Tóm tắt:
Hiệu ứng Bullwhip được phát hiện lần đầu bởi tiến sĩ Forrester [1961], theo đó lượng sản phẩm được sản xuất bởi các công ty luôn cao gấp nhiều lần lượng nhu cầu thực tế của thị trường. Sau khi phát hiện ra hiệu ứng Bullwip, Forrester đã lý giải nguyên nhân của hiệu ứng này bởi hai nguyên nhân chính: Thứ nhất, những thông tin sai lệch từ môi trường kinh doanh bên ngoài làm dự báo nhu cầu bị ảnh hưởng; Thứ hai, chính sách dự trữ hàng tồn kho và chính sách sản xuất theo lô nhằm giảm chi phí sản xuất. Từ những lý giải này, Forrester và một số nhà nghiên cứu khác đã mô hình hóa các tác nhân trên để định lượng cho hiệu ứng Bullwhip. Trong nghiên cứu này, tác giả cũng đưa ra một mô hình lý giải cho hiệu ứng Bullwhip, nhưng theo một quan điểm khác với các học giả đi trước. Lý giải hiệu ứng Bullwhip trên quan điểm ảnh hưởng từ cấu trúc của chuỗi cung ứng.
Từ khóa: Chuỗi cung ứng, hiệu ứng Bullwhip, cấu trúc chuỗi cung ứng, ảnh hưởng.
1. Giới thiệu về chuỗi cung ứng
Nền kinh tế thế giới trong thời điểm hiện tại phát triển theo hai xu thế chính, hội nhập và toàn cầu hóa. Hội nhập được hiểu là dần xóa bỏ đi những rào cản giữa các quốc gia, các khu vực địa lý. Các hàng rào thương mại cứng [ví dụ: thuế, quota...] dần được xóa bỏ nhằm tăng sự tự do trong thương mại, kinh doanh. Toàn cầu hóa là sự thống nhất giữa các khu vực kinh tế trên toàn thế giới. Thống nhất không có nghĩa là các nền kinh tế được điều khiển chung bởi một bộ máy, mà thể hiện bởi các hiệp định thương mại mà các quốc gia tham gia các hiệp định này phải tuân thủ cùng một bộ luật. Hai xu thế trên bổ sung cho nhau và đang định hình một nền kinh tế mới. Ngày nay, các tập đoàn lớn trên thế giới hầu hết đều là những tập đoàn đa quốc gia, có phạm vi hoạt động trải rộng ở nhiều vùng lãnh thổ, với nguồn nhân lực thuộc nhiều quốc gia khác nhau trên thế giới. Các công ty, tập đoàn cũng liên minh ngày càng sâu rộng, một sản phẩm hiện đại không còn là sản phẩm riêng của hãng nào, nó được tham gia sản xuất bởi nhiều công ty khác nhau. Khi các công ty, doanh nghiệp liên kết với nhau để tạo ra sản phẩm, sản phẩm cuối cùng đó được tạo ra bởi một liên minh các thành viên và liên minh đó được định nghĩa là chuỗi cung ứng [Supply Chain].
Theo các nhà kinh tế hiện đại, chuỗi cung ứng là tập hợp của các đơn vị trong nền kinh tế cùng liên minh với nhau nhằm tạo ra sản phẩm cuối cùng và phân phối chúng cung cấp đến tay người tiêu dùng. Theo cách nhìn nhận này, chuỗi cung ứng đã tồn tại và hoạt động trong nền kinh tế từ hàng nghìn năm về trước. Có thể kể đến như ngành đóng tàu thời cổ đại, để tạo ra những con tàu lớn, người La Mã, Hy Lạp phải phân chia nhân công thành các đơn vị có tính chuyên môn hóa cao. Có những đơn vị chuyên trách khai thác gỗ, trong khi các đơn vị khác vận chuyển gỗ, chế biến gỗ. Đồng thời với khai thác và chế biến gỗ, lại có những đơn vị chuyên khai thác quặng kim loại, luyện quặng thành kim loại để tạo ra các công cụ, vật liệu kim loại. Cuối cùng, khi có đủ mọi nguyên liệu, các công trường đóng tàu mới có thể sản xuất ra sản phẩm cuối cùng là những con tàu lớn.
