Der Bullwhip-Effekt und das Bierspiel: Simulation und Training im Angebotsmanagement

Peitsche und Wild

In diesem Artikel möchte ich das in der Logistik vielfach untersuchte Problem des Bullwhip-Effekts diskutieren und Lehrern und Spezialisten auf dem Gebiet des Versorgungsmanagements auch eine neue Modifikation des bekannten Bierspiels vorstellen Logistik unterrichten. Das Bierspiel in der Wissenschaft des Supply Chain Managements ist tatsächlich ein ernstes Thema in der Logistikausbildung und -praxis. Es beschreibt gut den unkontrollierten Prozess der Auftragsschwankung und des Anstiegs der Lagerbestände in verschiedenen Phasen der Lieferkette – den sogenannten Bullwhip-Effekt. Nachdem ich einmal auf Schwierigkeiten bei der Simulation des Bullwhip-Effekts gestoßen war, beschloss ich, meine eigene vereinfachte Version des Bierspiels zu entwickeln (im Folgenden als das neue Spiel bezeichnet). Da ich weiß, wie viele Logistikspezialisten es auf dieser Website gibt und auch, wenn man bedenkt, dass Kommentare zu Artikeln auf Habr oft interessanter sind als die Artikel selbst, würde ich wirklich gerne Kommentare von Lesern über die Relevanz des Bullwhip-Effekts und des Bierspiels hören.

Echtes oder fiktives Problem?

Ich beginne mit der Beschreibung des Bullwhip-Effekts. Es gibt unzählige wissenschaftliche Studien in der Logistik, die den Bullwhip-Effekt als wichtiges Ergebnis der Interaktion zwischen Lieferkettenpartnern untersucht haben, das schwerwiegende Auswirkungen auf das Management hat. Der Bullwhip-Effekt ist eine Erhöhung der Auftragsvariabilität in den Anfangsstadien der Lieferkette (Upstream), was eines der wichtigsten theoretischen [1] [2] und experimentellen Ergebnisse des Bierspiels [3] ist. Gemäß dem Bullwhip-Effekt sind die Schwankungen der Nachfrage von Verbrauchern und Bestellungen von Einzelhändlern auf den letzten Stufen der Lieferkette (Downstream) immer geringer als die von Großhändlern und Herstellern. Der Effekt ist natürlich schädlich und führt zu häufigen Änderungen bei Aufträgen und Produktion. Mathematisch lässt sich der Bullwhip-Effekt als das Verhältnis der Varianzen bzw. Variationskoeffizienten zwischen den Stufen (Echelons) einer Lieferkette beschreiben:

BullwhipEffect=VARupstream/VARdownstream

Oder (abhängig von der Methodik des Forschers):

BullwhipEffect=CVupstream/CVdownstream

Der Bullwhip-Effekt ist in fast allen gängigen ausländischen Lehrbüchern zum Angebotsmanagement enthalten. Es gibt einfach eine Menge Forschung zu diesem Thema. Die Links am Ende des Artikels verweisen auf die bekanntesten Arbeiten zu diesem Effekt. Theoretisch ist der Effekt größtenteils auf fehlende Informationen über die Nachfrage, den Einkauf in großen Mengen, Ängste vor künftigen Engpässen und steigende Preise zurückzuführen [1]. Die Zurückhaltung von Geschäftspartnern, genaue Informationen über die Kundennachfrage weiterzugeben, sowie lange Lieferzeiten verstärken den Bullwhip-Effekt [2]. Es gibt auch psychologische Gründe für die Wirkung, die unter Laborbedingungen bestätigt wurden [3]. Aus offensichtlichen Gründen gibt es nur sehr wenige konkrete Beispiele für den Bullwhip-Effekt – nur wenige Menschen möchten Daten über ihre Bestellungen und Bestände und sogar über die gesamte Lieferkette hinweg teilen. Allerdings gibt es eine klare Minderheit der Forscher, die den Bullwhip-Effekt für übertrieben hält.

