Cover | 1 |
Zum Inhalt_Autor | 2 |
Titel | 3 |
Impressum | 4 |
Widmung |
5 |
Vorwort | 6 |
Aus dem Vorwort zur ersten Auflage | 8 |
Inhaltsverzeichnis | 10 |
Symbole und Abkürzungen | 20 |
Kapitel 1 Grundlagen der Planung | 24 |
1.1 Wesen der Planung | 24 |
1.2 Elemente der Planung | 26 |
1.2.1 Grundbegriffe und deren Zusammenhang | 26 |
1.2.2 Informationen und Daten | 28 |
1.2.3 Entscheidungsprobleme und Ziele | 30 |
1.2.4 Alternativen | 31 |
1.2.5 Umweltzustnde und Unsicherheit | 33 |
1.2.6 Wirkungszusammenhänge | 35 |
1.3 Phasen der Planung | 35 |
1.3.1 Problemfeststellung und -definition | 36 |
1.3.2 Alternativenermittlung | 37 |
1.3.3 Bewertung und Auswahl | 38 |
1.4 Arten der Planung | 38 |
1.4.1 Typologisierung | 38 |
1.4.2 Planungsgegenstände | 39 |
1.4.3 Informationsstände | 40 |
1.4.4 Häufigkeit, Anlass und Planungsträger | 40 |
1.4.5 Geltungs- und Funktionsbereich | 41 |
1.4.6 Reichweite | 42 |
1.5 Planung als betriebliche Funktion | 44 |
1.5.1 Planung im Managementprozess | 44 |
1.5.2 Informationssysteme und Informationsmanagement | 46 |
1.5.3 Controlling | 51 |
Kapitel 2 Modellgestützte Planung | 54 |
2.1 Modelle | 54 |
2.1.1 Zum System- und Modellbegriff | 54 |
2.1.2 Einteilung von Modellen | 55 |
2.1.2.1 Einsatzzweck von Modellen | 56 |
2.1.2.2 Qualitative und quantitative Modelle | 57 |
2.1.2.3 Darstellungsformen von Modellen | 61 |
2.1.2.4 Deterministische und stochastische Modelle | 61 |
2.1.2.5 Statische und dynamische Modelle | 62 |
2.1.2.6 Total- und Partialmodelle | 62 |
2.1.3 Entscheidungsmodell versus Optimierungsmodell | 63 |
2.2 Entscheidungs- bzw. Auswahlmodelle | 64 |
2.2.1 Grundmodell der Entscheidungstheorie | 64 |
2.2.2 Entscheidungsfeld | 65 |
2.2.3 Zielsystem | 67 |
2.2.4 Varianten des Grundmodells | 68 |
2.3 Optimierungsmodelle | 69 |
2.3.1 Deterministische einkriterielle Optimierungsmodelle | 70 |
2.3.1.1 Lineare Optimierungsmodelle | 71 |
2.3.1.2 Ganzzahlige und kombinatorische Optimierungsmodelle | 73 |
2.3.1.3 Nichtlineare Optimierungsmodelle | 74 |
2.3.2 Multikriterielle Optimierungsmodelle | 74 |
2.3.3 Stochastische Optimierungsmodelle | 75 |
2.3.4 Dynamische Optimierungsmodelle | 75 |
2.4 Modelle als Planungsgrundlage | 76 |
2.4.1 Struktureigenschaften von Entscheidungsproblemen | 77 |
2.4.2 Planung als modellgestützter Strukturierungsprozess | 79 |
2.4.3 Prozess der modellgestützten Planung nach Schneeweiß | 82 |
2.4.4 Planung als heuristischer und rationaler Prozess | 83 |
2.5 Planungs- und Entscheidungsmethoden | 88 |
Kapitel 3 Problemerkenntnis und Zielbildung | 92 |
3.1 Problemerkenntnis und -analyse | 92 |
3.1.1 Übersicht und Einordnung der Methoden | 93 |
3.1.2 Portfolio-Analyse | 95 |
3.1.3 Prozessanalyse mit DEA | 98 |
3.1.4 Methoden der Projektanalyse | 101 |
3.1.4.1 Struktur- und Zeitanalyse mittels Netzplantechnik | 101 |
3.1.4.2 Kapazitätsanalyse | 107 |
3.1.4.3 Projektfortschritts- und -kostenkontrolle | 109 |
3.2 Arten und Bestandteile von Zielsystemen | 114 |
3.2.1 Zielsysteme im Entscheidungsprozess | 114 |
3.2.1.1 Unternehmensweite Zielsysteme | 114 |
