Philip Kerpen Praxisorientierte Data Envelopment Analysis Praxisorientierte Data Envelopment Analysis Philip Kerpen Praxisorientierte Data Envelopment Analysis Mit einem Geleitwort von Univ.-Prof. Dr. W. Rödder Philip Kerpen Aachen, Deutschland Zugl. Dissertation „Anwendung und Ausgestaltung der DEA unter betriebswirt- schaftlichen Gesichtspunkten – eine empiriegestützte Studie“, FernUniversität in Hagen, 2015 ISBN 978-3-658-15459-2 ISBN 978-3-658-15460-8 (eBook) DOI 10.1007/978-3-658-15460-8 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen National- bibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Gabler © Springer Fachmedien Wiesbaden 2016 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. 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Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Gabler ist Teil von Springer Nature Die eingetragene Gesellschaft ist Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH Die Anschrift der Gesellschaft ist: Abraham-Lincoln-Strasse 46, 65189 Wiesbaden, Germany Geleitwort Produktivität, Effizienz und Effektivität sind das Credo unserer kapitalorientier- ten Volkswirtschaft. Sie werden stets lautstark gefordert, wenn auch nicht immer verstanden oder gar sauber voneinander abgegrenzt. Selbst öffentliche Einrich- tungen wie Theater, Schulen, Universitäten oder gar Krankenhäuser werden an solchen Kriterien gemessen, mit bekannten Folgen. Die Data Envelopment Analysis DEA ist ein mathematisch ausgerichteter Wis- senschaftszweig der Betriebswirtschaftslehre, der die zuvor genannten Größen misst und damit Unternehmen und öffentliche Einrichtungen vergleichend zu be- werten gestattet. Mit hunderten von Lehrbüchern und tausenden von wissen- schaftlichen Veröffentlichungen erschlägt sie den Wissenschaftler und erst recht den neugierigen Praktiker: Ist das wichtig für mich, bereichert es meine For- schung oder kann ich für mein berufliches Umfeld Nutzen daraus ziehen? Nun verselbstständigt sich die Mathematik oft in den angewandten Wissenschaf- ten; in ihrem inhärenten Wunsch nach Perfektion verliert sie gelegentlich sogar vollends den Bezug zu der Sache, die sie doch eigentlich beschreiben wollte. Der Wissenschaftler oder Praktiker, der diese Klippe umschiffen will, greife zu Ker- pens Buch. Hierin wird er vorsichtig in die Grundlagen der DEA eingeführt und auf weiterführende Konzepte hingewiesen, ohne sein mathematisches Verständ- nis allzu sehr zu strapazieren. Dann erfährt er viel über den aktuellen Stand der Forschung, wohlaufbereitet und visualisiert. Schließlich kommt Kerpen zu dem Schluss, dass die eigentlich den Theoretiker und erst recht den Praktiker interes- sierende Essenz der DEA in der Literatur zu kurz kommt. Was ist zu tun, wenn eine öffentliche Einrichtung oder ein Unternehmen als inef- fizient oder unproduktiv eingeschätzt wird. Wie werden sie effizienter, gemessen an der Konkurrenz? Was ist zu tun, wenn die eigene strategische Ausrichtung nicht mit der anderer Marktteilnehmer übereinstimmt. Ist die vergleichende Effizienzmessung dann überhaupt sinnvoll? VI Geleitwort Kerpen untersucht kompetent solche Fragen und plausibilisiert die Antworten mittels gutgewählter Beispiele aus der Praxis. Schließlich bietet er einen Leitfa- den für eine vernünftige Zusammenführung strategischer und operativer Ge- sichtspunkte der Unternehmensführung, sei sie profit- oder wohlfahrtsorientiert. Die Lektüre dieses Buches lohnt sich für alle Verantwortlichen im mittleren und im Topmanagement, die sich ihrer Verantwortung stellen. Hagen, im Februar 2016 Univ.-Prof. Dr. W. Rödder Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis ................................................................. X Tabellenverzeichnis ................................................................. XIV Abkürzungs- und Akronymverzeichnis .................................. XV 1 Einleitung ................................................................................ 1 1.1 Ausgangslage und Motivation .......................................................... 1 1.2 Aufbau und Struktur der Arbeit ........................................................ 5 2 Historie und aktueller Stand der Forschung in der DEA ... 9 2.1 Grundlagen der Effizienzmessung .................................................... 9 2.1.1 Allgemeines zum Begriff der Effizienz .............................. 9 2.1.2 Überblick über Entwicklung und Methoden der Effizienzmessung ............................................................. 12 2.2 Data Envelopment Analysis ........................................................... 44 2.2.1 Grundlagen der Data Envelopment Analysis ................... 44 2.2.2 CCR-Modelle mit Input-/Outputorientierung ................... 48 2.2.3 BCC-Modelle mit Input-/Outputorientierung ................... 57 2.2.4 Zeitlich-dynamische DEA-Modelle ................................. 67 2.2.5 Weitere Modellvarianten und Modellerweiterungen ........ 74 2.2.6 Reflektion der DEA als Instrument der Effizienzmessung ............................................................. 89 3 Stand der Empirie im Rahmen der DEA ........................... 95 3.1 Aktueller Stand der empirischen Forschung im Rahmen der DEA ................................................................................................ 