移動平均期數(shù)對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈成本及牛鞭效應(yīng)的影響

楊宏斌

（河南財(cái)政金融學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與法律學(xué)院，鄭州 450046）

0 引言

在供應(yīng)鏈管理實(shí)踐中，交貨提前期內(nèi)產(chǎn)品的銷售情況存在不確定性，供應(yīng)鏈成員企業(yè)為了能夠制訂科學(xué)的訂貨策略，需要針對提前期和提前期內(nèi)產(chǎn)品的需求情況進(jìn)行預(yù)測，基于根據(jù)預(yù)測的提前期和產(chǎn)品需求情況確定適當(dāng)?shù)钠谕麕齑?。移動平均法是供?yīng)鏈成員常用來進(jìn)行產(chǎn)品需求預(yù)測的一種方法，通過選取企業(yè)產(chǎn)品過去不同時(shí)段銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，確定訂貨提前期內(nèi)產(chǎn)品需求的期望值，所以，有必要對移動平均方法期數(shù)的選擇問題進(jìn)行探究。

在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理中，農(nóng)產(chǎn)品的需求預(yù)測影響著農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)銷商的訂貨批量、價(jià)格策略和訂貨周期等行為，上述決策的失誤往往會導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品銷售出現(xiàn)積壓甚至變質(zhì)，大大影響農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)銷商乃至整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的利潤。對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理中移動平均預(yù)測方法的期數(shù)選擇的研究，一方面豐富了現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理的文獻(xiàn)成果，另一方面為農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈成員企業(yè)提供決策依據(jù)，提升農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈績效，具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。

本文基于系統(tǒng)動力學(xué)理論和借助Porwersim2005軟件，構(gòu)建了一個(gè)三級農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng)鏈模型，針對模型中移動平均預(yù)測方法平均期數(shù)的不同取值對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象和成本的影響及兩者之間的關(guān)系進(jìn)行了分析，探究移動平均期數(shù)、供應(yīng)鏈成本、牛鞭效應(yīng)之間的因應(yīng)規(guī)律，旨在對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈績效的優(yōu)化問題提出對策，為農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈成員企業(yè)提供決策參考。

1 模型構(gòu)建

本模型供應(yīng)鏈成員采用簡單移動平均法進(jìn)行預(yù)測。

一次簡單移動平均值的計(jì)算公式為：

為了研究移動平均方法期數(shù)不同取值分別對供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象、供應(yīng)鏈成本的影響以及兩種之間的關(guān)系，構(gòu)建出三級農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈成本模型，見圖1所示。

圖1 研究模型

本文的移動平均預(yù)測系數(shù)的取值在1～7之間。圖2為批發(fā)商的期數(shù)為7（N=7）的一次簡單移動平均法的系統(tǒng)動力學(xué)模型。

圖2 批發(fā)商移動平均預(yù)測方法的系統(tǒng)動力學(xué)模型

圖2模型中相關(guān)變量設(shè)置為：批發(fā)商D的平均需求量=AVERAGE('R-訂貨量'，t1，t2，t3，t4，t5，t6)/TIMESTEP；其中t1，t2，t3，t4，t5，t6分別表示移動平均期數(shù)為2天，3天，4天，5天，6天，7天。

零售商R的訂貨量=PULSE(零售商訂貨量,START-TIME+0＜＜da＞＞，訂貨周期)；訂貨周期=3＜＜da＞＞；t1=DELAYPPL('R-訂貨量'，訂貨周期)；t3=DELAYPPL(t2，訂貨周期)；t6=DELAYPPL(t5，訂貨周期)。

2 仿真數(shù)據(jù)分析

2.1 移動平均期數(shù)對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈成本的影響分析

基于上述模型，分別對移動平均期數(shù)取1～7天對上面移動平均法的系統(tǒng)動力學(xué)模型進(jìn)行仿真，以對移動平均方法期數(shù)的變化對供應(yīng)鏈需求波動幅度的影響進(jìn)行分析。仿真匯總后的數(shù)據(jù)見表1所示。

表1 移動平均期數(shù)變化對牛鞭效應(yīng)的影響

由表1可知，移動平均期數(shù)的變化對供應(yīng)鏈需求波動存在影響，當(dāng)移動平均期數(shù)增大時(shí)，即由1至7時(shí)，供應(yīng)鏈成員零售商R、批發(fā)商D乃至整個(gè)供應(yīng)鏈需求波動程度（牛鞭效應(yīng)）呈現(xiàn)出減弱的趨勢。

