從自動控制理論看工業互聯網系列的第一篇文章從自動化理論看工業互聯網——開篇，從控制論引出自動化理論可以在工業互聯網的各個領域有應用；第二篇文章從自動化理論看工業互聯網——閉環控制介紹了自動化理論最重要的是閉環控制理論，包括反饋（正反饋、負反饋），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原理、第四篇文章第五項修煉中的閉環原理（二）借用第五項修煉這本暢銷書中對正反饋、負反饋，閉環的時滯來介紹閉環控制原理可以在多個領域應用的案例，來介紹自動控制理論可以應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）、負反饋（反復調節的回饋）和時延的原理來分析供應鏈管理的。

初識供應鏈管理

真正學習供應鏈是2003年加入i2，開始學習供應鏈管理的知識，但在這之前，還在上大學的時候，有一本書《第五項修煉》的第三章《從啤酒游戲看系統思考》，介紹了供應鏈管理領域一個非常知名的游戲“啤酒游戲”，是在上個世紀60年代麻省理工的斯隆商學院，開發的桌面游戲，通過這個游戲來揭示了供應鏈管理的牛鞭效應。這是我第一次了解供應鏈管理的相關知識。

這個案例的啤酒供應鏈，有三種角色：制造商、批發商和零售商。在受到一個事件的影響后，形成啤酒銷量的增加后，后續的決策經營導致零售商、批發商、制造商的訂單擴大，帶動系統增加生產量最終形成庫存增加，需求波動大的牛鞭效應。這個事件的發生過程簡單概括為：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，庫存變為8箱，為了保證后續庫存能有12箱，訂單提高到8箱。

第三周：啤酒的銷量還是8箱，此時庫存變為4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：但已經沒有庫存，訂貨16箱。

第六周：開始有人提前登記，預定啤酒。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，導致批發商的需求增加，批發商庫存耗盡，于是出現延遲交付，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散圖。

這樣的發散系統，在控制原理中，就是出現了正反饋（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，庫存的數量的變化，非常類似于控制理論中的發散系統（正反饋）。對于經營而言，發生正反饋不是零售商希望看到的，庫存增加（成本高），負庫存（延遲交付的產品）會降低用戶的服務水平。所以庫存的振蕩，是零售商希望避免的。

如何避免庫存的發散呢？

而根據控制理論，發生正反饋是因為反饋周期與執行周期同頻。為了讓系統變得收斂，最簡單的就是調節反饋頻率。對于零售商，最簡單的方式，就是調節交貨提前期。通過改變提前期來讓系統收斂。

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

當2003年，開始從事供應鏈管理咨詢之后，在2006年系統的學習了供應鏈管理的知識體系，發現，解決供應鏈庫存的難題，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

剛剛看到的是在零售商這個環節，隨著時間的延續而形成的庫存的發散，這是不斷增強的回路（正反饋現象）。

而隨著零售環節需求的波動，會帶來批發商，制造商需求的波動。還是引用第五項修煉第三章的內容（僅列出幾張圖）。

從這系列圖，會發現，需求側的一個小波動，不僅會引發零售商的庫存發散，還會引起批發商庫存，零售商庫存形成發散（各自庫存按時間維度的發散）。

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

“牛鞭效應”是經濟學上的一個術語，指供應鏈上的一種需求變異放大現象，是信息流從最終客戶端向原始供應商端傳遞時，無法有效地實現信息共享，使得信息扭曲而逐級放大，導致了需求信息出現越來越大的波動，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。

從自動化原理看，牛鞭效應是從供應鏈維度上的發散，核心還是在于信息傳遞過程的時延。根據控制原理，調整反饋時延，就可以解決。

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