The Bullwhip Effect and the Beer Game: Simulation and Training in Supply Management

Μαστίγιο και παιχνίδι

Σε αυτό το άρθρο θα ήθελα να συζητήσω το πρόβλημα του φαινομένου bullwhip, το οποίο έχει μελετηθεί ευρέως στα logistics, και επίσης να παρουσιάσω στην προσοχή δασκάλων και ειδικών στον τομέα της διαχείρισης εφοδιασμού μια νέα τροποποίηση του γνωστού παιχνιδιού μπύρας για διδασκαλία logistics. Το παιχνίδι μπύρας στην επιστήμη της διαχείρισης της εφοδιαστικής αλυσίδας είναι στην πραγματικότητα ένα σοβαρό θέμα στην εκπαίδευση και την πρακτική της εφοδιαστικής. Περιγράφει καλά την ανεξέλεγκτη διαδικασία μεταβλητότητας παραγγελιών και διόγκωσης των αποθεμάτων σε διαφορετικά στάδια των αλυσίδων εφοδιασμού - το λεγόμενο φαινόμενο bullwhip. Έχοντας συναντήσει δυσκολίες στην προσομοίωση του εφέ του bullwhip, αποφάσισα να αναπτύξω τη δική μου απλοποιημένη έκδοση του παιχνιδιού μπύρας (εφεξής το νέο παιχνίδι). Γνωρίζοντας πόσοι ειδικοί επιμελητείας υπάρχουν σε αυτόν τον ιστότοπο και λαμβάνοντας επίσης υπόψη ότι τα σχόλια σε άρθρα στο Habr είναι συχνά πιο ενδιαφέροντα από τα ίδια τα άρθρα, θα ήθελα πραγματικά να ακούσω σχόλια από τους αναγνώστες σχετικά με τη συνάφεια του φαινομένου bullwhip και του παιχνιδιού μπύρας.

Πραγματικό ή πλασματικό πρόβλημα;

Θα ξεκινήσω περιγράφοντας το φαινόμενο bullwhip. Υπάρχουν τόνοι επιστημονικών μελετών στον τομέα της εφοδιαστικής που έχουν εξετάσει το φαινόμενο bullwhip ως σημαντικό αποτέλεσμα των αλληλεπιδράσεων με τους εταίρους της αλυσίδας εφοδιασμού που έχει σοβαρές διαχειριστικές επιπτώσεις. Το φαινόμενο bullwhip είναι μια αύξηση στη μεταβλητότητα των παραγγελιών στα αρχικά στάδια της εφοδιαστικής αλυσίδας (ανοδικά), που είναι ένα από τα κύρια θεωρητικά [1] [2] και πειραματικά αποτελέσματα του παιχνιδιού μπύρας [3]. Σύμφωνα με το φαινόμενο bullwhip, οι διακυμάνσεις της ζήτησης από τους καταναλωτές και οι παραγγελίες από τους λιανοπωλητές στα τελικά στάδια της αλυσίδας εφοδιασμού (κατάντη) είναι πάντα χαμηλότερες από εκείνες των χονδρεμπόρων και των κατασκευαστών. Το αποτέλεσμα είναι, φυσικά, επιβλαβές και οδηγεί σε συχνές αλλαγές στις παραγγελίες και την παραγωγή. Μαθηματικά, το φαινόμενο bullwhip μπορεί να περιγραφεί ως ο λόγος των αποκλίσεων ή των συντελεστών διακύμανσης μεταξύ των σταδίων (κλιμακίων) μιας εφοδιαστικής αλυσίδας:

BullwhipEffect=VARupstream/VARdownstream

Ή (ανάλογα με τη μεθοδολογία του ερευνητή):

