Thomas Kömmerling, WWI00B System Dynamics Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware Thomas Kömmerling, WWI00B

System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware Gliederung Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Fazit Beispiele Definitionen Historische Entwicklung Systemische Darstellungsformen Ursache-Wirkungsdiagramm Flussdiagramm System Dynamics im Unternehmen Methodology & Vorgehen Simulationssoftware Werkzeuge am Markt SWOT-Analyse Zusammenfassung Beispiele Powersim Ithink System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

Definition: System Thinking Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Fazit Beispiele Systemisches Denken umfasst ein Denken in vernetzen Strukturen (vernetztes Denken) ein Denken in systemischen Zeitgestalten (dynamisches Denken) ein Denken in bewusst wahrgenommenen Modellen (modellorientiertes Denken) die Fähigkeit zur praktischen Steuerung von Systemen (systemorientiertes Handeln) Vier Dimensionen Systemischen Denkens: a) Vernetztes Denken: Indirekte Wirkungen, Rückkoppelungen, Wirkungsnetze statt nur einfacher Wirkungen b) Dynamisch orientiertes Denken: Denken in zeitlichen Abläufen; Verzögerungen, Staueffekte, ... c) Modellorientiertes Denken: man betrachtet bewusst vereinfachte Modelle; qualitative vs. quantitative Modelle d) Systemorientiertes Handeln: wo kann in ein System eingegriffen werden? Timing, Stärke der Eingriffe; wichtig für systemisches Management! 5.1 Vernetztes Denken Damit meine ich in erster Linie die Fähigkeit, weiter als nur in einfachen Ursache-Wirkungsbeziehungen zu denken und auch indirekte Wirkungen und insbesondere Rückwirkungen von den Wirkungen auf die "Ursachen" (d.h. Rückkoppelungskreise) zu erkennen. Wir haben dies bereits beim Beispiel des streitenden Ehepaares gesehen, dass erst dann, wenn man die kreisförmige Struktur des Konflikts erkennt, einseitige Schuldzuweisungen vermieden werden können. Beim Heroinbeispiel wurde deutlich, dass vernetzte Strukturen ein überraschendes, zunächst intuitiv nicht vermutetes Verhalten zeigen können. 5.2 Dynamisches Denken Der Zeitablauf spielt in Systemen eine entscheidende Rolle. Rückkoppelungen können eskalierend oder stabilisierend wirken, sie können (insbesondere in Zusammenhang mit Zeitverzögerungen) zu Schwingungsprozessen führen uvm. Das Beispiel von Frau Mag. Y zeigte uns, dass die Dynamik einer (potentiell eskalierenden) Sitzung schon durch die Wahl der Tagesordnung entscheidend beeinflusst werden kann. Eine dynamische, den Zeitablauf berücksichtigende Sichtweise ist i.a. auch notwendig, um Rückkoppelungen überhaupt erkennen zu können. Bei einer statischen Momentaufnahme werden meist nur einfache Ursache-Wirkungsbeziehungen wahrgenommen. 5.3 Modellorientiertes Denken Man sollte sich dessen bewusst sein, dass auch und gerade systemische Ansätze stets nur Modelle, vereinfachte Abbilder einer viel komplexeren Realität sind. Wir haben beim Heroin-Beispiel gesehen, dass es möglich ist, dieselbe Situation unterschiedlich zu modellieren und das verschieden Modelle auch durchaus verschiedene Ergebnisse liefern können. Dies stellt einen gewissen Schutz gegen die (meist gefährliche) Anmaßung dar, durch irgendeine Systemanalyse "die" Wahrheit gefunden zu haben. Modelle haben stets etwas Vorläufiges an sich und es ist ein guter Usus, Systemmodelle stets als etwas Vorläufiges zu sehen, das erweitert, verbessert, abgewandelt werden kann. Modelle brauchen auch stets entsprechende Darstellungsformen und so ist ein modellorientiertes Denken auch stets ein Denken, dass sich um adäquate Darstellungsformen (z.B. Wirkungsdiagramme) bemüht. Dahinter steht die These, dass unsere menschlichen Denk- und Handlungsmöglichkeiten entscheidend von den verfügbaren Darstellungsmöglichkeiten geprägt und beeinflusst sind. 5.4 Systemorientiertes Handeln "Systemisches Denken" ist stets in Gefahr, entweder zu einer philosophisch-esoterischen Kunst oder zu einer rein handwerklichen Modellier- und Simulationstechnik (siehe die Auffassung von Richmond, die am Beginn dieses Artikels diskutiert wurde), abzugleiten. In beiden Fällen geht die pragmatische Handlungsfähigkeit verloren. Systemisches Denken heisst für mich ganz entscheidend, auch an der richtigen Stelle pragmatisch die richtigen Entscheidungen zu treffen. Dies sollten auch die Beispiele von Frau X und Frau Y verdeutlichen. Während Frau X den Stellenwert ihres Problems total überschätzte und damit zu systeminadäquaten Lösungen tendierte, wählte Frau Y (vielleicht rein intuitiv) die richtige Maßnahme, um eine brisante Sitzung erfolgreich über die Runden zu bringen. Auch beim Heroinbeispiel haben wir gesehen, dass es sehr darauf ankommt, sich zu überlegen, wo der Hebel anzusetzen ist, an welchen Stellen man in das System steuernd eingreifen kann. System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