95 3.2 Auswahl relevanter Arbeiten und Merkmale zur Erfassung ......... 101 VIII Inhaltsverzeichnis 3.3 Maßgeschneiderte Datenbank-Anwendung zur Erfassung und Auswertung .................................................................................. 103 3.4 Ergebnisse der statistischen Auswertungen .................................. 108 3.5 Das Begründungsspektrum zur Modellwahl ................................ 113 4 Betriebswirtschaftlicher Bezugsrahmen zur Anwendung und Ausgestaltung der DEA ........................ 117 4.1 Besondere Relevanz des Themas ................................................. 117 4.2 Stand der Literatur/Forschung zur DEA-Modellwahl .................. 119 4.2.1 Zweistufige Modellwahl nach SCHEFCZYK .................... 119 4.2.2 DEA-Variantenauswahl nach SIEMENS .......................... 121 4.2.3 Weitere Quellen zur DEA-Modellwahl .......................... 122 4.3 DEA und betriebswirtschaftliche Konzeption .............................. 125 4.3.1 Spannungsfeld DEA und Betriebswirtschaft .................. 125 4.3.2 Relevante betriebswirtschaftliche Modelle ..................... 128 4.4 Kontextbezogene Anwendung und Ausgestaltung der DEA ........ 141 4.4.1 Generelles zur Anwendung der DEA ............................. 141 4.4.2 Statische vs. dynamische Aspekte der DEA ................... 146 4.4.3 DEA-Modelldimensionen............................................... 156 4.4.4 Kritische Interpretation der Effizienzergebnisse und abzuleitender Maßnahmen .............................................. 220 4.4.5 Komprimierter Ablaufplan zur DEA-Modellwahl ......... 241 4.5 Schlussfolgerungen und Anwendungsempfehlungen ................... 247 5 Kritische Diskussion einer DEA-Anwendung .................. 253 5.1 DEA-Softwareprodukte ................................................................ 253 5.2 Diskussion der Modellgestaltung einer DEA-Anwendung........... 258 Inhaltsverzeichnis IX 5.2.1 Auswahl einer empirischen Studie und weitere Vorgehensweise.............................................................. 258 5.2.2 Skizze der DEA-Studie von HÜLSMANN UND PETERS .... 260 5.2.3 Kritische Analyse der Modellgestaltung ........................ 261 5.2.4 Zusammenfassende Bewertung ...................................... 278 6 Zusammenfassung und Ausblick ...................................... 281 Anhang ........................................................................................ 285 Literaturverzeichnis .................................................................. 292 Abbildungsverzeichnis Abbildung 2.1: Transformation der Input-Faktoren zu Output-Faktoren ........ 12 Abbildung 2.2: Aktivitäten der DMUs j = 1,…,4 ........................................... 15 Abbildung 2.3: Beispielhafte ertragsgesetzliche Produktionsfunktion ........... 16 Abbildung 2.4: Technologieraum unter Annahme von Verschwendbarkeit ... 19 Abbildung 2.5: Graphische Auswirkungen der Konvexitätsannahme auf die Technologiemenge ........................................................... 20 Abbildung 2.6: Technologiemenge bei Verschwendbarkeit und Konvexität .. 21 Abbildung 2.7: Der effiziente Rand der Technologiemenge ........................... 22 Abbildung 2.8: Konvexe Technologie im Kontrast zu einer ertragsgesetzlichen Produktionsfunktion ............................... 23 Abbildung 2.9: Technologien bei Variation des Axioms „Radiale Erweiterung“ .......................................................................... 25 Abbildung 2.10: Graphische Herleitung einer Ineffizienz ................................ 27 Abbildung 2.11: Technische und allokative Effizienz ...................................... 30 Abbildung 2.12: Beispielhafte Zerlegung der Effizienz .................................... 32 Abbildung 2.13: Skaleneffizienz ....................................................................... 33 Abbildung 2.14: Graphische Darstellung von technischer und Skalenineffizienz .................................................................... 35 Abbildung 2.15: Effizienz und „schwache“ Effizienz ...................................... 37 Abbildung 2.16: PARETO/KOOPMANS-Kriterium bei Annahme konstanter Skalenerträge .......................................................................... 39 Abbildung 2.17: PARETO/KOOPMANS-Kriterium bei Annahme variabler Skalenerträge .......................................................................... 40 Abbildung 2.18: Methoden der Effizienzmessung ............................................ 41 Abbildung 2.19: Technologie im CCR-Modell ................................................. 49 Abbildung 2.20: In- und Outputorientierung im CCR-Modell.......................... 50 Abbildung 2.21: Slacks im CCR-Modell .......................................................... 55 Abbildung 2.22: Produktionsfunktionen unter konstanten und variablen Skalenertragslagen ................................................................. 58 Abbildung 2.23: Technologie in BCC- und CCR-Modellen ............................. 60 Abbildung 2.24: Schar von Effizienzisoquanten ............................................... 64