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Prof. Dr. H. - H. SchröderLehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Aachen
9 Prognosemethoden Folie 1Strategisches TIM WS 2006/07
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
Prof. Dr. H. - H. SchröderLehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Aachen
9 Prognosemethoden Folie 2Strategisches TIM WS 2006/07
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.
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9 Prognosemethoden Folie 3Strategisches TIM WS 2006/07
Ansatzpunkt 1: Verlängerung des Planungszeitraums durch Verbesse-rung der Prognosequalität mittels Berücksichtigung schwacher Signale
Positive Abweichungen
Negative Abweichungen
+
-
0 t
tolerablePrognose-
Abweichun- gen
Planungs- und Handlungszeitraum mitFrühinformationen
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
Prof. Dr. H. - H. SchröderLehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Aachen
9 Prognosemethoden Folie 4Strategisches TIM WS 2006/07
Ansatzpunkt 2: Verlängerung des Handungszeitraums durch Berücksichtigung „weicher“ Maßnahmen für „weiche“ Informationen
Negative Abweichungen
+
-
0 t
Prognoseabwei-chungen ohne
Frühinformations-system
Positive Abweichungen
ZusätzlicherHandlungs-spielraum
Für „weiche“ Maßnahmen
tolerable Prognose-
abweichungen
Für „weiche“ Maßnahmen
tolerable Prognose-
abweichungen
Handlungszeitraum mit „weichen“ Maßnahmen
Handlungszeitraum ohne „weiche“ Maßnahmen
tolerablePrognose-
Abweichun- gen im Aus-gangszustand
Prof. Dr. H. - H. SchröderLehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Aachen
9 Prognosemethoden Folie 5Strategisches TIM WS 2006/07
Verknüpfung der beiden Ansatzpunkte
Positive Abweichungen
Negative Abweichungen
+
-
0 t
Handlungszeitraum ohne Frühinformationen
tolerablePrognose-
Abweichun- gen bei her-kömmlicher
Planung
Prognoseabwei-chungen mit Früh-informationssystem
Planungs- und Handlungszeitraum mitFrühinformationen
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
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9 Prognosemethoden Folie 6Strategisches TIM WS 2006/07
Theorie der schwachen SignaleB-50
Wis
sen
sbas
is(1) Gefühl, dass Diskontinuität (en) bevorstehen
(4) Reaktionsmöglichkeiten bekannt
(3) Art der Bedrohungen sowie Art, Bedeutung, Zeitpunktder Wirkung bekannt
(2) Quelle der Diskontinuität identifiziert
(5) Reaktionsergebnisse bekannt
Str
ateg
isch
e R
eakt
ion
en
Gefahren-quellenbekannt
Gefahrbekannt
Reaktions-möglichkeit
bekannt
Reaktions-ergebnisbekannt
Grad der IgnoranzGefühlder 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
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9 Prognosemethoden Folie 7Strategisches TIM WS 2006/07
Generische Maßnahmen des Diskontinuitäten-Managements
Beobachtung(‘‘Awareness‘‘)
Aktion(‘‘Direct Response‘‘)
FlexibilitätIn
tern
/
Insy
stem
-ori
enti
ert
Ext
ern
/
Um
syst
em-o
rien
tier
t ‘‘Environmental-Awareness‘‘ ‘‘External Flexibility‘‘ ‘‘External 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 knappeRessourcen
- Diversifizierung der bedrohten Technologie
- Abbau des Engagements in bedrohten Bereichen
- Rückzug aus bedrohten Märkten
‘‘Self-Awareness‘‘ ‘‘Internal Flexibility‘‘ ‘‘Internal 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 Bedrohungenkreative ProblembewältigungRisikoeinstellung‘‘un‘‘-routiniertes Verhalten
• - system-/strukturorientiert: flex. strat. PlanungAntiz. von Bedrohungen/ChancenReagibilität auf außergewöhnliche ProblemeReaktionsgeschwindigkeitVerbess. ‘‘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
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9 Prognosemethoden Folie 8Strategisches TIM WS 2006/07
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“)
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9 Prognosemethoden Folie 9Strategisches TIM WS 2006/07
Analyse der Auswirkungen von Diskontinuitäten („Opportunity Vulnerability Analysis“)
Land-maschinen
40% "Versteppung" bisher landwirtschaftlich genutzter Flächen
Eintritt in 10-20 J.
