Treffen Unternehmen mit Behavioral Operations effizientere Entscheidungen? Wie Führungskräfte menschliche Verhaltenskonzepte bei Scheduling-Problemen nutzen können

INHALT

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

1 Einleitung

2 Behavioral Operations
2.1 Wissenschaftliche Einordnung von Behavioral Operations
2.2 Scheduling in Behavioral Operations

3 Scheduling
3.1 Wissenschaftliche Einordnung von Scheduling
3.2 Darstellung bestehender Scheduling Modelle
3.3 Problematik des Einsatzes quantitativer Scheduling Modelle

4 Fallbeispiel zu einem Scheduling-Problem
4.1 Einordnung in bestehende Literaturansätze
4.2 Modellierung
4.3 Implementierung
4.4 Einfluss von Behavioral Operations auf die Entscheidungsfindung
4.5 Diskussion und Interpretation der Ergebnisse

5 Zusammenfassung und Fazit

LITERATURVERZEICHNIS

ANHANG

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abbildung 1: Unternehmensmodell

Abbildung 2: Einheitliche Theorie: Operationales Design, Merkmalsausprägungen, Verhalten und Handeln

Abbildung 3: Scheduling Modelle im Wandel der Zeit

Abbildung 4: Einordnung möglicher Lösungsverfahren

Abbildung 5: Scheduling Modelle

Abbildung 6: Fließfertigung und Werkstattfertigung

Abbildung 7: Komplexität des Scheduling

Abbildung 8: Lösung des Ausgangsmodells

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

Scheduling wird aus dem Englischen mit Maschinenbelegungsplanung und Reihenfolgeplanung übersetzt und bezeichnet die Zuordnung von Ressourcen zu Tätigkeiten in gegebenen Zeitfenstern. Ziel ist die Minimierung der Gesamtdurchlaufzeit der Aufträge, die Gesamtbelegungszeit der Maschinen und die Zykluszeit.¹

Mithilfe von Scheduling-Prozessen können betriebswirtschaftliche Fragestellungen der Produktionsplanung abgebildet werden. Um die innerhalb dieser Prozesse auftretenden Probleme, wie z.B. Engpässe aufgrund knapper Maschinenkapazitäten, beheben zu können, gibt es zahlreiche Methoden, die in der Literatur beschrieben werden.² Es werden hierbei neben heuristischen Verfahren hauptsächlich quantitative Optierungsmodelle des Forschungsfeldes zur Entscheidungsunterstützung eingesetzt.

Ein Kritikpunkt an diesen eher theoretischen und rein mathematischen Modellen ist jedoch, dass nur sehr wenige in der betrieblichen Praxis verwendet werden können.³ Als Hauptgründe hierfür gilt neben dem unzureichenden Praxisbezug auch die Umsetzbarkeit der abstrakten Modelle. Darüber hinaus liefern die Ergebnisse keine Erkenntnisse, die der realen Entscheidungsunterstützung dienen, also in der betrieblichen Praxis Anwendung finden. Dies liegt daran, dass die abstrakten Modelle entweder nicht lösbare Probleme modellieren oder nicht existierende Probleme lösen. Um die Brücke zwischen diesen beiden gegensätzlichen Ansätzen zu bilden, ist Scheduling nicht nur als zu lösendes Problem zu betrachten, sondern auch als ein organisatorischer Prozess, der innerhalb des Unternehmens überwacht werden muss.⁴

Obwohl die meisten Abläufe in Unternehmen von menschlichen Entscheidungen abhängig sind, wird bei Methoden und Modellen zur Entscheidungsfindung oder -unterstützung der Einfluss des menschliche Verhalten nicht auf systematische⁵ Weise studiert oder sogar vollständig außer Acht gelassen.⁶ Im Bereich Scheduling wurde die Forschung von Verhaltens- und organisatorischen Aspekten zu einer kleinen aber stabilen Nische und die Lücke zwischen Scheduling in der Theorie und in der Praxis zu einer dauerhaft präsenten Thematik.⁷

Mithilfe des sogenannten Behavioral Operations soll Unternehmen ermöglicht werden, dass sie ein klares Verständnis des menschlichen Verhaltens erhalten, um bessere Entscheidungen im Bereich Scheduling treffen und darüber hinaus effizienter arbeiten zu können.

Der Wert von Behavioral Operations liegt in der Erkenntnis, dass fast alle im Rahmen der Unternehmensführung untersuchten Zusammenhänge den Menschen als elementaren Faktor enthalten. In einem Unternehmen gibt es Manager, die Entscheidungen treffen und Mitarbeiter, die in Prozessketten⁸ arbeiten und diese verbessern. Diese Menschen werden in einer idealen Unternehmenswelt als mechanisch und operationalisierbar behandelt. In dieser Wunschvorstellung treffen Manager die besten Entscheidungen für ihr Unternehmen und liefern Mitarbeiter mangelfreien Input. Die Realität sieht jedoch anders aus, denn Menschen sind Individuen mit unterschiedlichen und subjektiven Verhaltensweisen. Obwohl Manager die besten Absichten haben, sind sie oft nicht in der Lage ihr Unternehmen in die richtige Richtung zu lenken, da ihr Handeln durch Eigeninteresse gelenkt wird. Ebenso verhält es sich mit den Mitarbeitern. Diese können zwar auf extrinsische, finanzielle Anreize reagieren, machen sich jedoch auch Gedanken über die persönliche Stellung im Unternehmen, die beispielsweise durch die Anerkennung von Kollegen, Macht oder Verantwortung beeinflusst wird. Zudem spielt die Wertschätzung des Unternehmens und soziale Leistungen eine entscheidende Rolle.

Behavioral Operations beginnt auf dieser sogenannten Mikroebene, um das Verhalten besser zu verstehen. Es ermöglicht dem Scheduling damit bessere Empfehlungen für die Gestaltung und Verbesserung von Prozessen abzuleiten. Da Behavioral Operations dem Menschen mit seinem Denken und Handeln in den Mittelpunkt stellt, hat das Forschungsfeld einen empirischen Fokus, der die theoretischen Ideen auf ihre Anwendbarkeit testen soll.⁹

Das Forschungsfeld Behavioral Operations zielt darauf ab, das Verhalten von Menschen zu studieren, die Abweichungen von rationaler und mathematischer Theorie zu identifizieren und darüber hinaus Wege abzuleiten, die diese Verhaltenskonzepte in den unternehmerischen Kontext integrieren.

