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

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

2 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 1 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement 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.

3 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 2 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Ansatzpunkt 1: Verlängerung des Planungszeitraums durch Verbesse- rung der Prognosequalität mittels Berücksichtigung schwacher Signale Positive Abweichungen Negative Abweichungen t tolerable Prognose- Abweichun- gen Planungs- und Handlungszeitraum mit Frühinformationen 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

4 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 3 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Ansatzpunkt 2: Verlängerung des Handungszeitraums durch Berücksichtigung weicher Maßnahmen für weiche Informationen Negative Abweichungen t Prognoseabwei- chungen ohne Frühinformations- system Positive Abweichungen Zusätzlicher Handlungs- spielraum Für weiche Maßnahmen tolerable Prognose- abweichungen Handlungszeitraum mit weichen Maßnahmen Handlungszeitraum ohne weiche Maßnahmen tolerable Prognose- Abweichun- gen im Aus- gangszustand

5 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 4 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Verknüpfung der beiden Ansatzpunkte Positive Abweichungen Negative Abweichungen t Handlungszeitraum ohne Frühinformationen tolerable Prognose- Abweichun- gen bei her- kömmlicher Planung Prognoseabwei- chungen mit Früh- informationssystem Planungs- und Handlungszeitraum mit Frühinformationen zusätzlicher Handlungszeitraum auf Grund von Frühinformationen Prognoseabwei- chungen ohne 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

6 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 5 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Theorie der schwachen Signale B-50 Wissensbasis (1)Gefühl, dass Diskontinuität (en) bevorstehen (4)Reaktionsmöglichkeiten bekannt (3)Art der Bedrohungen sowie Art, Bedeutung, Zeitpunkt der Wirkung bekannt (2)Quelle der Diskontinuität identifiziert (5)Reaktionsergebnisse bekannt Strategische Reaktionen Gefahren- quellen bekannt Gefahr bekannt Reaktions- möglichkeit bekannt Reaktions- ergebnis bekannt Grad der Ignoranz Gefühl der 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

7 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 6 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Generische Maßnahmen des Diskontinuitäten-Managements Beobachtung (Awareness) Aktion (Direct Response) Flexibilität Intern/ Insystem-orientiert Extern/ Umsystem-orientiert Environmental-Awareness External FlexibilityExternal 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 knappe Ressourcen -Diversifizierung der bedrohten Technologie - Abbau des Engagements in bedrohten Bereichen -Rückzug aus bedrohten Märkten Self-AwarenessInternal FlexibilityInternal 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 Bedrohungen kreative Problembewältigung Risikoeinstellung un-routiniertes Verhalten - system-/strukturorientiert: flex. strat. Planung Antiz. von Bedrohungen/Chancen Reagibilität auf außergewöhnliche Probleme Reaktionsgeschwindigkeit Verbess. 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

8 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 7 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement 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)

9 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 8 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Analyse der Auswirkungen von Diskontinuitäten ( Opportunity Vulnerability Analysis) Land- maschinen 40%"Versteppung" bisher landwirtschaftlich genutzter Flächen Eintritt in J. Eintrittswahrscheinlichkeit: 40 % Risiko: Umsatzeinbußen: % Zunahme des Pro- tektionismus in den Wirtschaftsblöcken Eintritt in 3-5 J. Eintrittswahrscheinlichkeit: 40 % Risiko: Umsatzeinbußen: % Bau- maschinen 25%Einsatz radikal veränder- ter Transportkonzepte Einführung in 5-10 J. Eintrittswahrscheinlichkeit: 40 % 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 Eintrittswahrscheinlichkeit: 40 % Chance: Marktanteils- erhöhung: % Zeitraum: 1-2 Jahre

10 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 9 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Diskontinuitätenbewertung mit Hilfe der Chancen-Risiken-Matrix + - Chancen Risiken t Diskontinuität B : Chance Diskontinuität C: Chance/Risiko Normaldauer Vermutliche Erfolgs- wirkungen Diskontinuität A: Risiko Zeitfenster für Eintrittszeitpunkt

