Table Of ContentBrehler . Planungstechniken
REINER BREHLER
Planungs-
techniken
Eine anwendungsorientierte
EinfOhrung
Mit Obungen
LEHRBUCH
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Brehler, Reiner:
Planungstechniken : eine anwendungsorientierte EinfUhrung ;
mit Ubungen / Reiner Brehler.
-Wiesbaden : Gabler, 1998
Aile Rechte vorbehalten
© Betriebswirtschaftlicher Verlag Dr. Th. Gabler GmbH, Wiesbaden 1998
Lektorat: Jutta Hauser-Fahr
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ISBN-13: 978-3-409-12241-2 e-ISBN-13: 978-3-322-86991-3
001: 10.1007/978-3-322-86991-3
Vorwort
Dieses Lehrbuch ist aus Vorlesungen entstanden, die vom Autor an der Fachhochschule
Hamburg seit 1972 abgehalten wurden. Es verfolgt das Ziel, in leichtverstandlicher
Weise mathematische Planungsverfahren fur die Praxis darzureichen.
Mit mathematischen Planungsmethoden wird es moglich, optimale Entscheidungen zu
treffen. Nun werden diese Methoden unter dem Sammelbegriff Operations Research
bereits lange an Hochschulen gelehrt, ohne daB die Praxis davon recht Kenntnis nahm.
Dies lag zum einen darin begriindet, daB diese Methoden in der Vergangenheit sehr
akademisch und sehr streng mathematisch angegangen wurden, zum anderen fur
Praxisrelevanz in der Regel umfangreiche Berechnungen anfallen, die manuell, d. h.
ohne Computer nicht zu bewaltigen waren.
Das vorliegende Buch solI den Mangeln abhelfen. Der Stoff wird auf dem Niveau von
Fachhochschulstudenten angeboten, auf jeweilige mathematische Grundlagen wird
hingewiesen, das Hauptaugenmerk jedoch auf die Anwendung der Methoden gelegt. Auf
die inzwischen angebotene Software wird verwiesen. Ein solcher Vermittlungsweg setzt
auf Beispiele, die der Autor seit 1972 in seiner Vorlesung "Planungstechnik" an der
Fachhochschule Hamburg einzusetzen gelemt hat.
Das Buch wird also nicht nur Studierenden an Fachhochschulen bei der Eroberung von
Planungsverfahren behilflich sein, sondem auch gestandenen Praktikern, die bisher
Bertihrungsangste mit solchen Methoden hatten, weiterhelfen.
Die Hauptteile des Buches sind Klassische Optimierung, Lineare Optimierung,
Nichtlineare Optimierung, Netzplantechniken, Warteschlangenprobleme und Simulation.
Sie konnen als in sich abgeschlossene Abschnitte unabhangig voneinander durchge
arbeitet werden.
Der dargebotene Stoff wird durch viele graphische Darstellungen veranschaulicht. Am
Ende eines jeden Kapitels finden sich eine Vielzahl von Kontrollfragen zum behandelten
Stoff. Diese sollen den Leser in die Lage versetzen, sein frisch erworbenes
Sachverstandnis uberpriifen zu konnen. Seitenverweise hinter jeder Frage erlauben eine
Kontrolle der Antworten. Dieses Element erlaubt bedingt ein programmiertes Lemen
und macht das vorliegende Buch auch fur ein Selbststudium geeignet.
Prof. Dr. Reiner Brehler
v
Planungstechniken - eine anwendungsorientierte Einrtihrung
1. Warum iiberhaupt Planung? .......................................................................... 1
2. Schnellplanung ............................................................................................. 7
2.1 A-B-C-Analyse ............................................................................................ 8 :.:
x-
2.2 y-Z-Analyse ............................................................................................. 9
2.3 Fragen zur Wiederholung und Vertiefung................................................... 11
3. Mathematische Planungsverfahren ............................................................. 12
3.1 Klassische Optimierung .............................................................................. 13
3.1.1 Klassische Lagerhaltungsoptimierung ........................................................ 20
3.1.2 Lagerhaltung vor PreiserhOhung ................................................................. 24
3.1.3 Kennzahlenoptimierung ............................................................................. 25
3.1.4 Fragen zur Wiederholung und Vertiefung .................................................. 30
3.2 Lineare Optimierung .................................................................................. 32
3.2.1 Graphische Losungsmethode ...................................................................... 33
3.2.2 Simplex-Verfahren .................................................................................... 41
3.2.3 SensitiviUitsanalyse .................................................................................... 46
3.2.4 Anwendungsmoglichkeiten ........................................................................ 48
3.2.5 Fragen zur Wiederholung und Vertiefung .................................................. 50
3.3 Nichtlineare Optimierung ........................................................................... 51
3.3.1 Graphische Losungsmethode ..................................................................... 52
3.3.2 Fragen zur Wiederholung und Vertiefung .................................................. 56
3.4 Netzplantechniken ..................................................................................... 57
3.4.1 Zeitplanung ............................................................................................... 57
3.4.1.1 Ereignis-Knoten-Netze .............................................................................. 58
3.4.1.2 Vorgang-Knoten-Netze ............................................................................... 64