Innerhalb dieser Arbeit gilt es die Forschungsfelder Behavioral Operations und Scheduling zu analysieren und die Interdependenzen dieser beiden Forschungsfelder zu untersuchen.

Die nachfolgenden Fragen sollen im Laufe dieser Arbeit beantwortet werden.

- Kann Scheduling mithilfe quantitativer Modelle und ohne Berücksichtigung von Behavioral Operations zu guten Ergebnissen führen?
- Welchen Einfluss hat Behavioral Operations auf die Entscheidungsfindung?
- Welche Ergebnisse und Ziele lassen sich für die Zukunft ableiten?

Zu Beginn der Arbeit wird eine wissenschaftliche Verortung von Behavioral Operations vorgenommen. Hierzu werden zunächst die verschiedenen Entwicklungsstufen Operations Management und Operations Research sowie die Notwendigkeit des Forschungsfeldes Behavioral Operations herausgearbeitet. Weiter werden die dem Forschungsfeld zugrunde liegenden Referenzwissenschaften, wie kognitive Psychologie, Sozialpsychologie und Systemdynamik/Systemdenken, sowie elementare Verhaltenskonzepte beschrieben. Das Kapitel endet, indem eine Verbindung zwischen Scheduling und Behavioral Operations hergestellt wird. Dabei steht die Wandlung von klassischem Scheduling hin zu Behavioral Scheduling im Mittelpunkt.

Im weiteren Verlauf der Arbeit wird in die theoretischen Grundlagen von Scheduling eingeführt. Nach Definition der Begriffe werden die notwendigen Modellprämissen abgeleitet und die Zielsetzung des Scheduling dargestellt. Zusätzlich werden mögliche Lösungsansätze der Literatur aufgezeigt und es erfolgt ein Überblick bestehender Scheduling Modelle in der Praxis. Anschließend wird die Problematik, die beim Einsatz quantitativer Scheduling Modelle entsteht, thematisiert.

Zur Verknüpfung der beiden dargestellten Forschungsfelder, wird im Anschluss ein Fallbeispiel zu einem Scheduling-Problem entwickelt. Unter Berücksichtigung der aus der Literatur abgeleiteten Anforderungen und der bewerteten Scheduling Modelle wird für das Fallbeispiel ein angepasster Lösungsansatz modelliert. Hierzu werden zuerst die Rahmenbedingungen festgelegt und anschließend die Parameter und die Variablen für das Modell definiert. Mithilfe der Definitionen wird das mathematische Optimierungsmodell aufgestellt und anschließend in die Programmierungssoftware AIMMS implementiert und gelöst. Das Ergebnis von AIMMS wird anschließend mathematisch formal sowie im Kontext des Entscheidungsfindungsprozesses analysiert und bewertet. Hier stehen vor allem das menschliche Verhalten und der Einfluss von Behavioral Operations im Fokus der Betrachtung.

Die Arbeit schließt mit einer aus den Erkenntnissen gewonnenen Zusammenfassung und einem Fazit der Autorin ab.

Innerhalb der sprachlichen Gestaltung des Textes wird aus Vereinfachungsgründen lediglich die männliche Form verwendet. Die weibliche Form gilt hierbei als eingeschlossen.

2 Behavioral Operations

Dieses Kapitel dient der Erläuterung der theoretischen Grundlagen von Behavioral Operations. Hierzu ist es notwendig zu Beginn in die Thematik des Operations Management einzuführen aus dem das eigenständige wissenschaftliche Forschungsfeld Operations Research hervorgeht. Anschließend wird der Begriff Behavioral Operations definiert, die diesem Bereich zugrunde liegenden, wichtigsten Referenzfelder aufgezeigt und elementare Verhaltenskonzepte der individuellen Entscheidungsfindung dargestellt. Weiter wird eine Verbindung zwischen Behavioral Operations und Scheduling hergestellt und der aktuelle Stand der Forschung dargelegt.

2.1 Wissenschaftliche Einordnung von Behavioral Operations

2.1.1 Entwicklung von Behavioral Operations

Der Begriff des Operations Management (OM) stammt ursprünglich aus dem englischen Sprachgebrauch und wird in Deutschland als Äquivalent für das Management von Produktions- und Dienstleistungsprozessen verwendet. Die Verwendung des englischen Begriffes hat sich jedoch auch in Deutschland durchgesetzt.¹⁰

Vor allem in den USA, aber auch in anderen englischsprachigen Ländern, hat OM schon lange Tradition und wird in der Literatur durch die Definitionen „Operations Management is about how organizations produce goods and services“¹¹ und „Operations Management is defined as the design, operation, and improvement of the system that create and deliver the firm’s primary products and services“¹² beschrieben. Hierbei sind zwei Denkansätze erkennbar. Der erste Ansatz konzentriert sich auf die Produktion von Sach- und Dienstleistungen. Der zweite Denkansatz richtet sich hingegen auf die ganzheitliche Betrachtung aller Aufgaben von der Produktentwicklung über die Herstellung bis hin zur Auslieferung an den Kunden. Hierbei wird keine Trennung der einzelnen Funktionen wie Konstruktion und Entwicklung, Produktion, Qualitätsmanagement, interne und externe Logistik vorgenommen.¹³

Innerhalb einer Unternehmensorganisation ist das OM dem Bereich Operations zugeordnet (Abbildung 1).¹⁴ Neben den externen Faktoren, wie zum Beispiel Absatz und Beschaffung, aber auch Kapitalmarkt und Umwelt, spielen auch interne Faktoren, die im Unternehmen durch das Zusammenspiel verschiedener Einflussgrößen stattfinden, eine entscheidende Rolle im Unternehmensmodell. Zu dem Operations-Bereich zählen die bereits zuvor genannten Funktionen sowie alle Organisationseinheiten, die an der Auftragserfüllung beteiligt sind.¹⁵