11 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 10 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement 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 Bedeutung für Erfolg der Strategie 0%100% 0%100% 0%100% 0%100% 0%100% 0%100% Handlungsbereit- schaft intern Handlungsbereit- schaft extern Beobachtung der Umwelt Beobachtung des Unternehmens Interner Flexi- bilitätsaufbau Externer Flexi- bilitätsaufbau Adäquanz des derzeitigen Vorbereitungsgrades Reaktion

12 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 11 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Crash-DauerNormaldauer Crash-DauerNormaldauer 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 Chance auf Grund der Diskontinuität C Crash-Dauer Frühestmöglicher Zeitpunkt für die Wirksamkeit der Bewältigungsstrategie Normaldauer

13 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 12 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Ablauf des Strategic Issue Management Externe Überwachung Gegenwärtige strategic issues Implementierung Programme u. Budgets Analyse des Vorbereitungsgrades Aktive Issues Kosten-Wirksam- keitsanalyse Chancen – Risiken - Analyse Interne Bewertung Intensität und Priorität der Reaktionen Zuweisung von Prioritäten Auswahl von Maßnahmen B-52 Quelle: Managing Surprise... (Die Bewältigung von Überraschungen...),in: zfbf 28 (1976), S. 147 Ergebnis- Rückkopp- lung Strategische Rückkopplung

14 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 13 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement 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

15 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 14 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Typologie von Frühinformationssystemen Führungsansatz/ Einsatzgebiet operativstrategisch Historische Ent- wicklungsstufe 1. Generation: kennzahlen- und hochrechnungsorientiert 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 eigenorientiertfremdorientiert Trägerschaft/ Nutzung betrieblichüberbetrieblichzwischenbetrieblich Organisatorischer Bezugsbereich gesamtunternehmensbezogenbereichsbezogen Phänomen- bereich mono- phänomen- orientiert nicht- phänomen- orientiert multi- phänomen- orientiert DV-Unter- stützung vollgar nichtteilweise Institutioneller Bezug gesamtwirtschaftlicheinzelwirtschaftlich generierende Variable kein Differenzierungspotential stark ausgeprägt mittel ausgeprägt B-53a

16 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 15 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement 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 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 Prozessmodell Outcome Reflexibilität des Systems Konsequenzen Schnittstellen Throughput Durchführung Instrumente Output Input Charakteristika der Information Fähigkeit der Beteiligten B-53b

17 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 16 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement 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 auf bevorstehende Diskontinuitäten hin- deuten, und von Drittvariablen zwecks Kompensation der Selektivität der Planung,,fest verkoppelte Ergänzung der periodisch durchgeführten traditionellen strategischen Planung durch Initiierung fallweiser strategischer Planungen und,,weicher (handlungsermöglichender und –vorbereitender) Maßnahmen Identifikation von Risiken und Chancen mit grobem zeitlichen Vorlauf Ausgewählte unternehmens- in- und –externe Sachverhalte mittel-langfristig periodische/ kontinuierliche Durchführung mit diskreter Ergebnisweitergabe Indikatoren- und Muster- analysen quantitative und quantifizierte qualitative Daten,,stand alone- Ergänzung zum Planungssystem Im Prinzip indirekte Erfassung zukünftiger Entwicklungen und Ereignisse mithilfe verzögerter Variablen (,,lagged variables) Identifikation von Risiken (primär) unternehmensinterne Sachverhalte kurzfristig Periodische/ kontinuierliche Durchführung und Ergebnisweitergabe Extrapolation liquiditäts- und ergebnisorientierte Planungsrechnungen,,harte, quantitative Daten Im Kern,,feedforward – Kontrollen auf der Basis von Prognosen kontinuierlicher Trendentwicklungen Eingebetteter Bestandteil der operativen Planung Frühinformationssysteme 1. Generation (Frühwarnsysteme) 2. Generation (Früherkennungssysteme) 3. Generation (Frühaufklärungssysteme) Ziele Beobach- tungs- fokus Zeit horiz- ont Period- izität Methodik Daten- charakter Verhältnis zu Planung Spezifische Merkmale B-53c

