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Posts Tagged ‘Komplexität’

Vier Axiome über eine komplexe Welt und 10 Schlussfolgerungen daraus

Donnerstag, August 5th, 2010

Axiome:

1. Die kognitiven Werkzeuge zur Wahrnehmung komplexer und unübersichtlicher Situationen sind Intuition und Heuristiken.

2. Mit zunehmender Komplexität nimmt die Effizienz von Intuition und Heuristiken ab (Sie sind nicht an einen so hohen Komplexitätsgrad angepasst)

3. Der Aufbau von Komplexität verursacht hohe Erstmaligkeit, die unser Wissen vom künftigen Zustand der Welt herabsetzt und damit jeden Planungshorizont vermindert.

4. In der Entwicklung eines komplexen Systems (”Alterungsprozess”) kann es vereinzelt zu Situationen kommen, in denen sie sensitiv von ihrer eigenen Geschichte abhängt.


Schlussfolgerungen
(die es dann zu beweisen gilt):

Schlussfolgerung 1: Wir sind gezwungen, unsere kortikalen Fähigkeiten einzusetzen und alle Entscheide vor ihrer Umsetzung zu überdenken.
Praktischer Tipp um Schlussfolgerung 1 umzusetzen: möglichst viele vorhandene Daten berücksichtigen, möglichst wenig Aufwand, um weiteren Daten zu beschaffen.

Schlussfolgerung 2: Wir müssen Neben- und Fernwirkungen aller unserer Entscheide möglichst weitgehend zu antizipieren versuchen (z.B. durch Simulationen).

Schlussfolgerung 3: Wir kennen das Verhalten eines Systems erst, nachdem das System einige Zeit in Betrieb ist, d.h. wir lernen die Auswirkungen unserer Entscheide erst mit ihrer Umsetzung kennen.

Schlussfolgerung 4: Routine wird entwertet, da die Komplexität des Kontextes zunimmt. (Beispielsweise wird der Bau eines Einfamilienhauses immer weniger zu einem Routineprojekt, weil sich der Kontext laufend ändert, z.B. Bedürfnisse der Bauherren, Wirtschaftslage, Geldwert, gesellschaftliche Werte, Baumaterialien, Gesetze, etc.).

Schlussfolgerung 5: Anforderungen lassen sich nie abschliessend spezifizieren.

Schlussfolgerung 6: Der Umfang der Anstrengungen zur Umsetzung eines Entscheids ist keine Observable.

Schlussfogerung 7: Neben- und Fernwirkungen unsere Entscheide lassen sich nie abschliessend antizipieren.

Schlussfolgerung 8: Fehler entstehen durch Nichtwissen

Schlussfolgerung 9: Je höher die Komplexität der Welt desto mehr Allgemein- und Systemwissen benötigen wir, um Entscheidungen treffen zu dürfen.

Schlussfolgerung 10: In der meisten Zeit entwickeln sich soziale Systeme (Unternehmen, Projekte) so stabil, dass unsere Interventionen wenig Einfluss haben. Nur in den Phasen, in welchen sie sensitiv von ihrer eigenen Geschichte abhängen, können wir sinnvoll intervenieren.

Schulleiter brüten Dorfbürgermeister aus

Donnerstag, Juni 17th, 2010

Am 24. und 25. Juni 2010 findet im Helmholtz Zentrum für Umweltforschung in Leipzig eine Tagung der Deutschen Gesellschaft für System Dynamics statt1. Es werden Fragen diskutiert wie

  • Welche Folgen hätte eine Insolvenz Griechenlands?
  • Wo liegen die Grenzen des Wirtschaftswachstums?
  • Wie entwickelt sich der Kundenstamm eines Unternehmens?

In der Leipziger Internet Zeitung kommentiert Ralf Julke in einem Artikel vom 17. Juni 2010 den Anlass und konstatiert:

Die Menschheit verfügt längst über die notwendige Rechenkapazität, um komplexe Systeme und Zusammenhänge zu simulieren2

Ingenieure nutzen diese Kapazitäten, um die Auswirkungen von Erdbeben oder Tsunamis zu studieren. Nur unsere Politiker und Manager sind sich zu schade für ernsthaftes Risikomanagement und glauben, die Treffsicherheit von “Bauchgefühlen” - sprich “Intuition” - hänge vom Umfang desselbigen Bauches ab. Julke stellt denn auch fest:

Erschrocken sehen sie aus, überfordert und völlig desorientiert: die entscheidenden Politiker, wenn sie auf einmal mit einer menschgemachten Katastrophe konfrontiert werden. Jüngst erst wieder bei der Ölkatastrophe im Golf von Mexiko

