Table Of ContentMichael Holzapfel
Wirtschaftlichkeit wissensbasierter Systeme
Michael Holzapfel
Wirtschaftlichkeit
wissensbasierter
Systeme
f[)fl1.\r7 DeutscherUniversitätsVerlag
~ GABLER'YIEWEG,WESTDEUTSCHERYERLAG
Die Deutsche Bibliothek - ClP-Einheitsoufnahme
Holzapfel, Michael:
Wirtschaftlichkeit wissensbasierter Systeme / Michael
Holzapfel. - Wiesbaden : Dt. Univ.-Verl., 1992
(DUV : Wirtscnaftsinformatik)
Zugl.: Hamburg, Univ., Diss., 1991
ISBN 978-3-8244-0129-1 ISBN 978-3-663-06732-0 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-06732-0
Der Deutsche Universităts-Veriag ist ein Unternehmen der
Verlagsgruppe Bertelsmann International.
© Deutscher Universităts-Veriag GmbH, Wiesbaden 1992
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Gedruckt auf chlorarm gebleichtem und săurefreiem Pa pier
ISBN 3-8244-0129-0
" ... wir verstehen diese (die Technik) nicht, wenn wir
uns begnügen, festzusteHen, daß sie Kraft erspart, und
uns nicht fragen, wie die ersparte Kraft verwendet
wird."
Jose Ortega Y Gasset, Betrachtungen über die Technik
Geleitwort
Sowohl in der betriebswirtschaftlichen Forschung als auch in der betrieblichen Praxis ist
die Diskussion um den Einsatz wissensbasierter Systeme seit Mitte der 80er Jahre auf eine
beachtliche Resonanz gestoßen. Trotz dieser Publizität und trotz vielfältiger Forschungs
und Entwicklungsaktivitäten blieb die praktische Bedeutung dieser Technologie bis heute
jedoch weit hinter den ursprünglichen Erwartungen zurück. Ein zentraler Grund für die
schleppend verlaufende Verbreitung wissensbasierter Systeme besteht in der weitgehend
ungeklärten Frage, ob sich ihr Einsatz wirtschaftlich rechtfertigen läßt.
Zum Abbau dieses Informationsdefizits will der Verfasser mit der vorliegenden Arbeit
beitragen. Ausgehend von dieser grundlegenden Zielsetzung werden drei Teilziele ver
folgt:
die Untersuchung der Wirtschaftlichkeit praktisch eingesetzter wissensbasierter
Systeme sowie die Identifizierung und Gewichtung der relevanten Kostenfaktoren
und Nutzeffekte,
die Erklärung der Wirtschaftlichkeit einzelner Systeme durch Untersuchung von
Beziehungen zwischen verschiedenen Wirtschaftlichkeitskenngrößen auf der einen
und endogenen und exogenen Kontextvariablen auf der anderen Seite sowie
die Herausarbeitung praxeologischer Folgerungen für die Einsatzplanung wissensba
sierter Systeme.
Anhand der bei dieser Technologie überwiegend zum Einsatz kommenden Gestaltungs
konzepte beschreibt der Verfasser zunächst das generelle Problemlösungspotential wis
sensbasierter Systeme und diskutiert anschließend verschiedene Methoden zur Bewertung
neuer Technologien. Aufbauend auf dem bisherigen Stand des Wissens und eigenständigen
theoretischen Überlegungen werden die Kostenfaktoren und Nutzeffekte bestimmt. Dieser
Ansatz bildet den Bezugsrahmen für den zentralen Aspekt der Arbeit, die Wirtschaft
lichkeit praktisch eingesetzter oder in einem fortgeschrittenen Entwicklungsstadium
befindlicher Systeme empirisch zu untersuchen. Zu diesem Zweck führte der Verfasser
insgesamt 46 strukturierte persönliche Interviews mit Anwendern oder Entwicklern durch.
Die Auswertung dieser Einzeluntersuchungen erfolgte mit Hilfe eines speziell auf die
Untersuchungsproblematik abgestimmten Verfahrens, das sowohl quantitative als auch
qualitative Aspekte berücksichtigt.
Der vom Verfasser gewählte Forschungsansatz erweist sich als geeignet, das wirtschaft
liche Potential wissensbasierter Systeme zu ermitteln und - zumindest ansatzweise -zu er
klären. Mit der in dieser Breite und Tiefe erstmals in Deutschland durchgeführten
Untersuchung leistet der Verfasser somit einen wichtigen Beitrag zur Anwendung dieser
Technologie.
Prof. Dr. D.B. Preßmar
Vorwort
Die vorliegende Arbeit wurde im Mai 1992 als Dissertation vom Fachbereich
Wirtschaftswissenschaften der Universität Hamburg angenommen.