BullwhipEffect=CVupstream/CVdownstream

Το φαινόμενο bullwhip περιλαμβάνεται σχεδόν σε όλα τα δημοφιλή ξένα εγχειρίδια για τη διαχείριση της προσφοράς. Υπάρχει απλώς ένας τεράστιος όγκος έρευνας αφιερωμένος σε αυτό το θέμα. Οι σύνδεσμοι στο τέλος του άρθρου υποδεικνύουν τα πιο διάσημα έργα σχετικά με αυτό το εφέ. Θεωρητικά, το αποτέλεσμα προκαλείται σε μεγάλο βαθμό από την έλλειψη πληροφοριών σχετικά με τη ζήτηση, τις αγορές σε μεγάλες ποσότητες, τους φόβους για μελλοντικές ελλείψεις και την αύξηση των τιμών [1]. Η απροθυμία των επιχειρηματικών εταίρων να μοιραστούν ακριβείς πληροφορίες σχετικά με τη ζήτηση των πελατών, καθώς και οι μεγάλοι χρόνοι παράδοσης, αυξάνουν το φαινόμενο bullwhip [2]. Υπάρχουν επίσης ψυχολογικοί λόγοι για το αποτέλεσμα, επιβεβαιωμένοι σε εργαστηριακές συνθήκες [3]. Για προφανείς λόγους, υπάρχουν πολύ λίγα συγκεκριμένα παραδείγματα του φαινομένου του bullwhip - λίγοι άνθρωποι θα ήθελαν να μοιραστούν δεδομένα σχετικά με τις παραγγελίες και τα αποθέματά τους, ακόμη και σε ολόκληρη την αλυσίδα εφοδιασμού. Υπάρχει, ωστόσο, μια σαφής μειοψηφία ερευνητών που πιστεύουν ότι το φαινόμενο του bullwhip είναι υπερβολικό.

Θεωρητικά, το αποτέλεσμα μπορεί να εξομαλυνθεί με την αντικατάσταση των αγαθών και την εναλλαγή πελατών μεταξύ προμηθευτών σε περίπτωση ελλείψεων [4]. Ορισμένα εμπειρικά στοιχεία υποστηρίζουν την άποψη ότι το φαινόμενο του bullwhip μπορεί να είναι περιορισμένο σε πολλές βιομηχανίες [5]. Οι κατασκευαστές και οι έμποροι λιανικής χρησιμοποιούν συχνά τεχνικές εξομάλυνσης της παραγωγής και άλλα κόλπα για να διασφαλίσουν ότι η μεταβλητότητα των παραγγελιών πελατών δεν είναι πολύ ακραία. Αναρωτιέμαι: ποια είναι η κατάσταση με το φαινόμενο bullwhip στη Ρωσία και στον μετασοβιετικό χώρο γενικότερα; Οι αναγνώστες (ειδικά όσοι ασχολούνται με την ανάλυση αποθεμάτων και την πρόβλεψη ζήτησης) έχουν παρατηρήσει τόσο ισχυρό αποτέλεσμα στην πραγματική ζωή; Ίσως, στην πραγματικότητα, το ζήτημα του φαινομένου του bullwhip είναι τραβηγμένο και τόσος χρόνος ερευνητών και φοιτητών logistics σπαταλήθηκε μάταια για αυτό...

Ο ίδιος μελέτησα το εφέ του bullwhip ως μεταπτυχιακός φοιτητής και ενώ ετοίμαζα μια εργασία για το παιχνίδι της μπύρας για ένα συνέδριο. Αργότερα ετοίμασα μια ηλεκτρονική έκδοση του παιχνιδιού μπύρας για να δείξω το αποτέλεσμα του bullwhip στην τάξη. Θα το περιγράψω πιο αναλυτικά παρακάτω.

Αυτά δεν είναι παιχνίδια για σένα...

Η μοντελοποίηση υπολογιστικών φύλλων χρησιμοποιείται ευρέως για την ανάλυση επιχειρηματικών προβλημάτων του πραγματικού κόσμου. Τα υπολογιστικά φύλλα είναι επίσης αποτελεσματικά για την εκπαίδευση μελλοντικών διαχειριστών. Το φαινόμενο bullwhip, ως εξέχων τομέας στη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας, έχει μια ιδιαίτερα μακρά παράδοση στη χρήση προσομοιώσεων στην εκπαίδευση, της οποίας το παιχνίδι μπύρας είναι ένα καλό παράδειγμα. Το MIT εισήγαγε για πρώτη φορά το αρχικό παιχνίδι μπύρας στις αρχές της δεκαετίας του 1960 και σύντομα έγινε ένα δημοφιλές εργαλείο για την εξήγηση της δυναμικής της εφοδιαστικής αλυσίδας. Το παιχνίδι είναι ένα κλασικό παράδειγμα του μοντέλου System Dynamics, που χρησιμοποιείται όχι μόνο για εκπαιδευτικούς σκοπούς, αλλά και για λήψη αποφάσεων σε πραγματικές επιχειρηματικές καταστάσεις, καθώς και για έρευνα. Η ορατότητα, η αναπαραγωγιμότητα, η ασφάλεια, η σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας και η προσβασιμότητα των σοβαρών παιχνιδιών υπολογιστή παρέχουν μια εναλλακτική λύση στην εκπαίδευση στην εργασία, παρέχοντας στους διευθυντές ένα χρήσιμο εργαλείο για τη διευκόλυνση της λήψης αποφάσεων κατά τη διεξαγωγή πειραμάτων σε ένα ασφαλές περιβάλλον μάθησης.