Eintrittswahrscheinlichkeit: 40 %
Risiko: Umsatzeinbußen: 10-30 %
Zunahme des Pro-tektionismus in den Wirtschaftsblöcken
Eintritt in 3-5 J.
Eintrittswahrscheinlichkeit: 40 %
Risiko: Umsatzeinbußen: 30-50 %
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: 10-20 %
Zeitraum: 1-2 Jahre
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9 Prognosemethoden Folie 10Strategisches TIM WS 2006/07
Diskontinuitätenbewertung mit Hilfe der Chancen-Risiken-Matrix
+
-
Chancen
Risiken
t
Diskontinuität B :Chance
Diskontinuität C:Chance/Risiko
NormaldauerVermutliche
Erfolgs-wirkungen
Diskontinuität A:Risiko
Zeitfenster für Eintrittszeitpunkt
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9 Prognosemethoden Folie 11Strategisches TIM WS 2006/07
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
hoch
hoch
Bedeutung für Erfolg der Strategie
0% 100%
0% 100%
0% 100%
0% 100%
0% 100%
0% 100%
Handlungsbereit- schaft internHandlungsbereit- schaft extern
Beobachtung der UmweltBeobachtung des UnternehmensInterner Flexi- bilitätsaufbauExterner Flexi- bilitätsaufbau
Adäquanz des derzeitigen VorbereitungsgradesReaktion
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9 Prognosemethoden Folie 12Strategisches TIM WS 2006/07
„Crash“-Dauer Normaldauer
„Crash“-Dauer Normaldauer
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 Chanceauf Grund der Diskontinuität C
„Crash“-Dauer
Frühestmöglicher Zeitpunkt für die Wirksamkeit der Bewältigungsstrategie
Normaldauer
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9 Prognosemethoden Folie 13Strategisches TIM WS 2006/07
Ablauf des „Strategic Issue Management“
ExterneÜberwachung
Gegenwärtige‘‘strategic issues‘‘
Implementierung
Programme u. Budgets
Ana
lyse
des
Vor
bere
itung
sgra
des
Aktive ‘‘Issues‘‘
Kosten-Wirksam-keitsanalyse
Cha
ncen
– R
isik
en -
Ana
lyse
InterneBewertung
Intensität und Prioritätder Reaktionen
Zuweisung vonPrioritäten
Auswahl von Maßnahmen
B-52
Quelle: Managing Surprise ... (Die Bewältigung von Überraschungen ...), in: zfbf 28 (1976), S. 147
Ergebnis-Rückkopp-
lungStrategische RückkopplungStrategische Rückkopplung
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9 Prognosemethoden Folie 14Strategisches TIM WS 2006/07
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
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9 Prognosemethoden Folie 15Strategisches TIM WS 2006/07
Typologie von Frühinformationssystemen
Führungsansatz/Einsatzgebiet
operativ strategisch
Historische Ent-wicklungsstufe
1. Generation:kennzahlen- undhochrechnungsorientiert
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
eigenorientiert fremdorientiert
Trägerschaft/Nutzung
betrieblich überbetrieblichzwischenbetrieblich
OrganisatorischerBezugsbereich
gesamtunternehmensbezogen bereichsbezogen
Phänomen-bereich
mono-phänomen-orientiert
nicht-phänomen-orientiert
multi-phänomen-orientiert
DV-Unter-stützung
voll gar nichtteilweise
InstitutionellerBezug
gesamtwirtschaftlich einzelwirtschaftlich
2
4
1
2
3
4
5
6
10
9
7
8
1
3
5
6
10
9
7
8
generierende Variable
kein Differenzierungspotential
stark ausgeprägt
mittel ausgeprägt
B-53a
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9 Prognosemethoden Folie 16Strategisches TIM WS 2006/07
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
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
Strategische Früh-informationssystemeProzessmodell
Outcome• Reflexibilität des
Systems
• Konsequenzen
• Schnittstellen
Throughput• Durchführung
