Gründler Computer und Produktivität GABLER EDITION WISSENSCHAFT Markt- und Unternehmensentwicklung Herausgegeben von Professor Dr. Arnold Picot h.c. und Professor Dr. Dr. Ralf Reichwald Der Wandel von Institutionen, Technologie und Wettbewerb prägt in vielfältiger Weise Entwicklungen im Spannungsfeld von Markt und Unternehmung. Die Schriftenreihe greift diese Fragen auf und stellt neue Erkenntnisse aus Theorie und Praxis sowie anwen dungsorientierte Konzepte und Modelle zur Diskussion. Ansgar Gründler Computer und Produktivität Das Produktivitätsparadoxon der Informationstechnologie Mit ei nem Geleitwort von Prof. Dr. Arnold Picot Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH Die Deutsche Bibliothek -CIP-Einheitsaufnahme Griindler, Ansgar: Computer und Produktivităt : das Produktivitătsparadoxon der Informationstechnologie / Ansgar Grundler. Mit einem Geleitw. von Arnold Picot. -Wiesbaden : Dt. Univ.-Verl. ; Wiesbaden : Gabler, 1997 (Gabler Edition WissenschaFt : Markt- und Unternehmensentwicklung) Zugl.: Munchen, Univ., Diss., 1997 u.d.T.: Grundler, Ansgar: Der EinAu13 von Informationstechnologien auf die Produktivităt von Unternehmen ISBN 978-3-8244-6544-6 ISBN 978-3-8244-6544-6 ISBN 978-3-663-08315-3 (eBook) DOI 10.1007/978-3-663-08315-3 Der Deutsche Universităts-Verlag und der Gabler Verlag sind Unternehmen der Bertelsmann Fachinformation. Gabler Verlag, Deulscher Universităts-Verlag, Wiesbaden © Springer Fachmedien Wiesbaden, 1997 UrsprOnglish erschienen bei BetriebswirtschaFtlicher Verlag Dr. Th. Gabler GmbH, Wiesbaden 1997 Lektorat: Claudia SpliHgerber / Annelte Werther Das Werk einschlie13lich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschutzt. Jede Verwertung au13erhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsge setzes ist ohne Zustimmung des Verlages ,!.nzuIăssig und strafbar. Das gilt insbesondere fur Vervielfăltigungen, Ubersetzungen, Mikroverfil mungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Sy stemen. http://www.gabler-online.de Hochste inhaltliche und technische Qualităt unserer Produkte ist unser ZieI. Bei der Produktion und Auslieferung unserer Bucher wollen wir die Umwelt schonen: Dieses Buch ist auf săurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier gedruckt. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, da13 solche Na men im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wăren und daher von jedermann benutzt werden durFten. v GELEITWORT Seit mehr als zehn Jahren ist die Wirtschaftlichkeitsproblematik von Informations-und Kom munikationstechnik Gegenstand kontroverser Debatten, die auf unterschiedlichen Betrach tungsebenen (Volkswirtschaft, Branche, Unternehmen, Arbeitsplatz) geführt werden. Auffal lend ist, daß die meisten systematischen empirischen Studien zu diesem Thema amerikani schen Ursprungs sind. Offensichtlich hat man dort früher als hierzulande die wirtschaftliche Ambivalenz des Einsatzes dieser Technologien erspürt und ist der Frage des wirtschaftlichen Nutzens in diversen Studien mit unterschiedlichen methodischen Ansätzen nachgegangen. Hierzulande konzentrierte sich die Debatte -von einigen Ausnahmen abgesehen -im wesent lichen auf methodische Fragen (adäquate Modelle der Wirtschaftlichkeitsbeurteilung) sowie auf Fallstudienbetrachtungen und theoretische Spekulationen. Offensichtlich besteht ein Klä rungsbedarf; denn die Investitionen in diese neuen Technologien nehmen ständig zu, und der Nachweis ihrer Wirtschaftlichkeitswirkung bleibt nach wie vor aus verschiedenen mit dem Gegenstand zusammenhängenden Gründen problematisch: gleichzeitiges Auftreten von sub stitutiven und innovativen Wirkungen, direkte und indirekte Effekte, Erfassungs- und Meß probleme, zeitliche Reichweite der Effekte, Verbundproblematik mit Management-, Organi sations-und Qualifikationsstrukturen sowie mit komplementären Technologien, Technologie und Wettbewerbsdynamik, usw. Es ist deshalb nicht verwunderlich, daß schon bald von einem "Produktivitätsparadoxon der Informationstechnik" gesprochen wurde, um auf den möglichen Widerspruch hinzuweisen, daß Investitionen in die Informationstechnik einerseits mit Erwartungen auf Steigerung der Produktivität und Wirtschaftlichkeit begründet werden, andererseits aber in einer ex-post Betrachtung nicht selten solche Effekte nicht nachzuweisen sind, sondern daß die Produkti vität stagnierte und die Kosten der Informationsverarbeitung z. T. sogar steigen. Eine solche Situation stellt natürlich für Wirtschaftswissenschaftler eine Herausforderung dar. Der junge MIT-Professor E. Brynjolfsson hat vor einigen Jahren mit Hilfe eines eigenen Un