Entscheidungsunterstutzung zur FuE-Programmplanung

240 Pages·1997·6.202 MB·German

by  Steffen Gackstatter (auth.)

Gackstatter
Entscheidungsunterstützung zur FuE-Programmplanung
GABLER EDITION WISSENSCHAFT
Forschungs-/Entwicklungs-/
Innovations-Management
Herausgegeben von
Professor Dr. Hans Dietmar Bürgel
Universität Stuttgart
Professor Dr. Martin G. Möhrle
Brandenburgische Technische Universität Cottbus
Professorin Dr. Diana de Pay
Technische Universität Bergakademie Freiberg
Die Reihe stellt aus integrierter Sicht von Betriebswirtschaft und
Technik Arbeitsergebnisse auf den Gebieten Forschung, Ent
wicklung, Innovation vor. Die einzelnen Beiträge sollen dem wis
senschaftlichen Fortschritt dienen und die Forderungen der
Praxis auf Umsetzbarkeit erfüllen.
Steffen Gackstatter
Entscheidungs
unterstützung zur
FuE-Programmplanung
Mit ei nem Geleitwort
von Prof. Dr. Walter Habenicht
DeutscherUniversitäts Verlag
Die Deutsche Bibliothek -CIP-Einheitsaufnahme
GackstaHer, Steffen:
EntscheidungsunterstGlzung zur FuE-Programmplanung
/Steffen Gackstalter. Mit einem Geleitw. von Walter Habenicht.
-Wiesbaden : Dt. Univ.-Verl. ; Wiesbaden : Gabler, 1997
(Gabler Edition Wissenschaft : Forschungs-/Entwicklungs-/
Innovations-Management)
Zugl.: Hohenheim, Univ., Diss., 1997
D 100
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© Betriebswirtschaftlicher Verlag Dr. Th. Gabler GmbH, Wiesbaden 1997
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ISBN 978-3-8244-6581-1 ISBN 978-3-322-97756-4 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-322-97756-4
Geleitwort v
Geleitwort
Der effektive und effiziente Einsatz knapper FuE-Ressourcen erfordert eine konsequente
Ausrichtung des FuE-Programms an den strategischen Unternehmens zielen und die
Ausschöpfung der Synergiepotentiale möglicher FuE-Vorhaben. Dies erfordert einen
ganzheitlichen Ansatz der FuE-Programmplanung, der das FuE-Programm nicht als Summe
seiner FuE-Projekte begreift, sondern deren Vernetzung explizit ins Kalkül zieht.
Planungskonzepte, die die Bewertung einzelner FuE-Projekte in den Mittelpunkt der Analyse
steHen, greifen ebenso zu kurz, wie Optimierungs ansätze, die das Problem der FuE
Programmplanung durch Optimierung einer Zie\funktion unter Ressourcenbeschränkungen zu
lösen suchen. Während projektorientierte Ansätze den Interdependenzen zwischen FuE
Projekten nicht hinreichend Rechnung tragen, scheitern Optimierungsansätze an der
Komplexität und Dynamik des zu modellierenden Zielsystems.
Hier setzt die Arbeit Gackstatters an, indem sie die FuE-Programmplanung als ein
mehrpersonales, mehrstufiges Entscheidungsproblem analysiert, in dessen Mittelpunkt die
Wahl eines FuE-Programms aus der Menge potentieller FuE-Programme steht. Ausgehend
von der Analyse der FuE-Programmplanung aus entscheidungsorientierter Sicht unter
besonderer Berücksichtigung ihrer komplexitätsbestimmenden Faktoren entwirft Gackstatter
ein mehrstufiges Planungskonzept, dem ein Mehrzielentscheidungsmodell zugrunde liegt. Auf
der Basis dieser ModeHstruktur entwickelt er ein Entscheidungsunterstützungssystem, das die
Entscheidungsträger in allen Phasen des Entscheidungsprozesses mit den entscheidungs
relevanten Daten versorgt und diese bedarfsgerecht autbereitet.
Die Arbeit zeigt in überzeugender Weise, wie durch den Einsatz der Informations- und
Kommunikationstechnologie neue Wege einer ganzheitlichen FuE-Programmplanung
beschritten werden können.