• Instrumente
Output
Input• Charakteristika der
Information
• Fähigkeit der Beteiligten
B-53b
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9 Prognosemethoden Folie 17Strategisches TIM WS 2006/07
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 aufbevorstehende Diskontinuitäten hin-
deuten, und von Drittvariablen zwecksKompensation der Selektivität der Planung
,,fest verkoppelte‘‘ Ergänzung derperiodisch durchgeführten traditionellenstrategischen Planung durch Initiierungfallweiser strategischer Planungen und,,weicher‘‘ (handlungsermöglichender
und –vorbereitender) Maßnahmen
Identifikation von Risikenund Chancen mit grobem
zeitlichen Vorlauf
Ausgewählte unternehmens-in- und –externe Sachverhalte
mittel-langfristig
periodische/ kontinuierlicheDurchführung mit diskreter
Ergebnisweitergabe
Indikatoren- und Muster-analysen
quantitative und quantifiziertequalitative Daten
,,stand alone‘‘- Ergänzung zumPlanungssystem
Im Prinzip indirekte Erfassung zukünftigerEntwicklungen und Ereignisse mithilfe
verzögerter Variablen(,,lagged variables‘‘)
Identifikation von Risiken
(primär)unternehmensinterne
Sachverhalte
kurzfristig
Periodische/ kontinuierlicheDurchführung und Ergebnisweitergabe
Extrapolation liquiditäts- und ergebnisorientierte
Planungsrechnungen
,,harte‘‘ , quantitative Daten
Im Kern ,,feedforward‘‘ – Kontrollen aufder Basis von Prognosen kontinuierlicher
Trendentwicklungen
Eingebetteter Bestandteil der operativen Planung
Frühinformationssysteme
1. Generation(Frühwarnsysteme)
2. Generation(Früherkennungssysteme)
3. Generation(Frühaufklärungssysteme)
Zie
leB
eob
ach
-tu
ng
s-fo
kus
Zei
th
ori
z-o
nt
Per
iod
-iz
ität
Met
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en-
char
akte
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is z
uP
lan
un
gS
pez
ifis
che
Mer
kmal
e
B-53c
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9 Prognosemethoden Folie 18Strategisches TIM WS 2006/07
Der Prozess der (strategischen) Frühinformation
Prognoseder zukünftigen
Entwicklung
Abgrenzungrelevanter
Beobachtungs-bereiche
Beobachtung desrelevanten Umfelds
Diagnosebeobachteter
Umfeld-verände-rungen
Informations-integration
Evaluation deridentifizierten Um-feldveränderungen
Strategische Technologie- und Innovationsplanung
B-54a
Prof. Dr. H. - H. SchröderLehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Aachen
9 Prognosemethoden Folie 19Strategisches TIM WS 2006/07
Basisaktivitäten einer strategischen Frühaufklärung nach Krystek/Müller-Stewens
Abtasten nach (schwachen)Signalen außerhalb der ‘‘Domänedes Unternehmens‘‘ ohne festen
Themenbezug
Abtasten nach (schwachen)Signalen innerhalb der ‘‘Domänedes Unternehmens‘‘ ohne festen
Themenbezug
Abtasten nach (schwachen)Signalen außerhalb der ‘‘Domänedes Unternehmens‘‘ mit festem
Themenbezug
Abtasten nach (schwachen)Signalen innerhalb der ‘‘Domäne‘‘
des Unternehmens‘‘ mit festemThemenbezug
Beobachtung und vertiefende Suchenach Informationen außerhalb
der ‘‘Domäne des Unternehmens‘‘mit speziellem Themenbezug eines
bereits identifizierten Signals
Beobachtung und vertiefende Suchenach Informationen innerhalb
der ‘‘Domäne des Unternehmens‘‘mit speziellem Themenbezug eines
bereits identifizierten Signals
Scan-ning
Moni-toring
Ungerichtete Suche Gerichtete Suche
Infor-mal
For-mal
B-54c
Prof. Dr. H. - H. SchröderLehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Aachen
9 Prognosemethoden Folie 20Strategisches TIM WS 2006/07
Schritte bei der Gestaltung von Frühaufklärungssystemen