tersuchungsansatzes nachweisen können, daß die Produktivitäts wirkungen des IT-Einsatzes sehr wohl beträchtlich sind und insofern der bis dahin weitgehend vorherrschenden These vom Produktivitätsparadoxon widersprochen. Die vorliegende Arbeit hat das wesentliche Ziel, eine mit den Arbeiten von Brynjolfsson vergleichbare Untersuchung für Deutschland vorzulegen und einen fundierten Überblick über den Stand der empirischen Untersuchungen zu den Wirtschaftlichkeits-und Produktivitätswirkungen der Informationstechnik zu vermit teln. Auf diese Weise soll ein Gesamtbild des Forschungsstandes entstehen und ein Beitrag VI Geleitwort zur kontroversen Debatte um das Produktivitätsparadoxon der Informationstechnik geleistet werden. Diese Ziele werden in beachtlichem Umfang erreicht. Die vorliegende Schrift bietet insbesondere eine übersichtliche informative sowie kompetente Bestandsaufnahme des empirischen Forschungsstandes der Produktivität der Informations technik und einen eigenen empirischen Forschungsbeitrag zu diesem Feld. Die Synopse der zahlreichen empirischen Studien zur Produktivitätswirkung der Informationstechnik sowie die Darstellung der wichtigsten Einzelstudien ist für sich schon eine wichtige Hilfestellung für Forscher und Praktiker. Die empirische Erhebung, das gewonnene Datenmaterial, die daten mäßigen Ergänzungen und die methodischen Vorgehensweisen auf der Basis einer Cobb Douglas-Funktion werden ausführlich und kompetent sowie unter Rückgriff auf die For schungserfahrungen von Brynjolfsson (der Verfasser hat mit Brynjolfsson mehrfach in per sönlichem Kontakt gestanden) dargelegt. Der Verfasser versäumt es auch nicht, auf die ge wisse Enge seines Datensatzes, der sich ja nur auf ein Jahr bezieht, im Vergleich zu den ame rikanischen Untersuchungen hinzuweisen. Aufgrund der sorgfältigen Untersuchung kommt der Verfasser zu dem Ergebnis, daß für 1n dustrieunternehmen in Deutschland die These von dem Produktivitätsparadoxon zurückzu weisen ist, für Dienstleistungsunternehmen (die den Löwenanteil der Informationstechnikin vestitionen absorbieren!) jedoch keine klare Aussage möglich ist. Eine wichtige Begründung für diesen zuletzt genannten Befund sieht er in der Heterogenität dieses Sektors, die eine ho mogene Output-Messung unmöglich mache. Ohne Zweifel könnte es reizvoll sein, die in der Arbeit skizzierten Erklärungsversuche des Produktivitätsparadoxons, sofern ein solches für den Dienstleistungssektor in Deutschland aufgrund der Daten tatsächlich zu vermuten ist, systematisch auf ihre Relevanz für dieses Feld durchzudiskutieren. Bemerkenswert ist auch der Befund der deutlich höheren Produktivität des Softwarepersonals in Deutschland im Ver gleich zu den USA. Dem Verfasser ist zuzustimmen, wenn er vermutet, daß Vernetzung und Dezentralisierung der Informationsverarbeitung den Produktivitätsschub, der von der Informationstechnik aus geht, noch beschleunigen werden -ähnlich wie es vor ca. 100 Jahren bei der Einführung und Ausbreitung der Elektrizität für die Produktivität der Industrie der Fall war. Ich wünsche der verdienstvollen Arbeit eine lebhafte Aufnahme in Wissenschaft und Praxis. Prof. Dr. Amold Picot VII VORWORT Seit Beginn der Unterstützung von betrieblichen Funktionen und Abläufen durch Informati onstechnik versuchen Wissenschaftler sowohl die organisatorischen als auch die ökonomi schen Auswirkungen zu erforschen und zu messen. Die Schwierigkeiten bei der Anwendung der vorhandenen Verfahren zur Rechtfertigung von Investitionen in Informationstechnologie in der Praxis haben mich bewegt, nach dem Studium der Informatik und einigen Jahren Praxi serfahrung in der Beratung von Großunternehmen dieses Thema aus dem Blickwinkel der Betriebswirtschaftslehre im Rahmen einer Dissertation zu bearbeiten. Die Analyse der vorhandenen Literatur zeigte, daß die zunehmende Integration der Informati onstechnik in die betrieblichen Funktionen und Abläufe es zunehmend schwerer gestaltet, Kosten-und Nutzeffekte klar abzutrennen und Aussagen über die Wirtschaftlichkeit von In vestitionen in Informationstechnik zu treffen. Das Scheitern der empirischen Forschung hat dazu geführt, daß schon bald von einem "Produktivitätsparadoxon der Informationstechnolo gie" gesprochen wurde, um auf einen möglichen Widerspruch hinzuweisen. Hierbei handelt es sich freilich weniger um ein Paradoxon im logischen Sinne, als vielmehr um ein überra schendes Ergebnis, da in ex-post Betrachtungen von IT-Investitionen selten die im Vorfeld von IT-Investititionen erwartete Steigerung der Produktivität nachweisbar war. Prof. Erik Brynjolfsson und Lorin Hitt von der Sloan School waren die