Hiermit erkläre ich, dass ich die vorliegende Arbeit mit dem Thema „Simulation gesundheitspolitischer Einflüsse auf das Pharma-Geschäft“ selbstständig und ohne Benutzung anderer als der angegebenen Quellen und Hilfsmittel angefertigt habe.

Alle Stellen, die wörtlich oder sinngemäß aus veröffentlichten und nicht veröffentlichten Schriften entnommen wurden sind als solche kenntlich gemacht.

Die Arbeit ist in gleicher oder ähnlicher Form oder auszugsweise im Rahmen einer anderen Prüfung noch nicht vorgelegt worden.

(Grenzach, 19.08.2004)

(Dirk Schlegel)

Hinweis zum Umfang der Arbeit

Der Textteil der vorliegenden Arbeit - beginnend mit der Einleitung bis ausschließlich

Quellenverzeichnis - umfasst 11.716 Wörter.

Simulation gesundheitspolitischer Einflüsse auf das Pharma Geschäft 2

Kurzfassung

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Simulation von Einflüssen auf das Pharmageschäft. Da hier verschiedenste Einflüsse denkbar sind, die ihrerseits wiederum Auswirkungen auf mehrere Bereiche haben können wird für die Arbeit exemplarisch ein Produkt ausgewählt. Anhand dieses Produkts werden verschiedene Kundenströme simuliert und deren Veränderung im Zeitablauf dargestellt. Zusätzlich wird der Absatz des Produktes, der von den sich ändernden Kundenzahlen abhängt, simuliert.

Eine Anwendung zu Business Simulation soll implementiert und mit ihrer Hilfe Simulationen durchgeführt werden. Ziel ist es schlussendlich festzustellen, ob sich die implementierte Anwendung für den späteren Einsatz im Unternehmen eignet. Hier wird auch die Modellvalidierung angesprochen.

Eine Anwendung wurde ausgewählt und auf einem Testrechner implementiert. Anhand eines ausgewählten Produkts wurden dann Simulationen durchgeführt, um den Praxiseinsatz zu testen. Hierzu werden in der Umsetzung Grafiken zur Erläuterung gezeigt.

Im Ausblick wird die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Produkte beschrieben. Erste Erweiterungen des bestehenden Modells wurden ebenfalls schon unternommen. Für die Zukunft sind weitere Einsätze geplant.