Unternehmens- undUmfeld-Analyse
Fokussierungder FA auf Unternehmens-bedürfnisse
Auswahl derfür das UnternehmenrelevantenSuchfelder
Suchfeld-strukturierungInformations-bedarfsanalyseBestimmung unternehmens-
interner/-externer Informations-quellen und -lieferanten
Gestaltungder Informations-einspeisung-filterung-verdichtung
Einrichtung dernotwendigenGremien
Integration derErkenntnisse in diestrategische Planung
Die Konzeption, Implementierung und Umsetzung einer Frühaufklärung (FA)vollzieht sich in acht Schritten
B-55a
Prof. Dr. H. - H. SchröderLehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Aachen
9 Prognosemethoden Folie 21Strategisches TIM WS 2006/07
Der Nutzen von (strategischen) Frühinformationssystemen
Gestaltung desstrategischen
Planungssystems
Gestaltung desstrategischen
Planungssystems
Gestaltung des strategischenTechnologie- Frühinformationssystem
Nutzen strategischer Technologie-FrühinformationssystemeNutzen strategischer Technologie-Frühinformationssysteme
Ko
mp
o-
ne
nte
n
Ko
mp
o-
ne
nte
nK
rite
rie
nK
rite
rie
nB
es
tim
-m
un
gs
-g
rös
se
n
Be
sti
m-
mu
ng
s-
grö
ss
en
Qualität der bereit-gestellten Frühinformationen
Qualität der bereit-gestellten Frühinformationen
Qualität der Informations-integration
Qualität der Informations-integration
Reagibilität (‘responsiveness‘) des Planungssystems
Reagibilität (‘responsiveness‘) des Planungssystems
Sachlicher Problembezug(Relevanz)
Sachlicher Problembezug(Relevanz)
Zeitliche Eignung (Alter, Aktualität, Frühzeitigkeit, Zeitbezug)
Zeitliche Eignung (Alter, Aktualität, Frühzeitigkeit, Zeitbezug)
Aussagegehalt (Detailliertheit, Präzision, Klarheit, Bestimmtheit)
Aussagegehalt (Detailliertheit, Präzision, Klarheit, Bestimmtheit)
Empirische Wahrheit (Sicherheit, Zu-verlässigkeit, Prüfbarkeit, Bestätigung)
Empirische Wahrheit (Sicherheit, Zu-verlässigkeit, Prüfbarkeit, Bestätigung)
Verwendungsfähigkeit (Zugänglichkeit,Verfügbarkeit)
Verwendungsfähigkeit (Zugänglichkeit,Verfügbarkeit)
Vollständigkeit (Menge, Aspekte) Vollständigkeit (Menge, Aspekte)
Benutzergerechtigkeit (Informations-form, -dichte und –detaillierung)
Benutzergerechtigkeit (Informations-form, -dichte und –detaillierung)
Benutzerselektivität(Aufgabe, Rang)
Benutzerselektivität(Aufgabe, Rang)
Sensitivität gegenüber Frühinforma-tionen
Sensitivität gegenüber Frühinforma-tionen
Verfügbarkeit entsprechender (Re-)Aktionen
Verfügbarkeit entsprechender (Re-)Aktionen
B-55c
Prof. Dr. H. - H. SchröderLehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Aachen
9 Prognosemethoden Folie 22Strategisches TIM WS 2006/07
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
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9 Prognosemethoden Folie 23Strategisches TIM WS 2006/07
Techniken für technologische Vorhersagen
Mechanismen der technischen Entwicklung
Autonome Induktion Bedarfsinduktion
Methoden für bedarfsorientierte
Vorhersagen
Relevanz-baum-
methode
Unte
rstützende T
echniken
Cross-Im
pact-,C
ross-Support-A
nalyse
nD
elphi-M
ethode
B-56
Methoden fürpotentialorientierte
Vorhersagen
(Einfache) Regressionsanalysen
KomplexeModelle
Szenario-technik
Kreativitäts-techniken
Zeitreihen-analysen
Andere Regres-sionsanalysen
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9 Prognosemethoden Folie 24Strategisches TIM WS 2006/07
Trendextrapolation von Makrotechnologien als Hüllkurve der Trendkurven von Mikrotechnologien (Teilchenbeschleunigung)
1935 1940 1945 1950 1955 19601930