Definition: System Dynamics Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Fazit Beispiele System Thinking dient als Grundlage für System Dynamics Methode zur Abbildung der Realität und deren Zusammenhänge (komplex und dynamisch) Interaktionen der Objekte und Personen innerhalb eines Systems abbilden Verwendung verschiedener Darstellungsformen System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

Historische Entwicklung Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Fazit Beispiele 1961: Jay W. Forrester – Industrial Dynamics Massachusetts Institute of Thechnology (MIT) Führungsprobleme in Industrieunternehmen 1971: Auftrag des „Club of Rome“ an das MIT Entwurf eines Weltmodels „Ursachen und Folgen des Wachstums der Bevölkerung, des industriellen Kapitals, der Nahrungsmittelproduktion, des Rohstoffverbrauchs und der Umweltverschmutzung“ Jay W. Forrester – A World System Heute: Verwendung nicht nur in der Wirtschaft In dynamischen Prozessen, z. B. in der Medizin, Physik, Soziologie, Politik, u.a. Club of Rome: International Non-Profit and Non-governmental Organisation System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

Systemische Darstellungsformen Definitionen Historie Systemische Darstellung Überblick Wirkungs-diagramme Fluss- diagramme SD im Unternehmen Fazit Beispiele Herausforderung Systemisches Denken in konkrete Modelle übertragen Vereinfacht die Kommunikation, Diskussion und Analyse Darstellungsformen Prosamodelle Wirkungsdiagramme (causal-loop-diagram) Flussdiagramme (stock-flow-diagram) Gleichungen System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

Ursache-Wirkungsdiagramme Definitionen Historie Systemische Darstellung Überblick Wirkungs-diagramme Fluss- diagramme SD im Unternehmen Fazit Beispiele „Streitendes Ehepaar“ (Watzlawick 1969) Frau: Sie nörgelt an ihm, weil er sich andauernd zurückzieht Mann: Er zieht sich zurück, da sie andauernd nörgelt Bedeutung Aufdecken indirekter Wirkungen Wirkungskreisläufe (Rückkopplungen) Netzwerke von Beziehungen (qualitativ/quantitativ) Problem Aus welcher Sicht wird das System betrachtet? Fehlen von Bestandsgrößen und Zeitbezug System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

Beispiel: Ursache-Wirkungsdiagramm Definitionen Historie Systemische Darstellung Überblick Wirkungs-diagramme Fluss- diagramme SD im Unternehmen Fazit Beispiele „Biermarkt“ Preis + - - Konsumierte Menge neue Anbieter + + - + + + Anzahl Konsumenten Umsatz - Waren am Markt - Schlussfolgerung: Niedriger Preis  viel Konsum  hohe Fettleibigkeit (typisch deutsche Touristen) Hoher Preis  wenig Konsum  wenig Fettleibigkeit (in nordischen Ländern) Rolle des Staats: Konkurrenz beleben Preise durch Abgaben erhöhen Bier = Grundnahrungsmittel in Bayern (nur 7% MWSt) Fettleibigkeit System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware Flussdiagramme Definitionen Historie Systemische Darstellung Überblick Wirkungs-diagramme Fluss- diagramme SD im Unternehmen Fazit Beispiele Bedeutung Bestandsgrößen als Kernelemente Alle Größen sind quantitativ Seit 1986 am Computer modellierbar (Stella) Annahmen des Diagramms Bestandsgrößen verändern sich über Zu- und Abflüsse Rein quantitative Betrachtung des Systems Keine Berücksichtigung der Qualität der Änderungsraten Kein Modell ist isoliert, sondern hat immer einen Bezug zur Umwelt Unterscheidung Bestands- und Flussgrößen (System Thinking) Veränderung des Systems über die Zeit (Bezugspunkt) Beispiel Wasserbecken: Egal woher  Zulauf  Becken  Ablauf  egal wohin Zufluss: Qualität egal (Regenwasser, Leitungswasser, Quellwasser) Abfluss: Egal wohin (Versickert, Kanalisation) System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

