全球半導體短缺背後的原因,竟可以用「紙尿布」來解釋!何謂「長鞭效應」?

全球半導體短缺背後的原因,竟可以用「紙尿布」來解釋!何謂「長鞭效應」?

經理人 Managertoday
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長鞭效應的發生,使全球供應鏈半導體產能持續吃緊,不少外商公開坦言,部分晶片交期已拉長到 40 周至 50 周才能交貨,且交期恐怕將持續拉長。
全球供應鏈半導體產能持續吃緊,不少外商公開坦言,部分晶片交期已拉長到 40 周至 50 周才能交貨,且交期恐怕將持續拉長,迫使許多廠商重新設計產品或調整生產優先順序,甚至停止部分產品生產計畫,而這個狀況尤其在汽車產業中特別明顯。 晶片短缺潮,背後的管理議題:長鞭效應 晶片供應鏈陷入短缺困境,可以用一個名詞來解釋,那就是「長鞭效應」(bullwhip effect)。認識長鞭效應,可以更深入分析全球晶片短缺如何逐步延燒到不同的產業,也可以提供我們一些可能的解決之道。 什麼是長鞭效應? 長鞭效應最早是由系統動力學創始者傑.福瑞斯特(Jay Forrester)提出,史丹佛商學院教授、供應鏈管理專家李效良(Hau Lee)以更白話的比喻來描述。當供應鏈上的每個節點只跟自己相鄰的下游廠商確認需求,那訂單資訊流從最下游用戶端,一路向上游供應鏈傳遞時,各級廠商將需求一點一點放大,最終產生巨大扭曲、需求預測失準。這種供應鏈上的需求放大現象,在圖形上很像一條甩動的長鞭,因此被稱為「長鞭效應」,也稱為「牛鞭效應」。 張寬渝 為何會有長鞭效應產生? 李效良在研究論文中指出,P&G(寶僑)曾對尿布的供應鏈做調查,發現尿布的消費需求穩定,當有微小的變化,零售商、批發商都會為了保留一點「額外準備」,以避免缺貨,往上游下訂較大的需求量,一路到了 P&G 向尿布材料供應商訂貨時,需求已經嚴重被放大。 舉例來說,假設市場上新增 10 單位的尿布需求,零售商可能會樂觀地認為需求還會持續增長,而向其批發商訂購 15 單位的紙尿布。批發商收到 15 單位的需求後,可能會向其上游製造商,訂購 20 單位的紙尿布,以應付這波需求變化。此時,製造商就會再向其上游原料廠,訂購 25 單位的原料以製造紙尿布,就這樣需求逐級放大,最後真實需求從 10 單位逐級扭曲為 25 單位。 這個現象廣泛出現在各個產業,每當供應鏈愈往上走、涉及愈多層級,需求訊息就愈是扭曲。當需求變異逐級放大,產能不及應付訂單時,訂單很可能會發生延遲,供應商無法及時交付,如此一來,採購人員下次的訂購量自然會更大。如果供應鏈已經出現短缺現象,採購人員的「短缺博弈」心理,更會導致恐慌訂購,為了不讓競爭者搶走產能,不顧實際需求而拼命搶購,更進一步放大了「長鞭效應」帶來的影響,產生惡性循環。 這正是為什麼台積電董事長劉德音曾表示,疫情自去年初發生以來,全球生產鏈銜接不順,各廠商為了維持自家供應鏈運作,提高庫存水位已成為常態,當市場的不確定性增加,一定會有超額訂購的現象,使半導體產業供不應求。 半導體產業的長鞭效應 今年晶片缺貨潮,因為商品需求大增,手機、遊戲機、筆電等消費電子產品的製造商,急於提高產量,增加晶片訂貨量,設計並銷售相關晶片的廠商,如:華為、高通和 NVIDIA ,需應付突如其來的需求。 隨後,這些公司又向其供應商發出了自己的「額外訂單」,如台積電、三星(Samsung)和英特爾(Intel)這樣的代工廠。 當代工廠的訂單開始堆積起來,訂單遠遠超過了目前產能能夠完成的數量,很快地,與電子產品無關的行業(如:汽車業)就面臨著晶片短缺問題,新訂單的交貨期也不斷延長。 再加上過去傳統上車廠慣於採用「及時生產」(Just in time,JIT)的製造策略,只有接到訂單,才會盡速將零件送上產線進行組裝,驅使零組件的庫存近於零,以壓低庫存成本。去年因為疫情,導致車市不佳,汽車大廠紛紛減少下訂的晶片量,等到市場復甦、銷售回升時,汽車廠商卻發現晶片供應商的產能已被排滿,即便車廠有需求,也無法及時從半導體供應商那裡獲得充足的供貨,苦無晶片組裝製造汽車,甚至只能停止生產特定的車款。 延伸閱讀 「零庫存」錯了嗎?車用晶片大缺貨,給管理者的啟示 像紙尿布、衛生紙這類需求相對平穩、且供應鏈可以靈活調整的民生商品,當下游需求波動,出現「長鞭效應」現象,仍可以透過市場調節、人為積極應對措施來快速緩解。但半導體的生產製造涉及全球供應鏈,甚至支撐著某些國家的經濟活動,想要緩解這樣的長鞭效應困境,除了需要供應鏈上各節點的調節,還需要政府之間的協商談判。儘管美國、台灣、中國大陸、韓國都在積極應對這樣的「晶片荒」,晶圓廠也不斷地試圖擠出更多產能,但短期內恐怕難以看到長鞭效應的緩解。 一般企業如何避免長鞭效應? 從供應商的角度來看,長鞭效應是零售商、批發商、製造商等各層級銷售商轉嫁風險與投機的結果,但在市場不確定性增加的時刻,拉高庫存也是不可避免的選擇。該如何在這個過程中,盡可能精準預估需求,減緩長鞭效應?以下有 3 點建議: 延伸閱讀 大數據能做到的事:把供應鏈「數位化」,從 6 面向提升組織營運效率 1. 更及時的預測需求 供應鏈上每一個環節的企業,必須更精準的預估自身的需求。例如提高生產計畫的更新頻率,以更敏捷的方式來營運,保持因終端需求改變而調整生產和進貨的彈性。 2. 與產業上下游共享需求資訊 一般來說,打通產業鏈上下的資訊流,有機會降低各企業的訂貨風險。假如以往僅從供應鏈相鄰的廠商獲取資訊,如果能進一步與更上游、或是更終端的廠商交換需求訊息,有機會減緩需求信息在供應鏈傳遞時被扭曲的情況。 3. 分析需求,限額供應 當長鞭效應發生造成短缺時,供應商可以根據以前的顧客銷售紀錄進行限額供應,避免短期內的爆量需求過度影響向上游供應商的訂貨量,加劇博弈行為。例如:台積電在過去產能是先到先拿,但現在改採限額供應的方式,盡量分析哪些是最急切的需求,全力支援產能供給。 參考資料 / QUARTZ、THELOADSTAR、The Seattle Times、財訊