ersten einer immer größer werdenden Schar an Wissenschaftlern, denen eine empirische Widerlegung der These vom Produktivitäts paradoxon der Informationstechnologie zu gelingen scheint, wenngleich sich die verschiedenen Arbeiten sowohl in Breite als auch Tiefe deutlich unterscheiden. Die Motivation für die Arbeit, die auf Anregung von meinem Doktorvater Herrn Prof. Dr. Picot entstanden ist, war das Fehlen einer entsprechenden Arbeit im deutschen Sprachraum. Vor diesem Hintergrund möchte ich darauf hinweisen, daß meine Arbeit den Bereich der qualita tiven Verfahren zur Bestimmung von Produktivität bzw. Wirtschaftlichkeit von Einzelinve stitionen nicht behandelt. Mein besonderer Dank gilt meinem Doktorvater, Herrn Prof. Dr. Arnold Picot, der mir das interessante Thema näherbrachte und der durch seine konstruktiven Anregungen wesentlich zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen hat. Sein unentwegtes Streben die Informations-und Kommunikationstechnik mit der Betriebswirtschaftslehre in Beziehung zu setzen ist einmalig und bewundernswert. Nur durch diese Tatsache war es für mich als Diplom-Informatiker möglich, ein wichtiges Themengebiet der Informatik aus Sicht der Betriebswirtschaftslehre zu beleuchten. VlII Vorwort Bedanken möchte ich mich auch bei meinem Freund Dr. Thomas Sedran, der über den Kon takt zu Herrn Dr. Michael Nippa die Promotion bei Herrn Prof. Dr. Picot erst ermöglichte. Zu besonderem Dank verpflichtet bin ich gegenüber meinem früheren Arbeitgeber Roland Ber ger & Partner, der durch das überaus flexible Doktoranden-Programm ein paralleles Forschen und Arbeiten ermöglichte. Ausdrücklichdanken möchte ich Herrn Karl-Wilhelm Vogel, Herrn Thomas Rau und Herrn Dr. Wolfgang Hübner. Wesentlichen Anteil am Erfolg der Arbeit haben Herr Prof. Erik Brynjolfsson und Herr Lorin Hitt von der Sloan School of Management am Massachusetts Institute of Technology, die mir bei mehreren Aufenthalten in Boston und später via E-Mail wichtige Hilfestellungen gegeben haben. Herrn Prof. Dr. Dres. h.c. Werner Kirsch möchte ich für die spontane Übernahme des Koreferats danken. Herrn Christoph Witte vom Computerwoche Verlag möchte ich für die Unterstützung bei der Durchführung der Fragebogenaktion für den empirischen Teil meiner Arbeit danken. Stellvertretend für die vielen interessanten Gesprächs-und Diskussionspartner aus der Wirt schaft möchte ich Herrn Josef Marx (HDI Haftpflichtverband der Deutschen Industrie), Herrn Gerd Ewerdwalbesloh (R+V Versicherung), Herrn Norbert Büker (BV Info, Bayerische Ver einsbank) und Herrn Dr. Thaler (Kaufhof) nennen, die bei der Konzeption des empirischen Teils der Dissertation wesentliche Beiträge geleistet haben. Meinen Kollegen und Freunden Herrn Dr. Markus Böhme, Herrn Dr. Ulrich Oppelt, Herrn Dr. Gernod Wunderle und Herrn Dr. Klaus Krämer möchte ich für die kritische Durchsicht und Kommentierung der Arbeit danken. Für die Unterstützung bei vielen anderen Fragen und Arbeiten gebührt mein Dank Frau Dr. Rahild Neuburger, Frau Dr. Katharina Denger, Frau Dagmar Fleischmann, Frau Christine Hartig, Herrn Markus Kunter, Frau Irmi Gründler und Frau Simone Hoyer. Dr. Ansgar Gründler IX INHALTSVERZEICHNIS Abbildungsverzeichnis .............................................................................................. XIII Abkürzungsverzeichnis ............................................................................................ XVII I Einleitung .................................................................................................................. 1 1.1 Problemstellung und Motivation für die Arbeit... ............................................... 3 1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise der Arbeit ........................................... ,. ........ .4 1.3 Begriffs-und Themenabgrenzung ...................................................................... 7 11 Produktivität ............................................................................................................. 9 2.1 Der Begriff der Produktivität .............................................................................. 9 2.1.1 Definition von Produktivität ................................................................. 9 2.1.2 Produktivität und Preisdaten ............................................................... 12 2.1.3 Produktivität und Fertigungstiefe ........................................................ 15 2.1.4 Produktivität und Messung von Input und Output... ........................... 16 2.2 Ökonomische Betrachtung der Produktivität... ................................................. 