Das Problem des Bullwhip Effekts innerhalb der Supply Chain

Inhalt

1 Einleitung

2 Der Bullwhip Effekt, Eine Begriffsbestimmung
2.1 Betriebswirtschaftliche Probleme ausgelöst durch den Bullwhip Effekt

3. Die Ursachen für den Bullwhip Effekt
3.1 Aktualisierung von Nachfrageprognosen
3.2 Auftragsbündelungen
3.3 Preisschwankungen
3.4 Mengenkontingentierung und Absatzpoker

4. Verhinderungsstrategien
4.1 Verhinderungsstrategien bzgl. Aktualisierung von Nachfrageprognosen
4.2 Verhinderungsstrategien bzgl. Auftragsbündelungen
4.3 Verhinderungsstrategien bzgl. Preisschwankungen
4.4 Verhinderungsstrategien bzgl. Mengenkontingentierung und Absatzpoker

5. Fazit und Ausblick

6 Anlagen
6.1 Literaturverzeichnis
6.2 Eidesstattliche Erklärung

1 Einleitung

Praktisch alle Unternehmen arbeiten heute in mehrstufigen Wertschöpfungsketten, die ein Produkt bis zur entgültigen Verkaufsfähigkeit zum Kunden bringen. Arbeitsteilung erzeugt jedoch immer einen erhöhten Koordinationsgrad innerhalb der Handelskette, da jedes Mitglied nur eine Teilleistung erstellt und auf die Zusammenarbeit anderer Kettenglieder angewiesen ist. Somit ist die Handelskette als ein System zu betrachten, dass sich aus verschiedenen Schnittstellen zusammensetzt, angefangen beim Rohstofflieferanten über den Zwischenhandel bis hin zum Endkonsumenten. Der Koordinationsbedarf eines Systems ist umso größer, je umfangreicher die Zahl der Schnittstellen ist. Der Versuch des Supply Chain Managements (SCM) ist es, durch moderne Informations- und Kommunikationstechnologien, die Wertschöpfungskette so detailliert abzubilden und zu unterstützen, dass die Supply Chain (SC) in ihrer Gesamtheit geplant und gesteuert werden kann. Damit geht der Versuch einher, Komplexitätsreduktion zu betreiben. Somit setzt sich SCM das Ziel, die Güterströme innerhalb der SC zum Wohle aller Kettenglieder zu optimieren. Um Optimierungspotentiale der Kette auszunutzen, werden nicht allein die einzelnen Unternehmen betrachtet, sondern insbesondere alle Beziehungen der beteiligten Unternehmen untereinander. In der Praxis lässt sich jedoch feststellen, dass gerade dieser ganzheitliche Ansatz nicht immer umgesetzt wird. In vielen Branchen fließen die Güterströme zwischen den Gliedern der Kette nicht stetig, da Auftagseingänge deutlich schwanken. Aus verschiedenen zusammenspielenden Ursachen unternehmerischen Fehlverhaltens entsteht zum Ungunsten aller Glieder der SC ein untersuchenswerter Effekt. Dies ist der sogenannte Peitscheneffekt in der Absatzkette oder auch Bullwhip Effekt genannt.

Ziel dieser Arbeit ist es, das Phänomen des Bullwhip Effekts zu erhellen. Wie sich theoretisch optimales unternehmerisches Verhalten und gängige Praxis unterscheiden, wird im Verlauf dieser Arbeit herausgestellt. Weiter werden die Motive für nicht modellhaftes Verhalten einzelner Kettenglieder aufgezeigt, die den zu untersuchenden Bullwhip Effekt auslösen. Im weiteren Verlauf werden mögliche Gegensteuerungsmaßnahmen zu einzelnen Ursachen des Bullwhip Effekts aufgezeigt. Ein abschließendes Fazit wird einen Ausblick für zukünftiges unternehmerisches Handeln unter Berücksichtigung der Verhinderungstaktiken bzgl. des Bullwhip Effekts geben.

2 Der Bullwhip Effekt, eine Begriffsbestimmung

Eine charakteristische Auswirkung des Koordinationsproblems innerhalb der Handelskette ist der sogenannte Bullwhip Effekt. Dieser bezeichnet das Phänomen sich zeitlich und entlang der Wertschöpfungskette vom Endkunden her verstärkender Bestell- und Bestandsaufschaukelungen.^[1] Der Bullwhip Effekt wird in der Literatur auch unter den Namen "Whiplash-" oder "Whipsaw Effekt" geführt. Im Deutschen wird der Begriff meist mit "Peitscheneffekt" oder "Peitschenschlageffekt" übersetzt. Eine weitere Benennung ist der Begriff des sogenannten "Forrester-Aufschaukelungseffekts".^[2]

