牛鞭效應就是指供應鏈中下游消費者的需求輕微變動導致上游企業生產、經營安排劇烈波動的效果，這就是逐級放大的牛鞭效應(The Bullwhip Effect)或者說是供應鏈中的下游企業的需求信息在向上游企業傳遞時發生的放大現象。 
　　寶潔公司在對其尿不濕的訂貨模式的調查中發現：尿不濕在零售商點中的銷售量呈幅度不大的波動變化，可是當分銷商向寶潔訂貨時，訂貨量的變化幅度顯著變大，而在寶潔向其供應商發出的物料訂單中，這種波動變得更大。即嬰兒是以一種穩定的消費速度消費尿不濕的，可是需求訂貨的不平穩卻還是隨著供應鏈的向上延伸被一級一級放大了。 
　　為了探詢牛鞭效應的起因并盡量弱化牛鞭效應對供應鏈的影響，國外許多學者對此作了研究。比如Forrester 用一系列的案例證實了該效應，并指出它是行業組織變化行為的結果，認為可以通過改善行為來弱化牛鞭效應。 
　　Sterman在庫存管理場景實驗中，用“啤酒游戲”（Beer Distribution Game）證實了牛鞭效應，認為供應鏈中的成員是非理性的,并主張通過加強個人教育來弱化牛鞭效應。這個實踐以四人為一組，分別代表供應鏈中的生產商、經銷商、批發商和零售商。實驗過程中，由指導教師代表消費者發出訂貨，每個經營者將根據本期從各自下游經營者收到的訂單發出貨物，并以此為依據參考銷售的歷史記錄預測未來需求的變化，結合本期期末庫存量向上游的供應商發出訂單。任意兩個經營者之間的訂單傳遞需要兩個經營周期，貨物的運送也需要兩個經營周期，換句話講，每個經營者從發出訂單到得該訂單的訂貨需要四個經營周期。這樣，在經營一段時間以后，首先消費者需求出現微小調整，隨后零售商、批發商、分銷商的訂單、庫存量相繼出現波動，并且，沿供應鏈回溯波動幅度越來越大，“牛鞭效應”的痕跡越來越明顯。這個游戲在《第五項修煉》與《供應鏈系統設計》這兩本書中均有極為詳細的解釋。 
　　 但以前的大部分對牛鞭效應的研究集中在證明牛鞭效應的存在性，識別它產生的原因并且提出減少它的影響方面。尤其是Lee H等學者用四個模型說明了牛鞭效應產生的四個原因：調整市場需求預測；批量訂貨；價格波動；理性對策。這些研究提出了大量的減少牛鞭效應的影響的方法和建議。比如，有一個比較普遍的建議就是在供應鏈內部集中顧客的需求信息，也即為供應鏈每一階段提供有關顧客實際需求的全部信息以上的結論表明在集中型供應鏈中訂單方差以和的方式增加，而在分散型供應鏈中訂單方差以積的方式增加。在分散型供應鏈中只有零售商知道顧客的需求，這導致比集中型供應鏈更高的變動性，尤其是當提前期很長時。在集中型供應鏈中供應鏈的每個階段都能獲得顧客的需求信息，其訂單方差的變動性較小。因此，集中需求信息能夠顯著減少牛鞭效應。 
　  研究結果表明，在集中型供應鏈中訂單方差以和的方式增加，而在分散型供應鏈中訂單方差以積的方式增加。在分散型供應鏈中只有零售商知道顧客的需求，這導致比集中型供應鏈更高的變動性，尤其是當提前期很長時。在集中型供應鏈中供應鏈的每個階段都能獲得顧客的需求信息，其訂單方差的變動性較小。因此，集中需求信息能夠顯著減少牛鞭效應。“牛鞭效應”所造成的需求大幅度變化對每個經營者都是棘手的難題，都將可能導致企業生產安排不當（規模過大或過小），運輸不合理，庫存過多，企業對市場化反應慢，客戶滿意程度下降，造成收益減少。 
