)商訂單堆積在仿真開始的時間段內(nèi)出現(xiàn)了大幅度波動，30-80d，波動趨勢慢慢變緩，但當(dāng)客戶需求受到干擾，產(chǎn)生突變時，人才庫存積壓和服務(wù)訂單堆積出現(xiàn)大幅波動。觀察IT-SOSC系統(tǒng)中人才流，人才服務(wù)商的需求訂單波動幅度大于人才外包服務(wù)供應(yīng)商的需求訂單波動。

（2）隨機(jī)需求下的仿真結(jié)果分析。在現(xiàn)實生活中，客戶需求率更為常見的狀態(tài)是呈隨機(jī)分布，模擬隨機(jī)需求狀態(tài)下的市場環(huán)境更貼近實際?！癛ANDOM UNIFORM”表示產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的均勻分布函數(shù)，設(shè)置客戶需求率=“RANDOM UNIFORM（0，10，1）”，表示客戶需求隨機(jī)分布在0-10范圍內(nèi)，圖5、6為仿真實驗結(jié)果：

圖4 階躍需求-人才訂單率

圖5 人才庫存積壓與服務(wù)訂單堆積

當(dāng)客戶需求呈隨機(jī)變化時，各系統(tǒng)變量在仿真初期波動劇烈，然后逐漸減弱。人才服務(wù)商的需求訂單波動幅度大于人才外包服務(wù)供應(yīng)商的需求訂單，由此可以看出需求放大現(xiàn)象隨供應(yīng)鏈節(jié)點逐級變大。對比服務(wù)提供商和人才提供商，人才庫存積壓幅度大于服務(wù)訂單堆積波動度，但各級狀態(tài)量堆積整體波動幅度小于需求突增環(huán)境下的波動幅度。

綜上所述，在IT-SOSC系統(tǒng)中，當(dāng)各級供應(yīng)鏈上服務(wù)調(diào)整時間以及人才回收比例為常數(shù)時，其供應(yīng)鏈上確實存在需求信息隨節(jié)點逐漸放大現(xiàn)象，且人才流牛鞭現(xiàn)象比服務(wù)流牛鞭現(xiàn)象更為劇烈，需求變動性的強(qiáng)弱對系統(tǒng)牛鞭效應(yīng)的影響較大。

圖6 隨機(jī)需求-人才訂單率

5 結(jié)論

實際應(yīng)用中牛鞭效應(yīng)是影響供應(yīng)鏈效率的一個主要問題，由于信息技術(shù)開發(fā)的復(fù)雜性和軟件外包項目管理方法的特殊性，IT服務(wù)外包供應(yīng)鏈的牛鞭效應(yīng)不同一般產(chǎn)品供應(yīng)鏈，本文在梳理IT-SOSC運作流程的基礎(chǔ)上，考慮人才循環(huán)使用的人才交付模式及服務(wù)交付模式，運用系統(tǒng)動力學(xué)理論和方法對IT-SOSC牛鞭效應(yīng)的存在性進(jìn)行了研究，在VENSIM環(huán)境下對模型進(jìn)行仿真，在不同需求條件下，分別從人才庫存積壓、服務(wù)定單率堆積、訂單率的波動驗證了牛鞭效應(yīng)的存在性。根據(jù)模型分析可知需求信息傳遞的真實性、服務(wù)能力的調(diào)整、人才回收率的大小等是影響IT-SOSC牛鞭效應(yīng)的主要因素。因此，服務(wù)外包企業(yè)可以從需求信息傳遞、服務(wù)與管理能力、上下游節(jié)點協(xié)同合作以及供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)幾個方面進(jìn)行優(yōu)化來針對性地緩解IT-SOSC牛鞭效應(yīng)。

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