Operations Research: Churchman, Ackoff und Arnoff

Einführung in das Operations Research. Churchman C.W., Ackoff R., Arnoff L. 1957.

Das Operations Research entstand ursprünglich während des Zweiten Weltkriegs in England, und seine Weiterentwicklung wurde dann rasch in den Vereinigten Staaten aufgegriffen. Somit wurde das Operations Research zunächst auf militärische Probleme angewandt, und erst nach dem Krieg — auf Probleme des Finanz-, Industrie- und Zivilmanagements. Anfänglich schritt dieser Prozess in England schneller voran, bis das Operations Research 1951 in der amerikanischen Industrie festen Fuß fasste und sich in den Vereinigten Staaten rasch weiterentwickelte.

Obwohl die Arbeiten auf dem Gebiet, das später als Operations Research bekannt wurde, in militärischen Organisationen begannen, lassen sich seine Entwicklung und Herausbildung als eigenständige Disziplin in Analogie zum bekannten Prozess der industriellen Entwicklung beschreiben. Vor der Industriellen Revolution wurde die Produktion hauptsächlich von kleinen Unternehmen durchgeführt, in denen die gesamte Leitung von einem einzigen Eigentümer wahrgenommen wurde, der Einkäufe tätigte, die Arbeit plante und leitete, Produkte vermarktete, Arbeiter einstellte und entließ und so weiter.

Im weiteren Verlauf kam es zu einer Aufteilung der Verwaltungsfunktionen. Es entstanden die Positionen der Leiter von Produktionsabteilungen, Vertriebsabteilungen, Finanzabteilungen, Personalabteilungen und anderen. Die zunehmende Mechanisierung, begleitet von teilweiser Automatisierung, führte zu einem noch schnelleren Wachstum der industriellen Produktion, was zu einer Zersplitterung der Operationen und einer weiteren Unterteilung der Verwaltungsfunktionen führte.

Das Entstehen zahlreicher separater Operationen erforderte unvermeidlich die Schaffung von Verwaltungspositionen zur Leitung dieser Operationen. Gegenwärtig haben immer weniger Leiter von Produktionsabteilungen direkten Kontakt zu den Produktionswerkstätten. Sie sind faktisch zu Angestellten geworden, die rein organisatorische Funktionen ausüben.

Gleichzeitig mit der wachsenden Differenzierung und Unterteilung der Verwaltungsfunktionen nahm das Interesse der Wissenschaftler an Problemen zu, die in verschiedenen Produktionsbereichen industrieller Organisationen auftraten. Insbesondere begannen Wissenschaftler, den Fragen der industriellen Produktion immer größere Aufmerksamkeit zu schenken, und infolge ihrer gemeinsamen Bemühungen entstand eine Reihe neuer Zweige der angewandten Wissenschaften mit ihren Spezialisierungen — Maschinenbauingenieure, Chemieingenieure, Industriebauingenieure, Ingenieure für statistische Qualitätskontrolle und Fachleute für Produktionsmanagement. In anderen Bereichen traten Spezialisten für Marktforschung, Industrieökonomie, Ökonometrie, Arbeitsbeziehungspsychologie, Industriesoziologie und ähnliche angewandte wissenschaftliche Disziplinen auf.

Während dieser Phase der Differenzierung und Unterteilung der Verwaltungsfunktionen begann sich eine neue Klasse von Managementproblemen herauszubilden und Gestalt anzunehmen — Probleme, die man als Probleme organisatorisch-verwaltungstechnischer Natur bezeichnen kann. Diese Probleme entstanden als unmittelbare Folge der funktionalen Arbeitsteilung innerhalb eines Unternehmens, die die Notwendigkeit organisatorischer Tätigkeit hervorbrachte. In jeder Organisation erfüllt jede spezialisierte Abteilung einen bestimmten Teil der Gesamtarbeit. Die Erfüllung jedes Teils der Arbeit ist notwendig, um die übergeordneten Ziele der Organisation zu erreichen. Infolge dieser Arbeitsteilung entwickelt jedoch jede spezialisierte Abteilung ihre eigenen Ziele.

