Aachen 9 Prognosemethoden Folie 0 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Sitzung 9: Prognosemethoden

Prof. Dr. H. - H. SchröderLehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Aachen

9 Prognosemethoden Folie 1Strategisches TIM WS 2006/07

Sitzung 9: Prognosemethoden (B VII 3)

[VII. Konzepte und Methoden zur Unterstützung der strategischen Technologie- und Innovationsplanung]

a. Frühinformationssysteme

i. Die Theorie der schwachen Signale als theoretische Basis

ii. Begriff und Arten von Frühinformationssystemen

iii. Prozess und Methoden der Frühinformation

iv. Gestaltung von Frühinformationssystemen

v. Beurteilung von Frühinformationssystemen

b. Technologische Prognosemethoden

i. Systematisierungsansätze

ii. Darstellung und Beurteilung einzelner Methoden

iii. Vergleichende Bewertung und praktische Anwendung der Methoden

c. Vergleichende Beurteilung der Prognosemethoden



Die Mängel der herkömmlichen strategischen Planung als Ausgangspunkt der Theorie schwacher Signale

Merkmale der herkömmlichen strategischen Planung

Mängel der herkömmlichen strategischen Planung

• Die herkömmliche strategische Planung ist auf „harte Daten“ fixiert.

• Qualitative, unscharfe und unsichere Sachverhalte werden ausgeblendet.

• Die herkömmliche strategische Planung ist auf „harte Maßnahmen“ fixiert.

• „Weiche“ Maßnahmen werden nicht berücksichtigt.

• Die herkömmliche strategische Planung beruht auf Extrapolationen.

• Strukturbrüche werden nicht berück- sichtigt.

• Die herkömmliche strategische Planung erfolgt zyklisch.

• Die herkömmliche strategische Planung reagiert vielfach zu spät.



Ansatzpunkt 1: Verlängerung des Planungszeitraums durch Verbesse-rung der Prognosequalität mittels Berücksichtigung schwacher Signale

Positive Abweichungen

Negative Abweichungen

+

-

0 t

tolerablePrognose-

Abweichun- gen

Planungs- und Handlungszeitraum mitFrühinformationen

Prognoseabwei-chungen mit Früh-informationssystem

Prognoseabwei-chungen ohne

Frühinformations-system

Planungs- und Handlungs-zeitraum ohne Frühinfor-

mationen

zusätzlicher Planungs- und Handlungszeitraum auf Grund von Frühin-

formationen



Ansatzpunkt 2: Verlängerung des Handungszeitraums durch Berücksichtigung „weicher“ Maßnahmen für „weiche“ Informationen


+

-

0 t


Frühinformations-system


ZusätzlicherHandlungs-spielraum

Für „weiche“ Maßnahmen

tolerable Prognose-

abweichungen

Für „weiche“ Maßnahmen

tolerable Prognose-

abweichungen

Handlungszeitraum mit „weichen“ Maßnahmen

Handlungszeitraum ohne „weiche“ Maßnahmen

tolerablePrognose-

Abweichun- gen im Aus-gangszustand



Verknüpfung der beiden Ansatzpunkte



+

-

0 t

Handlungszeitraum ohne Frühinformationen

tolerablePrognose-

Abweichun- gen bei her-kömmlicher

Planung

Prognoseabwei-chungen mit Früh-informationssystem

Planungs- und Handlungszeitraum mitFrühinformationen

zusätzlicher Handlungszeitraum auf Grund von Frühinformationen


Frühinformations-system tolerable

Prognose-Abweichun-

gen bei Berück-sichtigung „weicher“

Maßnahmen

Handlungszeitraum mit Frühinformationen und „weichen“ Maßnahmen

Zusätzlicher Handlungszeitraum auf Grund der Berücksichtigung „weicher“ Maßnahmen



Theorie der schwachen SignaleB-50

Wis

sen

sbas

is(1) Gefühl, dass Diskontinuität (en) bevorstehen

(4) Reaktionsmöglichkeiten bekannt

(3) Art der Bedrohungen sowie Art, Bedeutung, Zeitpunktder Wirkung bekannt

(2) Quelle der Diskontinuität identifiziert

(5) Reaktionsergebnisse bekannt

Str

ateg

isch

e R

eakt

ion

en

Gefahren-quellenbekannt

Gefahrbekannt

Reaktions-möglichkeit

bekannt

Reaktions-ergebnisbekannt

Grad der IgnoranzGefühlder Be-

drohung

Umweltbeobachtung- Extrapolation ökonomischer Indikatoren- Verlaufsanalysen/ -prognosen

Untern.-Beobachtung- Analyse interner Kennzahlen- Kapazitätskontrollen- Stärken-/ Schwächen-Analysen

Interne Flexibilität- Unternehmensführung (Personal, Strukturen)- Ressourcen

Externe Flexibilität- Strategisches Gleichgewicht- Produkt/ Markt-Position

Interne Aktion (‘‘readiness‘‘)- Akquisitionen von Kenntnissen- Aufbau von Kapazitäten

Direkte Aktion



Generische Maßnahmen des Diskontinuitäten-Managements

Beobachtung(‘‘Awareness‘‘)

Aktion(‘‘Direct Response‘‘)

FlexibilitätIn

tern

/

Insy

stem

-ori

enti

ert

Ext

ern

/

Um

syst

em-o

rien

tier

t ‘‘Environmental-Awareness‘‘ ‘‘External Flexibility‘‘ ‘‘External Action‘‘- Umweltbeobachtung

- Vorhersagen der wirtschaftlichen Entwicklung auf Basis von Extrapolationen

- Absatzprognosen

- Absatz-/Erlösanalysen

- Strukturelle, technologische, sozioökonomische Prognosen

- Umweltmodellierung

- Analyse von Bedrohungen und Chancen

• Gesamt-Portfolio-orientiert- Gleichgewicht hinsichtlich Lebenszyklus-

position, Fristigkeit der Ertragszeiträume, strategischer Ressourcen und Machtver-hältnisse