1
10
1 000
10 000
100 000
100
Energie desBeschleunigers
(MeV)
Gleichstrom-Generator
Elektrostatischer (Van de Graaff-)Generator
Zyklotron
Linearbeschleuniger für Protonen
Betatron
Linearbeschleuniger für Elektronen
Synchrozyklotron
Elektronen-Synchroton
Synchroton mit alternierendenFeldgradienten
Protonen-Synchroton
Energie von Teilchen-beschleunigern aller Art
B-57
Hüllkurve
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9 Prognosemethoden Folie 25Strategisches TIM WS 2006/07
Direkte Trendextrapolation einer Makrotechnologie (Beleuchtungstechnologie)
1850 1900 1950 1990
1
10
100
1000
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
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9 Prognosemethoden Folie 26Strategisches TIM WS 2006/07
Beispiel zum ‘‘ Contextual Mapping‘‘ (Entwicklung der Hochvakuumtechnologie)
10-7 10-9 10-11 10-13 10-15
1950er 1960er 1970er
Druck(in Torr)
Ze
itP
ara
me
ter
MechanischePumpe
Diffusions-pumpe
Ionen-pumpe
Tieftempera-turpumpe
InterplanetareUmgebung
Mik
ro-
tech
no
log
ien
Massenspektrometer(Omegatron)
Elastomere Dicht-stoffe, He-undurch-
lässiges Gas
Ionsia-tionsmano-
meter
Massen-spektrum-
Vermessung
Tief-temperatur-technologie
Raumflüge
Un
ters
tütz
en
de
Te
chn
llog
ien
B-59
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9 Prognosemethoden Folie 27Strategisches TIM WS 2006/07
Beispiel für die Relevanzbaumanalyse
Niveau 1:GebrauchsorientierteZielsetzungen
Den städtischen Wohnungs-bedarf befriedigen
Bestehende Gebäuderenovieren
Neue Gebäude bauen
Neue Baumaterialienfür herkömmliche
Bauweisen entwickeln
Neue Baumaterialienfür neue Bauweisen
entwickeln
Niveau 5:MetallurgischeZielsetzungenNiveau 6:Zielsetzungen für dieGrundlagenforschung
Entwicklungvon V O-Zusätzen
Entwicklung von Nb O –Zusätzen
Verwendungvon Vanadium-
Verstärkung
Niveau 4:WerkstofftechnischeZielsetzungen
Das Zusammen-fügen verbessern
Kontrolle derDispersion
Entwicklung neuerhalbzugerichteterGestaltelemente
Entwicklungneuer Zusam.-fügemethoden
Herabsetzung d. Kohlenstoff-
gehaltes
Kontrolle derKorngröße
Verwendungvon VSi
Niveau 3:LeistungsorientierteZielsetzungen
Reduzierung derMaterialkosten
Reduzierung der unmittelbarenHerstellungs- (Zubereitungs-)
Kosten auf der Baustelle
Reduzierung desGewichts
Bessere Anpassungan die Architektur-
entwürfe
Niveau 2:WerkstofforientierteZielsetzungen
Entwicklungen von Nicht-Eisen-Legierungen
Entwicklung neuerStahlsohlen
Entwicklungen nicht-metall. Baustoffe
Entwicklung kombinierterWerkstoffe (Baustoffe)
B-60
Prof. Dr. H. - H. SchröderLehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Aachen
9 Prognosemethoden Folie 28Strategisches TIM WS 2006/07
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
Prof. Dr. H. - H. SchröderLehrstuhl Technologie- und Innovationsmanagement Aachen
9 Prognosemethoden Folie 29Strategisches TIM WS 2006/07
Das Trichtermodell
t
Deskriptor A
Deskriptor B
Trendszenario
Positives Extremszenario
Negatives Extremszenario
Gegenmaß-nahme
t*
Störereignis
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9 Prognosemethoden Folie 30Strategisches TIM WS 2006/07
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
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9 Prognosemethoden Folie 31Strategisches TIM WS 2006/07
Der Ablauf von Szenario-Analysen
Analyse (Einzel-)Prognosen Synthese/Konklusion
Definition und Ana-lyse des Unter-suchungsfeldes
Analyse des Umfeldes
Generierungvon Szenarien
Ableitung der Konse-quenzen für das