3.2.1.2 Entscheidungsbezogene Zielsysteme | 116 |
3.2.1.3 Subjektivität entscheidungsbezogener Zielsysteme | 117 |
3.2.2 Zielgrößen | 118 |
3.2.3 Höhenpräferenz | 120 |
3.2.3.1 Konzept der Nutzenfunktion | 121 |
3.2.3.2 Verknüpfung von Nutzenfunktionen und Zielarten | 124 |
3.2.3.3 Notwendigkeit von Nutzenerwägungen | 126 |
3.2.4 Artenpräferenz | 128 |
3.2.4.1 Zielbeziehungen | 128 |
3.2.4.2 Abbildung der Artenpräferenz | 132 |
3.2.4.3 Nutzenskalierung | 135 |
3.2.5 Risikopräferenz | 139 |
3.2.5.1 Risikobegriff und Risikoeinstellung | 139 |
3.2.5.2 Risikonutzenfunktion | 142 |
3.2.6 Zeitpräferenz | 143 |
3.2.7 Gruppenpräferenz | 145 |
3.3 Bildung operativer Zielsysteme | 146 |
3.3.1 Ein Zielsystem zur Standortwahl | 146 |
3.3.2 Grundprinzipien der Zielbildung | 148 |
3.3.2.1 Wert- und alternativenfokussiertes Denken | 148 |
3.3.2.2 Verwendung von Fundamentalzielen | 150 |
3.3.3 Ansätze zur Ermittlung von Zielsystemen | 152 |
3.3.3.1 Generierung von Zielen | 153 |
3.3.3.2 Strukturierung von Zielen in Zielsystemen | 155 |
3.3.4 Anforderungen an Ziele und Zielsysteme | 158 |
Kapitel 4 Alternativenermittlung | 160 |
4.1 Alternativen und Alternativenmenge | 160 |
4.1.1 Beschreibung von Alternativen | 161 |
4.1.2 Entscheidungsvariablen und Domänen | 163 |
4.1.3 Restriktionen und Alternativenmenge | 165 |
4.1.4 Berücksichtigung von Unsicherheit | 168 |
4.2 Techniken zur Alternativenermittlung | 170 |
4.2.1 Alternativenkreierung | 172 |
4.2.1.1 Brainstorming | 172 |
4.2.1.2 Brainwriting | 174 |
4.2.1.3 Synektische Methoden | 175 |
4.2.2 Alternativengenerierung | 176 |
4.2.2.1 Mittel-Ziel-Netzwerke | 177 |
4.2.2.2 Morphologische Methoden | 179 |
4.2.3 Alternativensuche | 180 |
4.2.4 Begrenzung der betrachteten Alternativenmenge | 182 |
4.3 Techniken zur Alternativenrestringierung | 184 |
4.3.1 Ermittlung von Restriktionen | 185 |
4.3.2 Modellierung von Entscheidungsvariablen und Domänen | 187 |
4.3.3 Modellierung grundlegender Restriktionstypen | 190 |
4.3.3.1 Kapazitätsrestriktionen | 191 |
4.3.3.2 Fluss- und Bilanzrestriktionen | 191 |
4.3.3.3 Mischungsrestriktionen | 193 |
4.3.3.4 Modusrestriktionen | 194 |
4.3.3.5 Reihenfolgerestriktionen | 195 |
4.3.4 Modellierung verknüpfter Restriktionen | 196 |
4.3.4.1 Abbildung logischer Bedingungen | 196 |
4.3.4.2 Disjunktive Restriktionen | 198 |
4.3.4.3 Simultane Betrachtung unterschiedlicher Restriktionstypen | 199 |
4.3.5 Verknüpfung von Restriktionen und Zielen | 200 |
4.3.5.1 Abbildung von Zielfunktionen | 201 |
4.3.5.2 Soft Constraints | 203 |
4.3.5.3 Erfassung von Fixkosten | 205 |
4.3.5.4 Minimax-Ziele | 206 |
4.3.6 Modellierung bei Unsicherheit | 207 |
4.3.6.1 Grundlegende Modellierungsansätze | 207 |
4.3.6.2 Anwendung der Ansätze am Beispiel | 210 |
4.3.7 Empfehlungen zur Modellierung | 213 |
4.3.7.1 Verständlichkeit von Modellen | 213 |
4.3.7.2 Vermeidung und Aufdeckung von Fehlern | 215 |
4.3.7.3 Effiziente Lösbarkeit | 217 |
Kapitel 5 Problemabgrenzung und -verknüpfung | 220 |
5.1 Bedeutung und Schwierigkeiten der Problemabgrenzung | 220 |
