牛鞭效应是现代供应链系统中威胁各级成员库存、成本、信息稳定运行的重大问题之一,它产生于供应链逐级传递的订单变化中,表现为市场最初的需求信息波动通过供应链的传递。由于信息无法共享、前置期的影响、价格变化引起批量订货和与实际需求不相符合的预测信息等原因,上游企业对需求信号的感知完全不符合实际情况。牛鞭效应的存在会引起企业库存的剧烈波动,库存成本和销售成本的增加。价值被消耗在多余的库存中,严重时甚至影响到整个供应链的有序进行。当下对于牛鞭效应的研究主要集中在一般供应链模型的理论研究上,一些具有实际意义的供应链模型尚未被研究。本文根据实际供应链系统中存在的退货机制对供应链的影响,建立了一个具有退货渠道和退货机制的多级供应链模型,并对于此模型中的牛鞭效应进行量化和研究。本文建立的供应链模型创新地加入退货机制:退货中心将市场中的不合格产品进行回收,将不合格产品进行分类并传递给零售商或者制造商处理,处理后的产品重新进入供应链系统。同时本文研究了退货机制对于零售商订单和制造商订单中的牛鞭效应的影响,对于多级供应链中牛鞭效应的具体控制措施提供了理论支持。本文还将传统的需求市场按照一定的市场占有率进行分割,目的是研究多个具有固定比例的零售商在供应链系统中的相互影响和区别。本文中,笔者分别在AR(1)需求模型和ARMA(1,1)需求模型上采用Order-Up-To库存策略和移动平均预测技术对各级成员的牛鞭效应进行量化分析研究。研究发现:退货机制和市场占有率会对于整个供应链系统产生影响,并由其影响供应链中各级成员的牛鞭效应。无论是对单独的零售商或订单总量,提前期的降低或需求预测精度的增加能有效地降低订单的牛鞭效应;退货机制的引入降低了零售商订单的牛鞭效应,并且当退货指数增加时,牛鞭效应得到更有效的抑制;从市场占有率的角度来看,引入退货机制后,零售商应采取措施提高其市场份额,从而促使牛鞭效应降低。对于制造商来说,零售商的退货指数和制造商的退货信息在一定程度上降低了其牛鞭效应。回收指数越高,制造商的牛鞭效应越低;若总体回收指数固定的情况下,零售商回收量越大,牛鞭效应越小。文章还对零售商的市场占有率做了深入的研究,发现仅当零售商之间的提前期不同的情况下,制造商订单的牛鞭效应才受到市场占有率的影响,并且,更大的市场占有率对于提前期更短的零售商更有积极意义。