Untersuchungsfeld
Prognose derUmfeld-
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
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9 Prognosemethoden Folie 32Strategisches TIM WS 2006/07
Das 4-Ebenen-Modell für die Entwicklung von Szenarien von Battelle
Ebene 1Ebene 1
Bearbei-tung des konkretenProblems
Strukturierung und Definitiondes Untersuchungsfeldes
Strukturierung und Definitiondes Untersuchungsfeldes
• Aufgabendefinition
• Identifikation von Strukturmerkmalen undProblemfeldern
• Ermittlung von Deskriptoren und Gestaltungs-parametern
• Erfassung des Ist-Zustandes von Deskriptorenund Parametern
B-62
Ebene 2Ebene 2
Problem-feldanalyse
Identifizierung und Strukturierung der wichtigsten Umfelder
Identifizierung und Strukturierung der wichtigsten Umfelder
• Ermittlung einzelner Einflussfaktoren
• Ermittlung der Beziehungen zwischen den Ein- flussfaktoren
• Bildung von Einflussfaktorenbündeln
Ebene 3Ebene 3
Zukunfts-projek-tionen
Ermittlung der Entwicklungstendenzen undkritischer Deskriptoren für die Umfelder
Ermittlung der Entwicklungstendenzen undkritischer Deskriptoren für die Umfelder
• Ermittlung von Umfeld-Deskriptoren
• Erfassung des Ist-Zustandes und Prognose derUmfeld-Deskriptoren
• Ermittlung kritischer Umfeld-Deskriptoren
Ebene 4Ebene 4 Bildung und Auswahl alternativer Annahmebündel
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
Ausarbeiten von Szenarien bzw. Ableiten von Konsequenzen für das Untersuchungsfeld
• Ableitung von Gestaltungsempfehlungen beikonkreten Aufgaben
• Ableitung von Szenarien für das Untersuchungs-feld bei ‘‘Orientierungs‘‘-Aufgaben
Konzipieren von MaßnahmenKonzipieren von Maßnahmen
• Formulierung einzelner Maßnahmen
• Bildung von Maßnahmenprogrammen
Interpretation der ausgewähltenAnnahmebündel
Interpretation der ausgewähltenAnnahmebündel
• Hinzufügen unkritischer Deskriptoren
• Verbale Darstellung
• Auswahl von 2-3 Deskriptorenbündeln
Geschka, H
. – Ham
mer, R
.: Die S
zenariotechnik in der strategischen Unternehm
ensplanung, in: Hahn, D
. – Taylor, B
. (H
rsg.): Strategische U
nternehmungsplanung – S
trategische Unternehm
ungsführung, 5. Aufl., H
eidelberg 1990, S. 318
ff.
Wirkungsanalyse signifikanter StörungenWirkungsanalyse signifikanter Störungen
• Ermittlung potentieller Störereignisse
• Auswahl von Störereignissen
• Untersuchung der Auswirkungen von Störer-eignissen
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9 Prognosemethoden Folie 33Strategisches TIM WS 2006/07
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
Met
ho
dik
Urs
pru
ng
Bei
sp
iele
Arbeitstechniken zurStrukturierung 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
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9 Prognosemethoden Folie 34Strategisches TIM WS 2006/07
Prozess und Methoden der Szenariotechnik
Problemdefinition
Beschreibung desProblemfeldes
Beschreibung desProblemfeldes
Gesamtes Unter-suchungsfeld
Auswahl von Prämissen über vorausschaubare
Entwicklungen
Erstellung vonPräsenzarien
Entwicklung vonEntscheidungskriterien
Identifikation über-raschender Ent-
wicklungen
Erstellung derSzenarien
Pro
gn
ose
An
alys
eS
yn-
thes
e
Methode
Schritt
Methodenklasse
Ph
ase
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
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9 Prognosemethoden Folie 35Strategisches TIM WS 2006/07
Ablaufschema zur Delphi-Methode
ja
ja
Bee
nd
igu
ng
des
Ver
fah
ren
s
Relevante EreignisseProblembereich
HinreichendeÜbereinstimmung?