Dabei wären die Ereignisse errechenbar gewesen. Lars Weber, Dozent für Volkswirtschaftslehre und Geschäftsleiter der FOM Hochschule für Oekonomie & Management in Leipzig meint:

Die Finanzkrise hat auch die Volkswirtschaftslehre in eine Krise gestürzt, weil alte Modelle die Geschehnisse nicht mehr vernünftig erklären oder abbilden konnten. Jetzt heißt es, Simulationen als einen neuen Erklärungsansatz für die Zukunft zu etablieren

Aber eben, unsere Entscheidungsträger sind gar nicht dafür ausgebildet, um mit Komplexität umgehen zu können. Und genau diese Unfähigkeit bezieht die höchsten Boni. Warum eigentlich?

Die Verantwortlichen haben selten gelernt, mit solchen Simulationen zu arbeiten oder gar in derart komplexen Zusammenhängen zu agieren. Sie handeln nicht, wenn es noch Zeit dazu ist. Und sie handeln nicht konsequent genug. Sie agieren oft genug mit dem Horizont eines Dorfbürgermeisters

Offensichtlich trifft die Schuld aber nicht nur unsere Führungselite. Fast noch mehr ist die Schuld in unserem Bildungssystem zu suchen. Umgang mit Komplexität und mit dem Unvorhergesehenen sind leider keine Bildungsfächer. Sogar angehende Wirtschaftsinformatiker lernen während mehreren Semester stupide lineare Methoden, die in der Realität ohne Relevanz sind. System Dynamics und Agent Based Modelling sind den Bildungsverantwortlichen leider zu oft Fremdwörter. Oft haben Schulleiter wenig praktische Erfahrung, wissen nicht, was unter Komplexität zu verstehen ist und sind für den verantwortungsvollen Job, den sie ausfüllen sollten, völlig unqualifiziert. Für neu zu vergebende Stellen wählen sie Kandidaten aus, die ebenso unqualifiziert sind, wie sie selbst. Man nannt dieses Phänomen Kooptation, also Ergänzungswahl, Zuwahl, Aufnahme oder Wahl von Mitgliedern durch die übrigen Mitglieder einer Gemeinschaft3. Kooptation im Bildungswesen schafft geschlossene Lehrkörper, die meistens Ihresgleichen rekrutieren und somit verhindern, dass neue Gedanken in das Curriculum Einzug halten.

Und so stehen Politiker, Wissenschaftler, Manager … immer wieder vor komplexen Systemen, die auf einmal in sich zusammenklappen. Nicht unerwartet. Aber erwartbar. Die Zeichen, wann es anfängt zu kriseln, sind auch in komplexen Systemen sichtbar,

aber nur für diejenigen, die in systemischem Denken ausgebildet wurden. Und von denen gibt es sträflich wenige.

1Deutsche Gesellschaft für System Dynamics e.V. Programm der 4. Jahrestagung vom 24./25. Juni 2010

2Julke, Ralph. Tagung in Leipzig diskutiert: Kann man Zukunft mit Dynamischen Systemen simulieren? Leipziger Internet Zeitung, 17.06.2010

3http://de.wikipedia.org/wiki/Kooptation

Die zehn wichtigsten Regeln im Umgang mit Komplexität

Donnerstag, März 11th, 2010

1. Komplexität ist von Kompliziertheit zu unterscheiden. Es ist die Unbestimmtheit, die Sie als komplex bezeichnen. Komplexität beruht hingegen auf Einfachheit. Nachdenken reduziert Unbestimmtheit.

2. Je mehr Sie wissen, desto besser verstehen Sie Komplexität. Fragen Sie im Studium oder in Ausbildungen nicht nach dem Wert einer Theorie. Lernen Sie die komplexen Strukturen Ihrer Umgebung kennen! Strukturen, die uns nicht bewusst sind, halten uns gefangen1

3. Sie selber müssen über mehr Komplexität verfügen, als dass Sie in Ihrer Umgebung antreffen, um diese zu begreifen. (In Anlehnung an „Ashbys Law“)

4. Komplexität darf und soll nicht reduziert werden. Das Gehirn ist ein Musterbeispiel eines komplexen Systems: räumlich hoch strukturiert und über einen grossen Zeitraum (hoffentlich) einigermassen stabil. Es ist besser, Sie erhöhen Ihre eigene Komplexität, als dass Sie die Komplexität der Umgebung verringern.

5. All life is illusion! Farben sind Illusion. Die Existenz einer zentralen Persönlichkeitsinstanz ist eine Illusion. Die Willensfreiheit ist eine Illusion. Komplexität kann auch eine Illusion sein. Schliesslich ist es eine Illusion, Sie könnten Komplexität reduzieren. Wenn Sie das versuchen, dann reduzieren Sie in Wahrheit nur die Wahrnehmung der Komplexität.

