Nachfrageprognose und Produktionsplanung bei saisonalen und konjunkturellen Schwankungen

233 Pages·1984·9.097 MB·German

by  Siegmar Stöppler (auth.)

Nachfrageprognose
und Produktionsplanung
Physica-Schriften
zur Betriebswirtschaft 11
Herausgegeben von
K. Bohr, Regensburg - W. Bühler, Dortmund- W. Dinkelbach,
Saarbrücken - G. Franke, Gießen - P. Hammann, Bochum -
K.-P. Kistner, Bielefeld - H. Laux, Wien - 0. Rosenberg,
Paderborn - B. Rudolph, Frankfurt
~
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
Siegmar Stöppler
Nachfrageprognose
und Produktionsplanung
bei saisonalen und konjunkturellen Schwankungen
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
1984
CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Stöppler, Siegmar:
Nachfrageprognose und Produktionsplanung bei
saisonalen und konjunkturellen Schwankungen I
Siegmar Stöppler. - Würzburg ; Wien : Physica
Verlag, 1984.
(Physica-Schriften zur Betriebswirtschaft ; 11)
NE:GT
ISBN 978-3-7908-0300-6 ISBN 978-3-662-41514-6 ( eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-41514-6
Das Buch oder Teile davon dürfen weder photomechanisch, elektronisch, noch in irgendeiner
anderen Form ohne schriftliche Genehmigung des Verlages wiedergegeben werden.
© Springer-Verlag Berlin Beideiberg 1984
Ursprünglich erschienen bei Physica-Verlag, RudolfLiebing GmbH + Co., Würzburg 1984.
Vorwort
Produktionsplanung enthält strategische, operative und taktische Aspekte und Pla
nungsaufgaben, die von ihren Zielen her, von den zu beachtenden unternehmensexogenen
und endogenen Daten und den Mitteln zur Lösung der Aufgaben so verschieden sind, daß
sie nicht zugleich abgehandelt werden können. Die strategische (eher langfristige) Produk
tionsplanung ist integrativer Bestandteil der strategischen Unternehmensplanung und legt
eine qualitative Grundstruktur des Produktprogramms, die Aufgabenstellung von For
schung und Entwicklung im Bereich der Produkte und Verfahren, die Ausstattung mit
Produktionspotentialen und eine Basisorganisation des Produktionsvollzugs fest. Als be
sondere unternehmensehe Leistung geht sie offensiv vor. Der operativen (eher mittelfristi
gen) Produktionsplanung ist Produktprogramm und Anlagenausstattung im wesentlichen
vorgegeben. Sie reagiert auf die Entwicklungen der Absatz-und Beschaffungsmärkte
durch Planung des quantitativen Produktionsprogramms, der Lagerhaltung von Produkten
und Faktoren, durch Einschränkung oder Ausweitung der Betriebsbereitschaft und durch
die Beschäftigungsplanung. Die taktische (eher kurzfristige) Produktionsplanung wiederum
setzt das flir die bevorstehende Planperiode z.B. Dekade oder Monat festgelegte Produk
tionsprogramm in den Arbeitsablauf um.
In diesem Buch werden die hier als ,,mittelfristig" bezeichneten Planungsaufgaben be
handelt. Dieser Planungsbereich ist in der Literatur einerseits sehr vielseitig, d.h. in allen
möglichen Facetten und Schattierungen diskutiert, auf der anderen Seite in seinem ge
samten Anspruch wieder so wenig vertreten, daß in der Produktionsplanung oft nur die
Unterscheidung zwischen lang-und kurzfristig gemacht wird und das doch notwendige
Zwischenglied als Aufgabe der Absatzplanung ausgesondert wird. Diese vermagjedoch
als isolierte Planung nur Absatzobergrenzen bereitzustellen.
