1.3 本书的主要工作

本书在综合分析国内外企业实践和综述国内外文献的基础之上，分析了供应链系统中牛鞭效应现象及其危害，研究了供应链系统中牛鞭效应问题的形成机理和控制方法。所做的工作主要包括以下几个部分。

第一，供应链系统中牛鞭效应问题分析。深入分析了供应链系统中牛鞭效应的存在、牛鞭效应的成因与机理分析、牛鞭效应的量化方法、牛鞭效应研究的方法和框架等几个方面。重点分析了供应链系统中牛鞭效应问题的现象、危害、成因和常规控制方法等。

第二，牛鞭效应的统计学量化方法分析。介绍了Chen在2000年[63]的工作，给出了牛鞭效应的统计学量化方法和相关参数分析；讨论了供应商管理库存的概念、实施的价值及与其他库存的关系，讨论了供应商管理库存供应链产生的必然性；采用统计方法分析了供应商管理库存供应链系统中牛鞭效应；用运筹学的方法给出了供应商管理库存供应链系统运作的优化策略与分析；并结合某通信设备制造商企业的实际问题进行了仿真研究。

第三，牛鞭效应的控制工程量化方法分析。详细介绍了牛鞭效应量化的控制工程方法，包括传递函数方法、频率响应曲线方法和噪声带宽分析方法；给出了传统供应链系统和供应商管理库存供应链系统的离散传递函数；分析了库存和生产适应成本平衡，推导了库存状态方差与牛鞭效应的解析表达式；推导了一个基于滑动平均预测的供应商管理库存二级供应链系统的离散传递函数，分析了这一系统的动态性能；仿真比较了两级的传统供应链系统和供应商管理库存供应链系统中的牛鞭效应并仿真。研究了通过调节系统控制器的参数来考察供应商管理库存供应链系统的稳定性及对牛鞭效应的影响，仿真比较了传统供应链与供应商管理库存供应链的牛鞭效应的动态响应。

第四，牛鞭效应的偏差量比值量化方法研究。考虑一个供应商、一个制造商、一个批发商和一个零售商组成的链式多级供应链系统，并分别给出各节点企业的库存状态差分方程，采用状态方程分别建立了包含供应链系统动态模型；采用供应链系统输出的偏差量与输入的偏差量之比来描述牛鞭效应，这里的输入一般为需求扰动，而输入是各节点企业向上游且也发出的订货和生产偏差量之和或者订货和生产与库存偏差量之和；在这个基础上，给出了基于Riccati方程的牛鞭效应H∞控制策略；应用仿真实验，分析了链式多级供应链系统和多级时滞供应链系统的动态性和牛鞭效应；建立了一个多层离散时间滞后的供应链系统模型，这里的时滞不但包括面向顾客的订货交付时间延迟，也包括供应链中包装、生产、原料供应等物流过程的时间滞后。

第五，牛鞭效应的l2范数量化方法研究。改进一般牛鞭效应量化方法，提出以制造商的库存偏差与生产或订货偏差之和为控制输出、需求量扰动为输入的系统离散传递函数的l2范数来描述系统牛鞭效应的最小上界，建立具有供应链末端需求扰动的上游订货波动的扰动指标，这是一种新的牛鞭效应量化标准。给出了采用线性矩阵不等式方法对这个系统牛鞭效应H∞控制策略的求解方法。给出了常规的链式供应链及供应链多层分销系统中牛鞭效应的H∞控制应用研究。

第六，逆向物流对于牛鞭效应的影响分析。考虑存在无理由退货和再制造两种逆物流的闭环供应链系统，将消费者持有的已售出产品看做虚拟库存与制造商和销售商的实际产品库存一起考虑，建立具有末端需求扰动的状态空间动态系统模型；建立逆向物流供应链牛鞭效应的量化方法；采用Riccati方程方法，提出末端需求波动最差条件下H∞控制方法，以抑制牛鞭效应；应用仿真实验，比较正向物流和逆向物流对牛鞭效应的影响，给出产品退货率和再制造率对逆向物流牛鞭效应的影响。

本书章节安排如下：第1章介绍了供应链系统中牛鞭效应问题的定义、研究背景、研究意义及本文的主要工作。第2章是对供应链管理和牛鞭效应研究的文献回顾。第3章重点分析了供应链系统中牛鞭效应问题的现象、危害、成因和常规控制方法等。第4章牛鞭效应的统计学量化方法分析，并采用运筹学和统计学方法分析了供应商管理库存供应链运作机理及其对牛鞭效应的影响。第5章牛鞭效应的控制工程量化方法分析。第6章牛鞭效应的偏差量比值量化方法研究，对供应链系统中牛鞭效应动态性能的传递函数分析和控制，研究了供应链时滞系统中牛鞭效应的H∞控制问题。第7章牛鞭效应的l2范数量化方法研究，研究了供应链多层系统中牛鞭效应的H∞控制问题。第8章逆向物流对牛鞭效应的影响分析。