Mặc dù đã xuất hiện từ hàng nghìn năm trước, nhưng chỉ đến sau Thế chiến thứ hai, chuỗi cung ứng mới được quan tâm nghiên cứu. Cho đến nay, các lý thuyết về chuỗi cung ứng vẫn đang được nghiên cứu và phát triển. Những ứng dụng của lý thuyết chuỗi cung ứng góp phần không nhỏ trong việc đẩy mạnh hai xu thế toàn cầu hóa và hội nhập hóa của nền kinh tế thế giới. Vào những năm 1960 - 1970 thế kỷ trước, khi các hãng sản xuất và phân phối trên thế giới vận dụng lý thuyết chuỗi cung ứng nhằm nâng cao sức cạnh tranh bằng cách giảm chi phí sản xuất và tăng chất lượng dịch vụ đáp ứng khách hàng. Một trong những phương pháp được vận dụng phổ biến là dự báo nhu cầu thị trường để sản xuất trước và lưu kho các sản phẩm này để có thể cung cấp cho khách hàng ngay khi có yêu cầu.
2. Hiệu ứng Bullwhip
Qua các thống kê, tiến sĩ Forrester [1961] phát hiện ra rằng, lượng hàng hóa được sản xuất ra thường cao hơn so với nhu cầu thực tế, mức sai lệch cực đại có thể dao động lên tới 3-5 lần. Hiện tượng này được Forrester đặt tên là hiệu ứng Bullwhip, còn gọi là hiệu ứng cái roi da hay hiệu ứng đuôi bò. Cách gọi này phỏng theo hình ảnh thực tế của chiếc roi da, chỉ một lượng dao động nhỏ ở gốc cây roi, sẽ gây ra lượng dao động lớn ở cuối chiếc roi.
Forrester [1961] đã lý giải hiệu ứng Bullwhip bởi bốn nguyên nhân sau: Thứ nhất, sai lệch thông tin dẫn đến sai lệch dự báo nhu cầu. Thứ hai, chiến lược tăng quy mô đơn hàng nhằm tối ưu chi phí. Thứ ba, biến động về giá cả. Thứ tư, trò chơi tạo ra sự hạn chế và thiếu hụt. Bốn nguyên nhân theo như Forrester đưa ra, đều xuất phát từ hành vi của các tác nhân bên trong môi trường kinh doanh và các hành vi này gây ra hai tác động trực tiếp lên dao động lượng hàng sản xuất, đó là dự báo sai nhu cầu đặt hàng và chiến lược tồn kho dự trữ. Sau khi phát hiện ra hiệu ứng Bullwhip, Forrester đã bước đầu xây dựng nên mô hình nhằm lượng hóa và phân tích định lượng cho hiệu ứng này. Mô hình System Dynamics [Hệ thống linh động] do Forrester đưa ra đã được ứng dụng rộng rãi trong phân tích hoạch định chiến lược kinh doanh. Lee [1997] đã phát triển toàn diện hơn mô hình của Forrester trước đó và công bố trong bài báo “The Bullwhip Effect in Supply Chain” trên tạp chí MIT Sloan Management Review năm 1997.
Những mô hình Ray Forrester và các học giả sau ông xây dựng [Aviv, 2007, Carlsson và Fuller, 1999] đều lý giải nguyên nhân gây ra hiệu ứng Bullwhip là các tác nhân trong môi trường kinh doanh. Các tác nhân đó bao gồm: Tâm lý khách hàng, nhiễu thông tin cố ý từ các đối thủ cạnh tranh, tác động từ thay đổi công nghệ, tác động từ sản phẩm mới... Những tác nhân này hầu hết đều biến thiên theo thời gian, vì vậy tác động của nó lên lượng dao động đặt hàng cũng biến thiên theo thời gian. Cách nhìn nhận của Forrester là hoàn toàn hợp lý, đặc biệt là với các chuỗi cung ứng sản xuất ra các mặt hàng tiêu dùng, với giá trị sản xuất thấp nhưng được khách hàng tiêu dùng thường xuyên, các sản phẩm loại này thường được tạo ra bởi các chuỗi cung ứng dạng đẩy [Push Supply Chain]. Dạng chuỗi này hoạt động theo nguyên tắc dự báo nhu cầu và chủ động sản xuất trước trong thời gian dài, sản xuất ngay cả khi chưa có đơn đặt hàng và sau đó tìm cách tiêu thụ sản phẩm đã sản xuất ra. Các kế hoạch sản xuất chủ yếu dựa vào phán đoán khả năng tiêu thụ sản phẩm trong tương lai, không phải do được yêu cầu từ khách hàng.