18 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 17 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Der Prozess der (strategischen) Frühinformation Prognose der zukünftigen Entwicklung Abgrenzung relevanter Beobachtungs- bereiche Beobachtung des relevanten Umfelds Diagnose beobachteter Umfeld- verände- rungen Informations- integration Evaluation der identifizierten Um- feldveränderungen S t r a t e g i s c h e T e c h n o l o g i e - u n d I n n o v a t i o n s p l a n u n g B-54a

19 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 18 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Basisaktivitäten einer strategischen Frühaufklärung nach Krystek/Müller-Stewens Abtasten nach (schwachen) Signalen außerhalb der Domäne des Unternehmens ohne festen Themenbezug Abtasten nach (schwachen) Signalen innerhalb der Domäne des Unternehmens ohne festen Themenbezug Abtasten nach (schwachen) Signalen außerhalb der Domäne des Unternehmens mit festem Themenbezug Abtasten nach (schwachen) Signalen innerhalb der Domäne des Unternehmens mit festem Themenbezug Beobachtung und vertiefende Suche nach Informationen außerhalb der Domäne des Unternehmens mit speziellem Themenbezug eines bereits identifizierten Signals Beobachtung und vertiefende Suche nach Informationen innerhalb der Domäne des Unternehmens mit speziellem Themenbezug eines bereits identifizierten Signals Scan- ning Moni- toring Ungerichtete SucheGerichtete Suche Infor- mal For- mal B-54c

20 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 19 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Schritte bei der Gestaltung von Frühaufklärungssystemen B-55a

21 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 20 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Der Nutzen von (strategischen) Frühinformationssystemen Gestaltung des strategischen Planungssystems Gestaltung des strategischen Technologie- Frühinformationssystem Nutzen strategischer Technologie-Frühinformationssysteme Kompo- nenten Kriterien Bestim- mungs- grössen Qualität der bereit- gestellten Frühinformationen Qualität der Informations- integration Reagibilität (responsiveness) des Planungssystems Sachlicher Problembezug (Relevanz) Zeitliche Eignung (Alter, Aktualität, Frühzeitigkeit, Zeitbezug) Aussagegehalt (Detailliertheit, Präzision, Klarheit, Bestimmtheit) Empirische Wahrheit (Sicherheit, Zu- verlässigkeit, Prüfbarkeit, Bestätigung) Verwendungsfähigkeit (Zugänglichkeit, Verfügbarkeit) Vollständigkeit (Menge, Aspekte) Benutzergerechtigkeit (Informations- form, -dichte und –detaillierung) Benutzerselektivität (Aufgabe, Rang) Sensitivität gegenüber Frühinforma- tionen Verfügbarkeit entsprechender (Re-) Aktionen B-55c

22 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 21 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement 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

23 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 22 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Techniken für technologische Vorhersagen Mechanismen der technischen Entwicklung Autonome InduktionBedarfsinduktion Methoden für bedarfsorientierte Vorhersagen Relevanz- baum- methode Unterstützende Techniken Cross-Impact-, Cross-Support-Analysen Delphi- Methode B-56 Methoden für potentialorientierte Vorhersagen (Einfache) Regressionsanalysen Komplexe Modelle Szenario- technik Kreativitäts- techniken Zeitreihen- analysen Andere Regres- sionsanalysen

24 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 23 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Trendextrapolation von Makrotechnologien als Hüllkurve der Trendkurven von Mikrotechnologien (Teilchenbeschleunigung) Energie des Beschleunigers (MeV) Gleichstrom-Generator Elektrostatischer (Van de Graaff-) Generator Zyklotron Linearbeschleuniger für Protonen Betatron Linearbeschleuniger für Elektronen Synchrozyklotron Elektronen-Synchroton Synchroton mit alternierenden Feldgradienten Protonen-Synchroton Energie von Teilchen- beschleunigern aller Art B-57 Hüllkurve