Το παιχνίδι έχει παίξει σημαντικό ρόλο στην προσομοίωση για την ανάπτυξη επιχειρηματικών στρατηγικών και τη διευκόλυνση της λήψης αποφάσεων. Το κλασικό παιχνίδι μπύρας ήταν ένα επιτραπέζιο παιχνίδι και απαιτούσε σημαντική προετοιμασία πριν παίξει το παιχνίδι στην τάξη. Οι δάσκαλοι έπρεπε πρώτα να αντιμετωπίσουν ζητήματα όπως περίπλοκες οδηγίες, ρυθμίσεις και περιορισμούς για τους συμμετέχοντες στο παιχνίδι. Οι επόμενες εκδόσεις του παιχνιδιού μπύρας προσπάθησαν να το κάνουν πιο εύκολο στη χρήση με τη βοήθεια της τεχνολογίας πληροφοριών. Παρά τις σημαντικές βελτιώσεις σε κάθε επόμενη έκδοση, η πολυπλοκότητα της εγκατάστασης και της υλοποίησης, ειδικά σε ρυθμίσεις πολλών χρηστών, σε πολλές περιπτώσεις εμπόδισε το παιχνίδι να χρησιμοποιηθεί ευρέως στην επιχειρηματική εκπαίδευση. Μια ανασκόπηση των διαθέσιμων εκδόσεων παιχνιδιών προσομοίωσης μπύρας στη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας αποκαλύπτει την έλλειψη εύκολα προσβάσιμων και δωρεάν εργαλείων για τους εκπαιδευτικούς στον τομέα. Σε ένα νέο παιχνίδι που ονομάζεται Supply Chain Competition Game, ήθελα να αντιμετωπίσω αυτό το πρόβλημα πρώτα και κύρια. Από παιδαγωγική άποψη, το νέο παιχνίδι μπορεί να περιγραφεί ως ένα εργαλείο μάθησης βάσει προβλημάτων (PBL) που συνδυάζει την προσομοίωση με το παιχνίδι ρόλων. Είναι επίσης δυνατή η χρήση της διαδικτυακής έκδοσης του νέου παιχνιδιού στα Φύλλα Google. Η προσέγγιση μορφοποίησης υπό όρους σε ένα μοντέλο αλυσίδας εφοδιασμού υπολογιστικών φύλλων αντιμετωπίζει δύο μεγάλες προκλήσεις στην εφαρμογή σοβαρών παιχνιδιών: την προσβασιμότητα και την ευκολία χρήσης. Αυτό το παιχνίδι είναι διαθέσιμο για λήψη εδώ και δύο χρόνια στον παρακάτω σύνδεσμο στο κοινό δικτυακός τόπος.

Μπορείτε να κατεβάσετε μια λεπτομερή περιγραφή στα αγγλικά εδώ.

Σύντομη περιγραφή του παιχνιδιού

Συνοπτικά για τα στάδια του παιχνιδιού.

Ένας χρήστης που είναι υπεύθυνος για τη λειτουργία της συνεδρίας του παιχνιδιού (εφεξής ο δάσκαλος) και τουλάχιστον τέσσερις χρήστες που παίζουν το παιχνίδι (εφεξής καλούμενοι παίκτες) αντιπροσωπεύουν μαζί τους συμμετέχοντες στο παιχνίδι μπύρας. Το νέο παιχνίδι διαμορφώνει μία ή δύο αλυσίδες εφοδιασμού, καθεμία από τις οποίες αποτελείται από τέσσερα στάδια: Retailer ®, Wholesaler (W), Distributor (D) και Factory (F). Οι αλυσίδες εφοδιασμού της πραγματικής ζωής είναι φυσικά πιο περίπλοκες, αλλά το κλασικό παιχνίδι αλυσίδας μπύρας είναι καλό για μάθηση.