Trái lại, với các chuỗi cung ứng dạng kéo [Pull Supply Chain], các nhà cung cấp chỉ sản xuất sản phẩm khi đã có đặt hàng từ khách hàng. Các chuỗi cung ứng dạng này thường áp dụng cho các sản phẩm có giá trị cao, đòi hỏi những công nghệ phức tạp và quá trình sản xuất tốn nhiều công sức và thời gian, ví dụ như chuỗi cung ứng sản xuất ô tô. Nhà máy sản xuất ô tô là thành viên cuối cùng của chuỗi cung ứng và thành viên này chỉ bắt đầu sản xuất khi đã có đơn đặt hàng từ khách hàng tiêu thụ. Các nhà cung cấp ở cấp dưới cũng sẽ chỉ sản xuất khi nhận thấy hàng mình sản xuất ra được mua. Tuy nhiên, họ không hoàn toàn chờ đợi vào đơn đặt hàng từ các khách hàng trực tiếp mà căn cứ vào đơn đặt hàng của khách hàng tiêu thụ. Với cách dự báo này, sai lệch thông tin do các tác nhân mà Forrester đã đưa ra là không đáng kể [Jenkins và Reinsel, 1994]. Tuy nhiên, thực tế đã chứng minh, hiệu ứng Bullwhip vẫn xảy ra, tức là lượng sản phẩm thực tế được sản xuất bởi các nhà cung cấp vẫn cao hơn rất nhiều so với nhu cầu thực của khách hàng.
3. Hiệu ứng Bullwhip và ảnh hưởng từ cấu trúc chuỗi cung ứng
Trong bài viết này, tác giả đưa ra lý giải khác cho hiệu ứng Bullwhip: Ảnh hưởng từ cấu trúc của chuỗi cung ứng đối với lượng dao động đặt hàng. Như đã trình bày, đối với các chuỗi cung ứng sản phẩm dạng kéo, sai lệch thông tin do các tác nhân từ môi trường kinh doanh như: biến động giá cả, thị hiếu khách hàng, nhiễu thông tin từ đối thủ cạnh tranh... hầu như không ảnh hưởng tới dự báo nhu cầu, bởi vì chuỗi chỉ sản xuất khi đã có yêu cầu từ khách hàng. Tuy nhiên khi đem so sánh về cấu trúc của chuỗi cung ứng, các chuỗi cung ứng tạo ra sản phẩm dạng này phức tạp hơn rất nhiều so với chuỗi cung ứng sản xuất ra các sản phẩm tiêu dùng. Trước hết, quan sát hình vẽ dưới đây của một chuỗi cung ứng tổng quát.
Với các chuỗi cung ứng sản xuất hàng tiêu dùng, công ty trung tâm là công ty sản xuất ra sản phẩm cuối cùng. Chuỗi cung ứng tính về phía các nhà cung cấp chỉ đến cấp 1 hoặc cấp 2. Tuy nhiên với các chuỗi cung ứng sản xuất ra sản phẩm có giá trị cao và phức tạp như ô tô, chuỗi có thể kéo dài hơn 10 cấp. Với các chuỗi cung ứng có cấu trúc đơn giản, sai lệch thông tin gây ra bởi cấu trúc nhỏ hơn so với các chuỗi cung ứng có cấu trúc phức tạp. Nói về ảnh hưởng từ sự phức tạp trong cấu trúc của chuỗi, ta cần quan tâm đến hai khía cạnh, thứ nhất là ảnh hưởng bởi số cấp và thứ hai là ảnh hưởng bởi số lượng nhà cung cấp trong mỗi cấp. Cả hai khía cạnh trên đều diễn tả sự phức tạp trong cấu trúc chuỗi, nhưng theo những chiều hướng khác nhau.