5.1.1 Abgrenzung eines einzelnen Entscheidungsproblems | 220 |
5.1.2 Dekomposition und Koordination | 221 |
5.2 Zeitliche Dimension | 225 |
5.2.1 Schwierigkeiten der Planung aus zeitlicher Perspektive | 225 |
5.2.2 Beispiel eines mehrperiodigen Entscheidungsmodells | 227 |
5.2.2.1 Wagner-Whitin-Problem | 227 |
5.2.2.2 Exakte Lösung mittels Kürzeste-Wege-Ansatz | 230 |
5.2.2.3 Silver-Meal-Heuristik | 232 |
5.2.3 Konzepte zur Planung in zeitlich offenen Entscheidungsfeldern | 233 |
5.2.3.1 Totalplanung | 233 |
5.2.3.2 Anschlussplanung | 235 |
5.2.3.3 Rollierende Planung | 236 |
5.2.4 Festlegung von Planungsparametern | 239 |
5.2.4.1 Festlegung der Planreichweite | 239 |
5.2.4.2 Wahl des Planabstandes | 241 |
5.2.4.3 Bestimmung von Endzuständen | 242 |
5.2.4.4 Simulative Parameterfestlegung | 243 |
5.2.5 Einbeziehung der Unsicherheit | 244 |
5.2.5.1 Starre versus flexible Planung | 244 |
5.2.5.2 Vorausschau über den Horizont | 244 |
5.3 Sachliche Dimension | 249 |
5.3.1 Arten sachlicher Kopplungen | 250 |
5.3.1.1 Restriktionskopplungen | 250 |
5.3.1.2 Ziel-, Präferenz- und Risikokopplungen | 252 |
5.3.1.3 Kopplungen und Dekomposition | 254 |
5.3.2 Simultan- versus Sukzessivplanung | 257 |
5.3.2.1 Simultanplanung | 257 |
5.3.2.2 Sukzessivplanung | 258 |
5.3.3 Konzept der hierarchischen Planung | 261 |
5.3.4 Gestaltung der Planungshierarchie durch Dekomposition | 263 |
5.3.5 Vertikale Koordination | 266 |
5.3.5.1 Allgemeine Vorgehensweise | 266 |
5.3.5.2 Antizipation durch Aggregation | 268 |
5.3.5.3 Antizipation durch Relaxation | 270 |
5.3.5.4 Ein Beispiel zur Auftragsselektion | 272 |
5.3.6 Horizontale Koordination | 278 |
5.3.6.1 Problematik und Vorgehensweisen | 279 |
5.3.6.2 Problematik und Koordinationsinstrumente am Beispiel | 282 |
5.3.6.3 Koordination mittels Budgetierung | 283 |
5.3.6.4 Koordination mit Hilfe von Verrechnungspreisen | 289 |
5.3.6.5 Budgetierung mittels Dantzig-Wolfe-Dekomposition | 296 |
Kapitel 6 Prognose | 304 |
6.1 Grundlagen der Prognose | 304 |
6.1.1 Arten und Reichweiten von Prognosen | 304 |
6.1.2 Klassifikation von Prognosemethoden | 306 |
6.1.3 Wahl von Prognosemethoden | 310 |
6.2 Teilaufgaben der Prognose | 311 |
6.2.1 Szenarien als Gegenstand der Prognose | 311 |
6.2.2 Prognose von Parametern | 312 |
6.2.3 Generierung von Szenarien | 315 |
6.2.4 Wirkungs- und Ergebnisprognose | 317 |
6.3 Quantitative Prognosemethoden | 318 |
6.3.1 Ermittlung von Verteilungen | 318 |
6.3.1.1 Zufallsvariablen und Verteilungen | 319 |
6.3.1.2 Bestimmung empirischer Verteilungen | 321 |
6.3.1.3 Verwendung theoretischer Verteilungen | 323 |
6.3.1.4 Prognose durch Anpassung theoretischer Verteilungen | 327 |
6.3.2 Zeitreihenbasierte Prognosemethoden | 330 |
6.3.2.1 Komponenten von Zeitreihen | 331 |
6.3.2.2 Regressionsrechnung | 333 |
6.3.2.3 Gleitende Durchschnitte und exponentielle Glättung | 335 |
6.3.2.4 Zeitreihenzerlegung | 337 |
6.3.3 Ökonometrische Methoden | 340 |
6.3.4 Neuronale Netze | 342 |
6.4 Expertengestützte Umweltprognose | 346 |
6.4.1 Erhebung subjektiver Verteilungen | 346 |