The Bullwhip Effect and the Beer Game: Simulation and Training in Supply Management
Ρύζι. 1. Δομή εφοδιαστικής αλυσίδας

Κάθε περίοδος παιχνιδιού περιλαμβάνει συνολικά 12 περιόδους.

The Bullwhip Effect and the Beer Game: Simulation and Training in Supply Management
Ρύζι. 2. Έντυπο απόφασης για κάθε παίκτη

Τα κελιά σε φόρμες έχουν ειδική μορφοποίηση που κάνει τα πεδία εισαγωγής ορατά ή αόρατα στους παίκτες ανάλογα με την τρέχουσα ενεργή περίοδο και τη σειρά αποφάσεων, έτσι ώστε οι παίκτες να μπορούν να επικεντρωθούν σε ό,τι είναι πιο σημαντικό εκείνη τη στιγμή. Ο δάσκαλος μπορεί να ελέγξει τη ροή εργασιών του παιχνιδιού μέσω του πίνακα ελέγχου, όπου παρακολουθούνται οι κύριες παράμετροι και οι δείκτες απόδοσης κάθε παίκτη. Τα γραφήματα που ενημερώνονται άμεσα σε κάθε φύλλο σάς βοηθούν να κατανοήσετε γρήγορα τους βασικούς δείκτες απόδοσης για τους παίκτες ανά πάσα στιγμή. Οι εκπαιδευτές μπορούν να επιλέξουν εάν η ζήτηση των πελατών είναι ντετερμινιστική (συμπεριλαμβανομένης της γραμμικής και μη γραμμικής) ή στοχαστική (συμπεριλαμβανομένης της ομοιόμορφης, της κανονικής, της λογαριθμικής κανονικής, της τριγωνικής, της γάμμα και της εκθετικής).

Περισσότερη δουλεια

Το παιχνίδι με αυτή τη μορφή απέχει πολύ από το τέλειο - απαιτεί περαιτέρω βελτίωση του διαδικτυακού παιχνιδιού για πολλούς παίκτες με τέτοιο τρόπο ώστε να εξαλείφεται η ανάγκη συνεχούς ενημέρωσης και αποθήκευσης των αντίστοιχων φύλλων μετά από κάθε ενέργεια του παίκτη. Θα ήθελα να διαβάσω και να απαντήσω σε σχόλια για τις ακόλουθες ερωτήσεις:

α) εάν το φαινόμενο bullwhip είναι πραγματικό στην πράξη.
β) πόσο χρήσιμο μπορεί να είναι το παιχνίδι μπύρας στη διδασκαλία της εφοδιαστικής και πώς θα μπορούσε να βελτιωθεί.

παραπομπές

[1] Lee, H. L., Padmanabhan, V. and Whang, S., 1997. Παραμόρφωση πληροφοριών σε μια αλυσίδα εφοδιασμού: The bullwhip effect. Management Science, 43(4), σσ.546-558.
[2] Chen, F., Drezner, Z., Ryan, J. K. and Simchi-Levi, D., 2000. Ποσοτικοποίηση του φαινομένου bullwhip σε μια απλή εφοδιαστική αλυσίδα: Ο αντίκτυπος της πρόβλεψης, οι χρόνοι παράδοσης και οι πληροφορίες. 46(3), σσ.436-443.
[3] Sterman, J.D., 1989. Μοντελοποίηση διευθυντικής συμπεριφοράς: Εσφαλμένες αντιλήψεις για την ανατροφοδότηση σε ένα πείραμα δυναμικής λήψης αποφάσεων. Management Science, 35(3), σσ.321-339.
[4] Sucky, E., 2009. Το φαινόμενο bullwhip στις αλυσίδες εφοδιασμού - ένα υπερεκτιμημένο πρόβλημα; International Journal of Production Economics, 118(1), σσ.311-322.
[5] Cachon, G.P., Randall, T. and Schmidt, G.M., 2007. Σε αναζήτηση του φαινομένου του bullwhip. Manufacturing & Service Operations Management, 9(4), σσ.457-479.

Πηγή: www.habr.com

Προσθέστε ένα σχόλιο