Als bedeutende Beispiele für die Wirkungsweise des Bullwhip Effekts sind die Firmen Procter&Gamble (P&G) mit ihrem Verkaufsschlager Pampers und Hewlett Packards (HP) bzgl. des Produktes LaserJet III anzuführen. In beiden Fällen sahen sich die produzierenden Kettenglieder der SC vor dem Problem, schwerprognostizierbarer Eingangsbestellmengen seitens der Großabnehmer. Dies führte zu produktionstechnischen Problemen bei der Kapazitätsplanung, Produktionsablaufplanung und Materialbedarfsplanung. Eine unternehmenseigene Analyse von P&G stellte Überraschendes fest. Obwohl der natürliche Bedarf von Pampers durch Babies relativ konstant war und somit auch die Nachfrage der Kunden an den Einzelhandel relativ konstant war, korrelierte diese Nachfrage zeit- und mengenmäßig nicht mit den Bestellungen der Einzelhändler. Bereits in dieser Stufe stellten sich erhebliche Schwankungen ein. Analog dazu waren die Bestellungen der Großhändler an die Produzenten nicht deckungsgleich mit denen der Einzelhändler an deren Großhändler. Ungleich höher stellte sich die Schwankung bestellter Mengen der produzierenden Kettenglieder an deren Zulieferer da. P&G stellte weiter fest, dass sich die Bestellmengenvarianzen und die Bestellmengenhöhe in Richtung des ersten Kettenglieds unverhältnismäßig erhöhten. Es schien, als würden die Bestellmengen in diese Richtung wie durch Peitschenschläge hochgetrieben: der sogenannte Bullwhip Effekt.^[3] Der oben beschriebene Sachverhalt wird durch nachfolgende Graphik dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Wachsende Auftragsschwankungen und Mengen in der logistischen Kette

Quelle: Daten in Anlehnung an Lee et al. (1997) S. 80

Um eine formale Darstellung des wertmäßigen Auseinanderfallens der Bestellvarianzen gegenüber Nachfragevarianzen bemühten sich 1997 die Forscher Lee, Padmanabhan und Whang. Innerhalb ihres Modells werden die Varianzen der Bestellungen in Abhängigkeit der Nachfrage bestimmt. Zugrunde liegt dem Modell eine seriell korrelierte Nachfrage auf der Kundenseite, die in folgender Weise festgelegt wird:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bei partieller Analyse der Wirkung einzelner Variablen wird hier schnell deutlich, dass bei realistischen Annahmen bzgl. der Variablen, oben bereits verbal und graphisch Dargestelltes bestätigt wird. Sobald eine Reaktionszeit innerhalb der Bestellungen von [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] oder eine Nachfragekorrelation im Intervall zwischen [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] auftritt, gilt: Var(x) > Var(d). Nur im Fall völlig unkorrelierter Nachfrage, also bei [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten], tritt in diesem Modell der Bullwhip Effekt nicht auf.^[4] Für den Fall auseinanderfallender Werte der Größen Var(x) und Var(d) entstehen folgende unerwünschte Gegebenheiten. Erweist sich die eigene Prognose aufgrund höherer Bestellschwankungen gegenüber den Nachfrageschwankungen als falsch und ist die reale Nachfrage geringer, besteht für den Handel ein Absatzproblem. Im umgekehrten Fall steht der Handel vor dem Problem, Nachfrage nicht befriedigen zu können.

2.1 Betriebswirtschaftliche Probleme ausgelöst durch den Bullwhip Effekt

Unternehmerisches Handeln vollzieht sich im Allgemeinen unter einem gewissen Maß an Unsicherheit. Diese Unsicherheit bezieht sich zum einen auf die der Entscheidung zu Grunde liegenden Rahmenbedingungen. Zum anderen ist ex ante nicht genau vorherzusehen, ob eine unternehmerische Entscheidung die gewünschten Resultate liefert. Auftretende Bedarfsschwankungen stellen für die näher an der Materialquelle gelegenen Unternehmen eine Form von Unsicherheit über den wahren Verlauf der Nachfrage dar.^[5] Als Folge des Bullwhip Effekts besteht erhöhte Gefahr von Fehl- oder Verzugsmengen aufgrund schlechter Nachfrageprognosen. Treten Verzugsmengen auf, so müssen Spontanaktionen sowohl beim Hersteller als auch bei dessen Lieferanten eingeplant werden. Spontane Anpassungen sind jedoch meist nur mir einem erhöhten Kostensatz realisierbar, der sich unvorteilhaft auf die Gewinnmargen auswirkt. Überstundenzuschläge und Eilversand sind hierbei kostentreibend. Um hektische Abstimmungen innerhalb eines Produktionsprogramms zu verhindern werden in der Praxis entsprechend höhere Sicherheitsbestände aufgebaut, um größere Nachfrageschwankungen ausgleichen zu können. Mit diesem Vorsichtsprinzip sind erhöhte Opportunitätskosten in Form von Zins- und Lagerkosten verbunden. Somit kann dem allgemeinen Logistikprinzip der Bereitstellung von Waren in der richtigen Menge, zum richtigen Zeitpunkt und am richtigen Ort nicht entsprochen werden.^[6] Überkapazitäten innerhalb der Lager lassen sich unter den oben beschriebenen unsicheren Bedingungen nicht abbauen, da durch die starken Schwankungen keine verlässlichen Prognosen abgegeben werden können. Die Gefahr potentielle und bestehende Kundenverhältnisse aufgrund fehlender Lieferkapazitäten oder zu langer Lieferzeiten zu verlieren ist zu groß.