- Diversifizierung der Diskontinuitäten (ökonomisch, technisch, politisch, sozial)

• Strat.-Geschäftseinheiten-orientiert- Optimierung der ‘‘Marktnischen‘‘- Diversifizierung von Produkt-Markt-

Kombinationen- Begrenzung von Risiken- Langfristige vertragliche Vereinbarungen- Vereinbarungen mit Umsystem

- Wahl eines optimalen Reaktionszeitpunktes

- Wahrnehmung von Chancen

- Eintritt in neue Märkte

- Umwandlung von Bedrohungen in Chancen

- Wechsel der Wettbewerbsstrategie

- Risikoteilung mit anderen Unternehmungen

- Sicherung der Beschaffungsquellen für knappeRessourcen

- Diversifizierung der bedrohten Technologie

- Abbau des Engagements in bedrohten Bereichen

- Rückzug aus bedrohten Märkten

‘‘Self-Awareness‘‘ ‘‘Internal Flexibility‘‘ ‘‘Internal Readiness‘‘- Kennzahlenanalysen (‘‘ performance analysis ‘‘)

- Wertanalysen

- Kontrollen kritischer Ressourcen

- Kapazitätskontrollen

- Stärken-Schwächen-Analysen

- Leistungs (Fähigkeits) profile

- Finanzplanungsmodelle

- Strategische Planungsmodelle

- Schubladenplanung

- Struktur- und Systemplanung

- Erwerb von Technologien

- Bereithaltung von Ressourcen

- Erwerb von Fähigkeiten

- Errichtung von Anlagen

- Entwicklung neuer Produktdienstleistungen

- Entwicklung operativer Fähigkeiten

• Unternehmungsführung (‘‘managerial‘‘)- personenorientiert: Umweltorientierung

Konfrontationsbereitschaft mit Bedrohungenkreative ProblembewältigungRisikoeinstellung‘‘un‘‘-routiniertes Verhalten

• - system-/strukturorientiert: flex. strat. PlanungAntiz. von Bedrohungen/ChancenReagibilität auf außergewöhnliche ProblemeReaktionsgeschwindigkeitVerbess. ‘‘Management of Change‘‘

• Realprozessorientiert (‘‘logistics‘‘)- Diversifizierung der Fähigkeiten u. krit. Ressourcen- Liquiditätserhaltung- Wandlungsfähigkeit von Fähigkeiten und Ressurcen- Produktionselastizität- Modularität von Ressourcen- Vielzweckaggregate- Umwandlungsgeschwindigkeit

B-51



Instrumente des Managements strategischer Frühinformationen („strategic issue management)

Analyse der Vorbereitungsgrades(„Preparedness Diagnosis“)

Diskontinuitäten

Analyse der Auswirkungen„Opportunity Vulnerability Analysis“

Chancen-Risiken-Matrix

Chancen-Risiken-Profil („Vulnerability Profile“)



Analyse der Auswirkungen von Diskontinuitäten („Opportunity Vulnerability Analysis“)

Land-maschinen

40% "Versteppung" bisher landwirtschaftlich genutzter Flächen

Eintritt in 10-20 J.

Eintrittswahrscheinlichkeit: 40 %

Risiko: Umsatzeinbußen: 10-30 %

Zunahme des Pro-tektionismus in den Wirtschaftsblöcken

Eintritt in 3-5 J.


Risiko: Umsatzeinbußen: 30-50 %

Bau-maschinen

25% Einsatz radikal veränder-ter Transportkonzepte

Einführung in 5-10 J.


Risiko/Chance: Umsatzveränderungen:

- 50 bis +30 %

.......... .......... ..........

....

....

....

....

....

....

....

....

....

....

....

....

Informationsstand

Gefühl bevorstehender Diskontinuität

Quelle der Diskontinuität bekannt

Art der Risiken/Chancen bekannt

Reaktionsmöglich-keiten bekannt

Strategisches

Geschäftsfeld

Umsatz-

beitrag

Rückzug von Kon-kurrenten


Chance: Marktanteils-erhöhung: 10-20 %

Zeitraum: 1-2 Jahre



Diskontinuitätenbewertung mit Hilfe der Chancen-Risiken-Matrix

+

-

Chancen

Risiken

t

Diskontinuität B :Chance

Diskontinuität C:Chance/Risiko

NormaldauerVermutliche

Erfolgs-wirkungen

Diskontinuität A:Risiko

Zeitfenster für Eintrittszeitpunkt



Analyse des Vorbereitungsgrades („Preparedness Diagnosis“)

Strategische Frühinformation: Einsatz radikal veränderter Transportkonzepte

Benötigte Vorbereitungs-zeit (Normal/“Crash“)

36 Monate/15 Monate

30 Monate/18 Monate

12 Monate/9 Monate

15 Monate/9 Monate

6 Monate/3 Monate

3 Monate/1 Monat

sehr hoch

gering

sehr hoch

hoch

hoch

hoch

Bedeutung für Erfolg der Strategie

0% 100%

0% 100%

0% 100%

0% 100%

0% 100%

0% 100%

Handlungsbereit- schaft internHandlungsbereit- schaft extern

Beobachtung der UmweltBeobachtung des UnternehmensInterner Flexi- bilitätsaufbauExterner Flexi- bilitätsaufbau

Adäquanz des derzeitigen VorbereitungsgradesReaktion



„Crash“-Dauer Normaldauer

„Crash“-Dauer Normaldauer

Vermutliche Erfolgs-

wirkungen

Zeitfenster für Wirkungen der Diskontinuität

Zusammenfassende Bewertung mit Hilfe des Chancen-Risiken-Profils

+

-

Chancen

Risiken

t

(schwer) bewältigbares Risiko auf Grund der Diskontinuität A

Nicht realisierbare Chance auf Grund der Diskontinuität B

(leicht) bewältigbares Risiko/(leicht) realisierbare Chanceauf Grund der Diskontinuität C