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Unternehmensmodell¹⁶

Während die Ursprünge des Forschungsfeldes bis ins Jahr 1776 zurück reichen,¹⁷ nahm vor allem in der Mitte des letzten Jahrhunderts das Interesse an OM zu. Bis zu diesem Zeitpunkt haben sich hauptsächlich Ingenieure mit dem Themenfeld auseinander gesetzt. Später wandten sich auch Mathematiker und Ökonomen den Fragestellungen und Problemen zu und entwickelten anspruchsvolle Lösungsverfahren auf Grundlage mathematischer Methoden um ein optimales Management von Produktions- und Dienstleistungsprozessen zu gewährleisten. Bei dieser Entwicklung entstand das eigenständige wissenschaftliche Forschungsfeld, das als Operations Research (OR) bezeichnet wird.¹⁸ OR beschreibt einen Wissenszweig, der sich mit der Analyse von praxisnahen, komplexen Problemstellungen im Rahmen eines Planungsprozesses zum Zweck der Vorbereitung von möglichst guten Entscheidungen durch die Anwendung mathematischer Methoden beschäftigt.¹⁹

Es entstand eine zunehmende Abhängigkeit des OM von dem OR Bereich, wodurch in den 1970er Jahren eine Krise auf dem Gebiet ausgelöst wurde. Viele der entwickelten normativen Modelle, die Verhalten in Form von Zusammenhängen und zahlenmäßigen Ausprägungen möglichst genau beschreiben, wurden in der Praxis nicht angewandt oder angenommen. Trotz der Erkenntnis dessen und daraus entstandenen Versuchen das Defizit zu beseitigen, blieb die Lücke bestehen. Dabei fehlte es den entwickelten Modellen weder an Raffinesse noch an Komplexität, sondern an Praxisbezug.²⁰ Die anspruchsvollen quantitativen Modelle waren nur schwer verständlich und umsetzbar. Zudem waren sie nicht darauf ausgerichtet praktische Antworten zur realen Entscheidungsunterstützung zu geben.²¹

Auch die im Anschluss eingeführten modernen Entscheidungsunterstützungssysteme wie beispielsweise PPS-Systeme²², die Anwender bei der Produktionsplanung und -steuerung unterstützen, verbesserten zwar die Datenverfügbarkeit, hatten jedoch keinen signifikanten Einfluss auf die Geschäftspraxis.²³ Als Folge dieser industriegetriebenen Entwicklungen fokussierte sich das OM darauf zu erklären warum und wann verschiedene Modelle funktionierten. Während die OR Methodiken zwar als Werkzeuge erhalten blieben, verschob sich der Forschungsschwerpunkt in Richtung praxisnahe Managementproblematiken und strategische Handlungsempfehlungen.²⁴ Eine durchgeführte Untersuchung von individuell getroffenen Entscheidungen zeigte, dass das beobachtete menschliche Verhalten oftmals nicht zu der Prognose von theoretischen Modellen passt. Statt rationalem Handeln nutzen Menschen Heuristiken und nehmen ein Ergebnis, welches nicht unbedingt wertmaximierend ist, in Kauf.²⁵

Folglich musste sich das OM einer anderen Sichtweise stellen, nach der die Rolle des Menschen nicht allein auf rationales Denken und Handeln beschränkt ist, sondern auch durch persönliche, irrationale Ziele geleitet wird. Behavioral Operations hielt damit Einzug in die Welt des OM.²⁶

2.1.2 Begriffsdefinition und bestehende Referenzwissenschaften

Während die Theorie im Bereich OM zu diesem Zeitpunkt ausgereift war,²⁷ stand der theoretische Kern von Behavioral Operations, auch Behavioral Operations Management (BOM) genannt, noch am Anfang und bedurfte weiterer Entwicklungen.²⁸ Die Untersuchung von BOM entwickelte sich zu einem anerkannten Forschungsgebiet, das auf Erkenntnisse zahlreicher Referenzgebiete²⁹ wie Wirtschaftswissenschaften, Psychologie und weitere Sozial- und Verhaltenswissenschaften zurück greift.³⁰ Dieser fachübergreifende Fokus bringt sowohl Herausforderungen als auch Stärken mit sich. Die Resultate daraus eröffnen neue Einblicke, die weder mit rein traditionellen Verfahren aus dem Bereich OR noch aus dem Verhaltensblickwinkel alleine erreicht worden wären.³¹

Für den Begriff BOM gibt es bis heute keine allgemein anerkannte Definition, obwohl in zahlreichen Artikeln Versuche unternommen wurden. Auch wenn sich der Fokus der meisten Artikel traditionell auf die Thematik Lagerhaltung bezieht, umfassen die aktuellen Artikel eine breitere Themenvielfalt, die unter anderem BOM im Qualitätsmanagement und in der Produktentwicklung beleuchten.³² Innerhalb dieser Artikel gaben Autoren ihre qualitative Einschätzung bezüglich des Nutzens des Forschungsfeldes BOM. Dies half jedoch nicht eine endgültige Definition zu bestimmen.³³

Im Rahmen dieser Arbeit wird die Definition von BENDOLY ET AL. (2015) zugrunde gelegt. Diese definieren das Forschungsfeld BOM wie folgt:

„Behavioral Operations explores the interaction of human behaviors and operational systems and processes. Specifically, the study of behavioral operations management has the goal of identifying ways in which human psychology and sociological phenomena impact operational performance, as well as identifying the ways in which operations policies impact such behavior“.³⁴

Nach dieser Aussage stehen zwei Grundgedanken im Mittelpunkt von BOM. Zum einen gilt es Verhalten zu identifizieren, welches von der rationalen und normativen Theorie abweicht um bessere Systeme zu konzipieren, die menschliches Urteilen und Entscheiden beinhalten. Dazu betrachtet das System den Mensch als Variable, um Ausfälle und Fehler in Betriebssystemen sowie soziale, psychologische und kulturelle Leistungsunterschiede erklären zu können. Zum anderen sollen Verhaltens- oder Affektreaktionen in OM Modellen aufgenommen werden, um die Arbeitsergebnisse wie beispielsweise Produktivität und Zufriedenheit zu verbessern.³⁵ BOM soll die Brücke zwischen traditionellen Modellen und den neuen beobachteten Erkenntnissen bilden³⁶ und zielt zudem darauf ab, den Entscheidungsfindungsprozess von Menschen zu verstehen und Maßnahmen zur Verbesserung von Vorgängen in Unternehmen zu generieren.³⁷