Prof. Dr. W. Habenicht
Vorwort VII
Vorwort
Die vorliegende Arbeit entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter
arn Lehrstuhl für Industriebetriebslehre an der Universität Hohenheim. Für die hervorragende
Arbeitsatmosphäre arn Lehrstuhl und die zahlreichen Anregungen zur Erstellung der Arbeit
möchte ich Herrn Prof. Dr. W. Habenicht herzlich danken. Herrn Prof. Dr. A. Gerybadze
danke ich für die Übernahme des Zweitgutachtens und die über die Dissertationsinhalte
hinausgehenden, informativen Gespräche zum Abschluß der Dissertation.
Die wissenschaftliche Bearbeitung eines Themas wie der FuE-Programmplanung ist ohne
stetigen Kontakt zur industriellen Praxis kaum möglich. Einen wesentlichen Beitrag haben die
Erfahrungen bei den Unternehmen Robert Bosch GmbH und Daimler-Benz AG sowie der
Austausch mit den Mitgliedern der Deutschen Gesellschaft für Projektmanagement geleistet.
Die Verleihung des Rudi-Häussler-Förderpreises hat mir zudem vielfliltige Diskussionen auf
internationaler Ebene zu dem Forschungsproblem und dem Lösungsansatz ermöglicht.
Wie jedes gute Projekt war auch die Entstehung dieser Dissertation von einem großen Maß an
Teamarbeit geprägt. Besonders hervorheben möchte ich die Unterstützung meiner Hohen
heimer Kollegen Beate Bossert, Markus Hg und Ralph Scheubrein, denen ich viel Erfolg für
das Gelingen der eigenen Dissertationsprojekte wünsche.
Steffen Gackstatter
Inhaltsverzeichnis IX
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis .................................................................................. XIII
Tabellenverzeichnis ......................................................................................... XV
Abkürzungsverzeichnis ................................................................................ XVII
Symbolverzeichnis ......................................................................................... XIX
1 Einidhrung ........................................................................................................ 1
1.1 Problemstellung .............................................................................................................. 1
1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit .............................................................................. 2
2 Entscheidungsproblem bei der FuE-Programmplanung ............................. 5
2.1 Terminologische Grundlagen ........................................................................................ 5
2.1.1 Forschung und Entwicklung ...................................................................................... 5
2.1.2 FuE-Projekt ................................................................................................................ 8
2.1.3 FuE-Programmplanung .............................................................................................. 9
2.2 Charakterisierung der FuE-Programmplanung. ....................................................... 12
2.2.1 Beschreibung der Ausgangssituation ....................................................................... 13
2.2.2 Gestaltung der FuE-Programmplanung ................................................................... 16
2.2.3 Einordnung in den FuE-Managementprozeß ........................................................... 21
2.3 Komplexität der Entscheidung .................................................................................... 26
2.3.1 Heterogenität der Entscheidungsträger .................................................................... 26
2.3.2 Risiko in FuE ........................................................................................................... 29
2.3.3 Interdependenzen zwischen Projekten ..................................................................... 32
2.3.4 Heterogenität der Ressourcen .................................................................................. 35
2.4 Zusammenfassung ........................................................................................................ 36
x
Inhaltsverzeichnis
3 Kriterien und Lösungsansätze zur FuE-Programmplanung ..................... 39
3.1 Kriterien zur FuE-Programmplanung. ...................................................................... 39
3.1.1 Kriterien -Stand der Forschung .............................................................................. 40
3.1.1.1 Übersicht .......................................................................................................... 40
3.1.1.2 Projektorientierte Kriterien .............................................................................. 44
3.1.1.3 Programmorientierte Kriterien ......................................................................... 47
3.1.2 Empirische Befunde zum Einsatz der Kriterien ...................................................... 48
3.1.3 Anforderungen an das Kriteriensystem ................................................................... 52
3.2 Lösungsansätze zur FuE-Programmplanung ............................................................ 55
3.2.1 Lösungsansätze -Stand der Forschung ................................................................... 56
3.2.1.1 Übersicht .......................................................................................................... 57
3.2.1.2 Projektorientierte Ansätze ................................................................................ 62
3.2.1.3 Optimierungsmodellansätze ............................................................................. 70
3.2.1.4 Programmbasierte Ansätze ............................................................................... 75
3.2.2 Empirische Befunde zum Einsatz der Lösungsverfahren ........................................ 79
3.2.3 Anforderungen an den Lösungsansatz .................................................................... 89
4 Formulierung des Entscheidungsmodells .................................................... 93