3.1. Sai lệch lượng đặt hàng do ảnh hưởng từ số cấp của chuỗi
Trong trường hợp này, ta coi như chuỗi cung ứng là chuỗi đơn giản, với thành viên trung tâm là thành viên tạo ra sản phẩm cuối cùng và mỗi thành viên trong chuỗi chỉ mua hàng từ một thành viên duy nhất. Trường hợp này, chuỗi cung ứng sẽ có cấu trúc đơn giản như sau: [Xem hình 3]
Thành viên trung tâm là S-0, S-0 nhận được yêu cầu đặt hàng D. Qua hệ thống xử lý, S-0 cần cung cấp hàng từ thành viên cấp 1 của nó là S-1 và yêu cầu đặt hàng D0 cho S-1. Dễ thấy là D0 > D, bởi S-0 phải tính đến trường hợp hàng có thể bị lỗi, hoặc trong quá trình sử dụng, chính S-0 làm hỏng một lượng hàng mua của S-1. Đến lượt S-1 lại yêu cầu đơn hàng với lượng D1 cho S-2, và D1>D0. Quá trình cứ tiếp diễn như vậy cho đến thành viên cuối cùng của chuỗi là S-n và với yêu cầu đặt hàng là Dn-1. Ta có các bất đẳng thức liên tiếp như sau: Dn-1>Dn-2>...>D1>D0>D. Chuỗi càng kéo dài mức chênh lệch tăng thêm giữa lượng đặt hàng ở thành viên cuối cùng với thành viên đầu tiên càng lớn. Đặt W là tỷ lệ dao động giữa lượng hàng thực tế sản xuất ở cuối chuỗi cung ứng với lượng hàng yêu cầu từ khách hàng tiêu thụ. W được tính như sau:
W tăng nếu n tăng, và đây là ảnh hưởng của số cấp của chuỗi cung ứng đối với dao động lượng đặt hàng.
3.2. Sai lệch lượng đặt hàng do ảnh hưởng từ việc mua hàng từ nhiều nhà cung cấp cùng cấp
Trong thực tế, một nhà sản xuất không chỉ mua hàng và đặt hàng từ một nhà cung cấp. Cùng một nguyên liệu đầu vào có thể được mua từ nhiều nhà cung cấp. Vì vậy, số lượng nhà cung cấp cũng tạo nên sự phức tạp của cấu trúc chuỗi. Xét chuỗi cung ứng với thành viên trung tâm là công ty sản xuất ra sản phẩm cuối cùng. Để sản xuất ra sản phẩm đó, thành viên này mua hàng từ m nhà cung cấp trực tiếp. Với lượng đặt hàng thực tế từ khách hàng là D, thành viên trung tâm cần đặt hàng các nhà cung ứng cấp 1 của mình một lượng hàng D0 > D. Ta theo dõi hình vẽ trực quan dưới đây:
S-0 đặt hàng mỗi nhà cung cấp trực tiếp của mình một lượng tương ứng: D01, D02,... D0m như trình bày trên hình vẽ, sao cho D01 + D02 +...+ D0m = D0. Đến phần các nhà cung cấp trực tiếp cho S-0, với mỗi lượng đặt hàng các nhà sản xuất phải sản xuất nhiều hơn so với lượng được yêu cầu vì cần phải có lượng hàng đề phòng rủi ro và hàng sản xuất bị lỗi. Từ nhận định này, ta thấy số nhà cung cấp càng ít, lượng hàng phải bổ sung thêm để đề phòng rủi ro cũng sẽ ít đi tương ứng, mặt khác khi nhiều nhà cung cấp cùng bán một mặt hàng sẽ xảy ra tình trạng cạnh tranh nhau, các nhà sản xuất đều cố gắng đáp ứng tốt nhất đơn hàng của mình, họ sẽ có những chính sách dự trữ thừa một lượng nhất định nhằm cạnh tranh sự tin tưởng của khách hàng. Trong trường hợp đơn giản hóa, giả sử mỗi nhà cung cấp cấp 1 đều sản xuất dư một lượng bằng nhau là ɛ. Lượng dư này không liên quan gì đến lượng đặt hàng thực tế từ S-0, vì đó là hàng sản xuất thừa nhằm đề phòng rủi ro, nó không phụ thuộc vào khối lượng đơn hàng. Số hàng dư thừa so với kế hoạch là M = m x ɛ, với m là số nhà cung cấp cấp 1. Số nhà cung cấp m càng nhiều thì lượng dư thừa hàng ở cấp thứ nhất càng lớn. Như vậy, độ phức tạp của cấu trúc chuỗi theo khía cạnh có nhiều nhà cung cấp cùng cạnh tranh nhau cũng làm gia tăng sai lệch hàng sản xuất so với yêu cầu thực tế.