„Crash“-Dauer

Frühestmöglicher Zeitpunkt für die Wirksamkeit der Bewältigungsstrategie

Normaldauer



Ablauf des „Strategic Issue Management“

ExterneÜberwachung

Gegenwärtige‘‘strategic issues‘‘

Implementierung

Programme u. Budgets

Ana

lyse

des

Vor

bere

itung

sgra

des

Aktive ‘‘Issues‘‘

Kosten-Wirksam-keitsanalyse

Cha

ncen

– R

isik

en -

Ana

lyse

InterneBewertung

Intensität und Prioritätder Reaktionen

Zuweisung vonPrioritäten

Auswahl von Maßnahmen

B-52

Quelle: Managing Surprise ... (Die Bewältigung von Überraschungen ...), in: zfbf 28 (1976), S. 147

Ergebnis-Rückkopp-

lungStrategische RückkopplungStrategische Rückkopplung



Vergleich traditioneller Prognosemethoden mit Frühinformationsanalysen

Traditionelle Prognosemethoden ...

Prognosen für Frühinformationsanalysen ...

... beruhen auf der Annahme zeit- invarianter Strukturen

... gehen vom Auftreten von Diskon- tinuitäten aus

... sind extrapolativ ... sind antizipativ

... betrachten Teilausschnitte der Realität

... sind (grundsätzlich) ganzheitlich- holistisch ausgerichtet

... sind primär quantitativ ... berücksichtigen in hohem Maße qualitative Sachverhalte

... zielen auf die Vorhersage der Zukunft

... zielen auf die Vorhersage möglicher Zukünfte



Typologie von Frühinformationssystemen

Führungsansatz/Einsatzgebiet

operativ strategisch

Historische Ent-wicklungsstufe

1. Generation:kennzahlen- undhochrechnungsorientiert

3. Generation:erfolgspotential-orientiert

2. Generation:indikatoren-orientiert

Umfang der Auf-klärungsfunktion

1. Stufe:Frühwarnung

3. Stufe:Frühaufklärung

2. Stufe:Früherkennung

Methoden-orientierung

indikator-/kennzahlen-orientiert

modell-orientiert

analyse-orientiert

informations-quellen-orientiert

netzwerk-orientiert

Anwendungs-zweck

eigenorientiert fremdorientiert

Trägerschaft/Nutzung

betrieblich überbetrieblichzwischenbetrieblich

OrganisatorischerBezugsbereich

gesamtunternehmensbezogen bereichsbezogen

Phänomen-bereich

mono-phänomen-orientiert

nicht-phänomen-orientiert

multi-phänomen-orientiert

DV-Unter-stützung

voll gar nichtteilweise

InstitutionellerBezug

gesamtwirtschaftlich einzelwirtschaftlich

2

4

1

2

3

4

5

6

10

9

7

8

1

3

5

6

10

9

7

8

generierende Variable

kein Differenzierungspotential

stark ausgeprägt

mittel ausgeprägt

B-53a



Abgrenzung operativer und strategischer Frühinformationssysteme

• wohl-strukturiert

• eher quantitativ

• eher wertfrei

• eher analytisch

• eher beweisend

• eher erfahrungsgeleitet

• eher delegierbar

• eher in einer institutionalisierter Form

• Kausalangaben

• signifikante Abweichungen

• Überprüfung der Gesetzes- mäßigkeiten

• Auslösung von Reaktions- prozeduren

• Suche nach Erklärungen aus Erkenntnissen der strategischen Frühaufklärung

Operative Früh-informationssysteme

Operative Früh-informationssysteme

• schlecht-strukturiert

• eher qualitativ

• eher wertbeladen, politisierend

• eher holistisch

• eher überzeugend

• eher kreativ

• nicht delegierbar

• eher in informellen Arenen

• Umgang mit Diskontinuitäten

• ,,Misfits‘‘

• ,,Drittvariable‘‘

• ,,schwache Signale‘'

• Überprüfung der Beobachtungs-quellen und -prozeduren

• Tiefenanalyse; Monitoring

• organisatorisches Lernen

• Suche nach Auswirkungen auf die operative Frühaufklärung

Strategische Früh-informationssysteme

Strategische Früh-informationssystemeProzessmodell

Outcome• Reflexibilität des

Systems

• Konsequenzen

• Schnittstellen

Throughput• Durchführung

• Instrumente

Output

Input• Charakteristika der

Information

• Fähigkeit der Beteiligten

B-53b



Vom Frühwarn- zum Frühaufklärungssystem

Identifikation neuer zukünftiger Erfolgs-potentiale und Risiken für vorhandene

Erfolgspotentiale mit großem

Sämtliche unternehmensin- und externe Sachverhalte von

potentieller Relevanz

langfristig

kontinuierliche Durchführung mit diskreter

Ergebnisweitergabe

Methodenvielfalt ohne Dominanz einer Methode

alle Arten von Daten, insbesondere,,weiche‘‘, qualitative und unscharfe

Daten

Identifikation schwacher Signale, die aufbevorstehende Diskontinuitäten hin-

deuten, und von Drittvariablen zwecksKompensation der Selektivität der Planung

,,fest verkoppelte‘‘ Ergänzung derperiodisch durchgeführten traditionellenstrategischen Planung durch Initiierungfallweiser strategischer Planungen und,,weicher‘‘ (handlungsermöglichender

und –vorbereitender) Maßnahmen

Identifikation von Risikenund Chancen mit grobem

zeitlichen Vorlauf

Ausgewählte unternehmens-in- und –externe Sachverhalte

mittel-langfristig

periodische/ kontinuierlicheDurchführung mit diskreter

Ergebnisweitergabe

Indikatoren- und Muster-analysen

quantitative und quantifiziertequalitative Daten

,,stand alone‘‘- Ergänzung zumPlanungssystem

Im Prinzip indirekte Erfassung zukünftigerEntwicklungen und Ereignisse mithilfe

verzögerter Variablen(,,lagged variables‘‘)