1. Vorhersage(der Eintrittszeitpunkte
oder –warscheinlichkeiten)
Beschreibung der relevantenEreignisse
Stufe Input Output
0
1
2
34..
n
B-64
nein
i-te Vorhersage+ Angabe von Gründen für
Beibehaltung extremerVorhersagen
HinreichendeÜbereinstimmung?
Ereignisse mit Mittelwertenund Streuungen der Vorher-sagen in Stufe i-1+Gründefür extreme Vorhersagen
in Stufe i-1ja
neinNoch Raum für
Revisionen?
nein
ja
nein
2. Vorhersage+ Angabe von Gründen für
extreme Vorhersagen
Ereignisse mit Mittelwertenund Streuungen der Vorher-
sagen in Stufe 1
HinreichendeÜbereinstimmung?
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9 Prognosemethoden Folie 36Strategisches TIM WS 2006/07
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
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9 Prognosemethoden Folie 37Strategisches TIM WS 2006/07
Auszug aus einer „Cross Impact“-Matrix
Deskriptor(ausprägung) Entwicklung des Bruttosozialproduktes Entwicklung der nationalen F&E-AusgabenDeskriptor(ausprägung) ++ + o - -- ++ + o - --
Starkes Wachstum (++) + 0,7 + 0,6 + 0,3 - 0,2 -0,5
Mäßiges Wachstum (+) + 0,2 + 0,4 + 0,1 - 0,4 - 0,7
Stagnation (o) + 0,1 + 0,3 + 0,5 - 0,2 - 0,6
Mäßiger Rückgang (-) - 0,1 + 0,1 + 0,7 + 0,5 + 0,4
Starker Rückgang (--) - 0,8 - 0,6 - 0,3 + 0,9 + 0,6
Starkes Wachstum (++) + 0,9 + 0,1 - 0,4 - 0,7 - 0,9
Mäßiges Wachstum (+) + 0,4 + 0,6 + 0,3 - 0,2 - 0,7
Stagnation (o) - 0,3 - 0,2 + 0,2 + 0,4 + 0,5
Mäßiger Rückgang (-) - 0,6 - 0,5 - 0,2 + 0,7 + 0,5
Starker Rückgang (--) - 0,9 - 0,8 - 0,6 + 0,8 + 0,9Ent
wic
klun
g de
r na
tiona
len
F&E
-A
usga
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Ent
wic
klun
g de
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sozi
al-
prod
ukte
s
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9 Prognosemethoden Folie 38Strategisches TIM WS 2006/07
Synopsis der Prognosemethoden
Kriterium Merkmale
Prognoseziel
Prognose-zweck
Theoretische Basis
Prognose-gegenstand
Prognose-inhalt
Dauer derVorlaufzeit
Vorhersage möglicherSachverhalte
Vorhersage tatsächlicherSachverhalte
Lagerprognose
Wirkungsprognose
‘‘push‘‘ (AutonomeInduktion)
‘‘pull‘‘ (Bedarfsinduktion)
Stetige Entwicklungen
Sprunghafte Ent-wicklungen (Brücken)
Qualitative Inhalts-prognose
Quantitative Parameter-prognose
Kurz
Mittel
Lang
Zeitreihen- undRegressions-
analysen
Relevanzbaum-analysen
IrrelevanteDifferenzierung
Szenario-analysen
TechnologischeFrühinforma-tionssysteme
IrrelevanteDifferenzierung
B-66
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9 Prognosemethoden Folie 39Strategisches TIM WS 2006/07
Vergleichende Bewertung der Methoden für TechnologieprognosenB-65aI
Anforderungen
Verfahren
TheoretischeFundierung
System-charakter
Überprüfbar- Reproduzier-keit barkeit der Vorhersagen
Verarbeitungaller relevan-
ten Daten
Kosten-günstigkeit
Präzision RechtzeitigkeitInhaltlich zeitlich
Fristenent-sprechung
Bemerkung
Zeitreihenanalysen gering (Ursa-che-Wirkungs-Beziehungennicht direkt er-
faßt)
Allenfalls impli-zit
möglich möglich nur mit Zusatz-verfahren (z.B.Trebn-Impact-
Analyse) möglich
unterschiedlich(abhängig vonSchwierigkeitder Datenbe-
schaffung)
i.a.charak-teristischeKenngrö-
ßen
in Grenzenvariabel