BOM und das traditionelle OM teilen die gleichen intellektuellen Ziele wie die Gestaltung, das Management und die Verbesserung von Betriebssystemen und Prozessen. Jedoch sind die Forschungsschwerpunkte verschieden. Im Gegensatz zu BOM wird in der OM Literatur menschliches Verhalten ignoriert oder bestenfalls als Sekundäreffekt betrachtet.³⁸ Die im Bereich des Operations Research entwickelten normativen Modelle vertreten die Annahme, dass Entscheidungen von idealisierten Entscheidungsträgern auf rein rationaler Ebene getroffen werden.³⁹ Deshalb ist es zunächst wichtig, die Annahmen traditioneller OM Modelle zu verstehen. Im Wesentlichen basieren diese Annahmen auf einem Modell der Rationalität, welches in den Bereichen Psychologie und Wirtschaftswissenschaften Anwendung findet und den „rationalen Mann“ als jemanden beschreibt, der

(1) eigennützig handelt und sich mit der Akkumulation von Vermögen befasst;
(2) bewusste, kognitive und vorsätzliche Entscheidungen trifft;
(3) Entscheidungen auf Basis ganzheitlicher Informationen fällt und brauchbare von unbrauchbaren Informationen unterscheiden kann;
(4) optimierend handelt.⁴⁰

Noch spezifischer beschreiben BOUDREAU ET AL. (2003) übliche Verhaltensannahmen in Operations Modellen.⁴¹ Manche dieser Annahmen wirken auf den ersten Blick übertrieben oder sogar absurd. Während einige der darauf basierenden Ergebnisse in der Praxis von Nutzen waren, gab es jedoch auch jene, die weit davon entfernt waren. Dies änderte sich durch die Entstehung des BOM, welches das menschliche Element effektiver in diese Umgebung integrieren und verankern möchte.⁴² Dadurch wurde die Erkenntnis gewonnen, dass Menschen Informationen nur begrenzt sammeln und verarbeiten können. Insbesondere bei komplexen Entscheidungen halten sich menschliche Entscheidungsträger nicht an die elementaren Anforderungen von rationalem Urteilen. TVERSKY und KAHNEMAN haben nachgewiesen, dass diese Anforderungen in systematischer Weise verletzt werden.⁴³ Insbesondere bei Entscheidungen unter Unsicherheit vertrauen Menschen auf vereinfachende Näherungslösungen, sog. Heuristiken, die zwar nützlich sein können, in bestimmten Konstellationen aber zu systematischen, also immer wieder auftretenden, Fehlern führen.⁴⁴ Um das Verhalten von Menschen besser zu beurteilen,⁴⁵ stützt sich die Forschung in BOM auf drei wichtigen Referenzwissenschaften. Dazu gehören die kognitive Psychologie, Sozialpsychologie und Systemdynamik/Systemdenken.⁴⁶ Diese wissenschaftlichen Disziplinen setzen den Menschen und sein Verhalten sowie dessen Urteils- und Entscheidungsfindung in den Mittelpunkt der Untersuchung und werden anschließend betrachtet.

2.1.2.1 Kognitive Psychologie

Die kognitive Psychologie untersucht mentale Prozesse, zu welchen das Verhalten zählt. Dies beinhaltet insbesondere Denken, Entscheiden und Argumentieren. Innerhalb dieser Themen wird ein breites Spektrum von Forschungsbereichen abgedeckt, die u.a. Fragen zu den Funktionsweisen des Gedächtnisses, der Wahrnehmung und der Wissensrepräsentation untersuchen.⁴⁷ Von besonderer Relevanz für BOM sind zum einen Fragen im Zusammenhang mit der beschränkten Rationalität⁴⁸ und zum anderen Erkenntnisse aus Studien zu Urteils- und Entscheidungsfindung.⁴⁹ Hierbei sind für die Forschung solche Bereiche interessant, in denen individuelle Entscheidungen für einen großen Teil der repräsentativen Bevölkerung systematisch von den Vorhersagen der normativen Theorie abweichen. Systematische Abweichungen werden im Allgemeinen in zwei Klassen unterteilt: Heuristiken und Biases. Ein Bias ist ein irrationales Denk- und Entscheidungsmuster, welches den Mensch systematisch davon abhält die eigenen Ziele bestmöglich zu erreichen. Hingegen stellt eine Heuristik eine Faustregel dar, mit der Menschen Entscheidungen treffen. Ein Bias beschreibt also hauptsächlich Abweichungen zwischen Ergebnissen von Entscheidungen, während eine Heuristik hauptsächlich Abweichungen zwischen Entscheidungsprozessen beschreibt. Heuristiken und Biases werden in der kognitiven Psychologie mit verschiedenen Methoden, wie bspw. Umfragen und psychologischen und durch Anreiz angespornten Experimenten identifiziert.⁵⁰

2.1.2.2 Sozialpsychologie

Sozialpsychologie ist die Studie über die Natur und die Gründe menschlichen Verhaltens mit dem Schwerpunkt wie Menschen übereinander denken und in Beziehung zueinander stehen.⁵¹ Es wird versucht die Beziehung zwischen Gedanken, Gruppen und Verhalten mithilfe von drei verschiedenen Wegen zu verstehen.