Simulation gesundheitspolitischer Einflüsse auf das Pharma Geschäft 3

  EINLEITUNG  

Inhaltsverzeichnis

  Ehrenwörtliche Erklärung.  2

  Kurzfassung.  3

  Abkürzungsverzeichnis  6

  Abbildungsverzeichnis  7

1  Einleitung  8

1.1  Motivation  8

1.2  Problemstellung und -abgrenzung  9

1.3  Ziel der Arbeit  9

1.4  Vorgehen  9

2  Grundlagen.  11

2.1  Der Begriff der Simulation  11

2.2  Nutzen und Einsatzgebiete für Simulation.  12

2.2.1  Der Nutzen von Simulationen  12

2.2.2  Einsatzgebiete für Simulation  13

2.3  Typen von Simulationen  13

2.3.1  Aufteilung  13

2.3.2  Gewinnung heuristischer Informationen  14

2.3.3  Gewinnung datenbasierter Informationen.  14

2.4  Marktübersicht Business Simulationssysteme  15

2.4.1  Allgemeines  15

2.4.2  Powersim  15

2.4.3  Vensim  16

2.4.4  Witness  16

2.4.5  Income Suite  16

2.4.6  Dynasys  17

2.5  System Dynamics.  17

2.6  Abgrenzung Data Mining vs. Simulation.  18

3  Problemanalyse  20

3.1  Der Pharmamarkt  20

3.1.1  Der Pharmamarkt im Allgemeinen  20

3.1.1.1  Vorbemerkung, Allgemeines  20

3.1.1.2  Verschreibungs- und Apothekenpflicht  20

3.1.1.3  Patentschutz.  21

3.1.1.4  Heilmittelwerbegesetz  22

3.1.2  Die Situation der Hoffmann-La Roche AG, Grenzach  23

3.1.2.1  Organisation und Produktstruktur  23

3.1.2.2  Bisheriger Einsatz von Simulationswerkzeugen  23

3.1.2.3  Erwartungen an den Einsatz von Simulationstools.  24

3.1.2.4  Mögliche Probleme und Schwierigkeiten beim Einsatz  24

3.2  Aussagekraft von Simulationen, Möglichkeiten und Grenzen.  25

3.2.1  Das Potential der Modellbildung und Simulation  25

3.2.1.1  Erfassung der Systemkomplexität und Systemverständnis  25

3.2.1.2  Integrationsmöglichkeiten, Signalwirkung  25

3.2.2  Probleme der Modellbildung und Simulation  26

  Simulation gesundheitspolitischer Einflüsse auf das Pharma Geschäft  4

  EINLEITUNG  

3.2.2.1  Kosten  26

3.2.2.2  Realitätsferne  26

3.2.2.3  Vorgelagerter Zielfindungsprozess  27

3.3  Modellvalidierung  27

3.3.1  Notwendigkeit für ein Validierungskonzept  27

3.3.2  Grundsätze für ein Validierungskonzept  27

3.3.3  Ein Ansatz zur Modellvalidierung  28

3.4  Zusammenfassung.  29

4  Lösungskonzept  30

4.1  Fragestellungen.  30

4.2  Einflussfaktoren  31

4.2.1  Einflussfaktoren auf den Endkunden  31

4.2.2  Einflussfaktoren von Seiten der Ärzte und Apotheker.  32

4.2.3  Einflussfaktoren von Seiten der Hersteller.  33

4.3  Abbildung im Modell, Zusammenfassung  35

5  Umsetzung  36

5.1  Betrachtetes Produkt, Erläuterungen.  36

5.2  Zielgruppe  37

5.3  Abzubildendes Modell  40

5.4  Umsetzung in Powersim  41

5.4.1  Allgemeines  41

5.4.2  Entwickeltes Modell  42

5.4.3  Grafische Aufbereitung  44

5.4.4  Ergebnisse der Simulation  45

5.4.5  Dynamik  46

6  Zusammenfassung und Ausblick  47

6.1  Erreichte Ergebnisse  47

6.2  Ausblick  48

6.2.1  Erweiterbarkeit der Ergebnisse.  48

6.2.2  Übertragbarkeit der Ergebnisse  50

6.2.3  Einsatz aktuell und in Zukunft  50

  Quellenverzeichnis.  51

  Stichwortverzeichnis.  54

  Simulation gesundheitspolitischer Einflüsse auf das Pharma Geschäft  5

Abkürzungsverzeichnis

AD Außendienst BMI Body Mass Index, zur Bewertung von Über- und Untergewicht DTC Direct to Consumer, Werbung die sich direkt an den Kunden richtet EMEA European Medicines Agency HSC Hospital Specialty Care, spezielle Krankenhausbetreuung HWG Heilmittelwerbegesetz ID Innendienst OLAP Online Analytical Processing OTC Over The Counter, nicht verschreibungspflichtige Medikamente PR Public Relations SAP SAP Aktiengesellschaft, Walldorf SD System Dynamics SEM Strategic Enterprise Management VDI Verband Deutscher Ingenieure VFA Verband forschender Arzneimittelhersteller

Simulation gesundheitspolitischer Einflüsse auf das Pharma Geschäft 6

  EINLEITUNG  

  Abbildungsverzeichnis  

  Abbildung 1: Diskrete und kontinuierliche Simulation.  

  Abbildung 2: Beispiel für ein Modell in Powersim  

  Abbildung 3: Arten von Arzneimitteln  

  Abbildung 4: Änderungskosten mit und ohne Simulationstechnik  

  Abbildung 5: Xenical Gesamtmarkt (Quelle: firmeninterne Präsentation)  

  Abbildung 6: Relevante Zielgruppe für Xenical.  

  Abbildung 7: Verschreibungspraxis verschiedener Arzttypen.  

  Abbildung 8: Abzubildendes Modell.  

  Abbildung 9: Symbole in Powersim (Quelle: eigene Darstellung)  

  Abbildung 10: Kundenflussmodell in Powersim (Quelle: eigene Entwicklung)  

  Abbildung 11: Xenical Modell Startseite (Quelle: eigene Entwicklung)  

  Abbildung 12: Ergebnis Xenical Absatz (Quelle: eigene Entwicklung)  

  Abbildung 13: Verlauf der Patientenzahlen (Quelle: eigene Entwicklung)  

  Abbildung 14: Erweiterung des bestehenden Modells (Quelle: eigene Entwicklung)  

  Simulation gesundheitspolitischer Einflüsse auf das Pharma Geschäft  

1 Einleitung

1.1 Motivation

Unsere Wirklichkeit wird nicht so sehr geprägt durch die Einzelfunktionen ihrer vielen Bestandteile, sondern vielmehr durch deren Zusammenwirken. Manche Komponenten wirken stark aufeinander, andere nur schwach, weitere schließlich haben überhaupt nichts miteinander ¹ zu tun.