4.1 Modellannahmen .......................................................................................................... 93
4.2 Modellparameter .......................................................................................................... 96
4.2.1 Vorgaben bezüglich der Programmstruktur ............................................................ 96
4.2.2 Projektinformationen ............................................................................................... 99
4.3 Restriktionen ............................................................................................................... 103
4.3.1 Zulässigkeitsbedingungen ..................................................................................... 103
4.3.2 Grenzwerte für Annehmbarkeit ............................................................................. 104
4.4 Kriteriensystem .......................................................................................................... 105
4.4.1 Modellierung der Projektkriterien ......................................................................... 106
4.4.2 Modellierung der Programmkriterien .................................................................... 108
4.4.3 Problematik des Kriteriensystems ......................................................................... 114
4.5 Vektoroptimierungsmodell ........................................................................................ 117
Inhaltsverzeichnis XI
5 Konzeption der Entscheidungsunterstützung ........................................... 121
5.1 Konzeptioneller Überblick ......................................................................................... 121
5.2 Vorselektion ................................................................................................................. 123
5.2.1 Vorselektion der Projekte ...................................................................................... 124
5.2.2 Vorselektion der Programme ................................................................................. 128
5.2.2.1 Einschränkung auf zulässige und annehmbare Programme ............................ 129
5.2.2.2 Einschränkung auf effiziente Programme ....................................................... 131
5.3 Such-und Auswahlprozeß ......................................................................................... 137
5.3.1 Einführende Prozeßbetrachtung ............................................................................. 138
5.3.1.1 Prozeßablauf ................................................................................................... 138
5.3 .1.2 Größe des Ergebnisraums ............................................................................... 140
5.3.2 Bestimmung der Analysemenge ............................................................................ 142
5.3.2.1 Methodenüberblick ......................................................................................... 142
5.3.2.2 Globale Suchstrategien ................................................................................... 143
5.3.2.3 Lokale Suchstrategien ..................................................................................... 149
5.3.3 Analyse und Elimination der Programme .............................................................. 152
5.3.3.1 Hierarchie der Analyseebenen ........................................................................ 152
5.3.3.2 Übersicht in der Analysemenge ...................................................................... 153
5.3.3.3 Vergleich der Programme für ein Kriterium ................................................... 156
5.3.3.4 Paarvergleich von Programmen ...................................................................... 157
5.3.3.5 ProgrammdetailIierung ................................................................................... 162
5.3.3.6 Vergleich der Projekte eines Programms ........................................................ 164
5.3.3.7 Projektdetaillierung ......................................................................................... 167
6 Umsetzung in ein Entscheidungsunterstützungssystem ........................... 169
6.1 Datenbasis .................................................................................................................... 169
6.1.1 DatenmodelIierung ................................................................................................ 169
6.1.2 Datenbeschaffung .................................................................................................. 178
XII Inhaltsverzeichnis
6.2 Beispielhafter Entscheidungsprozeß ........................................................................ 182
6.2.1 Grundlagen des Prototyps ..................................................................................... 182
6.2.2 Vorselektion .......................................................................................................... 184
6.2.2.1 Vorselektion der Projekte ............................................................................... 184
6.2.2.2 Vorselektion der Programme ......................................................................... 188
6.2.3 Such-und Auswahiprozeß .................................................................................... 189
6.2.3.1 Bestimmung der Analysemenge ..................................................................... 189
6.2.3.2 Analyse und Elimination der Programme ...................................................... 192
6.3 Bewertung des Entscheidungsunterstützungssystems ............................................ 195
7 Fazit ................................................................................................................ 201
Literaturverzeichnis ........................................................................................ 205