Erstens wird analysiert, wie die gegenwärtige oder imaginäre Präsenz von einer Person oder mehreren Personen die Gedanken, Gefühle und das Verhalten von Einzelpersonen beeinflusst.⁵² Während Heuristiken und Biases Einfluss auf die Entscheidungsfindung und damit verbundene Maßnahmen haben, werden von Menschen getroffene Entscheidungen von ihrer Motivation⁵³ geleitet und daraus bewusste oder unbewusste Entscheidungen suggeriert. Die Motivation wiederum wird durch die persönlichen Ziele der Menschen, das Feedback, dass sie erhalten, und die Art und Weise, wie sie mit den Menschen in ihrer Umgebung interagieren, bestimmt. Die drei genannten Merkmale Ziele, Feedback und Interdependenz werden im unternehmerischen Kontext von der Arbeitsorganisation beeinflusst.⁵⁴ Die Arbeits- und Organisationspsychologie, welche eine Unterform der Sozialpsychologie darstellt, untersucht, wie Änderungen in technischen Systemen von Unternehmen die Motivation von Individuen beeinflussen kann. Viele Geschäftsmodelle nehmen an, dass das Verhalten von Individuen unabhängig von den Entscheidungsparametern des Modells ist, so z.B. bei Modellen für Fertigungslinien. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Arbeitsgeschwindigkeit des Personals unabhängig von der Größe der Puffer ist.⁵⁵ Dies kann zu Modellen führen, welche die Produktivität bei niedrigen Lagerbeständen unterprognostizieren.⁵⁶

Zweitens untersucht die Sozialpsychologie den Einfluss von individuellem Verhalten, Vorstellungen und Glauben auf das Verhalten von Gruppen. Eine starke Gruppenidentität und das damit assoziierte Gruppendenken ist eine wichtige Basis und kann verhindern, dass Teams durch externe Meinungen beeinflusst werden. Außeneinflüsse haben negative Auswirkungen auf die Entscheidungsfindung. So kann ein Unternehmen durch Meinungen von außerhalb in seiner Harmonie gestört oder verunsichert werden und benötigt verhältnismäßig länger Zeit zum Treffen der Entscheidung.⁵⁷

Drittens versucht die Sozialpsychologie sowohl Gruppen als Verhaltenseinheiten zu verstehen, als auch die Beziehungen und Einflüsse von einer Gruppe auf eine andere. Von Wichtigkeit für BOM sind Themen, die sich auf Gleichheit und Fairness, Vertrauen und Reziprozität beziehen.⁵⁸

Neben der Erforschung von Gruppen ist für die BOM Forschung auch die Arbeit von Organizational Behavior (OB) von Bedeutung.⁵⁹ OB ist ein angewandter Zweig der Psychologie, der versucht, menschliches Verhalten in Organisationen zu verstehen.⁶⁰

2.1.2.3 Systemdynamik / Systemdenken

Die Systemdynamik, welche die dritte wichtige Referenzwissenschaft von BOM darstellt, untersucht die Auswirkungen von Verhaltensregelmäßigkeiten auf Systemebene und entwickelt Möglichkeiten zur Verbesserung der Leistung.⁶¹ Ähnlich konzentriert sich auch das Systemdenken auf die Fähigkeit des Einzelnen sowie die Erfassung und Nutzung der entscheidenden Merkmale solcher Systeme.⁶² Die Literatur betont bezüglich der Systemdynamik die Wichtigkeit der Interaktion und Entwicklung von Systemkomponenten, aber auch wie sie eine strukturierte Form dieser Prozesse zur Verfügung stellen.⁶³ Wissenschaftler des Systemdenkens neigen dazu, diese Auffassung zu unterstützen, da sie darauf hindeutet, dass die Verfügbarkeit von "purposeful holons"⁶⁴ für den Prozess des Systemdenkens von grundlegender Bedeutung ist. Argument dafür ist, dass diese sog. Holons verwendet werden können, um Annahmen zu überprüfen und Handlungsrezepte zu umreißen.⁶⁵

Neben Einblicken in die Analyse von Betriebssystemen kann die Entwicklung umfassender Systemmodelle auch das systematische Verständnis, wie Menschen über ihr Tätigkeitsfeld⁶⁶ sowie die Zusammenarbeit und den Informations- und sozialen Austausch denken, verbessern.⁶⁷ Das Flussdiagramm (in Abbildung 2) zeigt die häufigsten Faktoren und Abhängigkeiten, die in BOM diskutiert werden. Zu beachten ist das Vorhandensein von Rückkopplungen innerhalb dieser Faktoren, sogenannten Dynamiken, die unabhängig von dem betrachteten Betriebskontext oder Thema auftreten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Einheitliche Theorie: Operationales Design, Merkmalsausprägungen, Verhalten und Handeln⁶⁸

Im Schaubild wird operationales Design als Hebel für Manager dargestellt, um die Dynamik beliebiger Systeme - unter Berücksichtigung der entstehenden, kontextabhängigen Zwischenergebnisse wie soziales Klima, Fertigkeiten der Arbeiter und Schwierigkeitsgrade der Arbeit, zu beeinflussen. Die angemessene Verwendung dieser Hebel kann nur mit der Einschätzung der Rolle des menschlichen Verhaltens bestimmt werden. Zu den grundlegenden konzeptionellen Verhaltenstreibern gehören Motivation und Stress, Wahrnehmungen und mentale Modelle sowie die dazugehörigen Biases und Heuristiken, die wiederum das Handeln und die Leistung steuern.⁶⁹ Diese Konzepte, die für das BOM Feld von elementarer Bedeutung sind, werden im nächsten Kapitel ausführlicher beschrieben.

2.1.3 Elementare Verhaltenskonzepte

Im Bereich BOM wurde eine Reihe von Konzepten zur Erklärung der individuellen Entscheidungsfindung angewandt, darunter Motivations- und Stresstheorien, Wahrnehmungen und mentale Modelle, Heuristiken und Biases. Die Konzepte werden nachfolgend detailliert betrachtet, zuvor sollen jedoch die Wechselwirkungen zwischen diesen verdeutlicht werden (in Abbildung 2 in Blau hervorgehoben).

Stress, der durch spezifische äußere Reize ausgelöst wird, kann sich negativ auf die Motivation auswirken. Im Zusammenhang mit Wahrnehmungen und mentalen Modellen wird das kontextuelle Verständnis von Individuen geprägt und führt zu Heuristiken und Biases sowie zur Stärkung von Motivation und Belastungsreaktionen. Biases, die sich aus falsch geformten Denkmodellen ergeben, führen zu systematischen Abweichungen bei der Entscheidungsfindung sowie zu Heuristiken.⁷⁰

2.1.3.1 Motivation und Stress

Motivation treibt Menschen zum Handeln an. Dabei kann zwischen extrinsischer und intrinsischer Motivation unterschieden werden. Extrinsische Motivation entsteht durch Handlungen, die vorgenommen werden, weil sie einen Vorteil versprechen oder einen Nachteil vermeiden (z.B. Geld oder Lob). Intrinsische Motivation beschreibt hingegen das Handeln aus inneren Antrieben (z.B. Selbstverwirklichung).⁷¹ Es ist hervorzuheben, dass extrinsische Motivatoren nicht immer erfolgreich sind, um gewünschte Handlungen zu erzielen. Einige Motivatoren, wie zum Beispiel monetäre Entlohnung, die die Motivation erhöhen sollen, können auch unbeabsichtigt zu einem hohen Grad an Distress führen. Distress bezeichnet im Gegensatz zu Eustress negativen Stress, der belastende Folgen mit sich zieht.

