Simulationsgestützte Portfolioplanung im Rahmen der Einführung alternativer Antriebe Anforderungen und Lösungsansätze

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1 Platzhalter für Bild, Bild auf Titelfolie hinter das Logo einsetzen Simulationsgestützte Portfolioplanung im Rahmen der Einführung alternativer Antriebe Anforderungen und Lösungsansätze Katharina Wachter,

2 Motivation Endliche Rohölvorkommen Anthropogen bedingter Klimawandel Wunsch nach individueller Mobilität Alternative Antriebskonzepte Viele Technologien Viele Akteure Viele Auswirkungen 20. Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 1

3 STROM Projektüberblick STROM Strategische Optionen der Automobilindustrie zur Maßnahmenallokation für die Migration nachhaltiger Antriebstechnologien in etablierten und aufstrebenden Märkten Verbundprojekt im Förderschwerpunkt Wirtschaftswissenschaften für Nachhaltigkeit Laufzeit: (3 Jahre) Fördersumme: 0,7 Millionen Projektpartner: Institute der TU Braunschweig und der Bergischen Universität Wuppertal, sowie die Konzern Marktforschung der Volkswagen AG 20. Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 2

4 STROM Zielsetzung und Arbeitsprogramm Entwicklung eines Simulationsmodells zur 1. Analyse der Marktdurchdringung alternativer Antriebskonzepte unter Einfluss des Verhaltens von Politik, Anbietern und Nachfragern 2. Abschätzung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Auswirkungen der Marktdurchdringung alternativer Antriebskonzepte Prof. Dr. Gernot Sieg Institut für Volkswirtschaftslehre (TU Braunschweig) Prof. Dr. Grit Walther Lehrstuhl für Produktion und Logistik (Bergische Universität Wuppertal) PD Dr.-Ing. Christoph Herrmann Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (TU Braunschweig) Dr. Gilbert Heise Konzern Marktforschung, Trendforschung und Analysen (Volkswagen AG) Prof. Dr. Thomas Stefan Spengler Institut für Automobilwirtschaft und Industrielle Produktion (TU Braunschweig) 20. Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 3

5 Simulationsmodell des Automobilmarktes Hersteller Kunde Marktumwelt Aggregiertes Systemmodell (Jörg Wansart) Detailliertes Nachfragemodell (Karsten Kieckhäfer) Aggregiertes Systemmodell (Jörg Wansart) In Anlehnung an Kieckhäfer et al und Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 4

6 Grenzen des Simulationsmodells Handelsblatt, ARD.de, Hersteller Kunde Marktumwelt Aggregiertes Systemmodell (Jörg Wansart) Autobild, Detailliertes Nachfragemodell (Karsten Kieckhäfer) Handelsblatt, Aggregiertes Systemmodell (Jörg Wansart) 20. Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 5

7 Zielsetzung Fragestellung Problemdimensionen Problemstellung Spezifikation herstellerindividueller Entscheidungen im Hinblick auf: Ausgestaltung des Portfolios (individuell und relativ zum Wettbewerb): Eingeführte Kombinationen aus Fahrzeugmodell und Antriebskonzept Zeitpunkt der Einführung Preisgestaltung Beziehung zu anderen Herstellern: Konkurrenz vs. Kooperation Durch welche Strategie kann ein Hersteller bei der Einführung alternativer Antriebskonzepte einen strategischen Wettbewerbsvorteil erlangen? Entwicklung einer Entscheidungsunterstützung zur Strategieentwicklung bei der Integration alternativer Antriebskonzepte in das Fahrzeugportfolio unter Berücksichtigung von Wettbewerb 20. Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 6

8 Literaturüberblick: Abbildung von Wettbewerb Ansatz Publikationen Anwendungsgebiete Grenzen Systemmodellierung Spieltheorie Kombination aus Systemmodellierung und Spieltheorie Milling/Maier (1993), Maier (1999), Sice et al. (2000), Qi et al. (2009) Moorthy (1983), Choi/DeSarbo (1993 & 1994), Goldberg (1995), Vandenbosch/Weinberg (1995), Sterman et al. (2007), Morrow/Skerlos (2010) Michalek et al. (2003), Shiau/Michalek (2007), Shiau (2010) Ermittlung von Auswirkungen gegebener Strategien unter Berücksichtigung von komplexen Zusammenhängen Ermittlung von Strategien zur Erreichung eines pareto-optimalen Zustandes Ermittlung von Strategien zur Erreichung eines pareto-optimalen Zustandes unter Berücksichtigung von Antizipation und Interdependenzen Begrenzte Antizipation von Aus- bzw. Wechselwirkungen im Wettbewerb Abbildung stark vereinfachter Situationen mit vielfältigen Annahmen 20. Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 7