6.4.1.1 Grundlegende Begriffe und Konzepte | 346 |
6.4.1.2 Befragungstechniken für diskrete Verteilungen | 348 |
6.4.1.3 Befragungstechniken für stetige Verteilungen | 350 |
6.4.2 Szenario-Technik | 352 |
6.4.2.1 Cross-Impact-Analyse | 352 |
6.4.2.2 Batelle-Verfahren | 354 |
6.4.3 Delphi-Methode | 355 |
6.5 Simulative Risikoanalyse | 356 |
6.5.1 Grundlegender Ablauf | 357 |
6.5.2 Modellierung mit Einflussdiagrammen | 358 |
6.5.3 Sensitivitätsanalyse | 361 |
6.5.4 Durchführung der Simulation | 365 |
6.5.5 Aufbereitung der Simulationsergebnisse | 367 |
Kapitel 7 Bewertung bei Sicherheit | 370 |
7.1 Umgang mit konfliktären Zielen | 370 |
7.1.1 Ansätze zur Behandlung von Zielkonflikten | 371 |
7.1.2 Einordnung und Verwendung der Methoden | 372 |
7.1.3 Befragungstechniken | 375 |
7.1.4 Probleme der Präferenzermittlung | 377 |
7.2 Kompromissmodelle | 380 |
7.2.1 Beispiel eines multikriteriellen Entscheidungsproblems | 381 |
7.2.2 Zielgewichtung | 382 |
7.2.3 Zieldominanz | 383 |
7.2.4 Lexikographische Ordnung | 384 |
7.2.5 Abstandsminimierung | 385 |
7.2.6 Goal Programming | 386 |
7.3 Multiattributive Bewertungsmethoden | 388 |
7.3.1 Dominanzkonzepte | 388 |
7.3.1.1 Bestimmung effizienter Alternativen | 389 |
7.3.1.2 Outranking-Methoden | 390 |
7.3.2 Multiattributive Nutzentheorie | 393 |
7.3.2.1 Bestimmung messbarer Nutzenfunktionen | 394 |
7.3.2.2 Bestimmung der Skalenfaktoren und des Gesamtnutzens | 398 |
7.3.2.3 Vorgehensweise bei diskreten Zielgrößen | 400 |
7.3.2.4 Vorgehensweise bei fehlender Messbarkeit | 403 |
7.3.2.5 Umgang mit unscharfen Präferenzen | 406 |
7.3.3 Analytic Hierarchy Process | 408 |
7.3.3.1 Ermittlung der Arten- und Höhenpräferenzen | 409 |
7.3.3.2 Bestimmung von Zielgewichten und Nutzenwerten | 413 |
7.3.3.3 Berechnung des Gesamtnutzens | 418 |
7.3.3.4 Erweiterungen des AHP | 419 |
7.4 Entscheidungen in der Gruppe | 420 |
7.4.1 Gemeinsame Problemstrukturierung | 421 |
7.4.2 Individuelle Präferenzordnungen und Pareto-Effizienz | 422 |
7.4.3 Abstimmungsprozess | 424 |
Kapitel 8 Bewertung bei Unsicherheit | 428 |
8.1 Umgang mit der Unsicherheit | 428 |
8.2 Klassische Entscheidungskriterien | 432 |
8.2.1 Effizienz und Dominanz bei Unsicherheit | 433 |
8.2.2 Entscheidungskriterien bei Risiko | 435 |
8.2.2.1 Erwartungswert-Kriterium | 435 |
8.2.2.2 Berücksichtigung von Streuungs- oder Extremmaßen | 436 |
8.2.2.3 Quantilbasierte Kriterien | 439 |
8.2.2.4 Regretbasierte Kriterien | 441 |
8.2.3 Entscheidungskriterien bei Ungewissheit | 443 |
8.2.3.1 Laplace-Kriterium | 443 |
8.2.3.2 Maximin-Kriterium | 443 |
8.2.3.3 Maximax-Kriterium | 444 |
8.2.3.4 Hurwicz-Kriterium | 444 |
8.2.3.5 Minimax-Regret-Kriterien | 445 |
8.3 Erwartungsnutzentheorie | 447 |
8.3.1 Erwartungsnutzen und Bernoulli-Prinzip | 447 |
8.3.2 Axiomatische Grundlagen | 449 |
8.3.2.1 Vollständige Ordnung | 449 |
8.3.2.2 Stetigkeitsaxiom | 449 |
8.3.2.3 Unabhängigkeitsaxiom | 451 |
8.3.2.4 Zusammenwirken der Axiome | 453 |
8.3.3 Methoden zur Ermittlung von Risikonutzenfunktionen | 454 |