Aufgrund der unzähligen Verbindungen mancher Komponenten mit anderen und den teilweise hochkomplexen Zusammenhängen, die mögliche Auswirkungen allenfalls erahnen lassen, benötigt man eine Methode um dies alles sinnvoll darzustellen und Auswirkungen abschätzen zu können.

Simulation eröffnet uns die Möglichkeit komplexe Systeme zu modellieren, in einer anschaulichen Weise darzustellen und über das Fahren von Simulationen Prognosen über die Zukunft treffen zu können. Insbesondere die dynamischen Zusammenhänge in Wirtschaft und Industrie lassen sich sinnvoll durch ein Simulationsmodell abbilden. Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit des Systemskonzepts können im Vorfeld experimentell überprüft werden. ² Insbesondere lassen sich Schwachstellen und Änderungspotentiale schnell aufdecken. In vielen Fällen ist Simulation sogar der einzig mögliche Weg, um Aussagen über das Verhalten eines Systems treffen zu können. Sei es, weil die reale Untersuchung des Systems beispielsweise zu teuer, zu aufwendig oder (wie z.B. bei Crash-Tests) zu gefährlich wäre. Für das Pharma Geschäft gelten ähnliche Regeln. Hier werden, da es um die Gesundheit und somit um das Leben von Menschen geht, besonders strenge Maßstäbe angelegt. Auswirkungen die durch Regelungen in der Gesundheitspolitik entstehen lassen sich daher bestens durch eine Simulation darstellen.

¹ Vgl. [Boss89] S.9

² vgl. [Frau04]

Simulation gesundheitspolitischer Einflüsse auf das Pharma-Geschäft 8

1.2 Problemstellung und -abgrenzung

Die Problemstellung dieser Arbeit ist die Anfrage aus einer Fachabteilung zur Implementierung einer Simulationssoftware. Es sollte einerseits die Implementierung der Software erfolgen, sowie deren Test und schließlich der tatsächliche Einsatz und die Durchführung von Simulationen. Bisher wurde im Unternehmen noch keine Simulationssoftware eingesetzt, deshalb ist es wichtig festzustellen, ob der Einsatz solcher Software sinnvoll und im Rahmen der gestellten Anforderungen geeignet ist. Die Fachabteilung sollte schließlich ein klares Konzept zum Einsatz von Simulationssoftware vorgelegt bekommen, das die Eignung der Software beschreibt. Im Falle eine Nichteignung der Anwendung soll auch dies dargestellt werden. Im Falle einer Eignung soll die Anwendung der Fachabteilung zur Verfügung gestellt werden, die anschließend damit weiterarbeiten kann.

Die Problemstellung beinhaltet keine Analyse über die Einsatzmöglichkeiten von Simulationssoftware und auch keine umfassende Analyse des Pharmageschäfts, obwohl dies teilweise im Rahmen dieser Arbeit notwendig ist. Von Interesse ist der konkrete Wunsch zur Simulation der Einflüsse auf das Unternehmen, in diesem Fall der Hoffmann-La Roche AG.

1.3 Ziel der Arbeit

Ziel der Arbeit ist es, eine Anwendung zur Business-Simulation bei der Hoffmann-La Roche AG zu implementieren. Im Rahmen dieser Implementierung soll festgestellt werden, ob solche Anwendungen dazu geeignet sind, den gestellten Anforderungen gerecht zu werden. Das Hauptziel sollte es später sein die Wirkungen gesundheitspolitischer Einflüsse auf das Pharmageschäft abzubilden. Dabei werden sowohl die Einflüsse auf das Gesamtgeschäft gesehen, als auch auf einzelne Bereiche innerhalb der Unternehmung. Bei der Betrachtung des Gesamtgeschäfts sollen unter anderem Schwankungen im Umsatz, Gewinn oder bei den Absatzzahlen ermittelt werden. Wenn der Fokus auf einzelnen Bereichen der Unternehmung liegt, geht es hauptsächlich um verschiedene Dosierungen und Darreichungsformen von Präparaten oder um spezifische Inhaltsstoffe eines bestimmten Produkts und auch ganzer Produktreihen.

Es ist nicht Ziel der Arbeit eine umfangreiche Erörterung der vielfältigen Möglichkeiten von Simulationssoftware zu betreiben. Der Fokus der gesamten Arbeit soll auch nicht auf der technischen Seite und damit auf der genauen Funktionsweise des Simulationsprogramms liegen, sondern auf den verschiedenen Prozessen des Pharmageschäfts und wie sich deren mögliche Veränderung durch eine Simulation abbilden lässt. Der technische Hintergrund wird im benötigten Umfang, d.h. sofern es zum Verständnis der Funktions- und Vorgehensweise nötig ist, erwähnt werden.