Theoretisch lässt sich der Effekt dadurch ausgleichen, dass bei Engpässen Güter substituiert und Kunden zwischen Lieferanten gewechselt werden [4]. Einige empirische Belege stützen die Ansicht, dass der Bullwhip-Effekt in vielen Branchen begrenzt sein könnte [5]. Hersteller und Einzelhändler nutzen häufig Produktionsglättungstechniken und andere Tricks, um sicherzustellen, dass die Schwankungen bei den Kundenbestellungen nicht zu extrem sind. Ich frage mich: Wie ist die Situation mit dem Bullwhip-Effekt in Russland und im postsowjetischen Raum im Allgemeinen? Haben Leser (insbesondere diejenigen, die sich mit Bestandsanalysen und Nachfrageprognosen befassen) einen so starken Effekt im wirklichen Leben bemerkt? Vielleicht ist die Frage nach dem Bullwhip-Effekt tatsächlich weit hergeholt und so viel Zeit von Forschern und Logistikstudenten vergeblich damit verschwendet ...

Ich selbst habe den Bullwhip-Effekt als Doktorand und bei der Vorbereitung eines Aufsatzes über das Bierspiel für eine Konferenz studiert. Später habe ich eine elektronische Version des Bierspiels vorbereitet, um den Bullwhip-Effekt im Klassenzimmer zu demonstrieren. Ich werde es weiter unten genauer beschreiben.

Das sind keine Spielzeuge für dich...

Die Tabellenmodellierung wird häufig zur Analyse realer Geschäftsprobleme eingesetzt. Tabellenkalkulationen sind auch bei der Schulung zukünftiger Manager wirksam. Der Bullwhip-Effekt hat als herausragendes Feld im Supply Chain Management eine besonders lange Tradition im Einsatz von Simulationen in der Bildung, wofür das Bierspiel ein gutes Beispiel ist. Das MIT führte das ursprüngliche Bierspiel erstmals in den frühen 1960er Jahren ein und es entwickelte sich bald zu einem beliebten Instrument zur Erklärung der Dynamik der Lieferkette. Das Spiel ist ein klassisches Beispiel des System Dynamics-Modells, das nicht nur zu Bildungszwecken, sondern auch zur Entscheidungsfindung in realen Geschäftssituationen sowie zu Forschungszwecken verwendet wird. Die Sichtbarkeit, Reproduzierbarkeit, Sicherheit, Kosteneffizienz und Zugänglichkeit von Serious Computer Games stellen eine Alternative zum Training am Arbeitsplatz dar und bieten Managern ein nützliches Werkzeug zur Erleichterung der Entscheidungsfindung bei der Durchführung von Experimenten in einer sicheren Lernumgebung.

Das Spiel hat in der Simulation eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Geschäftsstrategien und der Erleichterung der Entscheidungsfindung gespielt. Das klassische Bierspiel war ein Brettspiel und erforderte eine umfangreiche Vorbereitung, bevor es im Klassenzimmer gespielt werden konnte. Die Lehrer mussten sich zunächst mit Themen wie komplexen Anweisungen, Einstellungen und Einschränkungen für die Spielteilnehmer auseinandersetzen. Nachfolgende Versionen des Bierspiels versuchten, es mit Hilfe der Informationstechnologie einfacher nutzbar zu machen. Trotz erheblicher Verbesserungen mit jeder nachfolgenden Version hat die Komplexität der Einrichtung und Implementierung, insbesondere in Mehrbenutzerumgebungen, in vielen Fällen verhindert, dass das Spiel in der Wirtschaftspädagogik weit verbreitet eingesetzt wird. Eine Überprüfung der verfügbaren Versionen von Biersimulationsspielen im Supply Chain Management zeigt einen Mangel an leicht zugänglichen und kostenlosen Tools für Pädagogen in diesem Bereich. In einem neuen Spiel namens Supply Chain Competition Game wollte ich in erster Linie dieses Problem angehen. Aus pädagogischer Sicht kann das neue Spiel als problembasiertes Lerntool (PBL) beschrieben werden, das Simulation mit Rollenspiel kombiniert. Es ist auch möglich, die Online-Version des neuen Spiels in Google Sheets zu verwenden. Der Ansatz der bedingten Formatierung in einem Tabellenkalkulations-Lieferkettenmodell adressiert zwei große Herausforderungen bei der Anwendung von Serious Games: Zugänglichkeit und Benutzerfreundlichkeit. Dieses Spiel steht seit einigen Jahren unter dem folgenden Link öffentlich zum Download bereit Webseite.