Durch ein besseres Verständnis der Motivation von Beschäftigten und Stress verursachenden Faktoren können betriebliche Systeme so gestaltet werden, dass sie auf realistische Ziele hinweisen und angemessene Belohnungen und Resonanz liefern.⁷² Um effektiv zu sein, sollten die Ziele spezifisch sein, erreichbar und messbar.⁷³ Neben Zielen kann auch Feedback motivierend wirken und den Zusammenhalt der Gruppe fördern.⁷⁴ Feedback allein reicht jedoch meist nicht aus, um die Ergebnisse zu verbessern, wie BOLTON und KATOK (2008) belegen. Die bloße Bereitstellung von Informationen über entgangene Gewinne verbesserte in ihren Experimenten das Entscheidungsverhalten der Probanden nicht.⁷⁵

Darüber hinaus kann regelmäßiges Feedback zur Arbeitsleistung Distress erzeugen.⁷⁶ Das Wechselspiel von Motivation und Stress, das durch eine Vielzahl von Motivatoren und zugrundeliegenden Arbeitsbedingungen hervorgerufen wird, führt zu einem der am häufigsten überprüften Makrophänomene der modernen BOM Forschung.⁷⁷

2.1.3.2 Wahrnehmung und mentale Modelle

Ein mentales Modell oder Schema ist die Abstraktion eines komplexen Konzepts, das sich aus Erfahrungen der Vergangenheit entwickelt hat. Mentale Modelle entwickeln sich durch den Erhalt von relevanten Informationen und die Berücksichtigung dieser im Schema. Im Laufe der Zeit stabilisierte sich das mentale Modell und wurde gegen Veränderungen resistent.⁷⁸ Wege zur Verbesserung oder Änderung von mentalen Modellen sind für die Forschung von erheblicher Bedeutung. Die Schaffung gemeinsamer mentaler Modelle in Organisationen ist maßgeblich, um implizites Wissen zwischen Mitgliedern einer Organisation austauschen zu können, ohne dass Konflikte auftreten.⁷⁹ Dieser Ansatz, welcher auch als kollaboratives Lernen bezeichnet wird, steht im Widerspruch zur defensiven Routine, die sich häufig bei komplizierten Problemen einschleicht.⁸⁰

Die gemeinsame Nutzung mentaler Modelle und ähnliche Denkperspektiven für Systeme können auch negative Auswirkungen haben. Eine zu große Ähnlichkeit kann zu Fehlern und anschließenden Gruppendiskussionen, unzureichenden Heuristiken und ungeeigneten Biases führen. Diese Bedrohung kann ebenso schwerwiegend sein, wie bei nicht übereinstimmenden mentalen Modellen. Deshalb muss ein Kompromiss zwischen gemeinsamen und widersprüchlichen Denkweisen erfolgen. Dieser Mittelweg kann die Risiken reduzieren, die durch individuelle Heuristiken und Biases entstehen. Obwohl die Anwendung von Heuristiken und die Umwandlung von mentalen Modellen in Biases und sicherlich nicht vollständig gestoppt werden kann, kann der effektive Austausch mentaler Modelle dabei helfen, ein besseres Ergebnis zu erzielen.⁸¹

2.1.3.3 Heuristiken und Biases

In der Psychologie sind Heuristiken einfache aber effiziente Regeln, mit denen Menschen Urteile fällen oder Entscheidungen treffen können. Dabei liegt der Fokus lediglich auf einem Aspekt eines komplexen Problems. Auch wenn diese Regeln meist gut anwendbar sind, können sie zu systematischen Abweichungen führen. Die daraus resultierenden Fehler werden als "kognitive Biases" bezeichnet.⁸²

Biases sind sowohl Ergebnisse von mentalen Modellen als auch Mechanismen, durch welche Neuerungen in mentalen Modellen erfolgen können. Wissenschaftler haben ein breites Spektrum an Biases identifiziert, die Entscheidungsaufgaben beeinflussen können.⁸³ Aus diesem Spektrum werden jedoch nur die für BOM wichtigsten drei Biases kurz dargestellt. Ein detaillierterer Blick sowie die Anwendung auf das Fallbeispiel sind in Kapitel 4.4 zu finden.

- Overconfidence Bias oder Vermessenheitsverzerrung: Die Überschätzung des eigenen Könnens und eigener Kompetenzen.⁸⁴
- Confirmation Bias oder Bestätigungsfehler: Die Neigung, Informationen so auszuwählen und zu interpretieren, dass eigene Hypothesen bestätigt oder verstärkt werden.⁸⁵
- Framing Bias oder Einrahmungseffekt: Unterschiedliche Beeinflussung des Verhaltens durch differenzierte Formulierungen einer Botschaft bei gleichem Inhalt.⁸⁶

Biases hängen eng mit der Heuristik, welche ein Individuum bei der Entscheidungsfindung als Unterstützung verwendet, zusammen. Im OM haben sich Heuristiken aufgrund der Komplexität und Informationsanforderungen vieler realer Entscheidungszusammenhänge als unerlässlich erwiesen.⁸⁷

Ein Auszug aus den bekanntesten Heuristiken der BOM Forschung folgt im Anschluss.