3.4.1.3 Sonderformen von Zeitnetzen ..................................................................... 69
3.4.1.4 Zeitschatzungen ........................................................................................... 80
3.4.1.5 Fragen zur Wiederholung und Vertiefung ................................................... 89
3.4.2 Nicht-Zeit-Netze ........................................................................................ 90
3.4.2.1 Rundreiseprobleme ..................................................................................... 91
VII
3.4.2.2 Saving-P-Verfahren ..................................................................................... 92
3.4.2.2.1 Rundreiseprobleme ohne Kapazitlltsbeschrankungen .................................. 93
3.4.2.2.2 Rundreiseprobleme mit KapaziUitsbeschrankungen .................................... 95
3.4.2.2.3 Fragen zur Wiederholung und Vertiefung ................................................ 102
3.4.4 Kapazitlltsplanung ..................................................................................... 103
3.4.4.1 Kapazitats-Zeit-Diagramme ...................................................................... 103
3.4.4.2 Kapazitlltsausgleich ................................................................................... 106
3.4.4.3 Fragen zur Wiederholung und Vertiefung .................................................. 111
3.4.5 Kostenplanung ........................................................................................... 112
3.4.5.1 Kostenartengruppen ................................................................................... 112
3.4.5.2. Kostensummenverlaufe ............................................................................. 114
3.4.5.3 Beschleunigungskosten .............................................................................. 117
3.4.5.4 Integrierte Zeit-, Kapazitats- und Kostenplanung ....................................... 121
3.4.5.5 Planungskosten .......................................................................................... 124
3.4.5.6 Rechnereinsatz .......................................................................................... 126
3.4.5.7 Fragen zur Wiederholung und Vertiefung .................................................. 127
3.5 Warteschlangenprobleme ........................................................................... 128
3.5.1 Parallele Mehrkanalsysteme mit beschriinktem Warteraum ........................ 132
3.5.2 Parallele Mehrkanalsysteme mit unbeschriinktem Warteraum .................... 136
3.5.3 Einkanalsysteme mit beschriinktem Warteraum ......................................... 138
3.5.4 Einkanalsysteme mit unbeschriinktem Warteraum ..................................... 140
3.5.5 Kaniile in Reihe und vermischte Anordnungen .......................................... 142
3.5.6 Fragen zur Wiederholung und Vertiefung .................................................. 146
3.6 Simulationen ............................................................................................. 148
3.6.1 Funktionale Simulationen .......................................................................... 154
3.6.2 Allgemeine Simulationen ........................................................................... 156
3.6.3 Simulationen in Planspielen ....................................................................... 159
3.6.4 Fragen zur Wiederholung und Vertiefung .................................................. 174
4. Ubungsbeispiele ........................................................................................ 175
Anmerkungen ........................................................................................... 218
Weiterfiihrende Literatur ........................................................................... 221
VIII
1. Warum iiberhaupt Planung?
Wer improvisiert, liebt spontane und schnelle Entschliisse. Wer improvisiert, geht
ein hOheres Risiko ein als der sorgfaltige Planer. Wer plant, trifft iiberlegter
Entscheidungen (vgl. Abb. 1).
Planen kann Risiko nie vollstandig beseitigen, aber je besser die Planung, urn so
kleiner bleibt das Restrisiko.
Im.provisation Planung
Risiko Risikom.inderung
Abb. 1 Planung und Risiko in Relation zueinander
Insbesondere bei urnfangreichen Vorhaben kommt man ohne Planung nicht aus.
Allein die Gefahr, beim Improvisieren wichtige Teile des Vorhabens zu vergessen,
rechtfertigt die Planung. Dariiber hinaus liefert systematische Planung die
logischen Zusammenhange zwischen den einzelnen Vorgangen eines Vorhabens.
Der Bau einer Weltraumrakete ist ohne Planung unmoglich.
Definiert man die Planung als einer Tatigkeit vorausgehende Uberlegungen, so
stell en sowohl mathematische Modelle als auch einfachste Skizzen Planungs
werkzeuge dar.
DaB Bergingenieure, Betriebsleiter, Briickenbauer, Produktionsingenieure, Ver
fahrensingenieure, Umwelt- und Verkehrsplaner, Schiffbauer, Volkswirte und
Werbeplaner Planungsverfahren fur ihrenjeweiligen Zweck einspannen konnen,
liegt an der abstrakten Natur des Planungsinstrumentariurns, das keine Verbindung
zum ZU fiberplanenden Inhalt zu haben braucht.
Man kann Ziele planen und Wege zur Erreichung dieser Ziele planen. 1m ersten
Fall spricht man von strategischer im zweiten Fall von taktischer Planung. In der
Regel besteht Planen immer aus mehreren Schritten (1) wie
Zielplanung
Wegplanung
Zeitpunktplanung
Zeitraumplanung
Geldmittelplanung.
