An integrated marketing system for the optimal product line design problem, in a competitive reaction context, based on the qualitative consumer behavior analysis

Abstract

Designing optimal products is one of the most critical activities for a firm to stay competitive. The Optimal Product Line Design constitutes a wide area of research in quantitative marketing for over thirty years, which is usually formulated in the context of Conjoint Analysis. Dealing with this NP-hard combinatorial optimization problem, a manager must decide on a number of issues: how to simulate the consumer choice process, which optimization algorithm to apply, and how to model the possible retaliatory actions from competitors. The application of an effective approach has several important practical implications for marketing managers, since a bad designed product line may result in a lower than expected market share, or may even cannibalize the firm’s existing products. The manager should carefully compare the different alternative choice models, optimization algorithms, game theoretic approaches and choose those that better fit the company’s requirements. This constitutes a quite complex task, especially for marketing managers who usually do not have special knowledge concerning optimization algorithms and game theory. In this context, a number of marketing systems have been developed, assisting a manager in this problem of high complexity. The marketing systems that have been developed so far use simple deterministic choice models for simulating the human choice process in order to reduce the problem’s complexity. The limitations of deterministic choice rules regarding the effectiveness of customer choice behavior simulation are well documented in the literature. Furthermore, all marketing systems aim at improving the performance of a single best solution, which is finally provided to the decision maker. Product design however is a complex and not well formalized discipline that draws upon both marketing and engineering fields. In this context, while it is important for a firm to obtain the optimal solution, this product line configuration may not be technologically feasible, or the production cost may be prohibitive. Hence, it is just as critical for the managers to be provided with a wide range of near-optimal product profiles, in order to assess them using a number of secondary criteria such as production costs, strategic fit, and technological considerations. Moreover, all the approaches that have been applied to the Optimal Product Line Design problem assume a static market, where the incumbent firms will not respond to the introduction of one or more new products. However, considering only competitors’ current products constitutes a very restrictive assumption, and the product designs derived from such static optimization approaches might proved to be optimal only for the short term. It is now becoming well known that in the longer run, optimization algorithms should take into account the retaliatory actions of the incumbent firms, which may launch new products or redesign their existing ones, as a response to the entrance of a new firm to the market. In the present thesis, an integrated approach for dealing with the Optimal Product Line Design problem is presented, which combines state of the art methods for the three properties of the problem.