　　表面上看，“牛鞭效應”表現為需求的不確定，但實質上，這種不確定卻是由于需求變化的信息在由供應鏈下游企業向上游企業傳導過程中被扭曲、進而扭曲被放大的結果。“牛鞭效應”產生的原因復雜多樣，涉及到企業的營銷、物流、生產各個領域。但簡單來講，這些原因主要有兩大類，一類是系統原因；一類是管理原因。兩種原因糾結在一起，共同作用提高了企業經營成本，對產品供應鏈造成消極影響。 
　　 系統原因也可以理解為客觀原因，或者說是供應鏈存在本身所無法克服的原因。有人曾經指出“牛鞭效應”來源于兩個方面：需求的變化和訂貨周期。需求的變化主要指需求自身的波動幅度，需求變化大，則效應強烈；需求平穩，則效應微弱。這幾乎是不證自明的。“牛鞭效應”的另一個原因是訂貨所需的訂貨周期（lead-time），即從經營者發出訂單到最終收到所訂貨物要花費的時間。訂貨周期越長，市場的波動越大，需求預測越不準確，“牛鞭效應”表現越明顯。 
　  造成“牛鞭效應”的另外一個重要系統根源就供應鏈的多層次性。由于在供應鏈的各個層次經營者都會針對客戶的要求設置安全庫存，多層的累積，乃至同一層次中多個倉庫的累積會導致整個供應鏈系統庫存產品量的數倍增加，進而導致庫存對市場波動的反映速度減緩，“牛鞭效應”加劇，再促使企業為提高客戶服務水準，尤其是現貨供應水平提高安全庫存，形成惡性循環。 
　　 造成“牛鞭效應”的管理因素則比較復雜，也比較多樣化。它可能是由于經營中的非理性行為造成的，也可能是經營者理智決策的產物。仍以實驗中的經營者為例，由于實驗中不允許經營者之間互相討論（這也是有著一定的現實背景的），經營者所能夠得到的唯一的市場信息就是下游企業傳來的訂單，由于相互之間的不信任，每個經營者都傾向于根據歷史上需求的變動，以及近期所得到的需求的變化情況作出自己的市場預測，并以此作為確定采購、生產、庫存決策的依據。以我們經常采用的指數平滑預測法為例： 
　　　　 　　　　 Ft+1=a*At+（1-a）*Ft 
　　 企業對需求的歷史信息越看重，即a越小，當前期實際需求A在預測中所占的權數越小，其對觀測值Ft+1影響越小，較多反映需求歷史變動的原預測值Ft對未來期采購的影響越大，有關需求變動信息傳導給上游供應商的越大，有關需求變動信息傳導給上游供應商的越弱；相反，對當前需求變動越看重，a越大，當前期實際需求對預測的影響越大，由此制定的未來期采購計劃越能反映本期需求波動的情況，向上游供應商所傳導的本期需求變動的信號越強烈。由于需求的波動可能是隨機的，也可能體現今后一段時間一定的變化趨勢，因此無論哪一種預測策略都可能對從消費者處得到的消費信息發生錯誤理解，進而將這種扭曲的市場信息傳導給供應鏈上游企業，并在傳導過程中被放大，導致“牛鞭效應”產產生。 
　　“牛鞭效應”還與企業所處的物流環境有極大關聯。訂貨交易成本的存在，運輸中規模經濟的影響，乃至訂單處理、倉儲管理的落后，現代化通信手段的匱乏，都會直接導致經營者延長訂貨周期，加大訂批量。同時，鑒于缺貨成本通常高于庫存持有成本——尤其是當我們將缺貨的隱性成本考慮在內時，理智的經營者必然將選擇一定的安全庫存量來應付兩次采購之間市場可能發生的波動，訂貨周期越長，需求不確定性也將越大，為此而設計的安全庫存量也將越大。此外，一般來講，訂貨周期時間由四部分組成：訂單傳送、訂單處理、備貨和貨物裝運。由于這四部分時間中的任何一部分變化都影響到訂貨周期的確定性，訂貨周期的不確定也作為安全庫決策時考慮的一項重要內容。