Identifikation von Risiken

(primär)unternehmensinterne

Sachverhalte

kurzfristig

Periodische/ kontinuierlicheDurchführung und Ergebnisweitergabe

Extrapolation liquiditäts- und ergebnisorientierte

Planungsrechnungen

,,harte‘‘ , quantitative Daten

Im Kern ,,feedforward‘‘ – Kontrollen aufder Basis von Prognosen kontinuierlicher

Trendentwicklungen

Eingebetteter Bestandteil der operativen Planung

Frühinformationssysteme

1. Generation(Frühwarnsysteme)

2. Generation(Früherkennungssysteme)

3. Generation(Frühaufklärungssysteme)

Zie

leB

eob

ach

-tu

ng

s-fo

kus

Zei

th

ori

z-o

nt

Per

iod

-iz

ität

Met

ho

dik

Dat

en-

char

akte

rV

erh

ältn

is z

uP

lan

un

gS

pez

ifis

che

Mer

kmal

e

B-53c



Der Prozess der (strategischen) Frühinformation

Prognoseder zukünftigen

Entwicklung

Abgrenzungrelevanter

Beobachtungs-bereiche

Beobachtung desrelevanten Umfelds

Diagnosebeobachteter

Umfeld-verände-rungen

Informations-integration

Evaluation deridentifizierten Um-feldveränderungen

Strategische Technologie- und Innovationsplanung

B-54a



Basisaktivitäten einer strategischen Frühaufklärung nach Krystek/Müller-Stewens

Abtasten nach (schwachen)Signalen außerhalb der ‘‘Domänedes Unternehmens‘‘ ohne festen

Themenbezug

Abtasten nach (schwachen)Signalen innerhalb der ‘‘Domänedes Unternehmens‘‘ ohne festen

Themenbezug

Abtasten nach (schwachen)Signalen außerhalb der ‘‘Domänedes Unternehmens‘‘ mit festem

Themenbezug

Abtasten nach (schwachen)Signalen innerhalb der ‘‘Domäne‘‘

des Unternehmens‘‘ mit festemThemenbezug

Beobachtung und vertiefende Suchenach Informationen außerhalb

der ‘‘Domäne des Unternehmens‘‘mit speziellem Themenbezug eines

bereits identifizierten Signals

Beobachtung und vertiefende Suchenach Informationen innerhalb

der ‘‘Domäne des Unternehmens‘‘mit speziellem Themenbezug eines

bereits identifizierten Signals

Scan-ning

Moni-toring

Ungerichtete Suche Gerichtete Suche

Infor-mal

For-mal

B-54c



Schritte bei der Gestaltung von Frühaufklärungssystemen

Unternehmens- undUmfeld-Analyse

Fokussierungder FA auf Unternehmens-bedürfnisse

Auswahl derfür das UnternehmenrelevantenSuchfelder

Suchfeld-strukturierungInformations-bedarfsanalyseBestimmung unternehmens-

interner/-externer Informations-quellen und -lieferanten

Gestaltungder Informations-einspeisung-filterung-verdichtung

Einrichtung dernotwendigenGremien

Integration derErkenntnisse in diestrategische Planung

Die Konzeption, Implementierung und Umsetzung einer Frühaufklärung (FA)vollzieht sich in acht Schritten

B-55a



Der Nutzen von (strategischen) Frühinformationssystemen

Gestaltung desstrategischen

Planungssystems

Gestaltung desstrategischen

Planungssystems

Gestaltung des strategischenTechnologie- Frühinformationssystem

Nutzen strategischer Technologie-FrühinformationssystemeNutzen strategischer Technologie-Frühinformationssysteme

Ko

mp

o-

ne

nte

n

Ko

mp

o-

ne

nte

nK

rite

rie

nK

rite

rie

nB

es

tim

-m

un

gs

-g

rös

se

n

Be

sti

m-

mu

ng

s-

grö

ss

en

Qualität der bereit-gestellten Frühinformationen

Qualität der bereit-gestellten Frühinformationen

Qualität der Informations-integration

Qualität der Informations-integration

Reagibilität (‘responsiveness‘) des Planungssystems

Reagibilität (‘responsiveness‘) des Planungssystems

Sachlicher Problembezug(Relevanz)

Sachlicher Problembezug(Relevanz)

Zeitliche Eignung (Alter, Aktualität, Frühzeitigkeit, Zeitbezug)

Zeitliche Eignung (Alter, Aktualität, Frühzeitigkeit, Zeitbezug)

Aussagegehalt (Detailliertheit, Präzision, Klarheit, Bestimmtheit)

Aussagegehalt (Detailliertheit, Präzision, Klarheit, Bestimmtheit)

Empirische Wahrheit (Sicherheit, Zu-verlässigkeit, Prüfbarkeit, Bestätigung)

Empirische Wahrheit (Sicherheit, Zu-verlässigkeit, Prüfbarkeit, Bestätigung)

Verwendungsfähigkeit (Zugänglichkeit,Verfügbarkeit)

Verwendungsfähigkeit (Zugänglichkeit,Verfügbarkeit)

Vollständigkeit (Menge, Aspekte) Vollständigkeit (Menge, Aspekte)

Benutzergerechtigkeit (Informations-form, -dichte und –detaillierung)

Benutzergerechtigkeit (Informations-form, -dichte und –detaillierung)

Benutzerselektivität(Aufgabe, Rang)

Benutzerselektivität(Aufgabe, Rang)