Wenn Produktionsplanung auf Entwicklungen insbesondere der Absatzmärkte reagie
ren soll, dann ist die Prognose der Nachfrage ihr unmittelbar vorgeschaltet. Die Planung
versucht die Informationen von den Märkten zur Ableitung betrieblicher Maßnahmen um
zusetzen und umgekehrt soll die Information detailliert genug sein, um dem Planungs
zweck zu genügen. Marktentwicklungen lassen sich am besten, aber praktisch durchaus
nicht in jedem Fall, durch die Zeitreihe der Prognosen als Erwartungswerte der Nachfrage
und der mit dem Prognosezeitraum wachsenden Unsicherheit angeben. Deshalb ist der
erste Haupteil des Buches der Nachfrageprognose gewidmet, um zu prüfen, ob sich die
notwendigen Informationen flir die intendierte Produktionsplanung überhaupt gewinnen
lassen. Um nicht nur den Trend, sondern wesentlich die saisonalen Schwankungen und
konjunkturellen Entwicklungen zu erfassen, werden geeignete uni-und multivariable
Prognoseverfahren, insbesondere der Box/Jenkins-Ansatz untersucht.
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Ist aber die Nachfrageentwicklung zeitlich in vielfacher Hinsicht bewegt, so muß die
Produktionsplanung mit zeitlich unterschiedlichen Maßnahmen antizipativ darauf reagie
ren. Der zweite Hauptteil entwickelt deshalb Mehrperiodenmodelle der Produktions-, La
ger-und Betriebsbereitschaftsplanung, die ihren Anforderungen im Detaillierungsgrad ge
recht werden kann. Sie gehen dabei von den auch in der Praxis bewährten einperiodigen
(statischen)Modellen aus. Als Ganzes gesehen entsteht ein komplexes dynamisches Opti
mierungsmodell. Aus der Sicht der Kostenrechnung werden in ihm die Probleme der Zu
rechnung wesentlicher Teile fixer Bereitschaftskosten ebenso gelöst wie die Zurechnung
von Kuppelproduktionskosten in geeigneten linearen Programmen.
Zugleich mit dem theoretischen Anspruch auf direkte Abstimmung der Planung auf die
Prognose versucht das Buch die praktische, d.h. die Anwendungsseite mit einzubeziehen.
Die Prognoseverfahren werden deshalb durchgängig durch Prognosen von Umsätzen und
wichtiger, von Auftragseingängen spezieller Maschinenbaubranchen illustriert. Auch die
Problemstellungen der Produktionsplanung werden durch die Gegebenheiten eines Maschi
nenbaubetriebes ausfuhrlieh belegt. Dieser Betrieb stand während der Ausarbeitung in der
Weise Pate, daß tatsächliche, praktische Probleme aufgegriffen und Lösungsmöglichkeiten
vorgestellt werden sollten. Das Ziel einer direkten Anwendung des Gesamtkonzeptes auf
diesen Betrieb konnte allerdings aus Gründen des Aufwandes nicht geleistet werden.
Meinem verehrten akademischen Lehrer, Professor Waldemar Wittmann, danke ich ftir
die langjährige Zusammenarbeit und Verbundenheit im Frankfurter Seminar ftir Produk
tionstheorie und Produktionsplanung, in dem unter seiner Leitung die Entwicklung
quantitativer Ansätze zur Lösung betriebswirtschaftlich relevanter Fragestellungen
gepflegt wurde. Auch dieses Buch steht insbesondere in der Tradition aktivitätsanalytisch
begründeter Arbeiten aus dem Seminar. Wittmann hat darüber hinaus diese Arbeit wohl
wollend betreut, die Ende 1980 vom Fachbereich Wirtschaftswissenschaft der Universität
Frankfurt als Habilitationsschrift mit der venia legendi für Betriebswirtschaftslehre ange
nommen wurde.
Viele Mitarbeiter und Freunde haben in der Vorbereitung, Ausarbeitung, beim Schrei
ben usw. bis zum Korrekturlesen der Fahnen geholfen, ohne daß ich sie namentlich alle
auflisten kann. Ihnen allen gilt mein herzlicher Dank. Hervorheben möchte ich Dipl. Kfm.
Norbert Hilpert, der mir beim Kontakt zum Maschinenbau, bei der Aufarbeitung der Da
ten aus diesem Betrieb und bei der Herstellung vieler Abbildungen in diesem Buch wesent
lich geholfen hat, Herrn Dr. Günter Lenhardt, der meine Vorstellungen zur Leistung der
Prognoseprogramme zusammen mit den in der Literatur dargestellten Algorithmen zu
bequem handhabbaren FORTRAN-Programmen hat werden lassen und Frau Hanna
Bender, die meine Handschrift mit allen Formeln in fliegendem Kugelkopfwechsel in die
erste allgemein lesbare Form gebracht hat.