Mit dem Auftreten von Problemen organisatorischer Art entstand die Position des Unternehmensberaters. Die Rolle der Berater besteht darin, bei der Lösung auftretender organisatorischer Probleme zu helfen, indem sie auf ihre Erfahrung bei der Lösung ähnlicher Probleme in anderen Bereichen zurückgreifen. Die von ihnen verwendete Methode besteht darin, bei der Analyse vorgeschlagener Lösungen das Gemeinsame bestimmter Probleme einer gegebenen Klasse zu identifizieren. Naturgemäß wurde allmählich versucht, eine gemeinsame Struktur (ein „Modell“) dieser Lösungen und allgemeine Grundsätze zur Überprüfung der Richtigkeit der gefundenen Strukturen zu finden. Diese Versuche führten zur Notwendigkeit eines wissenschaftlichen Ansatzes für die Untersuchung von Problemen organisatorischer Art, wobei anzumerken ist, dass wissenschaftliche Errungenschaften auf diesem Gebiet von Zeit zu Zeit auch schon vor dem Aufkommen des Operations Research genutzt wurden.

Während des Zweiten Weltkriegs riefen militärische Stellen eine Reihe von Wissenschaftlern zur Hilfe bei der Lösung strategischer und taktischer Probleme herbei. Viele dieser Probleme gehörten genau zu jener Art, die wir organisatorische Probleme genannt haben. Vertreter verschiedener Wissenschaftszweige wurden in Arbeitsgruppen zusammengefasst, deren Aufgabe es war, den Einsatz von Ressourcen zu optimieren. Dies waren die ersten Operations-Research-Teams.

Der Zweck des Operations Research, einer Disziplin, die im Zuge des Wachstums industrieller Organisationen entstand, besteht darin, dem Management eine wissenschaftliche Grundlage für die Lösung von Problemen zu geben, die mit dem Zusammenwirken verschiedener Abteilungen der Organisation bei der Verfolgung der übergeordneten Ziele der Organisation zusammenhängen.

Eine Lösung, die für die Organisation als Ganzes am vorteilhaftesten erscheint, wird als optimale Lösung betrachtet; eine Lösung, die für einen oder mehrere Teile der Organisation am vorteilhaftesten ist, wird als suboptimale Lösung bezeichnet.

Bei der Durchführung von Operations Research wird versucht, die besten Lösungen für einen möglichst großen Teil der gesamten Organisation zu finden. Wenn beispielsweise versucht wird, ein Instandhaltungsproblem in einem Unternehmen mit Methoden des Operations Research zu lösen, zielt man darauf ab, die Auswirkungen verschiedener Instandhaltungsstrategien auf die Produktion als Ganzes zu berücksichtigen. Man kann noch weiter gehen und versuchen zu bestimmen, wie sich dies auf ein bestimmtes Unternehmen auswirkt, was sich wiederum auf die gesamte Branche auswirkt, und so weiter. Wo möglich, wird auch versucht zu berücksichtigen, wie sich die Auswirkung auf die Produktionsabteilung auf andere Abteilungen und das Unternehmen als Ganzes auswirken wird. Im Operations Research wird angestrebt, Wechselwirkungen oder Ursache-Wirkungs-Beziehungen so weit zu berücksichtigen, wie dies wesentlich erscheint. In jedem konkreten Fall wird jedoch der Umfang des Operations Research in der Praxis üblicherweise begrenzt, sei es, weil der Zugang zu höheren Ebenen der Organisation eingeschränkt ist, oder aufgrund von Beschränkungen bei Zeit, Geld und Ressourcen.

Zwischen idealen Bestrebungen und realen Möglichkeiten besteht immer eine Kluft. Dennoch läuft das grundlegende Ziel des Operations Research darauf hinaus, optimale Lösungen für Probleme organisatorischer Art zu finden, unter Berücksichtigung der Funktionsweise der Organisation als Ganzes. Dieser allgemeine Charakter des Ziels des Operations Research ist ein Beispiel für den Systemansatz, da wir unter „System“ einen zusammenhängenden Komplex funktional verbundener Komponenten verstehen.