Sensitivität gegenüber Frühinforma-tionen

Sensitivität gegenüber Frühinforma-tionen

Verfügbarkeit entsprechender (Re-)Aktionen

Verfügbarkeit entsprechender (Re-)Aktionen

B-55c



Erfolgsfaktoren strategischer Frühinformationssysteme

• Unterstützung durch das Top Management

• Qualifizierung und Motivierung aller Mitarbeiter

• Unverzüglichkeit der Erfassung, Analyse und Weiterleitung von Frühinformationen

• Situationsgerechte Verteilung der Teilaufgaben des Frühinformationsprozesses

• Verknüpfung von Einzelinformationen

• Fokussierung auf die dem Marktgeschehen vorgelagerten Veränderungsprozesse

• Fähigkeit zur Aufgabe traditioneller und zum Einsatz unkonventioneller Denkmuster

• Reagibilität und Effektivität der strategischen Planung



Techniken für technologische Vorhersagen

Mechanismen der technischen Entwicklung

Autonome Induktion Bedarfsinduktion

Methoden für bedarfsorientierte

Vorhersagen

Relevanz-baum-

methode

Unte

rstützende T

echniken

Cross-Im

pact-,C

ross-Support-A

nalyse

nD

elphi-M

ethode

B-56

Methoden fürpotentialorientierte

Vorhersagen

(Einfache) Regressionsanalysen

KomplexeModelle

Szenario-technik

Kreativitäts-techniken

Zeitreihen-analysen

Andere Regres-sionsanalysen



Trendextrapolation von Makrotechnologien als Hüllkurve der Trendkurven von Mikrotechnologien (Teilchenbeschleunigung)

1935 1940 1945 1950 1955 19601930

1

10

1 000

10 000

100 000

100

Energie desBeschleunigers

(MeV)

Gleichstrom-Generator

Elektrostatischer (Van de Graaff-)Generator

Zyklotron

Linearbeschleuniger für Protonen

Betatron

Linearbeschleuniger für Elektronen

Synchrozyklotron

Elektronen-Synchroton

Synchroton mit alternierendenFeldgradienten

Protonen-Synchroton

Energie von Teilchen-beschleunigern aller Art

B-57

Hüllkurve



Direkte Trendextrapolation einer Makrotechnologie (Beleuchtungstechnologie)

1850 1900 1950 1990

1

10

100

1000

Paraffin-Kerze

Acetylenbirne

Edisons erste Lampe

Zellulose-Glühfaden

Wolfram-Glühfaden

Natrium-Röhre

Quecksilber-Röhre

Leuchstoff-Röhre

Gallium Arsenide Doide

Träge Gasfüllung

Quecksilber-bogen

B-58



Beispiel zum ‘‘ Contextual Mapping‘‘ (Entwicklung der Hochvakuumtechnologie)

10-7 10-9 10-11 10-13 10-15

1950er 1960er 1970er

Druck(in Torr)

Ze

itP

ara

me

ter

MechanischePumpe

Diffusions-pumpe

Ionen-pumpe

Tieftempera-turpumpe

InterplanetareUmgebung

Mik

ro-

tech

no

log

ien

Massenspektrometer(Omegatron)

Elastomere Dicht-stoffe, He-undurch-

lässiges Gas

Ionsia-tionsmano-

meter

Massen-spektrum-

Vermessung

Tief-temperatur-technologie

Raumflüge

Un

ters

tütz

en

de

Te

chn

llog

ien

B-59



Beispiel für die Relevanzbaumanalyse

Niveau 1:GebrauchsorientierteZielsetzungen

Den städtischen Wohnungs-bedarf befriedigen

Bestehende Gebäuderenovieren

Neue Gebäude bauen

Neue Baumaterialienfür herkömmliche

Bauweisen entwickeln

Neue Baumaterialienfür neue Bauweisen

entwickeln

Niveau 5:MetallurgischeZielsetzungenNiveau 6:Zielsetzungen für dieGrundlagenforschung

Entwicklungvon V O-Zusätzen

Entwicklung von Nb O –Zusätzen

Verwendungvon Vanadium-

Verstärkung

Niveau 4:WerkstofftechnischeZielsetzungen

Das Zusammen-fügen verbessern

Kontrolle derDispersion

Entwicklung neuerhalbzugerichteterGestaltelemente

Entwicklungneuer Zusam.-fügemethoden

Herabsetzung d. Kohlenstoff-

gehaltes

Kontrolle derKorngröße

Verwendungvon VSi

Niveau 3:LeistungsorientierteZielsetzungen

Reduzierung derMaterialkosten

Reduzierung der unmittelbarenHerstellungs- (Zubereitungs-)

Kosten auf der Baustelle

Reduzierung desGewichts

Bessere Anpassungan die Architektur-

entwürfe

Niveau 2:WerkstofforientierteZielsetzungen

Entwicklungen von Nicht-Eisen-Legierungen

Entwicklung neuerStahlsohlen

Entwicklungen nicht-metall. Baustoffe

Entwicklung kombinierterWerkstoffe (Baustoffe)

B-60



Szenario-Definition

Szenario

‘‘... integrierte, systematische und vorausschauende

Betrachtung, bei der –ausgehend von einer heutigen

Situation –unter Zugrundelegung und Betrachtung des

zeitlichen Bezugs plausibler Entwicklungen und Ereignisse

das Zustandekommen und der Rahmen zukünftiger

Situationen aufgezeigt werden soll.‘‘

B-61a



Das Trichtermodell

t

Deskriptor A

Deskriptor B

Trendszenario

Positives Extremszenario

Negatives Extremszenario

Gegenmaß-nahme

t*

Störereignis



Merkmale von Szenario-Analysen

• Beschreibung des Ist-Zustands als Ausgangspunkt

• Denken in Alternativen und Bandbreiten

• Ziel ist nicht eine exakte Vorhersage der Zukunft, sondern das Aufzeigen alternativ möglicher Zukünfte

