¿Pueden los mecanismos de asignación eliminar la asimetría de información en los sistemas integrados?

Por Dr. Mustafa Çagri Gürbüz, Profesor en ZLC.

Read English version

El intercambio de información veraz entre las entidades de la cadena de suministro debería conducir a un mejor desempeño para toda la cadena de suministro como resultado de mejores decisiones de planificación de capacidad, menos cambios en los pedidos (por ejemplo, cancelaciones de pedidos) y una asignación más eficiente del inventario total entre los miembros de la cadena de suministro. Sin embargo, es más fácil decirlo que hacerlo.

Una empresa puede tener un inventario centralizado para satisfacer la demanda de los miembros aguas abajo de la cadena de suministro (por ejemplo, los minoristas). Si la incertidumbre de la demanda es alta, los plazos de entrega son largos, los márgenes de ganancia son bajos, los productos se vuelven obsoletos rápidamente, en industrias como la moda, la electrónica de consumo, la fabricación de semiconductores o la automotriz, este enfoque debería ser beneficioso. Pero solo funciona si el inventario se puede asignar de manera eficiente entre los socios intermedios, especialmente cuando hay un desajuste entre la oferta y la demanda (excedente o escasez). Existen varias estrategias de asignación posibles que funcionan bien si todos los socios de la cadena de suministro conocen la demanda real. Pero si los socios intermedios no informan de la demanda con veracidad, la elección del mecanismo de asignación se vuelve crítica.

Puede haber barreras técnicas para recopilar y compartir información sobre la demanda y, a menudo, la información crítica pero local sobre clientes, cuentas, pedidos, cancelaciones de pedidos y tendencias no está fácilmente disponible para los planificadores centrales. Pero informar mal de la demanda (a través de pedidos realizados en el Centro de Distribución Central, también conocido como CDC) también puede ser una estrategia consciente. Las políticas para mejorar el desempeño general de la cadena de suministro pueden no parecer una ganancia para los socios individuales de la cadena de suministro (incluso cuando están bajo la misma propiedad y teóricamente en el mismo lado). Las reglas de asignación de costes/beneficios pueden no estar bien alineadas con los intereses individuales.

Incluso cuando los incentivos están alineados, es posible que los miembros de la cadena de suministro no entiendan los mecanismos de asignación, no sean capaces de predecir el comportamiento estratégico de otros miembros o no puedan determinar qué comportamientos son óptimos mientras intentan "engañar" al sistema, ordenando deliberadamente por encima la demanda real con la expectativa de que su pedido se reduzca en el caso de una escasez de inventario en todo el sistema.

Que es justo lo que sucede. Pero el CDC no puede saber cuánto se ha inflado un pedido y, por lo tanto, si una entrega parcial satisfará la demanda real o creará una escasez genuina. Los planificadores centrales han investigado si se pueden utilizar esquemas como turn-and-earn, pagos de bonificación, mecanismos de castigo y reglas de asignación de inventario basadas en la precisión de los pronósticos para alinear incentivos, fomentar la señalización de demanda real y, por lo tanto, asegurar una asignación de inventario más eficiente. También existe la situación inversa en la que hay un excedente de inventario. Puede ser necesario seguir una estrategia push que asigne todo el inventario a las ubicaciones minoristas, tal vez porque las existencias no se pueden retener en una ubicación central (por ejemplo, algunas plataformas online sin capacidades de almacenamiento), o porque los actores intermedios pueden manejar mejor el exceso de inventario localmente a través de rebajas u opciones de disposición local.

He estado explorando estos problemas conjuntamente con colegas de Minneapolis y Tilburg, motivado por los desafíos de asignación de inventario que enfrenta una gran empresa láctea de Europa Occidental. La empresa suministra productos lácteos frescos de marca propia y específicos para minoristas, y actualmente utiliza la regla de "asignación proporcional" (ver más abajo).

Específicamente, hemos tratado de comprender si algunos mecanismos de asignación incitan a los gerentes minoristas a ser veraces sobre la demanda local o, alternativamente, si les alienta a informar mal de la demanda, con efectos en las ganancias tanto en general como a nivel minorista individual. Hemos analizado escenarios tanto de escasez como de excedente (cantidades de pedido infladas y desinfladas).

Consideramos tres reglas de asignación comunes: (1) regla proporcional en la que cada minorista recibe un porcentaje de su pedido, y este porcentaje es el tamaño del pedido de ese minorista en particular dividido por el total de pedidos de todos los minoristas, (2) regla lineal en la que el pedido de cada minorista se reduce/aumenta en la misma cantidad cuando el total de pedidos excede (cae por debajo) del inventario disponible, y (3) regla uniforme donde ningún minorista recibe más (menos) de lo pedido cuando hay escasez (excedente) y la diferencia entre la asignación de las cantidades se reducen tanto como sea posible. La siguiente tabla muestra cómo funcionan estas reglas para una situación simple de dos minoristas que hacen un pedido de un inventario total de 100 unidades. En las líneas uno y tres hay una aparente escasez de existencias; hay un excedente en el caso dos.