Ein Systemansatz für Probleme bedeutet nicht, dass das in allgemeinster Form formulierte Problem in einem einzigen Forschungsprojekt gelöst werden muss. Wie erstrebenswert dies auch sein mag, in der Praxis ist es sehr selten erreichbar. In der Praxis wird das Gesamtproblem üblicherweise in Teilen in einer bestimmten Reihenfolge gelöst. In vielen Fällen kann das Gesamtproblem nicht von vornherein formuliert werden, aber die Lösung auf einer Stufe ermöglicht es, den nächsten Schritt zu bestimmen.

Kurz gesagt: Obwohl eine simultane Optimierung aller Teile eines Systems höchst erstrebenswert ist, erfordern praktische Beschränkungen im Allgemeinen eine sequenzielle Optimierung einzelner Teile des Systems mit paralleler wechselseitiger Anpassung der lokalen Optima, um die optimale Lösung für das Problem als Ganzes zu bestimmen.

Aus der Behauptung, dass das Operations Research danach strebt, einen möglichst großen Teil des Systems zu beschreiben, folgt nicht, dass man mit der Untersuchung des Systems als Ganzes beginnen muss. Die meisten Operations-Research-Studien beginnen mit bekannten Problemen begrenzten Umfangs. Anschließend werden jedoch die Grenzen der Untersuchung so weit erweitert, wie die Umstände es zulassen. Im Wesentlichen ist der Umfang der Untersuchung ein Maß, das eines der Unterscheidungsmerkmale des Operations Research bestimmt. Entsprechend beginnt eine Operations-Research-Studie sehr oft mit denselben Problemen, mit denen ein Maschinenbauingenieur, Industriebauingenieur, Chemieingenieur oder Marktforscher beginnen könnte, endet aber selten mit Problemen dieser Art.

Es ist charakteristisch für das Operations Research, dass bei der Lösung jedes Problems neue Probleme entstehen. Daraus wird deutlich, dass die Anwendung von Methoden des Operations Research ineffektiv ist, wenn enge, begrenzte Probleme gelöst werden. Der größte Nutzen lässt sich aus einer kontinuierlichen, kumulativen Forschung ziehen — das heißt aus dem sequenziellen Übergang von einem Problem zum anderen. Dies folgt aus der oben gegebenen Definition der Ziele des Operations Research selbst.

Eines der wesentlichsten Merkmale des Operations Research ist das Bestreben, eine optimale Lösung zu finden, die optimale Strategie oder Gestaltung zu bestimmen. Die Aufgabe besteht nicht darin, eine Lösung zu finden, die besser als die bestehende ist, sondern die allerbeste Lösung unter allen möglichen zu finden. Eine solche Lösung ist nicht immer erreichbar aufgrund von Beschränkungen, die durch den aktuellen Stand der Wissenschaft, unzureichende Zeit, Ressourcen oder Fähigkeiten bedingt sind. Aber die Bemühungen im Operations Research sind kontinuierlich darauf gerichtet, die optimale Lösung oder eine Lösung, die ihr möglichst nahekommt, zu finden.

Die endgültige Entscheidung liegt bei denjenigen, die die Operationen leiten, nicht bei denjenigen, die sie untersuchen. Das Operations-Research-Team kann nur Lösungen empfehlen oder eine Grundlage für die Auswahl einer bestimmten Lösung liefern. Es kann auch bei der Umsetzung der Entscheidung helfen, nachdem diese getroffen wurde.

Zusammenfassend lässt sich das Operations Research im allgemeinsten Sinne als die Anwendung wissenschaftlicher Prinzipien, Methoden und Mittel auf Probleme charakterisieren, die mit der Funktionsweise organisatorischer Systeme zusammenhängen, mit dem Ziel, denjenigen, die diese Systeme leiten, optimale Lösungen bereitzustellen.