圖3 不同移動平均期數(shù)下供應(yīng)鏈需求波動圖

圖3直觀的描述了不同移動平均期數(shù)值下供應(yīng)鏈需求波動的變化趨勢。零售商采用移動平均方法，選取近期歷史商品銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行下一期的需求預(yù)測，其訂貨量的方差則呈現(xiàn)較平穩(wěn)且略有減弱，同樣，批發(fā)商則根據(jù)零售商過去幾次的訂貨數(shù)據(jù)進(jìn)行下一期需求預(yù)測，批發(fā)商的訂貨量方差則呈現(xiàn)較強(qiáng)烈?；谏鲜霈F(xiàn)象的合理解釋是，以批發(fā)商情況為例，由移動平均預(yù)測技術(shù)相關(guān)理論知道，移動平均期數(shù)在預(yù)測中起著對歷史觀測值的“拉平”作用，當(dāng)移動平均期數(shù)選擇比較大時(shí)，假如移動平均期數(shù)為7，此時(shí)批發(fā)商根據(jù)下游零售商近期7次的訂貨數(shù)值作為預(yù)測依據(jù)進(jìn)行平均，與移動平均期數(shù)為6的平均值相比，預(yù)測結(jié)果則更平均，這樣，就多次預(yù)測結(jié)果的需求波動程度則表現(xiàn)更小，在確定訂貨量時(shí)，如果其他條件不變，批發(fā)商選取的移動平均期數(shù)越多，需求預(yù)測結(jié)果和下游零售商訂單需求的整體變化趨勢越一致，批發(fā)商由大移動期數(shù)產(chǎn)生的“平穩(wěn)”預(yù)測值則形成“平穩(wěn)”的期望庫存目標(biāo)，最終形成“平穩(wěn)”的訂單，這又形成上游制造商較為“平穩(wěn)”的產(chǎn)品供給量，此時(shí)，與小的移動平均期數(shù)下的預(yù)測結(jié)果形成的訂貨量相比，供應(yīng)鏈成員需求波動則表現(xiàn)較弱，也就是說，當(dāng)滿足自己需求的條件時(shí)，供應(yīng)鏈下游成員越是采用“拉平”式的訂貨策略（采用較大的移動平均期數(shù)），則牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象表現(xiàn)得（越）弱。

對不同平均期數(shù)下，表2是對批發(fā)商D根據(jù)下游零售商R的最近的歷史訂單數(shù)據(jù)產(chǎn)生的移動平均預(yù)測信息進(jìn)行的匯總，結(jié)果與上述的成因分析一致。

表2 不同期數(shù)下批發(fā)商D基于零售商R訂單的移動平均值

2.2 不同移動平均期數(shù)下農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈成本與牛鞭效應(yīng)間的關(guān)系分析

移動平均期數(shù)下供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象與供應(yīng)鏈庫存總成本之間的關(guān)系，見表3所示。隨著移動平均預(yù)測期數(shù)的增大，供應(yīng)鏈成員的訂單越表現(xiàn)平穩(wěn)，供應(yīng)鏈下游企業(yè)采用多期的歷史產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)來制訂期望庫存目標(biāo)有助于減弱供應(yīng)鏈成員需求波動程度，供應(yīng)鏈總庫存成本呈現(xiàn)減少的趨勢；移動平均期數(shù)較小，供應(yīng)鏈需求波動則表現(xiàn)出比較強(qiáng)烈，同時(shí)，供應(yīng)鏈總庫存成本也比較高。

表3 移動平均期數(shù)下的供應(yīng)鏈庫存的總成本

進(jìn)一步研究預(yù)測準(zhǔn)確性、供應(yīng)鏈庫存總成本和需求波動性三者的關(guān)系。由模型仿真和移動平均公式可以得到零售商不同預(yù)測期數(shù)下的預(yù)測值及預(yù)測值的標(biāo)準(zhǔn)誤（令T=14）。仿真收集或統(tǒng)計(jì)計(jì)算后的數(shù)據(jù)匯總見表4。

表4 零售商不同預(yù)測期數(shù)下的預(yù)測值及預(yù)測值的標(biāo)準(zhǔn)誤

由表4可以知道，當(dāng)平均期數(shù)N=7時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)誤差S=40.6，為諸多標(biāo)準(zhǔn)誤差值中的最小值，結(jié)合上述移動平均法知識可知，此時(shí)，移動平均預(yù)測方法準(zhǔn)確性最高；由表1可以看到，隨著移動平均期數(shù)N的增大，供應(yīng)鏈需求波動性呈現(xiàn)減弱趨勢；又由表3可知，供應(yīng)鏈庫存總成本隨著移動平均期數(shù)N的增大而減少。綜合上述數(shù)據(jù)分析可知，供應(yīng)鏈需求的精準(zhǔn)預(yù)測有助于減弱需求波動程度（牛鞭效應(yīng)）、減少供應(yīng)鏈庫存總成本。

3 結(jié)論

本文借助軟件Porwersim2005構(gòu)建了三級農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模型，基于移動平均需求預(yù)測方法的平均期數(shù)不同取值分別對供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象、供應(yīng)鏈成本的影響以及兩種之間的關(guān)系進(jìn)行了分析。主要結(jié)論如下：

平均期數(shù)對歷史需求數(shù)據(jù)起到“拉平”的作用，當(dāng)移動平均期數(shù)增大時(shí)，供應(yīng)鏈成員零售商R、批發(fā)商D乃至整個(gè)供應(yīng)鏈需求波動程度（牛鞭效應(yīng)）呈現(xiàn)出明顯的減弱趨勢。當(dāng)滿足自己需求的條件時(shí)，供應(yīng)鏈下游成員越是采用“拉平”式的訂貨策略（采用較大的移動平均期數(shù)），則牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象表現(xiàn)得（越）弱，供應(yīng)鏈需求的精準(zhǔn)預(yù)測有助于減弱需求波動程度（牛鞭效應(yīng)）、減少供應(yīng)鏈庫存總成本。

在供應(yīng)鏈管理實(shí)踐中，管理者需要對未來需求努力做出科學(xué)精準(zhǔn)的預(yù)測；選擇合適的移動平均期數(shù)，制訂合理的期望庫存目標(biāo)和訂貨策略，有助于幫助供應(yīng)鏈成員企業(yè)降低庫存成本，有助于減弱供應(yīng)鏈需求波動、提升供應(yīng)鏈績效管理水平。