25 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 24 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Direkte Trendextrapolation einer Makrotechnologie (Beleuchtungstechnologie) 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

26 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 25 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Beispiel zum Contextual Mapping (Entwicklung der Hochvakuumtechnologie) er1960er1970er Druck (in Torr) Zeit Parameter Mechanische Pumpe Diffusions- pumpe Ionen- pumpe Tieftempera- turpumpe Interplanetare Umgebung Mikro- technologien Massenspektrometer (Omegatron) Elastomere Dicht- stoffe, He-undurch- lässiges Gas Ionsia- tionsmano- meter Massen- spektrum- Vermessung Tief- temperatur- technologie Raumflüge Unterstützende Technllogien B-59

27 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 26 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Beispiel für die Relevanzbaumanalyse Niveau 1: Gebrauchsorientierte Zielsetzungen Den städtischen Wohnungs- bedarf befriedigen Bestehende Gebäude renovieren Neue Gebäude bauen Neue Baumaterialien für herkömmliche Bauweisen entwickeln Neue Baumaterialien für neue Bauweisen entwickeln Niveau 5: Metallurgische Zielsetzungen Niveau 6: Zielsetzungen für die Grundlagenforschung Entwicklung von V O- Zusätzen Entwicklung von Nb O – Zusätzen Verwendung von Vanadium- Verstärkung Niveau 4: Werkstofftechnische Zielsetzungen Das Zusammen- fügen verbessern Kontrolle der Dispersion Entwicklung neuer halbzugerichteter Gestaltelemente Entwicklung neuer Zusam.- fügemethoden Herabsetzung d. Kohlenstoff- gehaltes Kontrolle der Korngröße Verwendung von VSi Niveau 3: Leistungsorientierte Zielsetzungen Reduzierung der Materialkosten Reduzierung der unmittelbaren Herstellungs- (Zubereitungs-) Kosten auf der Baustelle Reduzierung des Gewichts Bessere Anpassung an die Architektur- entwürfe Niveau 2: Werkstofforientierte Zielsetzungen Entwicklungen von Nicht-Eisen-Legierungen Entwicklung neuer Stahlsohlen Entwicklungen nicht- metall. Baustoffe Entwicklung kombinierter Werkstoffe (Baustoffe) B-60

28 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 27 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement 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

29 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 28 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Das Trichtermodell t Deskriptor A Deskriptor B Trendszenario Positives Extremszenario Negatives Extremszenario Gegenmaß- nahme t* Störereignis

30 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 29 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement 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

31 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 30 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Der Ablauf von Szenario-Analysen Analyse(Einzel-)PrognosenSynthese/Konklusion Definition und Ana- lyse des Unter- suchungsfeldes Analyse des Umfeldes Generierung von Szenarien Ableitung der Konse- quenzen für das Untersuchungsfeld Prognose der Umfeld- 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 rele- vanten Szenarien Ableitung von Szenarien für das Untersuchungs- feld Ergebnisse der Strate- gien bei unterschied- lichen Szenarien