Zu besonderem Dank bin ich Herrn Prof. Dr. D.B. Preßmar verpflichtet, der das gesamte
Vorhaben unterstützt und durch kritische Stellungnahmen die Präzisierung der
Fragestellung gefördert hat. Herrn Prof. Dr. K. Hansen danke ich für die Übernahme des
Korreferats.
Maßgeblichen Anteil am Erfolg der Arbeit haben auch die Teilnehmer der empirischen
Untersuchung, ohne deren Auskunftbereitschaft das Vorhaben nicht hätte durchgeführt
werden können. Ihnen allen gilt an dieser Stelle mein herzlicher Dank.
Zu danken habe ich auch Herrn Heiner Erk für die "organisatorische Hilfestellung", die
es mir ermöglichte, das Forschungsvorhaben mit der Berufstätigkeit zu vereinbaren.
Schließlich danke ich meiner Frau für die enorme Geduld, die ich Ihr in der Zeit der
wissenschaftlichen und beruflichen Doppelbelastung abverlangt habe.
Michael Holzapfel
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis .................................................................... . xv
Tabellenverzeichnis ........................................................................ . XVII
AbkUrzungsverzeichnis ................................................................... . XXI
Symbol verzeichnis .......................................................................... . XXIII
1. Einleitung ...................................................................................... .
1.1 Einführung in die Problemstellung ................................................. .
1.2 Bisherige Behandlung der Problemstellung in der Fachliteratur .... . 6
1.3 Zielsetzung und Aufbau der Untersuchung ...................................... . 7
2. Das Leistungspotential wissensbasierter Systeme ....................... . 11
2.1 Betriebliche Zielvorstellungen als Maß für das Leistungspotential
wissensbasierter Systeme ................................................................ . 11
2.2 Der Stellenwert des Wissens im Spektrum ejjizienzsteigernder
Maßnahmen .................................................................................... . 16
2.3 Der Beitrag wissensbasierter Systeme zur Problemlösung im
Rahmen betriebswirtschaftlicher und technischer Aufgaben-
steIlungen ....................................................................................... . 23
2.3.1 Begriffsklärung und Abgrenzung .................................................... . 23
2.3.1.1 KlassifIkatorische Merkinale wissensbasierter Systeme .................. . 25
2.3.1.2 Komparative Merkmale wissensbasierter Systeme .......................... . 31
2.3.2 Die funktionale Struktur wissensbasierter Systeme ......................... . 33
2.3.2.1 Die Funktionselemente wissensbasierter Systeme ........................... . 33
2.3.2.2 Ansätze zur Formalisierung kognitiver Prozesse ............................. . 35
2.3.2.2.1 Ansätze zur Repräsentation von Wissen .......................................... . 36
2.3.2.2.2 Ansätze zur Manipulation von Wissen ............................................ . 49
2.3.2.2.3 Ansätze zum Transfer von Wissen .................................................. . 60
2.3.2.3 Einsatzformen wissensbasierter Systeme ........................................ . 64
2.3.3 Die Problemlösungsfähigkeit wissensbasierter Systeme .................. . 65
2.3.4 Die Einsatzmöglichkeiten wissensbasierter Systeme ....................... . 69
3. .. .....................
~~~!~~!::!~~.~~~.~~~~~.~~ ~.~~.~.~~~~.~~~~~.~.~~~.~~
75
3.1 Ziele und Inhalte einer Technologiebeurteilung .............................. . 76
3.2 Probleme der Beurteilung neuer Technologien ............................... . 79
3.3 Das betriebswirtschaftliche Instrumentarium zur Beurteilung neuer
Technologien .................................................................................. . 87
3.3.1 KlassifIkation der Verfahren zur Beurteilung technischer
Investitionsmaßnahmen .................................................................. . 87
3.3.1.1 Globalansätze ................................................................................. . 89
3.3.1.2 Wirkun~sanalytische Verfahren ...................................................... . 92
3.3.1.3 InvestitIonskalküle .......................................................................... . 97
3.3.1.4 Hybride Verfahren .......................................................................... . 99
3.3.1.5 Betriebswirtschaftliehe Hilfsansätze ............................................... . 100
XII
3.3.1.6 Validationsverfahren ....................................................................... . 102
3.3.2 Bewertung der Verfahren im Hinblick auf ihre Eignung zur
Ermittlung des wirtschaftlichen Potentials technischer Systeme ...... . 104
4. Theoretische Grundlagen der Wirtschaftlichkeitsanalyse
wissensbasierter Systeme ••••...•.•••.••.••••.•.••••••.••••.••.••••••..••••••••.••••.•.. 111
4.1 Inhaltliche Konkretisierung des Wirtschaftlichkeitsbegrijfs,
Beschreibung der Vorgehensweise und Festlegung der
Planungsparameter ......................................................................... . 111
4.2 Wirtschaftlichkeitsrelevante Faktoren wissensbasierter Systeme ..... . 114