8.3.4 Form der Nutzenfunktion und Risikoeinstellung | 457 |
8.3.4.1 Risikoprämie und Form der Risikonutzenfunktion | 457 |
8.3.4.2 Arrow-Pratt-Maß | 459 |
8.3.5 Kritik am Bernoulli-Prinzip und alternative Theorien | 461 |
8.3.5.1 Diskussion über die Art der berücksichtigten Präferenzen | 461 |
8.3.5.2 Empirische Validität des Bernoulli-Prinzips | 462 |
8.3.5.3 Prospect-Theorie | 465 |
8.3.5.4 Weitere Alternativen zum Bernoulli-Prinzip | 469 |
8.4 Entscheidungsbaum und flexible Planung | 470 |
8.4.1 Problembeschreibung und Entscheidungsbaum | 470 |
8.4.2 Roll Back-Verfahren | 472 |
8.5 Unvollkommene und variable Information | 474 |
8.5.1 Umgang mit unvollkommener Information | 474 |
8.5.1.1 Unzuverlässige und partielle Information | 474 |
8.5.1.2 Dominanztests zur Reduktion der Alternativenmenge | 475 |
8.5.1.3 Alternativenwahl mit Ungewissheitskriterien | 476 |
8.5.2 Umgang mit variabler Information | 477 |
8.5.2.1 Erwarteter Wert der vollkommenen Information | 478 |
8.5.2.2 Erwarteter Wert der unvollkommenen Information | 479 |
Kapitel 9 Optimierung | 482 |
9.1 Modelltypen und Verfahrensklassen | 482 |
9.2 Lineare Optimierung | 484 |
9.2.1 Definitionen und Vorüberlegungen | 484 |
9.2.2 Graphische Lösung bei zwei Variablen | 486 |
9.2.2.1 Ermittlung der Lösungsmenge | 486 |
9.2.2.2 Höhenlinie der Zielfunktion und Optimumbestimmung | 487 |
9.2.2.3 Analyse der konvexen Lösungsmenge | 487 |
9.2.3 Simplex-Algorithmus | 489 |
9.2.3.1 Anschauliche Beschreibung | 489 |
9.2.3.2 Formale Beschreibung | 490 |
9.2.3.3 Algorithmische Beschreibung | 491 |
9.2.3.4 Beispielrechnung | 492 |
9.2.4 Dualitätstheorie | 493 |
9.2.4.1 Dualisierung von LP-Modellen | 493 |
9.2.4.2 Zusammenhänge zwischen primalem und dualem Modell | 494 |
9.2.4.3 Dualvariablen und Opportunitätskosten | 495 |
9.3 Graphentheorie | 498 |
9.3.1 Einige graphentheoretische Grundlagen | 499 |
9.3.2 Kürzeste Wege | 500 |
9.3.3 Minimale spannende Bäume | 502 |
9.3.4 Transportoptimierung | 502 |
9.3.4.1 Umladeprobleme | 503 |
9.3.4.2 Klassisches Transportproblem (TPP) | 504 |
9.3.4.3 MODI-Methode | 505 |
9.4 Ganzzahlige und kombinatorische Optimierung | 508 |
9.4.1 Kombinatorische Probleme und ganzzahlige Modelle | 509 |
9.4.2 Komplexität und Verfahrenswahl | 510 |
9.4.3 Branch&Bound-Verfahren | 513 |
9.4.3.1 Schrankenberechnung (Bounding) | 513 |
9.4.3.2 Verzweigen (Branching) | 514 |
9.4.3.3 Ausloten und logische Tests | 515 |
9.4.3.4 Anwendung am Beispiel des Knapsack-Problems | 516 |
9.4.4 Eröffnungsheuristiken | 517 |
9.4.4.1 Uninformierte Heuristiken | 517 |
9.4.4.2 Greedy-Heuristiken | 518 |
9.4.4.3 Vorausschauende Heuristiken | 519 |
9.4.5 Reine Verbesserungsheuristiken | 520 |
9.4.6 Meta-Heuristiken | 521 |
9.4.6.1 Simulated Annealing | 522 |
9.4.6.2 Tabu Search | 522 |
9.4.6.3 Genetische Algorithmen | 525 |
Literatur | 528 |
Index | 548 |
A | 548 |
B | 548 |
C | 549 |
D | 549 |
E | 549 |
F | 549 |
G | 549 |
H | 550 |
I | 550 |
K | 550 |
L | 551 |
M | 551 |
N | 552 |
O | 552 |
P | 553 |
Q | 554 |
R | 554 |
S | 554 |
T | 555 |
U | 555 |
V | 555 |
W | 556 |
Z | 556 |