Die in Verbindung mit der Gründung der Initiative "Efficient Consumer Response" (ECR) angestellten Studien zur Lebensmittelbranche ergaben folgendes: In der untersuchten Handelskette ließ sich bestimmen, dass von dem Moment an, an dem die Produkte die Fertigungsstraßen der Hersteller verlassen, bis zum Moment, an dem sie die Einzelhändlerregale erreichen, ein Lagerbestand dieser Waren vorgehalten wird, der für mehr als 100 Tage reicht. Durch die erhöhte Unsicherheit auf den vorgelagerten Stufen der Handelskette sind auf jeder dieser Stufen strategische Reserven aufgebaut worden. Würden die durch Auftragsschwankungen bedingten Ineffizienzen wegfallen, so ergäbe sich laut Schätzung der ECR für die gesamte Handelskette ein Einsparvolumen von 30 Milliarden Dollar.^[7]

3. Die Ursachen für den Bullwhip Effekt

Ein Problem innerhalb von Supply Chains liegt im Verhalten einzelner Kettenglieder begründet, die jeweils für sich unterschiedliche Strategien verfolgen. Jede Stufe versucht, eine individuelle optimale Strategie sowie die damit verbundenen optimalen Prozesse zu entwickeln. Dieses anscheinend rationale Verhalten berücksichtigt jedoch zumeist nicht die Strategien und Prozesse anderer Kettenglieder. Bei partieller Betrachtung von Teilen der Handelskette werden dann Informationen aus anderen Stufen nicht verwendet oder als Daten betrachtet, denen sich angepasst werden muss. Eine optimale kettenübergreifende Lösung wird dadurch nicht erreicht, denn obwohl die einzelnen Unternehmen der Handelskette ihre innerbetrieblichen Prozesse optimiert haben, muss die Addition der Einzeloptima nicht das Gesamtoptimum bezogen auf die SC ergeben.^[8] Es kann beobachtet werden, dass sich Entscheidungen eines Kettenglieds, die eine nachfolgende Stufe der Kette betreffen, aufgrund eines rückgekoppelten Wirkungszusammenhangs mit einer Zeitverzögerung, auf das Kettenglied auswirken, dass diese Entscheidungen getroffen hat. Die Auswirkung der eigenen Entscheidung auf andere Kettenglieder richtig abzuschätzen, ist aufgrund der Dynamik und Komplexität innerhalb des Systems äußerst schwierig. Auf diese Problematik wird im Kapitel 3.4 Mengenkontingentierung und Absatzpoker näher eingegangen.

Scheinbar unbegründet kann es unter den Kettengliedern zu Panikreaktionen und Übersteuerungen bzgl. ihrer eigenen Entscheidungen kommen. Diese können wiederum bei den nachfolgenden Kettengliedern zu Fehlinterpretationen und damit zu übersteuerten Entscheidungen bzgl. des eigenen Bestellverhaltens führen. Wenn dann abschließend ein Kettenglied versucht, durch strategische Maßnahmen vermeintlich erkannte Phantomschwankungen in Bestellmengen auszugleichen und darauf hin wieder eigene Entscheidungen trifft, hat die Peitschel zugeschlagen. Als Hauptgründe für das Entstehen des Bullwhip Effekts können die unter den folgenden Kapiteln erläuterten Tatbestände genannt werden.

- Aktualisierung von Nachfrageprognosen
- Auftragsbündelungen
- Preisschwankungen
- Mengenkontingentierung und Absatzpoker

3.1 Aktualisierung von Nachfrageprognosen

Als Entscheidungsgrundlage für unternehmerisches Handeln benötigen Manager innerhalb der Handelskette verlässliche Prognosen zur Arbeitsvorbereitung, Kapazitätsplanung, Vorratssteuerung und Materialbedarfsplanung. Will man die zukünftige Nachfrage bestimmen, benötigt man neben den erzielten Verkaufszahlen auch Aussagen zur bisherigen Entwicklung der Nachfrage. Wenn der Verbrauch der Produkte stabil ist und Schwankungen, falls sie auftreten, gut vorhersehbar sind, dann ist die künftige Nachfrage relativ genau prognostizierbar.^[9] Beispiele hierfür sind erhöhte Nachfragen nach Fleisch vor den Wochenenden oder nach Backartikeln in der Vorweihnachtszeit. In diesen Fällen stehen aufgrund von langjähriger Erfahrung des Handels zuverlässige Daten für Verkaufsprognosen zur Verfügung.^[10]

[...]

^[1] Vgl. Best (2003), S. 25 f.

^[2] In der weiteren Arbeit wird einheitlich der Begriff "Bullwhip Effekt" benutzt.

^[3] Vgl. Alicke (2003), S. 97

^[4] Vgl. Alicke (2003), S. 101 f.

^[5] Vgl. Wilding (1998), S. 599

^[6] Vgl. Odrich (2000), S. 11

^[7] Vgl. Lee et al. (1997), S. 79

^[8] Vgl. Best (2003), S. 23 f

^[9] Vgl. Gudehus (2002a), S. 37

^[10] Vgl. Thome et al. (2004), S. 1244