Die Planschritte werden meist zuniichst in der angefiihrten Reihenfolge
durchlaufen, wobei der Folgeschritt zur Revolvierung des vorangegangenen
Planungsschrittes fiihren kann: So kann beispielsweise bei der Urlaubsplanung der
Mangel an Geldmitteln zur Modifizierung einzelner oder aller vorausgegangener
Planungsschritte fuhren.
Die Begriffe operative und taktische Planung sind nicht streng gegeneinander
abgegrenzt. Beide stellen insofem ein Pendant zur strategischen Planung dar, als
sie zur Umsetzung der strategischen Planung in EinzelmaBnahmen dienen.
Wesentliche Unterschiede zwischen strategischer und taktischer Planung sind in
der folgenden Abb. 2 einander gegenfibergestellt.
Die strategische Planung betrifft die langfristige Zielplanung fUr das gesamte
Untemehmen und geht vom Topmanagement aus (2). Wegen der globalen Natur
und der Langfristigkeit sind sowohl Konkretisierungsgrad als auch Planungs
sicherheit gering.
Die strategische Planung ist sowohl kurzfristige Anpassung der strategischen Ziele
an konjunkturelle Schwankungen als auch die kurzfristige Differeuzierung der
strategischen Ziele in Form von detaillierten Aussagen fUr die Teilbereiche eines
Untemehmens durch das Middlemanagement. Entsprechend hoch ist die
Planungssicherheit.
2
Beurteilungsge- Strategische Planung Taktische Planung
sichtspunkt
Inhalt Gesamtunternehmen Teilbereiche des Unternehmens
Konkretisierungsgrad Gering Hoch
Planungssicherheit Gering Hoch
Zeitrahmen Langfristig Mittel- bis kurzfristig
Planungstriger Topmanagement Middlemanagement
Abb. 2 Unterscheidungsmerkmale zwischen strategischer und taktischer Planung
Operative Planung ist sowohl Bereichsplanung als auch bereichsubergreifende
Planung. Bereichsubergreifend stellen sich Personalplanung (3), (4), Finanzplan
ung (5) und Kostenplanung (6) dar, Bereichsplanung findet in den Bereichen
Marketing (7), Forschung und Entwicklung (8), BeschafIung (9) und Produktion
(10), (11) statt. Die Trennung zwischen bereichsubergreifender Planung und
Bereichsplanung ist dabei eher historisch bedingt als sachlich ableitbar.
FlexibiliUit in der Planung wird durch permanente Planuberpriifung und
Plananpassung erreicht. Dorch sog. rollierende Planung wird ein Plan standig unter
Beachtung neuester Daten weiterentwickelt. Abb. 3 stellt die rollierende Planung
schematisch dar. Sowohl die Daten der kurz-, der mittel-als auch der langfristigen
Planung werden kurzfristig, d. h. jahrlich aktualisiert.
Marketingplanung ist im engeren Sinne Absatzplanung, im weiteren Sinne aber
auch strategische Planung, bedeutet Marketing doch auch Markte machen. 1m er
weiterten Sinne umfaBt Marketingplanung also u. a. Schatzung des Gesamtmarktes,
Planung des eigenen Marktanteils, Planung des eigenen Absatzes, Planung der pro-
3
Planungszeitpunkt
2001
2000
1999
1998 ~~-------------r--~
1997 ~-T--~--~~--~--~-----'--------
1 234 567 8 9 Jahre
P lanungszeitrau:m.
Abb. 3 Schematische Darstellung der rollierenden Planung, k = kurzfristig,
m = mittelfristig, 1 = langfristig
portionalen Kosten, Planung des eigenen Preises, Planung der Fixkosten, Planung
des Gewinnziels.
Der Ablauf der Absatzplanung beginnt mit der Analyse des wirtschaftlichen,
politischen. gesellschaftlichen und rechtlichen Umfelds und fiihrt uber die Markt
Branchen- und Konkurrenzanalyse zur Planung des eigenen Absatzes. Nach der
Analyse der potentiellen Abnehmerstruktur wird die Absatzplanung modifIZiert
und mftndet in einer Absatzprognose. Als letzter Schritt wird schlie6lich der
Absatzplan dem Leistungspotential des eigenen Untemehmens gegenubergestellt.
Die vermischte Benutzung der Begriffe Planung, Prognose und Analyse macht
deutlich, daB keine Planung ohne Prognose und Analyse auskommt. Eine
Differenzierung der drei Begriffe wird in der Abb. 4 dUTCh typisierende Fragen
vorgenommen.
Fur die Forschung und Entwicklung gibt es unterschiedliche Strategien, die zu
unterschiedlichen DetailpUinen fiihren. Eigenentwicklung dUTCh permanente
Forschungs-und Entwicklungsaktivitaten sowie Forderung von Produktions-und
Verfahrensinnovationen bis zur Patentreife mit Eigennutzung, moglichem Know
How-Verkauf oder Lizenzvergabe stehen der Lizenmahme oder dem gezielten
Autkauf von Firmen mit Know-How gegenuber.
4