Bei der Verfügbarkeitsheuristik orientieren sich Menschen bei der Entscheidungsfindung an leicht abrufbaren Informationen oder Erinnerungen.⁸⁸ Ist ein seltenes Ereignis leicht abrufbar und anschaulich, neigen Menschen dazu die Eintrittswahrscheinlichkeit von diesem Ereignis zu überschätzen.⁸⁹ Beispielsweise ist ein Flugzeugabsturz ein Ereignis mit niedriger Wahrscheinlichkeit, jedoch wird es durch die weit verbreitete und hypersensibilisierte Berichterstattung lebendig und hervorstechend.⁹⁰ Gewöhnliche, aber weltliche Ereignisse, wie z.B. Autounfälle bleiben nur schwer in Erinnerung, so dass ihre Wahrscheinlichkeit eher unterschätzt wird. Diese Heuristik ist einer der Gründe, warum Menschen von einer einzigen, lebendigen Geschichte eher beeinflusst werden als von einer Vielzahl an statistischen Beweisen.⁹¹

Die Anker- oder Verankerungsheuristik hat im aufkommenden Forschungsstrom des BOM eine Schlüsselrolle gespielt und geht auf KAHNEMAN und TVERSKY zurück.⁹² Nach der Ankerheuristik orientieren sich Menschen bei der Entscheidungsfindung an vorhandenen Umgebungsinformationen, sogenannten "Ankern" und werden unbemerkt von diesen beeinflusst. Der "Anker" im Sinne einer beliebigen Information muss in keiner Weise einen rationalen Zusammenhang zur Problemstellung aufweisen. Ein Beispiel zur Verdeutlichung dieser Heuristik ist die Fragestellung, ob es in Afrika durchschnittlich mehr oder weniger als 50 Regentage pro Kalenderjahr gibt. Menschliche Entscheider starten von dem gesetzten Anker, den genannten 50 Regentagen, als Ausgangspunkt bei der Lösungsfindung und passen das endgültige Ergebnis schließlich an.⁹³ Selbst wenn der Ankerwert offensichtlich zufällig oder extrem ist, kann er die Schätzungen beeinflussen. Diese Anpassung an den gesetzten Anker ist oft ungenügend, so dass die Ankerheuristik zu falschen Lösungen führen kann.⁹⁴

Eine weitere Heuristik, die im Rahmen der OM Forschung betrachtet wird, ist die Affektheuristik. Die Affektheuristik ist eine spezielle Urteilsheuristik nach der sich Menschen bei der Urteilsfindung auf ihre Gefühle verlassen. Dabei beziehen Menschen oftmals die eigene Gefühlslage in die Beurteilung mit ein und beeinflussen dadurch das Ergebnis. Je positiver ein Mensch gestimmt ist, desto positiver fallen Urteile aus und umgekehrt.⁹⁵

2.2 Scheduling in Behavioral Operations

Scheduling umfasst die Bereitstellung von Firmenressourcen zu verschiedenen Aufgaben und Tätigkeiten. Hierbei werden u.a. Entscheidungen über Prioritäten, Zeitplanung, Mitarbeitereinsatz und die Zuteilung von Maschinen zu Herstellungsprozessen getroffen.⁹⁶ Gewöhnlich wird der Scheduling Prozess mit Gantt Diagrammen, Versandlisten und Einsatzplänen assoziiert und als komplexes Problem klassifiziert. Selbst bei überschaubaren, kleinen Problemen gibt es eine Vielzahl an auswählbaren Lösungsalternativen. Vor allem Computer stellen dabei ein geeignetes Mittel dar, um mehrere Alternativen in kurzer Zeit auf Anwendbarkeit zu überprüfen.⁹⁷ Seit 1960 wird die Forschung im Bereich Scheduling durch das OR dominiert. Dennoch gilt Scheduling auch als organisatorischer Prozess, bei dem die menschliche Informationsverarbeitung und Entscheidungsfindung eine große Rolle spielen.

Der Faktor Mensch ist dadurch zu einem wesentlichen Bestandteil der Forschung im Scheduling geworden, denn es wird die Auffassung vertreten, dass ein autonomer, ohne durch den Menschen beeinflusster Planungsprozess keinen Erfolg gewährleisten kann. Das Hauptproblem liegt darin, dass bei der Implementierung von PPS-Systemen oder von OR entwickelten Modellen zu viel Wert auf die Generierung von Zeitplänen gelegt wird, anstatt menschliche Faktoren zu berücksichtigen.⁹⁸ Die Kombination aus der Komplexität eines Problems und den Auswirkungen dieser auf die Unternehmensleistung, macht BOM im Bereich Scheduling zu einem bekannten Forschungsthema.⁹⁹ Die Veränderung, die Scheduling durch den Einfluss von BOM erlebt hat, ist in Abbildung 3 dargestellt. Während im oberen Teil der Abbildung die traditionelle, eher abstrakte Sichtweise auf Scheduling dargestellt ist, zeigt der untere Teil, dass durch den Einfluss von BOM eine zunehmende Komplexität in diesem Bereich entstanden ist.

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¹ Vgl. Pinedo (2016), S. 1.

² Vgl. Riezebos et al. (2011), S. 299.

³ Vgl. Tenhiälä (2011), S. 65; Vgl. Jonsson / Mattsson (2003), S.872.

⁴ Vgl. Van Wezel et al. (2015), S. 63.

⁵ Eine systematische Untersuchung ist eine Analyse, bei der das untersuchte Objekt in seine Bestandteile zerlegt wird und diese auf Grundlage von Kriterien erfasst, geordnet und untersucht werden.

⁶ Vgl. Croson et al. (2013), S. 1f.

⁷ Vgl. Van Wezel et al. (2015), S. 58.

⁸ Eine Prozesskette besteht aus mehreren miteinander verbundenen bzw. voneinander abhängigen Prozessen sowie den miteinander wirkenden Unternehmen oder Arbeitssystemen.

⁹ Vgl. Croson et al. (2013), S. 1.

¹⁰ Vgl. Thonemann (2015), S. 20.

¹¹ Vgl. Slack et al. (2010), S. 2.

¹² Vgl. Chase et al. (2007), S. 9.

¹³ Vgl. Grabner (2014), S. 1f.

¹⁴ Vgl. Thonemann (2015), S. 21.

¹⁵ Vgl. Grabner (2014), S. 2f.

¹⁶ In Anlehnung an Grabner (2014), S. 2.

¹⁷ Vgl. Loch / Wu (2007), S. 3f.

¹⁸ Vgl. Reese (2013), S. 3ff.

¹⁹ Vgl. Domschke / Drexl (2010), S.1.