• Ganzheitlicher Ansatz durch Berücksichtigung des Umfeldes des Untersuchungs- gegenstandes

• Berücksichtigung quantitativer und qualitativer Daten

• Analysen der Wirkungen von Störereignissen und Trendbrüchen

• Völlige Transparenz (von Prämissen und Konklusionen)

• Erzeugung mehrerer, in sich stimmiger, verbal beschriebener Zukunftsbilder

• Explizite Angabe aller zugrundegelegten (wichtigen) Prämissen und Analyse der Auswirkungen alternativer Annahmen

In Anlehnung an Breiner, S.: Die Sitzung der Zukunft. Eine Vorausschau mit Groupware-Szenarien, Heidelberg 1997, S. 25



Der Ablauf von Szenario-Analysen

Analyse (Einzel-)Prognosen Synthese/Konklusion

Definition und Ana-lyse des Unter-suchungsfeldes

Analyse des Umfeldes

Generierungvon Szenarien

Ableitung der Konse-quenzen für das

Untersuchungsfeld

Prognose derUmfeld-

deskriptoren

Analyse von Stör-

ereignissen

• Festlegung des Prognosezwecks (Lage- oder Wir- kungsprognose)

• Abgrenzung und Analyse des Unter- suchungsfeldes

• Festlegung der Deskriptoren des Untersuchungs- feldes

• Ermittlung der Be- stimmungsgrößen des Untersuchungs- feldes

• Strukturierung des Umfeldes

• Festlegung der Deskriptoren für das Umfeld

• Identifizierung „kritischer“ Deskriptoren

• Einwertige (Trend-) Prognosen für nicht-kritische Deskriptoren

• Mehrwertige (Trend-)Progno- sen für kritische Deskriptoren

• Identifizierung potentieller Störgrößen

• Ermittlung der Auswirkungen des Eintritts von Störereignissen auf Trendszenarien

• (Erforderlichenfalls) Formulierung und Analyse von Reaktionen

• Identifizierung der möglichen und zulässigen Sze- narien

• Bewertung der zu- lässigen Szenarien

• Auswahl der relevanten Szenarien

• Ableitung von Szenarien für das Untersuchungs- feld

• Ergebnisse der Strate- gien bei unterschied- lichen Szenarien



Das 4-Ebenen-Modell für die Entwicklung von Szenarien von Battelle

Ebene 1Ebene 1

Bearbei-tung des konkretenProblems

Strukturierung und Definitiondes Untersuchungsfeldes

Strukturierung und Definitiondes Untersuchungsfeldes

• Aufgabendefinition

• Identifikation von Strukturmerkmalen undProblemfeldern

• Ermittlung von Deskriptoren und Gestaltungs-parametern

• Erfassung des Ist-Zustandes von Deskriptorenund Parametern

B-62

Ebene 2Ebene 2

Problem-feldanalyse

Identifizierung und Strukturierung der wichtigsten Umfelder

Identifizierung und Strukturierung der wichtigsten Umfelder

• Ermittlung einzelner Einflussfaktoren

• Ermittlung der Beziehungen zwischen den Ein- flussfaktoren

• Bildung von Einflussfaktorenbündeln

Ebene 3Ebene 3

Zukunfts-projek-tionen

Ermittlung der Entwicklungstendenzen undkritischer Deskriptoren für die Umfelder

Ermittlung der Entwicklungstendenzen undkritischer Deskriptoren für die Umfelder

• Ermittlung von Umfeld-Deskriptoren

• Erfassung des Ist-Zustandes und Prognose derUmfeld-Deskriptoren

• Ermittlung kritischer Umfeld-Deskriptoren

Ebene 4Ebene 4 Bildung und Auswahl alternativer Annahmebündel

Bildung und Auswahl alternativer Annahmebündel

• Ermittlung der Beziehungen zwischen kritischen Deskriptoren

• Bildung konsistenter Kombinationen der Deskriptoren

• Auswahl von 2-3 Deskriptorenbündeln

Annahmen-bildung

Ausarbeiten von Szenarien bzw. Ableiten von Konsequenzen für das Untersuchungsfeld

Ausarbeiten von Szenarien bzw. Ableiten von Konsequenzen für das Untersuchungsfeld

• Ableitung von Gestaltungsempfehlungen beikonkreten Aufgaben

• Ableitung von Szenarien für das Untersuchungs-feld bei ‘‘Orientierungs‘‘-Aufgaben

Konzipieren von MaßnahmenKonzipieren von Maßnahmen

• Formulierung einzelner Maßnahmen

• Bildung von Maßnahmenprogrammen

Interpretation der ausgewähltenAnnahmebündel

Interpretation der ausgewähltenAnnahmebündel

• Hinzufügen unkritischer Deskriptoren

• Verbale Darstellung

• Auswahl von 2-3 Deskriptorenbündeln

Geschka, H

. – Ham

mer, R

.: Die S

zenariotechnik in der strategischen Unternehm

ensplanung, in: Hahn, D

. – Taylor, B

. (H

rsg.): Strategische U

nternehmungsplanung – S

trategische Unternehm

ungsführung, 5. Aufl., H

eidelberg 1990, S. 318

ff.