32 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 31 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Das 4-Ebenen-Modell für die Entwicklung von Szenarien von Battelle Ebene 1 Bearbei- tung des konkreten Problems Strukturierung und Definition des Untersuchungsfeldes Aufgabendefinition Identifikation von Strukturmerkmalen und Problemfeldern Ermittlung von Deskriptoren und Gestaltungs- parametern Erfassung des Ist-Zustandes von Deskriptoren und Parametern B-62 Ebene 2 Problem- feldanalyse Identifizierung und Strukturierung der wichtigsten Umfelder Ermittlung einzelner Einflussfaktoren Ermittlung der Beziehungen zwischen den Ein- flussfaktoren Bildung von Einflussfaktorenbündeln Ebene 3 Zukunfts- projek- tionen Ermittlung der Entwicklungstendenzen und kritischer Deskriptoren für die Umfelder Ermittlung von Umfeld-Deskriptoren Erfassung des Ist-Zustandes und Prognose der Umfeld-Deskriptoren Ermittlung kritischer Umfeld-Deskriptoren Ebene 4 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 Ableitung von Gestaltungsempfehlungen bei konkreten Aufgaben Ableitung von Szenarien für das Untersuchungs- feld bei Orientierungs-Aufgaben Konzipieren von Maßnahmen Formulierung einzelner Maßnahmen Bildung von Maßnahmenprogrammen Interpretation der ausgewählten Annahmebündel Hinzufügen unkritischer Deskriptoren Verbale Darstellung Auswahl von 2-3 Deskriptorenbündeln Geschka, H. – Hammer, R.: Die Szenariotechnik in der strategischen Unternehmensplanung, in: Hahn, D. – Taylor, B. (Hrsg.): Strategische Unternehmungsplanung – Strategische Unternehmungsführung, 5. Aufl., Heidelberg 1990, S. 318 ff. Wirkungsanalyse signifikanter Störungen Ermittlung potentieller Störereignisse Auswahl von Störereignissen Untersuchung der Auswirkungen von Störer- eignissen

33 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 32 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement 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 Methodik Ursprung Beispiele Arbeitstechniken zur Strukturierung 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

34 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 33 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Prozess und Methoden der Szenariotechnik Problemdefinition Beschreibung des Problemfeldes Gesamtes Unter- suchungsfeld Auswahl von Prämissen über vorausschaubare Entwicklungen Erstellung von Präsenzarien Entwicklung von Entscheidungskriterien Identifikation über- raschender Ent- wicklungen Erstellung der Szenarien Prognose Analyse Syn- these Methode Schritt Methodenklasse Phase 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

35 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 34 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Ablaufschema zur Delphi-Methode ja Beendigung des Verfahrens Relevante EreignisseProblembereich Hinreichende Übereinstimmung? 1. Vorhersage (der Eintrittszeitpunkte oder –warscheinlichkeiten) Beschreibung der relevanten Ereignisse StufeInput Output n34..n B-64 nein i-te Vorhersage + Angabe von Gründen für Beibehaltung extremer Vorhersagen Hinreichende Übereinstimmung? Ereignisse mit Mittelwerten und Streuungen der Vorher- sagen in Stufe i-1+Gründe für extreme Vorhersagen in Stufe i-1 ja nein Noch Raum für Revisionen? nein ja nein 2. Vorhersage + Angabe von Gründen für extreme Vorhersagen Ereignisse mit Mittelwerten und Streuungen der Vorher- sagen in Stufe 1 Hinreichende Übereinstimmung?

36 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 35 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement 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

37 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 36 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Auszug aus einer Cross Impact-Matrix

38 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 37 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Synopsis der Prognosemethoden Kriterium Merkmale Prognoseziel Prognose- zweck Theoretische Basis Prognose- gegenstand Prognose- inhalt Dauer der Vorlaufzeit Vorhersage möglicher Sachverhalte Vorhersage tatsächlicher Sachverhalte Lagerprognose Wirkungsprognose push (Autonome Induktion) pull (Bedarfsinduktion) Stetige Entwicklungen Sprunghafte Ent- wicklungen (Brücken) Qualitative Inhalts- prognose Quantitative Parameter- prognose Kurz Mittel Lang Zeitreihen- und Regressions- analysen Relevanzbaum- analysen Irrelevante Differenzierung Szenario- analysen Technologische Frühinforma- tionssysteme Irrelevante Differenzierung B-66