3.3. Sai lệch tổng hợp từ hai khía cạnh số cấp của chuỗi và số nhà cung cấp trong cùng cấp
Nếu tổng hợp hai khía cạnh vừa nêu trên, ta sẽ có cái nhìn toàn cảnh về dao động lượng đặt hàng gây bởi độ phức tạp trong cấu trúc chuỗi cung ứng. Đó cũng chính là tác động gây bởi cấu trúc của các chuỗi cung ứng đang hoạt động trong thực tế. Với từng tác động do số cấp của chuỗi, hoặc do số lượng nhà cung cấp trong từng cấp, lượng sai lệch đã khá rõ rệt nếu độ phức tạp tăng lên. Và đó chính là hiệu ứng Bullwhip mà Forrester phát hiện ra, nó có thể phát sinh bởi độ phức tạp trong cấu trúc chuỗi cung ứng, không hoàn toàn bởi các yếu tố thuộc môi trường kinh doanh.
4. Kết luận
Hiệu ứng Bullwhip phản ánh hiện tượng sai lệch số lượng sản phẩm sản xuất ra so với nhu cầu thực tế. Hiệu ứng này gây ra lãng phí lớn cho các thành viên bên trong chuỗi cung ứng và thể hiện phần nào đó sự kém hiệu quả trong hoạt động của chuỗi cung ứng. Forrester và các học giả đi trước đã lý giải và mô hình hóa hiệu ứng Bullwhip bằng cách đánh giá tác động của các tác nhân trong môi trường lên chuỗi cung ứng. Với các chuỗi cung ứng dạng đẩy có cấu trúc đơn, cách lý giải trên là hợp lý, tuy nhiên với các chuỗi dạng kéo với cấu trúc phức tạp, cách lý giải đó đã xem nhẹ một nguyên nhân quan trọng là độ phức tạp của chuỗi cung ứng.
Qua bài viết này, tác giả muốn lý giải phần nào ảnh hưởng của cấu trúc chuỗi cung ứng lên hiệu ứng Bullwhip. Quan điểm mới này không mâu thuẫn với những nghiên cứu của các học giả trước đây, nó chỉ bổ sung thêm một khía cạnh nữa về các tác nhân gây ra hiệu ứng Bullwhip đó là độ phức tạp trong cấu trúc chuỗi cung ứng. Và nếu có thể kết hợp nó với các quan điểm cũ, hiệu ứng Bullwhip sẽ được giải thích triệt để hơn.
Tài liệu tham khảo:
1. Aviv, Y. [2007]. On the benefits of collaborative forecasting partnerships between retailers and manufacturers. Management Science. 53[5]:777-794.
2. Carlsson C, and Fuller R. [1999]. Soft computing and the bullwhip effect. Econ Complexity 2[3]
3. Water, D. [2003]. Logistics An Introduction to Supply Chain Management. Cambridge, United Kingdom.
4. Lee, H. [1997]. The Bullwhip Effect in Supply Chai., MIT Sloan Management Review.
5. Jenkins G.M, Reinsel G.C [1994]. Time series analysis forecasting and control. 3rd ed. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ.
6. Forrester, R. [1961]. The Bullwhip Effect in Supply Chain. MIT Sloan Management Review.
7. Jame, S. and Robicheaux, R. [2013]. Inventory management. number INC.
Bullwhip effect and impacts from the structure of the supply chain
Le Tho - Duong Manh Cuong
Department of Industrial Management – School of Economics and Management – Hanoi University of Science and Technology
Abstract:
The Bullwhip Effect was first coined by Dr. Forrester [1961], whereby the amount goods produced by companies was always several times higher than the actual markets demand. After discovering the Bullwip effect, Forrester pointed out two main reasons. Firstly, misleading information from the external business environment causes mispredictions about the need. Inventory policy and batch production policy for reducing production costs are the second reason. From these explanations, Forrester and some other researchers modeled these agents to quantify the Bullwhip effect. In this study, the author also provided an explanatory model for the Bullwhip effect, but in a different light from the earlier scholars to clarify the effect of Bullwhip on the perspective of influencing the structure of the supply chain.
Keywords: Supply chain, Bullwhip effect, supply-chain structure, influence.
Xem tất cả ấn phẩm Các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ số 10 tháng 09/2017 tại đây