Wirkungsanalyse signifikanter StörungenWirkungsanalyse signifikanter Störungen

• Ermittlung potentieller Störereignisse

• Auswahl von Störereignissen

• Untersuchung der Auswirkungen von Störer-eignissen



Methodische Konzepte für Szenario-Analysen

Basismethoden für Szenarioanalysen

„Harte“ Methoden

Systematisches, formalisiertes

Vorgehen

Intuitives, nicht formalisiertes

Vorgehen

„Weiche“ Methoden

rein quantitativ

mathematische Methoden und Computersimu-lationen

Simulationsmodelle des Club of Rome

Meadows/Meadows.The Limits to Growth(1972)

überwiegend qualitativ

Entwicklung von Staaten und politischen Kräften

Hudson Institute

H. Kahn: The Year 2000

qualitativ und quantitativ

kreativ

Met

ho

dik

Urs

pru

ng

Bei

sp

iele

Arbeitstechniken zurStrukturierung von Zusammenhängen

Ansatz der intuitiven Logik(SRI International/Shell)Trend Impact Analyse(The Futures Group)Cross Impact Analysen(Battelle)Konsistenzmatrizen(Geschka & Partner)Quelle: Breiner, S.: Die Sitzung der Zukunft. Eine Vorausschau mit Groupware-Szenarien, Heidelberg 1997, S. 27



Prozess und Methoden der Szenariotechnik

Problemdefinition

Beschreibung desProblemfeldes

Beschreibung desProblemfeldes

Gesamtes Unter-suchungsfeld

Auswahl von Prämissen über vorausschaubare

Entwicklungen

Erstellung vonPräsenzarien

Entwicklung vonEntscheidungskriterien

Identifikation über-raschender Ent-

wicklungen

Erstellung derSzenarien

Pro

gn

ose

An

alys

eS

yn-

thes

e

Methode

Schritt

Methodenklasse

Ph

ase

Strukturierungs-methoden

• Grafische Methoden

• Morphologischer Kasten

• Morphologische Matrix

• Progressive Abstraktion

• Strukturierungsbaum

• Relevanzbaum

Prognose-methoden

• Prognose-Delphi

• Trendextrapolation

• Regressions- und Korrelationstechniken

• Cross-Impact-Analysen

• Cross-Support-Analysen

• Risikoanalysen

Bewertungs-methoden

• Nutzwertanalysen

• Cross-Impact-und Cross-Support-Analysen

Ideenfindungs-methoden

• Brainstorming

• Brainwriting

• Ideen-Delphi

• Checklisten

• Hypothesenmatrizen

Datengewinnungs-methoden

• Literaturstudium

• Expertenbefragungen

• Experten-Delphi

Beschreibungs-methoden

• Grafische Methoden

• Portfoliodiagramme

• Tabellen

B-63



Ablaufschema zur Delphi-Methode

ja

ja

Bee

nd

igu

ng

des

Ver

fah

ren

s

Relevante EreignisseProblembereich

HinreichendeÜbereinstimmung?

1. Vorhersage(der Eintrittszeitpunkte

oder –warscheinlichkeiten)

Beschreibung der relevantenEreignisse

Stufe Input Output

0

1

2

34..

n

B-64

nein

i-te Vorhersage+ Angabe von Gründen für

Beibehaltung extremerVorhersagen


Ereignisse mit Mittelwertenund Streuungen der Vorher-sagen in Stufe i-1+Gründefür extreme Vorhersagen

in Stufe i-1ja

neinNoch Raum für

Revisionen?

nein

ja

nein

2. Vorhersage+ Angabe von Gründen für

extreme Vorhersagen

Ereignisse mit Mittelwertenund Streuungen der Vorher-

sagen in Stufe 1




Ablauf von Cross-Impact-Analysen

Identifikation relevanter Ereignisse (und ggfs. deren möglicher Ausprägungen)

Schätzung von• Eintrittswahrscheinlichkeiten• vermutlichen Eintrittszeitpunkten und• Cross-Impacts (Konsistenzzahlen)für alle (Ausprägungen der) relevanten Ereignisse

Simulation des Eintritts des zeitlich nächsten Ereignisses

Anpassung der Eintrittswahrscheinlichkeiten aller nachfolgenden („abhängigen“) Ereignisse

Letztes Ereignis ?Nein

Ausreichende Anzahl von Simulationsläufen ?Nein

Analyse der gespeicherten „Situationen“

Ja

Speicherung der ermittelten „Situation“

Ja



Auszug aus einer „Cross Impact“-Matrix

Deskriptor(ausprägung) Entwicklung des Bruttosozialproduktes Entwicklung der nationalen F&E-AusgabenDeskriptor(ausprägung) ++ + o - -- ++ + o - --

Starkes Wachstum (++) + 0,7 + 0,6 + 0,3 - 0,2 -0,5

Mäßiges Wachstum (+) + 0,2 + 0,4 + 0,1 - 0,4 - 0,7

Stagnation (o) + 0,1 + 0,3 + 0,5 - 0,2 - 0,6

Mäßiger Rückgang (-) - 0,1 + 0,1 + 0,7 + 0,5 + 0,4

Starker Rückgang (--) - 0,8 - 0,6 - 0,3 + 0,9 + 0,6

Starkes Wachstum (++) + 0,9 + 0,1 - 0,4 - 0,7 - 0,9

Mäßiges Wachstum (+) + 0,4 + 0,6 + 0,3 - 0,2 - 0,7

Stagnation (o) - 0,3 - 0,2 + 0,2 + 0,4 + 0,5

Mäßiger Rückgang (-) - 0,6 - 0,5 - 0,2 + 0,7 + 0,5

Starker Rückgang (--) - 0,9 - 0,8 - 0,6 + 0,8 + 0,9Ent

wic

klun

g de

r na

tiona

len

F&E

-A

usga

ben

Ent

wic

klun

g de

s B

rutto

sozi

al-

prod

ukte

s



Synopsis der Prognosemethoden

Kriterium Merkmale

Prognoseziel

Prognose-zweck

Theoretische Basis

Prognose-gegenstand

Prognose-inhalt

Dauer derVorlaufzeit

Vorhersage möglicherSachverhalte

Vorhersage tatsächlicherSachverhalte

Lagerprognose

Wirkungsprognose

‘‘push‘‘ (AutonomeInduktion)

‘‘pull‘‘ (Bedarfsinduktion)