Beispiel: Flussdiagramm Definitionen Historie Systemische Darstellung Überblick Wirkungs-diagramme Fluss- diagramme SD im Unternehmen Fazit Beispiele Verzinsung Bankguthaben (exponentielles Wachstum) Kapital führt zu Zinsen Zinsen erhöht Kapital Höheres Kapital wird verzinst Bestand an Büchern (lineares Wachstum) Budget & Preis entscheiden über Neukauf an Büchern Käufe erhöhen den Bestand an Büchern Verweis auf Beispiele am Ende System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

System Dynamics im Unternehmen Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Methodology Simulations-software Marktübersicht SWOT-Analyse Fazit Beispiele Anwendungsgebiete Unternehmensweite Planung von Maßnahmen Unterstützung von strategischen Management-Entscheidungen Entwicklung von neuem Wissen, aufgrund der vorhandenen Situation Simulation von Entscheidungen Bezug zum Wissensmanagement System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

System Dynamics Methodology Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Methodology Simulations-software Marktübersicht SWOT-Analyse Fazit Beispiele Vorgehen Problem identifizieren Hypothese herausarbeiten, die das Problem erklärt Computer Simulation erstellen Testen des Models anhand vorhandener Werte, ob es der Realität entspricht Alternativen und Reaktionen des Systems simulieren Rückschlüsse aus der Simulation geben Hinweise zur Lösung des Problems (Ursache oder Wirkung?) Die erarbeitete Lösung umsetzen Kontrolle der durchgeführten mit der simulierten Lösung  Korrektur der Annahmen System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Methodology Simulations-software Marktübersicht SWOT-Analyse Fazit Beispiele Unterstützung bei der Berechnung der komplexen Zusammenhänge zwischen den einzelnen Teilen des Systems Verwendung von Flussdiagrammen zur Modellierung Simulationsabläufe basieren auf Algorithmen von Euler Runge-Kutta Beide basieren auf der Differentialrechnung Euler: vorteilhaft, wenn kleine Zeitabschnitte Runge-Kutta: vorteilhaft, wenn Intervalle groß System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware Werkzeuge am Markt Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Methodology Simulations-software Marktübersicht SWOT-Analyse Fazit Beispiele Powersim (einfach zu erlernen) Vensim (nicht intuitiv, sehr mächtig) ithink (einfach zu erlernen, leicht verständlich) Witness (Simulationstool, stark visuell) Income (GP-Modellierung mit Simulationen) Stella (ithink – Education) Dynasys (für den Einsatz in Schulen) Meist gibt es Business und Education Version System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

SWOT-Analyse (aus Unternehmersicht) Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Methodology Simulations-software Marktübersicht SWOT-Analyse Fazit Beispiele Stärken (Strenghts) Entscheidungsunterstützung Wissensentwicklung Nur wenig Elemente in der Modellierung Schwächen (Weaknesses) Reduzierung der Realität auf ein Modell Hoher Aufwand in der Entwicklung von guten Modellen Erfordert sehr genaue Kenntnis der Geschäftsprozesse Chancen (Opportunities) Markt-Vorteile gegenüber der Konkurrenz Reaktionen des Systems sind planbar & transparent Vermeidung von Risiken Bessere Ressourcenausnutzung Risiken (Threats) Vertrauen in die Simulation  Fehlentscheidungen Nur genaue Modellen ergeben gute Resultate System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

Zusammenfassung Verschiedene Darstellungsformen für System Dynamics Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Fazit Beispiele Verschiedene Darstellungsformen für System Dynamics idR. finden Wirkungsdiagramme und Flussdiagramme Verwendung Simulationssoftware verwendet Flussdiagramme Bestands- und Flussgrößen (quantitativ) Einsatz zur Entscheidungsunterstützung Wissenserwerb System Thinking „Denken in Modellen“ System Dynamics „Arbeiten mit dynamischen Modellen“ System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

Powersim Studio Express 2003® Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Fazit Beispiele Powersim ithink Beispiel: Produktion und Verkauf von Waren Beschaffung von Maschinen Ziel: Auswirkung höherer Herstellkosten Auswirkung sinkender Verkaufspreise Auswirkung steigender/sinkender Lagerkosten System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware

System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware Ithink 8.0® Definitionen Historie Systemische Darstellung SD im Unternehmen Fazit Beispiele Powersim ithink Beispiel: Ski-Lift Ziel: Planung des Liftausbaus Reaktion auf „Boom in Business“ System Dynamics – Geschäftsmodelle mit Simulationssoftware