6. Denken in Modellen und Geschichten ist nicht eine gute Annäherung an die Wirklichkeit. Es ist die einzige Möglichkeit, Wirklichkeit wahrzunehmen. Ein Modell fasst die Komplexität in eine Geschichte. Erzählen Sie sich eine Geschichte des Systems, dessen Komplexität Sie erschreckt.

7. Versuchen Sie nicht mit allen Mitteln etwas zu verändern, wenn die Zeit nicht gegeben ist. Sie verpuffen bloss Ihre Energie. Die Entwicklung komplexer Systeme kann nur unter ganz bestimmten Umständen beeinflusst werden. Warten Sie auf die Gelegenheit (sog. „Window of opportunity“)

8. Keep the future open! In komplexen Umgebungen ist es wichtiger, sich keine Positionsnachteile einzuhandeln als auf das Erringen von Positionsvorteilen aus zu sein.

9. Suchen Sie Überraschungen. Komplexe Systeme sind voller Überraschungen und Paradoxien. Erfreuen Sie sich daran. Wenn Sie keine Paradoxien finden, ist das System, mit dem Sie es zu tun haben, nicht komplex.

10. Meiden Sie alles, was reguliert ist. Umgang mit Komplexität kann nicht auf Regeln reduziert werden.

1 P. Senge. Die Fünfte Disziplin, S. 118. Schäffer-Poeschel, 2008

Sind Sie eher aktiv steuernd oder passiv beobachtend?

Dienstag, März 3rd, 2009

Ich denke oft über die Frage nach, inwiefern aktives Eingreifen in einer unbestimmten und fluktuativen Situation für einen Manager ratsam ist. Es ist eine Charakterfrage, ob eine Person aktiv steuernd oder eher beobachtend ist, ähnlich wie jemand introvertiert oder extravertiert sein kann1. Es gibt extravertierte Beobachter und introvertierte Macher, obwohl eher das Gegenteil repräsentativ ist. Grundsätzlich haben die Persönlichkeitsmerkmale “introvertiert/extravertiert” und “steuernd/beobachtend” nichts miteinander zu tun.
Dörner und seine Schüler haben in den 1980er Jahre verschiedene Untersuchungen mit simulierten Situationen gemacht. Am bekanntesten ist Lohhausen, eine simulierte Stadt, die von den Versuchspersonen in der Rolle des Bürgermeisters zum Wohlstand geführt werden musste. Erfolgreiche Versuchspersonen konnten das Kapital (der Stadt), die Zufriedenheit der Bürger sowie die Produktion kontinuierlich steigern, während sie die Wohnungsknappheit und die Arbeitslosigkeit auf niederem Niveau hielten. Bei erfolglosen Versuchspersonen hingegen explodierte die Arbeitslosigkeit förmlich, Produktion und Kapital nahmen ab und die Zufriedenheit erreichte bei Spielende einen absoluten Tiefpunkt. Dörner et al. fragten sich, welche Persönlichkeitseigenschaften für diese Resultate verantwortlich sind. Sie identifizierten sechs Eigenschaften, die erfolglosen Versuchspersonen (Vpn) gemein sind:

  • Schlechte Vpn vagabundieren von Thema zu Thema oder kapseln sich in einem meist irrelevanten Teilthema ab
  • Schlechte Vpn analysieren die jeweiligen Umstände weniger genau als gute
  • Schlechte Vpn treffen wenige Entscheidungen und koordinieren ihre Entscheidungen nicht; sie handeln “ad hoc”
  • Schlechte Vpn zeigen weniger Selbstreflexion und Selbstorganisation als gute
  • Schlechte Vpn benötigen mehr Informationen “von aussen” als gute
  • Schlechte Vpn zeigen weniger Vorausplanung und Vorausorganisation als gute2

Ob die Tatsache, dass Dörner et al. eine negative Formulierung wählten und nicht angaben, was erfolgreiche Vpn auszeichnen, bedeutet, dass die Aussagen nicht umkehrbar sind? Weitere Ursachen für häufiges Misslingen beim Umgang mit komplexen Problemen ist:

  • Langsamkeit und geringe Kapazität des bewussten Denkens
  • Tendenzen zum Schutz des Kompetenzgefühls
  • Übergewichtung der aktuellen Probleme
  • Vergessen3

Interessant ist aber nun die Feststellung von Funke4

Personen, die aktiv ein komplexes Problem bearbeiten, sind “reinen Beobachtern” in der Problemlösung überlegen und weisen im Anschluss an die Problembearbeitung eine andere subjektive Problemstruktur (Systemwissen) auf.