Eine ausführliche Beschreibung in englischer Sprache kann heruntergeladen werden hier.

Kurze Beschreibung des Spiels

Kurz über die Phasen des Spiels.

Ein für die Durchführung der Spielsitzung verantwortlicher Nutzer (im Folgenden „Lehrer“ genannt) und mindestens vier am Spiel teilnehmende Nutzer (im Folgenden „Spieler“ genannt) repräsentieren gemeinsam die Teilnehmer am Bierspiel. Das neue Spiel modelliert eine oder zwei Lieferketten, die jeweils aus vier Stufen bestehen: Einzelhändler®, Großhändler (W), Händler (D) und Fabrik (F). Reale Lieferketten sind natürlich komplexer, aber das klassische Bierkettenspiel eignet sich gut zum Lernen.

Der Bullwhip-Effekt und das Bierspiel: Simulation und Training im Angebotsmanagement
Reis. 1. Struktur der Lieferkette

Jede Spielsitzung umfasst insgesamt 12 Perioden.

Der Bullwhip-Effekt und das Bierspiel: Simulation und Training im Angebotsmanagement
Reis. 2. Entscheidungsformular für jeden Spieler

Zellen in Formularen verfügen über eine spezielle Formatierung, die Eingabefelder je nach aktuell aktivem Zeitraum und Entscheidungssequenz für Spieler sichtbar oder unsichtbar macht, sodass sich die Spieler auf das konzentrieren können, was in diesem Moment am wichtigsten ist. Der Lehrer kann den Spielablauf über das Bedienfeld steuern, wo die wichtigsten Parameter und Leistungsindikatoren jedes Spielers verfolgt werden. Sofort aktualisierte Grafiken auf jedem Blatt helfen Ihnen, die wichtigsten Leistungsindikatoren der Spieler jederzeit schnell zu verstehen. Kursleiter können wählen, ob die Kundennachfrage deterministisch (einschließlich linear und nichtlinear) oder stochastisch (einschließlich gleichmäßig, normal, logarithmisch normal, dreieckig, gamma und exponentiell) ist.

Weitere Arbeit

Das Spiel ist in dieser Form noch lange nicht perfekt – es erfordert eine weitere Verbesserung des Online-Multiplayer-Spiels, sodass die Notwendigkeit entfällt, die entsprechenden Blätter nach jeder Spieleraktion ständig zu aktualisieren und zu speichern. Ich würde gerne Kommentare zu den folgenden Fragen lesen und darauf antworten:

a) ob der Bullwhip-Effekt in der Praxis real ist;
b) wie nützlich das Bierspiel für den Logistikunterricht sein kann und wie es verbessert werden könnte.

Referenzen

[1] Lee, H. L., Padmanabhan, V. und Whang, S., 1997. Informationsverzerrung in einer Lieferkette: Der Bullwhip-Effekt. Management Science, 43(4), S. 546-558.
[2] Chen, F., Drezner, Z., Ryan, J. K. und Simchi-Levi, D., 2000. Quantifizierung des Bullwhip-Effekts in einer einfachen Lieferkette: Die Auswirkungen von Prognosen, Durchlaufzeiten und Informationen. Managementwissenschaft, 46(3), S. 436-443.
[3] Sterman, J.D., 1989. Modellierung des Führungsverhaltens: Fehlwahrnehmungen von Feedback in einem dynamischen Entscheidungsexperiment. Management Science, 35(3), S. 321-339.
[4] Sucky, E., 2009. Der Bullwhip-Effekt in Lieferketten – ein überschätztes Problem? International Journal of Production Economics, 118(1), S. 311-322.
[5] Cachon, G.P., Randall, T. und Schmidt, G.M., 2007. Auf der Suche nach dem Bullwhip-Effekt. Manufacturing & Service Operations Management, 9(4), S. 457-479.

Source: habr.com

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