4.2.1 Kosten wissensbasierter Systeme .................................................... . 116
4.2.1.1 Quantifizierbare Kosten .................................................................. . 116
4.2.1.1.1 Kosten der vorbereitenden Planung ................................................. . 116
4.2.1.1.2 Anschaffungs-und Entwicklungskosten ......................................... . 118
4.2.1.1.3 Kosten der Reorganisation .............................................................. . 119
4.2.1.1.4 Kosten der Schulung und Einarbeitung ........................................... . 120
4.2.1.1.5 Wartungs-, Pflege-und Erweiterungskosten .................................. .. 120
4.2.1.1.6 Betriebskosten ................................................................................ . 122
4.2.1.1.7 Kosten der zusätzlichen Leistungserbringung ................................. . 122
4.2.1.2 Nicht-quantifizierbare Kosten ......................................................... . 122
4.2.1.2.1 Zunehmende Abhängigkeit vom System ......................................... . 122
4.2.1.2.2 Ungewollte Verbreitung unternehmensinternen Know-hows .......... . 123
4.2.1.2.3 Geringe Benutzerakzeptanz ............................................................ . 124
4.2.1.2.4 Systemfehler und unzulässige Systemmanipulationen ..................... . 125
4.2.1.2.5 Geringere Flexibilität ...................................................................... . 126
4.2.1.2.6 Dequalifizierung der Mitarbeiter ..................................................... . 127
4.2.2 Nutzeffekte wissensbasierter Systeme ............................................. . 130
4.2.2.1 Kürzere Durchlaufzeiten ................................................................. . 130
4.2.2.2 Steigende Qualität. .......................................................................... . 131
4.2.2.3 Personalkosteneinsparungen ........................................................... . 134
4.2.2.4 Entlastung der Experten von Routinetätigkeiten .............................. . 135
4.2.2.5 Geringere Abhängigkeit von Fachexperten ..................................... . 136
4.2.2.6 Geringere Wissenserwerbskosten .................................................... . 136
4.2.2.7 Beschäftigung geringerqualifizierter Mitarbeiter ............................. . 137
4.2.2.8 Flexiblerer Mitarbeiteremsatz ......................................................... . 138
4.2.2.9 Erstellung und Angebot zusätzlicher Leistungen ............................. . 139
4.2.2.10 Höherqulilifizierun& der Sy'stembenutzer ........................................ . 140
4.2.3 Die Bewertung der mtanglblen Nutzeffekte .................................... . 141
4.3 Bestimmungsfaktoren der Wirtschaftlichkeit wissensbasierter
141
~~~~~h~t~~·d~~·~~·iö~~~d~·~·A~fg~~:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
4.3.1 143
4.3.1.1 Schwierigkeitsgrad der Aufgabe ..................................................... . 143
4.3.1.2 KnappheIt menschlicher Experten ................................................... . 144
4.3.1.3 Häufigkeit des Aufgabenanfalls ...................................................... . 144
4.3.2 Entwicklungsbedingungen .............................................................. . 146
4.4
;~~fe':s~':i~:t~~eSy~':~~z.~~~.~~~~~~~~~~.~~~.~:~~~.~~~~~.~~~~.~~
..... . 148
5. Empirische Untersuchung der Wirtschaftlichkeit
wissensbasierter Systeme •.•.••...........•.•..................•......•.....•........... 153
5.1 Anlage und Ablauf der Befragung ................................................... . 153
5.1.1 Untersuchungskonzept .................................................................... . 153
XIII
5.1.2 Ablauf der empirischen Untersuchung ............................................ . 155
5.1.3 ~~!~~~~:s~ri~ri~~~nfik·q~~tifi~i~~b~~·K~~·i~~·~~d·········· .......... . 156
5.1.4
Nutzeffekte ..................................................................................... . 158
5.2 Deskriptive Bestandsaufnahme der untersuchten Systeme .............. .. 162
5.2.1 Struktur der Anwenderunternehmen ............................................... . 162
5.2.1.1 Wirtschaftsbereich/Branche ............................................................ . 162
5.2.1.2 Unternehmensgröße ........................................................................ . 163
5.2.2 Merkmale der vom System unterstützten Aufgaben ........................ . 164
5.2.2.1 164
~~~ti:~~rch~::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
5.2.2.2 166
5.2.2.3 Benutzerstruktur ............................................................................. . 167
5.2.2.4 Zahl der Endanwender .................................................................... . 168
5.2.2.5 Schwierigkeitsgrad der zu lösenden Aufgabe .................................. . 169
5.2.3 Technische Merkmale der untersuchten Systeme ............................ . 170
5.2.3.1 Entwicklungsstand der Systeme zum Zeitpunkt der Erhebung ........ . 170