²⁰ Vgl. Bendoly et al. (2015), S. x (Einführung).

²¹ Vgl. Loch / Wu (2007), S. 4f.

²² PPS-System steht für Produktionsplanungs- und Steuerungssystem.

²³ Vgl. Chopra et al. (2004), S. 9.

²⁴ Vgl. Buffa (1980), S. 2.

²⁵ Vgl. Gans / Croson (2008), S. 563.

²⁶ Vgl. Reese (2013), S. 3ff.

²⁷ Vgl. Hämäläinen et al. (2013), S.624.

²⁸ Vgl. Tokar (2010), S. 101.

²⁹ Vgl. Bendoly et al. (2010), S. 434.

³⁰ Vgl. Katsikopoulos / Gigerenzer (2013), S. 3.

³¹ Vgl. Gans / Croson (2008), S. 563.

³² Baker et al. (2017); Bendoly et al. (2006); Croson et al. (2013); Gino / Pisano (2008); Le (2017); Sankaranarayanan et al. (2018); Witt et al. (2017).

³³ Vgl. Erjavec / Trkman (2018), S. 2.

³⁴ Vgl. Bendoly et al. (2015), S. ix (Einführung).

³⁵ Vgl. Eckerd / Bendoly (2015), S. 4.

³⁶ Vgl. Gans / Croson (2008), S. 563.

³⁷ Vgl. Katsikopoulos / Gigerenzer (2013), S. 3.

³⁸ Vgl. Gino / Pisano (2008), S. 679.

³⁹ Vgl. Swamidass (1991), S. 794.

⁴⁰ Vgl. Simon H. A. (1986), S. 210-212.

⁴¹ Vgl. Boudreau et al. (2003), S. 183.

⁴² Vgl. Eckerd / Bendoly (2015), S. 4.

⁴³ Vgl. Tversky / Kahneman (1981), S. 453.

⁴⁴ Vgl. Tversky / Kahneman (1974), S. 1124-1131.

⁴⁵ Vgl. Becker (2015), S. 811.

⁴⁶ Vgl. Eckerd / Bendoly (2015), S. 4f.

⁴⁷ Vgl. Gino / Pisano (2008), S. 680.

⁴⁸ Vgl. Simon (1956), S. 129f. und 138; Vgl. Kahneman (2003), S. 1449.

⁴⁹ Vgl. Gilovich et al. (2002), S. 695f.

⁵⁰ Vgl. Bendoly et al. (2010), S. 436.

⁵¹ Vgl. Aronson et al. (2014), S. 3.

⁵² Vgl. Gino / Pisano (2008), S. 680.

⁵³ Vgl. Bendoly et al. (2010), S. 439-442.

⁵⁴ Vgl. Eckard / Bendoly (2015), S. 6.

⁵⁵ Vgl. Boudreau et al. (2003), S. 188.

⁵⁶ Vgl. Schultz et al. (1998), S. 1595.

⁵⁷ Vgl. Eckard / Bendoly (2015), S. 6.

⁵⁸ Vgl. Gino / Pisano (2008), S. 680.

⁵⁹ Vgl. Thompson (2003), S. 47-50; Vgl. Shapira (1997), S. 3f.

⁶⁰ Vgl. Eckard / Bendoly (2015), S. 6.

⁶¹ Vgl. Bendoly et al. (2010), S. 446.

⁶² Vgl. Senge (2011), S. 17.

⁶³ Vgl. Sterman (2000) S. 4f.

⁶⁴ Darunter versteht man konstruierte, abstrakte Modelle des "Ganzen".

⁶⁵ Vgl. Zexian / Xuhui (2010), S. 154.

⁶⁶ Vgl. Eckerd / Bendoly (2015), S. 7.

⁶⁷ Vgl. Bendoly (2014), S. 1363.

⁶⁸ In Anlehnung an Eckerd / Bendoly (2015), S. 8.

⁶⁹ Vgl. Eckerd / Bendoly (2015), S. 7f.

⁷⁰ Vgl. Eckerd / Bendoly (2015), S. 8.

⁷¹ Vgl. Ryan / Deci (2000), S. 55.

⁷² Vgl. Eckerd / Bendoly (2015), S. 9.

⁷³ Vgl. Bendoly et al. (2010), S. 440.

⁷⁴ Vgl. Schultz et al. (1999), S. 1675.

⁷⁵ Vgl. Bolton / Katok (2008), S. 536.

⁷⁶ Vgl. Bendoly (2013), S. 70.

⁷⁷ Vgl. Eckerd / Bendoly (2015), S. 10.

⁷⁸ Vgl. Rosseau (2001), S. 513.

⁷⁹ Vgl. Senge (1993), S. 14.

⁸⁰ Vgl. Argyris (1991), S. 104.

⁸¹ Vgl. Eckerd / Bendoly (2015), S. 10f.

⁸² Vgl. Lewis (2008), S. 43.

⁸³ Vgl. Eckerd / Bendoly (2015), S. 11.

⁸⁴ Vgl. Park et al. (2011), S. 283; Caringal et al. (2006), S. 186.

⁸⁵ Vgl. Harris (2005), S. 67.

⁸⁶ Vgl. Kahneman / Tversky (1981), S. 456f.

⁸⁷ Vgl. Eckerd / Bendoly (2015), S. 13.

⁸⁸ Vgl. Harris (2005), S. 65.

⁸⁹ Vgl. Morewedge / Todorov (2012), S. 765.

⁹⁰ Vgl. Hendricks / Singhal (2005), S. 35.

⁹¹ Vgl. Plous (1993), S. 123f.

⁹² Vgl. Tversky / Kahneman (1974), S. 1128-1130.

⁹³ Vgl. Thonemann (2015), S. 568.

⁹⁴ Vgl. Mussweiler et al. (2004), S. 189.

⁹⁵ Vgl. Finucane et al. (2000), S. 2.

⁹⁶ Vgl. Pinedo (2016), S. 1.

⁹⁷ Vgl. Gasser et al. (2011), S. 11f.

⁹⁸ Vgl. Wiers / Van Der Schaaf (1997), S. 533.

⁹⁹ Vgl. Van Wezel et al. (2015), S. 56f.