Ο σχεδιασμός βέλτιστων ?ροϊόντων είναι μια α?ό τις ?ιο σημαντικές διαδικασίες για τη βιωσιμότητα μιας εταιρείας. Ο Βέλτιστος Σχεδιασμός Γραμμής Προϊόντων α?οτελεί ένα ευρύ ερευνητικό ?εδίο στο ?οσοτικό μάρκετινγκ για ?άνω α?ό τριάντα χρόνια, το ο?οίο συνήθως μοντελο?οιείται στα ?λαίσια της Συζυγούς Ανάλυσης. Αντιμετω?ίζοντας αυτό το NP-hard ?ρόβλημα βελτιστο?οίησης, ένας μάνατζερ ?ρέ?ει να α?οφασίσει σχετικά με μια σειρά α?ό ζητήματα: την ?ροσομοίωση της ανθρώ?ινης συμ?εριφοράς ε?ιλογής, τον αλγόριθμο βελτιστο?οίησης ?ου θα χρησιμο?οιηθεί και τη μοντελο?οίηση των ?ιθανών αντιδράσεων των ανταγωνιστών. Η εφαρμογή μιας α?οδοτικής μεθόδου έχει σημαντικές ε?ι?τώσεις για έναν μάρκετινγκ μάνατζερ, αφού η σχεδίαση μιας μη α?οτελεσματικής γραμμής ?ροϊόντων μ?ορεί να α?οβεί στην κατάκτηση μικρότερου του αναμενομένου μεριδίου αγοράς, ή ακόμα και στον κανιβαλισμό των υφιστάμενων ?ροϊόντων της εταιρείας. Ο μάνατζερ θα ?ρέ?ει να συγκρίνει ?ροσεχτικά τα διαφορετικά μοντέλα ε?ιλογής, αλγόριθμους βελτιστο?οίησης και μοντέλα θεωρίας ?αιγνίων, και να ε?ιλέξει αυτά ?ου ταιριάζουν καλύτερα στις ανάγκες της εταιρείας. Αυτό α?οτελεί μια ?ολύ?λοκη διαδικασία, ιδιαίτερα για ένα μάρκετινγκ μάνατζερ ο ο?οίος συνήθως δεν διαθέτει εξειδικευμένες γνώσεις σχετικά με αλγορίθμους βελτιστο?οίησης και θεωρία ?αιγνίων. Στα ?λαίσια αυτά έχουν ανα?τυχθεί διάφορα συστήματα μάρκετινγκ τα ο?οία υ?οστηρίζουν τους α?οφασίζοντες σε αυτό το υψηλής ?ολυ?λοκότητας ?ρόβλημα. Τα υφιστάμενα συστήματα χρησιμο?οιούν α?λά ντετερμινιστικά μοντέλα ε?ιλογής για την ?ροσομοίωση της ανθρώ?ινης συμ?εριφοράς ε?ιλογής, για να μειώσουν την ολυ?λοκότητα του ?ροβλήματος. Τα μειονεκτήματα των ντετερμινιστικών μοντέλων ε?ιλογής έχουν καταγραφεί λε?τομερώς στη βιβλιογραφία. Ε?ι?λέον, όλα τα σχετικά συστήματα στοχεύουν στη βελτίωση της ε?ίδοσης της μοναδικής καλύτερης λύσης, η ο?οία τελικά ?αρουσιάζεται στον α?οφασίζοντα. Όμως ο σχεδιασμός ?ροϊόντος είναι ένα ολύ?λοκο, ήμι-δομημένο ?ρόβλημα το ο?οίο εμ?ί?τει τόσο στο ?εδίο του μάρκετινγκ όσο και σε αυτό της μηχανικής. Στα ?λαίσια αυτά, ενώ η βέλτιστη λύση είναι σημαντική για μια εταιρεία, αυτή μ?ορεί να είναι τεχνολογικά ανέφικτη ή το κόστος ?αραγωγής της να είναι α?αγορευτικό. Έτσι, είναι εξίσου σημαντικό για έναν μάνατζερ η ύ?αρξη ενός αριθμού σχεδόν βέλτιστων λύσεων, τις ο?οίες θα μ?ορεί να αξιολογήσει χρησιμο?οιώντας κά?οια δευτερεύοντα κριτήρια ό?ως κόστος ?αραγωγής, στρατηγική ?ροσέγγιση και τεχνολογικοί ?εριορισμοί. Ε?ίσης, όλες οι υφιστάμενες ?ροσεγγίσεις στο ?ρόβλημα θεωρούν την αγορά στατική, ό?ου οι υ?άρχουσες εταιρείες δεν θα αντιδράσουν στην είσοδο των νέων ?ροϊόντων. Όμως, λαμβάνοντας υ?όψη μόνο τα υφιστάμενα ανταγωνιστικά ?ροϊόντα γίνεται μια ?ολύ ?εριοριστική ?αραδοχή και η γραμμή ?ου θα σχεδιαστεί μ?ορεί να α?οδειχθεί βέλτιστη μόνο σε βραχυ?ρόθεσμο χρονικό ορίζοντα. Έχει λέον καθιερωθεί η ά?οψη ότι σε μακρο?ρόθεσμο ορίζοντα, οι αλγόριθμοι βελτιστο?οίησης ?ρέ?ει να εμ?εριέχουν και τις κινήσεις των ανταγωνιστών, οι ο?οίοι ιθανόν να εισάγουν νέα ?ροϊόντα ή να ε?ανασχεδιάσουν τα υφιστάμενά τους, ως α?άντηση στην είσοδο της νέας εταιρείας στην αγορά. Στην ?αρούσα διατριβή ?ροτείνεται μια ολοκληρωμένη ?ροσέγγιση στο ?ρόβλημα του Βέλτιστου Σχεδιασμού Γραμμής Προϊόντων, η ο?οία συνδυάζει καινοτόμες μεθόδους για τα τρία υ?ο?ροβλήματα. Η ?ροσομοίωση της ανθρώ?ινης συμ?εριφοράς ε?ιλογής υλο?οιείται μέσω ενός μοντέλου ?ροσομοίωσης αγοράς, το ο?οίο ?ροσαρμόζει ?ιθανοτικά μοντέλα ε?ιλογής σε ατομικό ε?ί?εδο. Η Βελτιστο?οίηση Σμήνους Σωματιδίων, ένας νέος αλγόριθμος ?ληθυσμού λύσεων εμ?νευσμένος α?ό τη φυσική νοημοσύνη, χρησιμο?οιείται για την ?αροχή ενός συνόλου καλών σχεδόν βέλτιστων λύσεων, α?ό τις ο?οίες ο α?οφασίζων μ?ορεί να ε?ιλέξει την ?ερισσότερο ?ροτιμητέα.