Der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und ihren Gutachtern habe ich zwei
fach zu danken. Zuerst hat sie mir in der Zeit der Anfertigung der Arbeit ein Habilita
tionsstipendium gewährt und zuletzt auch die ungedeckten Satz-und Durckkosten über
nommen.
Bremen, im Herbst 1983 Siegmar Stöppler
Inhaltsverzeichnis
Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
I. Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1 Prognose und Planung in der marktorientierten Unternehmung . . . . . . . . . . . . 13
1.1.1 Die Orientierung der Unternehmung auf den Markt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1.2 Die Nachfrageprognose. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.1.3 Die Verbindung von Nachfrageprognose und betrieblicher Planung. . . . . . . . 14
1.2 Aufgabe der Produktionsplanung bei saisonalen und konjunkturellen Nachfrage-
schwankungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.1 Produktionsplanungals Bereitstellungs-und Fertigungsplanung . . . . . . . . . . 15
1.2.2 Der Zeitaspekt in der Produktionsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
II. Messung und Prognose von Nachfrageschwankungen . . . . . . . . . . . . 17
11.1 Veränderungen der Nachfrage im Zeitablauf. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
II.1.1 Erscheinungsformen wechselnder Nachfrage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
II.l.l.l Die Oberlagerung verschiedener Entwicklungskomponenten . . . . . . . . . . 18
11.1.1.2 Expandierende und schrumpfende Nachfrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
II.l.l.3 Einflüsse gesamtwirtschaftlicher Konjunkturen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
II.l.l.4 Saisonschwankungen in der Nachfrage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
II.l.l.S Sonderaktionen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
II.1.2 Trend, Konjunktur und Saison in Zeitreihen des Maschinenbaus. . . . . . . . 27
II.l.2 .I Die Gesamtentwicklung des Maschinenbaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
II.l.2.2 Bedeutung der Branchenentwicklung für das Unternehmen . . . . . . . . . . . 30
II.l.2.3 Auftragseingänge und Umsätze in Zeitreihen einzelner Branchen. . . . . . . 34
-Maschinen für die Verbrauchsgüterindustrie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
- Maschinen ftir die Bauwirtschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
II.1.3 Gesamt-und branchenwirtschaftliche Konjunkturindikatoren . . . . . . . . . 39
11.1.3.1 Produktion, Kapazitätsauslastung und Diffusionsindizes als Konjunktur-
indikatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
II.l.3.2 Konjunkturindikatoren des 1fo-1nstituts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
li .1.3 .3 Vorlauf von Konjunkturindikatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
11.1.3.4 Vorlauf des Geschäftsklimaindex in einzelnen Branchen . . . . . . . . . . . . . 47
11.1.3 .5 Der konjunkturelle Nachlauf des Maschinenbaus gegenüber anderen
Industriesektoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
8
11.2 Prognose der Nachfrage .................................... . 54
1/.2.1 Endogene versus exogene Nachfrageprognose- Ein Überblick über Verfahren
der kurz-und mittelfristigen Prognose . ......................... . 54
1/.2.2 Lineare uni-und multivariate Prognosemodelle .................. . 57
Il.2.2.1 Univariate Prognose mit ARIMA-Modellen ..................... . 58
Il.2.2.2 Multivariate Prognose mit ARIMAX-Modellen ................... . 61
11.2.3 Mehrstufige Prognose . .................................. . 65
11.2.4 Maße der Ungewißheit in der Nachfrageprognose . ................ . 68
Il.2.4.1 Erwartungswerte, Residuen und Varianz ...................... . 68
Il.2.4.2 Vertrauensgrenzen bei ex ante-Prognosen mit dem univariaten Modell ... . 68
Il.2.4.3 Vertrauensgrenzen bei ex ante-Prognosen mit dem multivariaten
Modell ............................................. . 70
11.3 Prognose von Nachfrageverläufen im Maschinenbau .................. . 71
11.3.1 Univariate Prognose der Auftragseingänge und Umsätze ............ . 71
II.3.1.1 Maschinen flir die Verbrauchsgüterindustrie .................... . 72
- Auftragseingang Inland ................................ . 72
- Umsatz Inland ...................................... . 75
II.3.1.2 Maschinen flir die Sauwirtschaft. ........................... . 77
- Auftragseingang Inland . . . . . ........................... . 77