Stetige Entwicklungen

Sprunghafte Ent-wicklungen (Brücken)

Qualitative Inhalts-prognose

Quantitative Parameter-prognose

Kurz

Mittel

Lang

Zeitreihen- undRegressions-

analysen

Relevanzbaum-analysen

IrrelevanteDifferenzierung

Szenario-analysen

TechnologischeFrühinforma-tionssysteme

IrrelevanteDifferenzierung

B-66



Vergleichende Bewertung der Methoden für TechnologieprognosenB-65aI

Anforderungen

Verfahren

TheoretischeFundierung

System-charakter

Überprüfbar- Reproduzier-keit barkeit der Vorhersagen

Verarbeitungaller relevan-

ten Daten

Kosten-günstigkeit

Präzision RechtzeitigkeitInhaltlich zeitlich

Fristenent-sprechung

Bemerkung

Zeitreihenanalysen gering (Ursa-che-Wirkungs-Beziehungennicht direkt er-

faßt)

Allenfalls impli-zit

möglich möglich nur mit Zusatz-verfahren (z.B.Trebn-Impact-

Analyse) möglich

unterschiedlich(abhängig vonSchwierigkeitder Datenbe-

schaffung)

i.a.charak-teristischeKenngrö-

ßen

in Grenzenvariabel

(abh. von vorhandenen

Daten)

bedingt erfüll-bar (ExistenzhinreichenderVergangen-heitsdaten

nötig)

nicht immermöglich

Einbringung vonzusätzlichem

Expertenwissenmittels Dialog-

verfahren möglich

Szenarien dito nur im Einzel-fall zu beurteilen

gut (wegen expliziter Angabeder Prämissen)

nur z.T. (wegenkreativer

Komponente)

möglich, abervon Verfahrennicht gewähr-

leistet

unterschiedlich(abh.von Unter-

suchungsumfangund -tiefe

variabel variabel i.a. erfüllbar grundsätz-lich

möglich

Falsifizierungsim-mun, wenn nur

mögliche Zukunf-ten vorhergesagt

werden

Expertenbe-fragungen

EinstufigeBefragungen

Delphi-Methode

Regressionsanalysen

Substitutionsanalysen

Analogschlüsse

unbestimmt(Experten

überlassen)

dito

unterschiedlich(abhängig von

Weite der Frau-gestellung undVorgehen der

Experten)Berücksichti-

gung beliebigerEreignisse

möglich, aberVernachlässi-

gung von Inter-dependenzen

unterschiedlich(abhängig von berücksichtig-ten Variabeln

und deren Verknüpfung

unterschiedlich(abhängig von Abbildungsum-fang und Kom-

plexität desModells

dito dito

nur im Einzel-fall zu beurteilen

Unterschiedlich(abhängig vonArt der benutz-ten Analogie

sehr gering kaum möglich

Gering (wegen mangelnder Überprüf-/Reproduzierbarkeit der individuellen

Vorhersagen)

möglich möglich

möglich möglich

möglich möglich

möglich, abervon Verfahren

werder gewähr-leistet nochunterstützt

möglich, abervon Verfahrennicht gewähr-

leistet

bedingt möglich(Berücksichti-gung qualita-tiver Informa-

tionenschwierig

unterschiedlichbei verschie-

denen Verfah-rensvarianten

unterschiedlich(abhängig vonArt der benutz-ten Analogie)

relativ geringerZeit-u.Kosten-

aufwand

im allgemeinenZeit-u.Kosten-

aufwendig

unterschiedlich(abh.von Modell-komplexion undSchwierigkeitder Datenbe-

schaffungdito

zumeist geringerZeit-und Kosten-

aufwand

variabel

variabel

dito

BestimmteTechnolo-

gie(n)

unter-schiedlich

variabel

variabel

ZeitlicheKomponentefehlt häufig

unterschied-lich

unterschied-lich

erfüllbar

erfüllbar

i.a.erfüllbar(evtl.Vorher-sage der un-abh.Varia-blen erfor-

derlichi.a.erfüllbar

Bei regionalen Analogien nicht immer

erfüllbar

grundsätz-lich möglich

dito

dito

dito

dito

Vorhersage-qualität weitest-

gehend von vorhersagen-den Experten

abhängigKonsensbildungsteht im Vorder-

grund; inhaltl. Be-gründung der

Vorhersagen ver-nachlässigt; Be-rücksichtigungvon Abhängig-keiten mittels

Zusatzverahren

Kreativitätstechniken dito dito hoch bei systematischdiskursiven, niedrig bei intuitiv-assoziativen

Verfahren

dito unterschiedlich(verfahrensab-

hängig)

zumeistkonkreteObjekte

zumeistvernach-lässigt

dito dito Primär Ideener-zeugungsverfahren;

nur Vorhersagemöglicher Ereignisse

möglich

Relevanzbaumanalysen dito zumeist hoch zumeist möglich nur z.T. dito Zumeist zeit-und kostenauf-

wendig

zumeisteinzelne

Technolo-gien

häufigvernach-lässigt

Erfüllbarkeitabh.von zeit-licher Nähe des Bedarfs

dito Zuverlässigekeitder Verfahren hängt

wesentlich von Eintritt des Bedarfs

ab



Einsatz und Beurteilung technologischer Vorhersageverfahren in103 US Großunternehmen

Experten-ansicht

Brain-storming

Trendex-trapolation

Szena-rien

Frühwarn-signale

Delphi-Methode

Simula-tion

Relevanz-baum

Cross-Impact-Analyse

Morphol.Methoden

100%

50%

Legende: Nicht eingesetzt Eingesetzt und mäßig nützlich

Eingesetzt, aber nicht/ wenig nützlich Eingesetzt und ziemlich/ sehr nützlich

B-65b

Documents

Aachen 9 Prognosemethoden Folie 0 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Sitzung 9: Prognosemethoden