39 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 38 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Vergleichende Bewertung der Methoden für Technologieprognosen B-65aI Anforderungen Verfahren Theoretische Fundierung System- charakter Überprüfbar-Reproduzier- keitbarkeit der Vorhersagen Verarbeitung aller relevan- ten Daten Kosten- günstigkeit Präzision Rechtzeitigkeit Inhaltlich zeitlich Fristenent- sprechung Bemerkung Zeitreihenanalysen gering (Ursa- che-Wirkungs- Beziehungen nicht direkt er- faßt) Allenfalls impli- zit möglich nur mit Zusatz- verfahren (z.B. Trebn-Impact- Analyse) möglich unterschiedlich (abhängig von Schwierigkeit der Datenbe- schaffung) i.a.charak- teristische Kenngrö- ßen in Grenzen variabel (abh. von vorhandenen Daten) bedingt erfüll- bar (Existenz hinreichender Vergangen- heitsdaten nötig) nicht immer möglich Einbringung von zusätzlichem Expertenwissen mittels Dialog- verfahren möglich Szenarien ditonur im Einzel- fall zu beurteilen gut (wegen expliziter Angabe der Prämissen) nur z.T. (wegen kreativer Komponente) möglich, aber von Verfahren nicht gewähr- leistet unterschiedlich (abh.von Unter- suchungsumfang und -tiefe variabel i.a. erfüllbargrundsätz- lich möglich Falsifizierungsim- mun, wenn nur mögliche Zukunf- ten vorhergesagt werden Expertenbe- fragungen Einstufige Befragungen Delphi- Methode Regressionsanalysen Substitutionsanalysen Analogschlüsse unbestimmt (Experten überlassen) dito unterschiedlich (abhängig von Weite der Frau- gestellung und Vorgehen der Experten) Berücksichti- gung beliebiger Ereignisse möglich, aber Vernachlässi- gung von Inter- dependenzen unterschiedlich (abhängig von berücksichtig- ten Variabeln und deren Verknüpfung unterschiedlich (abhängig von Abbildungsum- fang und Kom- plexität des Modells dito nur im Einzel- fall zu beurteilen Unterschiedlich (abhängig von Art der benutz- ten Analogie sehr geringkaum möglich Gering (wegen mangelnder Überprüf-/ Reproduzierbarkeit der individuellen Vorhersagen) möglich möglich, aber von Verfahren werder gewähr- leistet noch unterstützt möglich, aber von Verfahren nicht gewähr- leistet bedingt möglich (Berücksichti- gung qualita- tiver Informa- tionen schwierig unterschiedlich bei verschie- denen Verfah- rensvarianten unterschiedlich (abhängig von Art der benutz- ten Analogie) relativ geringer Zeit-u.Kosten- aufwand im allgemeinen Zeit-u.Kosten- aufwendig unterschiedlich (abh.von Modell- komplexion und Schwierigkeit der Datenbe- schaffung dito zumeist geringer Zeit-und Kosten- aufwand variabel dito Bestimmte Technolo- gie(n) unter- schiedlich variabel Zeitliche Komponente fehlt häufig unterschied- lich erfüllbar i.a.erfüllbar (evtl.Vorher- sage der un- abh.Varia- blen erfor- derlich i.a.erfüllbar Bei regionalen Analogien nicht immer erfüllbar grundsätz- lich möglich dito Vorhersage- qualität weitest- gehend von vorhersagen- den Experten abhängig Konsensbildung steht im Vorder- grund; inhaltl. Be- gründung der Vorhersagen ver- nachlässigt; Be- rücksichtigung von Abhängig- keiten mittels Zusatzverahren Kreativitätstechniken dito hoch bei systematischdiskursiven, niedrig bei intuitiv-assoziativen Verfahren ditounterschiedlich (verfahrensab- hängig) zumeist konkrete Objekte zumeist vernach- lässigt dito Primär Ideener- zeugungsverfahren; nur Vorhersage möglicher Ereignisse möglich Relevanzbaumanalysen ditozumeist hochzumeist möglichnur z.T.ditoZumeist zeit- und kostenauf- wendig zumeist einzelne Technolo- gien häufig vernach- lässigt Erfüllbarkeit abh.von zeit- licher Nähe des Bedarfs ditoZuverlässigekeit der Verfahren hängt wesentlich von Eintritt des Bedarfs ab

40 Aachen 9 Prognosemethoden Folie 39 Strategisches TIM WS 2006/07 Prof. Dr. H. - H. Schröder Lehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Einsatz und Beurteilung technologischer Vorhersageverfahren in 103 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


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