(abh. von vorhandenen
Daten)
bedingt erfüll-bar (ExistenzhinreichenderVergangen-heitsdaten
nötig)
nicht immermöglich
Einbringung vonzusätzlichem
Expertenwissenmittels Dialog-
verfahren möglich
Szenarien dito nur im Einzel-fall zu beurteilen
gut (wegen expliziter Angabeder Prämissen)
nur z.T. (wegenkreativer
Komponente)
möglich, abervon Verfahrennicht gewähr-
leistet
unterschiedlich(abh.von Unter-
suchungsumfangund -tiefe
variabel variabel i.a. erfüllbar grundsätz-lich
möglich
Falsifizierungsim-mun, wenn nur
mögliche Zukunf-ten vorhergesagt
werden
Expertenbe-fragungen
EinstufigeBefragungen
Delphi-Methode
Regressionsanalysen
Substitutionsanalysen
Analogschlüsse
unbestimmt(Experten
überlassen)
dito
unterschiedlich(abhängig von
Weite der Frau-gestellung undVorgehen der
Experten)Berücksichti-
gung beliebigerEreignisse
möglich, aberVernachlässi-
gung von Inter-dependenzen
unterschiedlich(abhängig von berücksichtig-ten Variabeln
und deren Verknüpfung
unterschiedlich(abhängig von Abbildungsum-fang und Kom-
plexität desModells
dito dito
nur im Einzel-fall zu beurteilen
Unterschiedlich(abhängig vonArt der benutz-ten Analogie
sehr gering kaum möglich
Gering (wegen mangelnder Überprüf-/Reproduzierbarkeit der individuellen
Vorhersagen)
möglich möglich
möglich möglich
möglich möglich
möglich, abervon Verfahren
werder gewähr-leistet nochunterstützt
möglich, abervon Verfahrennicht gewähr-
leistet
bedingt möglich(Berücksichti-gung qualita-tiver Informa-
tionenschwierig
unterschiedlichbei verschie-
denen Verfah-rensvarianten
unterschiedlich(abhängig vonArt der benutz-ten Analogie)
relativ geringerZeit-u.Kosten-
aufwand
im allgemeinenZeit-u.Kosten-
aufwendig
unterschiedlich(abh.von Modell-komplexion undSchwierigkeitder Datenbe-
schaffungdito
zumeist geringerZeit-und Kosten-
aufwand
variabel
variabel
dito
BestimmteTechnolo-
gie(n)
unter-schiedlich
variabel
variabel
ZeitlicheKomponentefehlt häufig
unterschied-lich
unterschied-lich
erfüllbar
erfüllbar
i.a.erfüllbar(evtl.Vorher-sage der un-abh.Varia-blen erfor-
derlichi.a.erfüllbar
Bei regionalen Analogien nicht immer
erfüllbar
grundsätz-lich möglich
dito
dito
dito
dito
Vorhersage-qualität weitest-
gehend von vorhersagen-den Experten
abhängigKonsensbildungsteht im Vorder-
grund; inhaltl. Be-gründung der
Vorhersagen ver-nachlässigt; Be-rücksichtigungvon Abhängig-keiten mittels
Zusatzverahren
Kreativitätstechniken dito dito hoch bei systematischdiskursiven, niedrig bei intuitiv-assoziativen
Verfahren
dito unterschiedlich(verfahrensab-
hängig)
zumeistkonkreteObjekte
zumeistvernach-lässigt
dito dito Primär Ideener-zeugungsverfahren;
nur Vorhersagemöglicher Ereignisse
möglich
Relevanzbaumanalysen dito zumeist hoch zumeist möglich nur z.T. dito Zumeist zeit-und kostenauf-
wendig
zumeisteinzelne
Technolo-gien
häufigvernach-lässigt
Erfüllbarkeitabh.von zeit-licher Nähe des Bedarfs
dito Zuverlässigekeitder Verfahren hängt
wesentlich von Eintritt des Bedarfs
ab
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9 Prognosemethoden Folie 40Strategisches TIM WS 2006/07
Einsatz und Beurteilung technologischer Vorhersageverfahren in103 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