1.4 Vorgehen

Zu Beginn der Arbeit, im Kapitel Grundlagen, werden das Pharmageschäft und die Simulationsanwendung im Allgemeinen beschrieben. Es wird eine kurze Beschreibung der Hoffmann-La Roche AG geliefert, wobei auf den Markt, in dem sie agiert, eingegangen wird und die technischen Möglichkeiten für Simulationssoftware erläutert werden.

Simulation gesundheitspolitischer Einflüsse auf das Pharma Geschäft 9

In der Problemanalyse wird auf die Hoffmann-La Roche AG im Speziellen eingegangen. Es wird erläutert welche Einflussfaktoren sich auf das Geschäft auswirken und worin genau diese Auswirkungen bestehen. Zum besseren Verständnis werden an dieser Stelle diverse Beispiele angeführt. Anschließend werden die verschiedenen Problemgebiete zusammengefasst und die Anforderungen an eine Lösung formuliert. In den Anforderungen wird besonders auf die verschiedenen Simulationen eingegangen, die von Powersim geleistet werden sollen. Nachdem im vorangegangenen Kapitel alle Problemgebiete genannt und daraus Anforderungen definiert wurden, wird im drauf folgenden Konzept eine mögliche Lösung des Problems mit Hilfe von Simulationen geplant und dargestellt. Hier wird darauf Wert gelegt, welche Daten in das Programm mit einfließen, wie sie verarbeitet werden und wie sich das Ergebnis präsentieren sollte. Auch verschiedene zeitliche Aspekte spielen hier eine Rolle. Mögliche Einflussfaktoren werden hier genannt und beschrieben.

Wenn alle erforderlichen theoretischen Arbeiten erledigt sind, folgt die eigentliche Umsetzung, d.h. die Implementierung der Anwendung und das Fahren von Simulationen. In diesem Kapitel wird auch auf die technische Seite, also auf die konkrete Erstellung von Abfragen, Simulationen und auf die Funktionsweise der Anwendung eingegangen. Es wird eine Simulation bezogen auf ein spezielles Produkt durchgeführt.

Abschließend werden die erreichten Ergebnisse im letzten Kapitel zusammengefasst. Es werden die Vor- und Nachteile, die im Laufe des Projekts in Erscheinung traten, erwähnt und wie sie sich auf einen späteren Einsatz auswirken. Schließlich wird in einem Ausblick diskutiert, ob der dauerhafte Einsatz von Powersim sinnvoll ist und welche Perspektiven sich ergeben könnten.

Simulation gesundheitspolitischer Einflüsse auf das Pharma Geschäft 10

2 Grundlagen

2.1 Der Begriff der Simulation

Für den Begriff Simulation gibt es verschiedene, ähnlich lautende Definitionen. Allen gemeinsam ist die Aussage, dass reale Prozesse in einem Modell abgebildet werden. Peter Mertens beschreibt in seinem Buch Simulation wie folgt: „Simulation eines Systems ist die Arbeit mit einem Modell, welches das wirkliche System abbildet. Das Modell kann in einer Weise manipuliert werden, die bei einem wirklichen System unmöglich, zu gefährlich oder zu ³ teuer wäre.“

In ähnlicher Weise findet man eine aktuelle Definition auf Wikipedia: „Unter Simulation versteht man die Nachbildung von Prozessen oder Situationen in einem Modell, um daraus gezielt Erkenntnisse zu ziehen. Dabei konzentriert man sich auf die Aspekte des simulierten Systems, ⁴ die für die Erkenntnisgewinnung von besonderem Interesse sind.“

Die verbindliche Definition findet sich in den VDI Richtlinien (VDI 3633, 1993): "Simulation ist die Nachbildung eines Systems mit seinen dynamischen Prozessen in einem Modell, um zu ⁵ Erkenntnissen zu gelangen, die auf die Wirklichkeit übertragbar sind."

Der Bezug bei Simulationen, d.h. die physikalische Größe, auf die sich die Simulation bezieht ist ⁶ immer die Zeit. Man möchte also Veränderungen im Laufe der Zeit darstellen. ⁷ Es lassen sich zwei Arten von Modellen für eine Simulation unterschieden:

³ vgl. [Mert69] S.7

⁴ vgl. [Wiki04]

⁵ vgl. [VDI04]

⁶ nach [Stai04]

⁷ vgl. im Folgenden [Frau04]

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