5.2.3.2 Zielrechner ....................................... , ............................................. . 173
5.2.3.3 Entwic~ungs":erkzeuge ................................................................. . 174
5.2.3.4 ~1~~~~~~ft~~Ü~t~~~~~h~~g~~~~k~·~~d·zi~ig;öß~~··d~~······ .... . 176
5.2.4
Systementwicklung ........................... , ............................................. . 180
5.2.4.1 Entwicklungs-und Einsatzziele ...................................................... . 180
5.2.4.2
~:wi~fl~~;~p~~~e::eusc.~~~~~~~~~.~:.~.~~~.~~~.~.~.~~~
................ . 182
5.3 Kosten wissensbasierter Systeme .................................................... . 184
5.3.1 Quantifizierbare. direkt zurechenbare Kosten ................................ .. 184
5.3.1.1 Kosten der Systementwicklung ...................................................... .. 185
5.3.1.2 Hardware-und Softwarekosten ...................................................... .. 189
5.3.1.3 Kosten der Reorganisation ............................................................. .. 193
5.3.1.4 Kosten der Schulung und Einarbeitung .......................................... .. 194
5.3.1.5 Wartungs-. Pflege-und ErweiterungslCosten .................................. .. 197
5.3.1.6 Betriebskosten ................................................................................ . 202
5.3.1.7 Kosten der zusätzlichen Leistungserbringung ................................ .. 203
5.3.1.8 Kostenstruktur der Systeme und Erklärung der Kostenhöhe ............ . 206
5.3.2 Nicht-quantifizierbare Kosten ......................................................... . 208
5.3.2.1 Zunehmende Abhängigkeit vom System ........................................ .. 209
5.3.2.2 Ungewollte Verbreitung unternehmensinternen Know-hows .......... . 210
5.3.2.3 Widerstand gegen die Nutzung des wissensbasierten Systems ........ . 212
5.3.2.4 ~s~emfehler u!l~ l;I~zulässige Systemmanipulationen .................... .. 214
5.3.2.5 Genngere Flexlblhtät ...................................................................... . 215
5.3.2.6 Dequalifizierung der Mitarbeiter ..................................................... . 216
5.3.2.7 Die absolute und relative Bedeutung der nicht-quantifizierbaren
Kostenfaktoren ............................................................................... . 217
5.4 Nutzeffekte wissensbasierter Systeme .............................................. . 219
5.4.1 Kürzere Durchlaufzeiten ................................................................. . 220
5.4.2 Steigende Qualität. .......................................................................... . 224
5.4.2.1 Produktrelevante Qualitätsverbesserungen ...................................... . 224
5.4.2.2 Prozeßorientierte Qualitätsverbesserungen ...................................... . 231
5.4.2.3 Gesamtbetrachtung der Qualitätsverbesserungen ............................ . 233
5.4.3 Personalkosteneinsparungen ., ......................................................... . 235
5.4.4 Entlastung der Experten von Routinetätigkeiten .............................. . 240
5.4.5 Geringere Abhängigkeit von Fachexperten .................................... .. 242
5.4.6 Geringere Wissenserwerbskosten .................................................... . 245
5.4.7 Beschäftigung geringerqualifizierter Mitarbeiter ............................ .. 247
5.4.8 Flexiblerer Mitarbeiteremsatz ........................................................ .. 248
5.4.9 Erstellung und Angebot zusätzlicher Leistungen ............................ .. 251
XIV
5.4.10 Höherqualiflzierung der Mitarbeiter ................................................ . 252
5.4.11 Sonstige Nutzeffekte ....................................................................... . 255
5.4.12 Wirkungsrichtung und relative Bedeutung der Nutzeffekte ............. . 255
5.5 Das wirtschaftliche Potential der untersuchten Systeme ................. . 261
5.6 Einfluflgrößen der Wirtschaftlichkeit .............................................. . 264
5.6.1 SchWierigkeitsgrad der Aufgabe ..................................................... . 264
5.6.2 Knappheit menschlicher Experten ................................................... . 266
5.6.3 Häufigkeit des Aufgabenanfalls ...................................................... . 266
5.6.4 Entwicklungswerkzeuge und Hardwarebasis ................................... . 268
5.7 Erläuterungen zu den empirischen Ergebnissen .............................. . 269
6. Folgerungen für die Einsatzplanung wissensbasierter
Systeme •.•••••••••.•.••.•••••••.•.•.••••.•.•..••••••..•.•••••••..•..••.••.•..•.•••••...•.•••••..•• 271
6.1 Erfolgskriterien wissensbasierter Systeme ...................................... . 272
6.2 Grundmuster möglicher Systemanwendungen ................................. . 276
7. Zusammenfassung und Ausblick ................................................. . 283
A.nhang: Frag~bog~n der empirischen Untersuchung ....................... 287
Llteraturverzelchms ............................................................... ....... ... 325
