Regelungstheorie und Entscheidungsprozesse, 1972 Ein Beitrag zur Betriebskybernetik Coll. Betriebswirtschaftliche Beiträge zur Organisation und Automation, Vol. 13

Kybernetische Betrachtungen haben seit Ende der 50er Jahre Eingang in die betriebswirtschaftliche und betriebswirtschaftlich-organisatorische Literatur gefunden. Die Darstellungen zu diesem Gebiet erschöpften sich zunächst in terminologischen Aussagen und in Spekulationen über die Anwendbarkeit der Kybernetik und Regelungstheorie auf wirtschafts- und sozialwissen­ schaftliche Problemstellungen. Um tiefer in dieses für die Zukunft bedeut­ same Gebiet einzudringen und um effiziente Forschungsarbeit leisten zu können, bedarf es neuer Impulse. Solche befruchtenden Anstöße gehen in jüngerer Zeit von der Allgemeinen Systemtheorie, der mathematischen Systemtheorie und der modernen Regelungstheorie aus. Die mathematische Systemtheorie und die Regelungstheorie dienten bislang hauptsächlich zur Lösung technischer Fragen. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist es zu prüfen, ob die in der Regelungstheorie gestellten Probleme, die verwendeten Axiome und die Lösungsansätze auf betriebswirtschaftliche Fragestellungen übertragen werden können. Der Verfasser kommt bei der Behandlung dieser wissenschaftstheoretischen Fragestellung, die die Vertreter der Betriebs­ kybernetik größtenteils unbeantwortet lassen, zu der interessanten Aussage, daß trotz der Komplexität betrieblicher Prozesse auch dann das regelungs­ theoretische Konzept für eine Suboptimierung benutzt werden kann, wenn kaum eindeutige Problemformulierungen und geeignete regelungstechnische Lösungsverfahren für den Betriebsprozeß als Ganzes verfügbar sind. In der klassischen Regelungstechnik können nur Wirkungsgrößen stabilisiert wer­ den; durch das moderne Konzept der Regelungstheorie wird es jedoch mög­ lich sein, auch Systemgrößen entsprechend der Zielfunktion zu optimieren. Es wird nachgewiesen, daß regelungstheoretische Probleme und Zielsetzungen betriebswirtschaftlich relevant sind und somit die Regelungstheorie und ihre Verfahren für die Gestaltung betrieblicher Entscheidungsprozesse heran­ gezogen werden können.

0 Einführung in den Themenkreis, wissenschaftliche Einordnung und Begründung der Arbeit.- 0.1 Das Wissenschaftssystem.- 0.2 Die Stellung der Betriebswirtschaftslehre im Wissenschaftssystem.- 0.3 Die Kybernetik und ihre Stellung im Wissenschaftssystem.- 0.4 Der überwiegend verbal beschreibende Charakter vorliegender betriebskybernetischer Arbeiten.- 0.5 Die vorliegende Arbeit als Anwendung quantitativer kybernetischer Denkmodelle und Verfahren zur Gestaltung des Betriebes.- 1 Die formale Gleichartigkeit von Steuerungs- und Regelungsprozessen und betrieblichen Entscheidungsprozessen.- 1.1 Entscheidungsprozesse als Gegenstand der Betriebswirtschaftslehre.- 1.2 Steuerung und Regelung als Gegenstand der Regelungstheorie.- 1.3 Der betriebliche Entscheidungsprozeß als Steuerungs- und Regelungsvorgang.- 2 Die Anwendbarkeit der Modellbildung der Regelungstheorie auf betriebliche Systeme.- 2.1 Arten von Modellen.- 2.2 Die systemtheoretische Modellbildung der Regelungstheorie.- 2.3 Grundcharakteristiken von Systemen.- 2.3.1 Das „relativ isolierte System“.- 2.3.2 Klassifizierung von Systemen nach der Art der ein- und ausgehenden Signale.- 2.3.3 Klassifizierung von Systemen nach der Art der Transformation der Signale.- 2.4 Unstetig wirkende Glieder.- 2.4.1 Glieder mit Zweipunktverhalten und Glieder mit Mehrpunktverhalten.- 2.4.2 Abtastglieder.- 2.4.3 Schalttore.- 2.5 Stetig wirkende Glieder.- 2.5.1 Zeitverhalten und Beharrungsverhalten von Gliedern.- 2.5.2 Linearisierung nichtlinearer Systeme.- 2.5.3 Das Zeitverhalten linearer stetig wirkender Glieder.- 2.5.3.1 Allgemeines.- 2.5.3.2 Das Übergangsverhalten.- 2.5.3.3 Das Zeitverhalten bei stochastischen Eingangssignalen.- 2.5.3.4 Das Verhalten bei sinusförmigen Eingangssignalen.- 2.5.3.5 Grundsätzliches Zeitverhalten.- 2.6 Logische Verknüpfungsglieder und Speicherglieder.- 2.7 Kopplung von Gliedern.- 2.8 Beschreibung von Systemen mittels Zustandsvariablen.- 2.8.1 Das „Konzept des Zustandsraumes“.- 2.8.2 Beispiele für die Beschreibbarkeit betrieblic.her Systeme mittels Zustandsgleichungen.- 2.8.3 Systeme mit endlicher Zahl von Zuständen, insbesondere Markov-Systeme.- 2.9 Die Beschreibung von Systemen mittels algorithmischer Sprachen.- 2.10 Ergebnis.- 3 Die Relevanz der Grundprobleme und -konzepte der Regelungstheorie für die Gestaltung betrieblicher Entscheidungsprozesse.- 3.1 Die Grundprobleme der Regelungstheorie.- 3.2 Die Relevanz der Grundprobleme der Regelungstheorie für die Gestaltung betrieblicher Entscheidungsprozesse.- 3.3 Die Grundkonzepte der Regelungstheorie.- 3.4 Die Relevanz der Grundkonzepte der Regelungstheorie für die Gestaltung betrieblicher Entscheidungsprozesse.- 4 Ergebnis der methodologischen Prüfung der Anwendbarkeit der Regelungstheorie zur Gestaltung betrieblicher Entscheidungsprozesse.- 5 Kurze Einführung in einige mathematische Verfahren der Regelungstheorie.- 5.1 Die Laplace-Transformation.- 5.2 Die z-Transformation.- 5.3 Die modifizierte z-Transformation.- 5.4 Grundzüge des Dynamischen Programmierens (dynamic programming).- 6 Anwendung des klassischen Konzeptes der Regelungstheorie zur Gestaltung betrieblicher Entscheidungsprozesse.- 6.1 Beispiele aus der Literatur.- 6.2 Beschreibung eines einfachen betrieblichen Systems zur Anpassung der Produktion an den Absatz mittels eines RegelungsEntscheidungsprozesses.- 6.3 Analyse des Verhaltens des Systems.- 6.4 Diskussion des Verhaltens des Systems.- 6.5 Analyse der Stabilität des Systems.- 6.6 Möglichkeiten zur Verbesserung des Verhaltens durch Erweiterung des Entscheidungsprozesses.- 7 Gestaltung eines betrieblichen Entscheidungsprozesses entsprechend dem „modernen“ Konzept der Regelungstheorie.- 8 Schluß.- Anhang: Programm mit Ergebnisausdruck zur optimalen Lenkung eines einfachen Produktions-Lagerhaltungssystems.