17 2.2.1 Die Entwicklung der Produktivität in den wichtigsten Industrie- nationen ............................................................................................... 17 2.2.2 Die Entwicklung der Produktivität in Deutschland ............................ 22 2.3 Die Produktivität im Dienstleistungssektor ...................................................... 25 III Informationstechnologie ........................................................................................ 27 3.1 Die wichtigsten Entwicklungsschritte der Informationstechnologie .. , ............. 29 3.1.1 IT mit Röhrentechnologie (ab 1946) ................................................... 30 3.1.2 IT mit Transistortechnolgie (ab 1956) ................................................ 31 3.1.3 IT mit integrierten Schaltkreisen (ab 1964) ........................................ 32 3.1.4 IT mit hochintegrierten Schaltkreisen (ab 1970) ................................ 33 3.1.5 IT mit sehr hochintegrierten Schaltkreisen (ab 1978) ......................... 35 3.2 Stand der heutigen Informationsverarbeitung in der betrieblichen Umge- bung ................................................................................................................... 36 3.2.1 Systemplattformen .............................................................................. 37 3.2.1.1 Hardware ............................................................................... 38 3.2.1.2 Betriebssysteme .................................................................... 40 3.2.2 Basissysteme ....................................................................................... 42 X Inhaltsverzeichnis 3.2.2.1 Transaktionsmonitore, Netzwerkmanagement.. ................... .42 3.2.2.2 Datenbankmanagementsysteme (DBMS), File Systeme ..... .42 3.2.3 Anwendungssysteme .......................................................................... .43 3.2.3.1 Anwendungen ....................................................................... 44 3.2.3.2 User Interface Management Systeme .................................. .45 3.2.4 Integration und Standardisierung ....................................................... .47 3.3 Ökonomische Betrachtung der Informationstechnologie ................................. .49 3.3.1 Die Entwicklung der IT -Nutzung in den wichtigsten Industrie- nationen .............................................................................................. .49 3.3.2 Die Entwicklung der IT-Nutzung in Deutschland ............................... 52 3.4 Infonnationstechnologie im Dienstleistungssektor ........................................... 54 3.5 Kosten der Infonnationsverarbeitung ................................................................ 56 IV Produktivität und Informationstechnologie ......................................................... 63 4.1 Der Zusammenhang von Produktivität und Infonnationstechnologie .............. 63 4.2 Kennzahlen zur Produktivität der Informationsverarbeitung ............................ 65 4.3 Das Produktivitätsparadoxon der Infonnationstechnologie .............................. 73 4.4 Erklärungen zum Produktivitätsparadoxon der Infonnationstechnologie ........ 74 4.4.1 Intensivierung des Wettbewerbs und Umverteilung der Gewinne zwischen den Unternehmen einer Branche ......................................... 75 4.4.2 Unzureichende Meßbarkeit des Inputs und des Outputs ..................... 76 4.4.3 Mangelnde Reinvestition der mitarbeiterbezogenen Einsparun- gen ....................................................................................................... 78 4.4.4 Verzögerungen bei der Realisierung der Gewinne .............................. 79 4.4.5 Unzureichende Reorganisation von Unternehmensabläufen .............. 79 4.4.6 Mißmanagement von Infonnationen und Technologie ....................... 80 4.4.7 Politische Widerstände gegen den Einsatz von Infonnations- technologien ........................................................................................ 81 V Empirische Studien zur Produktivitätsmessung. ................................................. 83 5.1 Studien zur Messung der Produktivitätsentwicklung ........................................ 83 5.l.l Der Ansatz von Solow (1957) ............................................................. 83 5.1.2 Der Ansatz von Griliches (1979) ......................................................... 85 5.2 Studien zur Produktivitätsmessung der Informationstechnologie ..................... 88 5.2.1 Forschungsarbeiten auf Basis staatlicher Branchendaten ................... 93