9 Literaturüberblick: Abbildung von Wettbewerb Ansatz Publikationen Anwendungsgebiete Grenzen Systemmodellierung Spieltheorie Kombination aus Systemmodellierung und Spieltheorie Milling/Maier (1993), Maier (1999), Sice et al. (2000), Qi et al. (2009) Moorthy (1983), Choi/DeSarbo (1993 & 1994), Goldberg (1995), Vandenbosch/Weinberg (1995), Sterman et al. (2007), Morrow/Skerlos (2010) Michalek et al. (2003), Shiau/Michalek (2007), Shiau (2010) Ermittlung von Auswirkungen gegebener Strategien unter Berücksichtigung von komplexen Zusammenhängen Ermittlung von Strategien zur Erreichung eines pareto-optimalen Zustandes Ermittlung von Strategien zur Erreichung eines pareto-optimalen Zustandes unter Berücksichtigung von Antizipation und Interdependenzen Begrenzte Antizipation von Aus- bzw. Wechselwirkungen im Wettbewerb Abbildung stark vereinfachter Situationen mit vielfältigen Annahmen 20. Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 8

10 Kombination aus Systemmodellierung und Spieltheorie Startpunkt Festlegung einer politischen Regulierung Wettbewerb Optimierung Hersteller 1 Optimierung Hersteller 2 Durchführung der sequentiellen Gewinnmaximierung der Hersteller Optimierung Hersteller X ja Verbesserung möglich? Überprüfung ob Gewinn weiter gesteigert werden kann nein Gleichgewicht erreicht Modellstruktur in Anlehnung an Shiau, Michalek (2007) Bestimmung von Anzahl der Hersteller, Gestaltung, Anzahl und Preis der Fahrzeuge Publikationen: Jeremy J. Michalek, Panos Y. Papalambros and Steven J. Skerlos (2003): A study of emission policy effects on optimal vehicle design decisions Ching-Shin Shiau and Jeremy J. Michalek (2007): A game-theoretic approach to finding market equilibria for automotive design under environmental regulation 20. Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 9

11 Kombination aus Systemmodellierung und Spieltheorie Startpunkt Wettbewerb Optimierung Hersteller 1 Hersteller maximiere Gewinn (Produktpreis, Produktgestaltung, Produktionsmenge) Politik Strafkosten Optimierung Hersteller 2 Produkt-Charakteristika Kosten Wettbewerber Optimierung Hersteller X Nachfrage Produkt- Charakteristika Produktpreis ja Verbesserung möglich? Gewinn nein Gleichgewicht erreicht Modellstruktur in Anlehnung an Michalek, Papalambros, Skerlos (2003) Modellstruktur in Anlehnung an Shiau, Michalek (2007) Publikationen: Jeremy J. Michalek, Panos Y. Papalambros and Steven J. Skerlos (2003): A study of emission policy effects on optimal vehicle design decisions Ching-Shin Shiau and Jeremy J. Michalek (2007): A game-theoretic approach to finding market equilibria for automotive design under environmental regulation 20. Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 10

12 Kombination aus Systemmodellierung und Spieltheorie Startpunkt Wettbewerb Optimierung Hersteller 1 Hersteller maximiere Gewinn (Produktpreis, Produktgestaltung, Produktionsmenge) Politik Strafkosten Optimierung Hersteller 2 Produkt-Charakteristika Kosten Wettbewerber Optimierung Hersteller X Nachfrage Produkt- Charakteristika ja Verbesserung möglich? nein Gleichgewicht erreicht Gewinn Grenzen des Ansatzes Ermittlung der Auswirkungen politischer Eingriffe Fokus auf konventionellen Antrieben Ein-periodige, statische Betrachtung Verwendung von Gewinn als alleinige Zielgröße Produktpreis Modellstruktur in Anlehnung an Michalek, Papalambros, Skerlos (2003) Publikationen: Jeremy J. Michalek, Panos Y. Papalambros and Steven J. Skerlos (2003): A study of emission policy effects on optimal vehicle design decisions Ching-Shin Shiau and Jeremy J. Michalek Strategieentwicklung (2007): A game-theoretic approach wird to finding nicht market unterstützt equilibria for automotive design under environmental regulation 20. Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 11

13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Katharina Wachter Mai 2011 DOWONO Katharina Wachter Simulationsgestützte Portfolioplanung Seite 12