Effective decision-making in ship design under high degree of market uncertainty

Anskaffelsen av et nytt skip representerer en betydelig investering for en reder. Å avgjøre hva som er et bedre fartøy å investere i er en kritisk beslutning som er omgitt av usikkerhet. Denne usikkerheten kan være et resultat av mangel på informasjon eller mangel på definisjon av begreper og ord - epistemisk usikkerhet - knyttet til for eksempel prediksjon av fartøyets hastighet, nybyggspris eller stålvekt, eller knyttet til definisjonen av behov og forventninger. Usikkerhet kan også skyldes variabilitet, som markedsrater eller renter på lån, drivstoffpriser eller pris på nybygg. Atferd spiller også en viktig rolle i oppfatningen av usikkerhet, da det ofte kan være tolkning av regler og forskrifter involvert, kommunikasjonen mellom interessenter og tolkning av ytelse (hva er bedre). Det meste av den eksisterende litteraturen om usikkerhetshåndtering relatert til skipdesign domineres av mange enkeltperspektivtilnærminger, som begrenser hvordan usikkerhet vurderes og fastlegges for en enkelt faktor (kontekst, innspill, osv.) Eller en enkelt kilde (drivstoffpris, fartøyetterspørsel, sjø tilstand osv.). Mangelen på et systemisk syn på usikkerhet i prosjekteringen av skipet kan føre til bruk av en overvekt av usikkerhetstyper og dens kilder, som ikke har noen vesentlig effekt på effektiviteten av designprosessen og deretter på ytelsen til den endelige fartøyutformingen. For å forbedre fremtidige prosjektering av skipsdesign er det viktig å forstå hvordan forskjellige usikkerhetskilder og usikkerhetsfaktorer påvirker designprosessen og den samlede ytelsen til den endelige fartøyutformingen. Som en del av dette doktorgradsarbeidet er det utviklet en modell for å kvantifisere usikkerhetsnivået i beslutninger om skipsdesign som oppfattet av skipseiende selskaper, og deres forhold til effektiviteten av designprosessen. Modellen operasjonaliseres gjennom et spørreskjema sendt til nasjonale og internasjonale redere. Totalt 23 svar ble registrert og brukt til å evaluere forskningsmodellen.

This research work: 1)proposes a summary model of different uncertainty handling strategies; 2)proposes and validates an investigative model to measure perceptual uncertainty and decision-making effectiveness in ship design processes; 3)identifies and quantifies the perception of uncertainty by shipping companies in conceptual ship design; 4)points to areas for improvement for ship design practitioners to reduce the perception of uncertainty and increase the effectiveness of the conceptual design processes; 5)has tested the implementation of two frameworks for system design under uncertainty, namely ABD and RSC; 6)has explored quantitatively the effects of uncertainty in the performance of new vessel design; 7)has demonstrated the value that additional information can have in the conceptual design phase of a new vessel; 8)has proposed and tested a set of metrics to measure the level of misalignment among stakeholders expectations and support more effective communication among them.

Ship design is a complex engineering activity. It requires a multidisciplinary consideration in arriving at relevant design objectives and constraints. The ship design process is, at the same time, as stated by Ulstein T. and Brett P.O. (Ulstein et al, 2015), a critical and complex decision-making process, which typically leads from a set of given vessel requirements to a full operational system definition and description. An efficient decision-making process in ship design consists of, according to several authors selecting the better vessel design solution to perform a mission or set of missions, within the expectations and constraints imposed by the stakeholders involved, the market needs and conditions prevailing at any one point in time and over the ship lifetime. When those market needs and expectations are uncertain, not easy to foresee and define and not really being reliable information, the decision-maker needs alternative methodologies to handle this complexity to be able come up with the better vessel design solution to fit the uncertain future market, operational and technological demands. The most common way to handle uncertainty in ship design processes today is to add margins and/or safety factors, which often could lead to uncompetitive ship design solutions. These uncertainties are unfortunately complemented by more uncertainty generated by life cycle considerations. When a large number of uncertainties have to be handled at the same time in decision-making complexity increases dramatically. This is a major limitation to effective decision-making in vessel design, which I want to study and expand upon in my PhD work. My research work will explore the existing methodologies and practices applied and explore for possible alternative ways to enhance those to effective decision-making in vessel design to better handle uncertainties.