Nuestra investigación (ver “Ordering Behavior and the Impact of Allocation Mechanisms in an Integrated Distribution System”, POM, Vol. 31 (2), 2022, por Spiliotopoulou, Donohue y Gurbuz) sugiere que el mecanismo de asignación uniforme incentiva a los minoristas a ordenar su demanda real conocida. Las reglas de asignación proporcional y lineal, por otro lado, incitan a los minoristas a inflar o desinflar "estratégicamente" sus pedidos. Tanto con la regla proporcional como con la lineal, cada minorista puede tener la esperanza de influir de manera beneficiosa en su asignación y en sus ganancias al ordenar por encima (por debajo) de su verdadera demanda cuando hay escasez (excedente) en todo el sistema. Pero eso necesariamente debe tener un impacto negativo en otro lugar.

Pero bajo la regla uniforme, es probable que hacer pedidos en exceso resulte en que el minorista reciba bienes que no puede vender a pesar de que hay una escasez general, mientras que hacer pedidos por debajo de lo esperado conlleva el riesgo de perder ventas debido a la falta de existencias a pesar de un excedente en el sistema. Por lo tanto, la mejor estrategia debería ser informar sobre la demanda real y no tratar de jugar con el sistema.

Probamos la teoría en experimentos de laboratorio en Network-Institute Tech Labs, VU University Amsterdam y CentERlab, Tilburg University, sometiendo a los sujetos a una amplia gama de escenarios en las tres reglas de asignación. Nuestros experimentos sugieren que la elección del mecanismo de asignación tiene un efecto importante tanto en la probabilidad como en la magnitud de las desviaciones de los pedidos de los minoristas con respecto a la demanda real. Bajo la regla uniforme, los minoristas ordenaron su verdadera demanda el 45 % del tiempo, lo que no suena muy bien hasta que se tenga en cuenta que, bajo las reglas lineales y proporcionales, menos del 10 % de los pedidos fueron "veraces". Las desviaciones de la verdad también fueron significativamente menores bajo la regla uniforme. Juntos, esto significa que el uso de la regla uniforme produce una eficiencia de asignación significativamente mejor y, por lo tanto, ganancias realizadas (como porcentaje de lo mejor que estaba teóricamente disponible).

También pudimos hacer algunas observaciones interesantes sobre lo que impulsa el (mal) comportamiento de los minoristas:

• Los minoristas tienen que inflar/desinflar los pedidos al máximo según la regla de programación lineal para obtener la misma respuesta deseada del centro de distribución central.
• Los informes erróneos (desviarse de la demanda real) perjudican las ganancias generales de la cadena de suministro como se esperaba. Aunque los minoristas creen que están obteniendo una ventaja estratégica al informar incorrectamente según las reglas de asignación proporcional y lineal, nuestros resultados experimentales sugieren que en realidad no se benefician de este comportamiento y que sus propias ganancias se reducen.
• Los minoristas no siempre o nunca ordenan su verdadera demanda como sugiere la teoría. Manipulan sus pedidos en cierta medida en todos los mecanismos de asignación, incluso cuando el intercambio de información veraz es óptimo, si creen que existe un riesgo de escasez o exceso de inventario.
• La magnitud de la desviación de pedidos aumenta con el tiempo (los minoristas aprenden que otros minoristas se están comportando estratégicamente y comienzan a inflar o desinflar más). Sin embargo, una vez que “todo el mundo lo está haciendo”, esto no parece tener un efecto negativo importante en la eficiencia de la asignación.
• No todos los minoristas parecen capaces de incorporar la demanda observada en sus creencias sobre el excedente y la escasez de inventario en todo el sistema y así encontrar el nivel "correcto" de manipulación de pedidos. Los minoristas pueden estar reduciendo sus propias ganancias al tratar de ser estratégicos, pero no pueden hacerlo correctamente.
• Parece haber un fuerte efecto de actualidad, en el sentido de que los minoristas adaptan su estrategia de pedido en función de experiencias pasadas (recientes) de asignación de racionamiento de pedidos, anclando más en la diferencia entre la cantidad ordenada y la cantidad recibida en el período más reciente en lugar de la cantidad de demanda recibida versus demanda observada.
• La mayoría de los participantes parecen decir la verdad o seguir una estrategia "centrada" manipulando sus órdenes de manera similar en ambas direcciones. El porcentaje de minoristas que “sistemáticamente” inflan o desinflan es bastante bajo.

Evidentemente, si empresas como nuestra compañía láctea adoptan la regla de asignación uniforme, pueden solicitar información real sobre la demanda de los minoristas/clientes con mayor frecuencia y, por lo tanto, mejorar la asignación. La buena noticia es que esto puede ser posible sin inversiones adicionales (por ejemplo, en la adquisición de datos de venta total) y la regla uniforme puede implementarse fácilmente.

Explorar cómo se comportan los minoristas en un entorno real en lugar de un entorno de laboratorio en interacciones de varios períodos podría proporcionar información adicional para comprender las causas del comportamiento de la manipulación de pedidos, así como el efecto del aprendizaje. Además, la elección del mecanismo de asignación correcto no solo puede depender de la eficiencia de la asignación o de las ganancias. Otras preocupaciones, como las garantías de nivel de servicio, los acuerdos contractuales, las ganancias perdidas, los ideales de equidad también pueden dar lugar a que se prefiera una regla de asignación sobre otra, aunque en promedio genere una reducción de las ganancias. Investigar qué mecanismo será el más preferido bajo tales condiciones/inquietudes ayudaría a comprender cuándo cada regla de asignación será más práctica y probable que las empresas la implementen.

Para más información, contactar con Mustafa Çagri Gürbüz en [email protected]