- Umsatz Inland . . . . . . . . . . . ........................... . 78
11.3.2 Auswahl und Prognose von Indikatoren ....................... . 81
11.3.3 Ein multivariates Prognosemodellfür die Auftragseingänge aus dem Inland
für Bau-und Baustoffmaschinen ............................ . 86
II. 3. 4 Vergleich des univariaten und multivariaten Prognosemodells für den
Auftragseingang . ...................................... . 89
111. Betriebliche Anpassungsmaßnahmen ....................... . 90
III.l Abgrenzung der Maßnahmenplanung in der mittelfristigen Produktions-
planung .......................................... . 91
111.1.1 Planungszeitraum und Zeithorizont der Planung ................. . 91
111.1.2 Stellung der mittelfristigen Produktionsplanung in der Unternehmens-
planung .. .......................................... . 92
111.1.3 Funktionale Gliederung der Produktionsplanung ................. . 95
III.2 Zeitlicher Einsatz der Anpassungsmaßnahmen ..................... . 97
11/.2.1 Antizipatives Anpassungsverhalten bei periodischen Schwankungen der
Nachfrage ................................ · · · · · · · · · · · 97
111.2.2 Verstärkung oder Glättung der innerbetrieblichen Konjunktur ........ . 98
9
111.3 Anpassung der Betriebsbereitschaft. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
/11.3.1 Kapazität und Betriebsbereitschaft. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
111.3.1.1 Der Kapazitätsbegriff. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
111.3.1.2 Die Betriebsbereitschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
111.3.2 Anpassungen bei humanen Potentialfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
III.3.2.1 Möglichkeiten der Planung der Arbeitskapazität . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
111.3.2.2 Anpassung der Arbeitszeit bei konstantem Personalbestand. . . . . . . . . . . 108
111.3.2.3 Veränderungen des Personalbestandes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
1/1.3.3 Anpassungen· bei sachlichen Potentialfaktoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
/11.3.4 Die Bereitschaftsstufen im Mehrschichtbetrieb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
III.4 Anpassung der Leistung innerhalb gegebener Betriebsbereitschaft. . . . . . . . . 114
IV. Technologische und organisatorische Bedingungen der betrieb-
lichen Anpassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
IV .1 Mittelbare Produktionsfunktionen als Grundlage von Betriebsmodellen . . . . . 116
IV.l.l Einflußgrößen in mittelbaren Produktionsfunktionen . ..........· . . . . 116
IV.1.2 Aktivitätsanalytischer Ansatz und mittelbare Produktionsfunktionen . . . . 118
IV.1.3 Die Rolle der technischen Maximierung bzw. Effizienz . . . . . . . . . . . . . . 120
IV.2 Mehrstufige Produktion und betriebliche Verflechtung. . . . . . . . . . . . . . . . 122
IV.2.1 Komplexe Produktionsstrukturen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
IV.2.1.1 Darstellung komplexer Strukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
IV.2.1.2 Input-Output-Modell und Gozintograph. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
IV.2.1.3 Synthetische, analytische und umgruppierende Produktionstypen im
Input-Output-Modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
IV.2.1.4 Gliederung der Verflechtungsmatrix im Input-Output-Modell. . . . . . . . . . 129
IV.2.2 Betriebsmodelle vom Pichler-Typ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
IV.2.2.1 Einflußgrößen: Durchsätze und Parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
IV.2.2.2 Produktionsstellenkopplung und Verflechtungsmatrix . . . . . . . . . . . . . . 134
IV.2.2.3 Planung mit der Verflechtungsmatrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
IV.2.3 Betriebsmodelle mit allgemeinen Einflußgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
IV.2.3.1 Ausbringungs-und Einsatzfunktionen als Einflußgrößenfunktionen . . . . . 138
IV.2.3.2 Betriebsmodelle als Systeme von Funktionssystemen . . . . . . . . . . . . . . . 142
IV.3 Kapazitative Bedingungen im Betriebsmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
IV.3.1 Kapazitative Wirkung der Betriebsbereitschaft. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
IV.3.2 Aufbau der Betriebsbereitschaft als Prozeß. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
IV.4 Mehrperiodige Betriebsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
IV.4.1 Dynamische Beziehungen in mehrperiodigen Betriebsmodellen. . . . . . . . . 147