Funke behauptet also, dass aktives Eingreifen zu besseren Resultaten führt, als reines beobachten, was den meisten Menschen wohl naheliegend scheint. Ich möchte das aber hinterfragen. Wie wir in Komplexität revisited gesehen haben, durchläuft ein sich entwickelndes System immer wieder Weggabelungen. Je nachdem, welche Abzweigungen es einschlägt, kommt es an ein anderes Ziel. Aktives Eingreifen soll das System bei Abzweigungen in die gewünschte Richtung lenken. Das mag funktionieren, wenn der steuernde Manager allein ist (wie im Lohhausen-Experiment). Sobald die Steuerung des Systems ein Mehrpersonenspiel wird und neben dem Manager auch Wettbewerber und Politiker versuchen, die Entwicklung des Systems zu beeinflussen, könnte man gerade so gut würfeln, um die Richtung des Systems zu bestimmen. Es kommt auf dasselbe hinaus, wie wenn alle nur zusehen, wohin sich das System bewegt. Wenn aber alle bis auf einen nur beobachten, dann freut sich dieser eine, denn er kann das System so beeinflussen, dass es “nach seiner Pfeife” tanzt. Das ist der Grund, weshalb Sie aktiv eingreifen sollten. Nicht, weil Sie etwas bewirken könnten, sondern nur um zu verhindern, dass einer zum Diktator wird.
Ein Beispiel mag das erhellen. Zwei Akteure bieten exakt dieselbe Menge desselben Produkts an. Der Preis ist eine monoton fallende Funktion des Gesamtangebots. Angenommen, ein Akteur werde aktiv und verringere sein Angebot ein wenig. Dadurch steigt der Preis und er hat unter Umständen einen höheren Gewinn. Der passive Akteur dagegen hat durch die Aktion seines Wettbewerbers mehr gewonnen, da er immer noch die ursprüngliche Menge anbietet, nun allerdings zum höheren Preis.

Das zeigt, dass es nicht immer ratsam ist, aktiv einzugreifen. Möglicherweise haben die unbeabsichtigten Konsequenzen der Aktionen der anderen Stakeholders eine positive Auswirkung auf meine Interessen.

1Es existiert eine angeregte Diskussion, ob der Terminus “extravertiert” richtig ist oder eher “extrovertiert”. Letzteres scheint eindeutig falsch zu sein.
2Dörner, D.; Kreuzig, W.H.; Reither, F.; Stäudel, T. Planen, handeln und entscheiden in sehr komplexen Realitätsbereichen. In Michaelis, W. (Hrsg.), Bericht über den 32. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Psychologie in Zürich 1980. Göttingen. Hogrefe.
3Dörner, D. Die Logik des Misslingens - Strategisches Denken in komplexen Situationen. Rowohlt Taschenbuch, 2003
4Funke, J. Systemmerkmale als Determinanten des Umgangs mit dynamischen Systemen. In: Sprache und Kognition 9/1990

Lesssons Learned und Tagebücher gegen Schwarze Schwäne

Freitag, Dezember 5th, 2008

Letzte Woche habe ich ein Seminar zum Thema “Systemisches Projektmanagement” erteilt. Das ist auch der Grund, weshalb dieser Blog (oder heisst’s das Blog?) eine relativ grosse Lücke erfahren hat. Das bedeutet aber nicht, dass keine Beiträge mehr folgen. Ich habe gerade heute mit meinen Studenten im Fach Mathematik festgestellt, dass auch die Primzahlen ausdünnen, je grösser sie werden und dennoch gibt es keine letzte, also grösste Primzahl. Genau so wenig wird dieses Blog versiegen…. (oder heisst’s der Blog?).
Im Seminar habe ich auch über Learning Stories doziert. Da ich das etwas impovisierte, habe ich keine Unterlagen. Das möchte ich hier nachholen.
Schwierige Projektsituationen zeichnen sich durch hohe Entropieproduktion aus. Die meisten Leute nennen das “Komplexität”. Aber Komplexität ist nicht durch Unsicherheit und Instabilität charakterisiert. Alle sind sich einig, dass das Gehirn wohl das komplexeste System auf der Erde ist. Trotzdem ist das Gehirn relativ stabil und durch grosse Strukturiertheit gekenntzeichnet. Was wir in chaotischen Projektsituationen erleben, ist nicht Komplexität, sondern etwas ganz anderes. Etwas, das auf dem Weg zur Komplexität auftritt. Man nennt es Entropieproduktion. Laufend tauchen Hiobsbotschaften auf. Kleinigkeiten und Details haben grösste Auswirkungen. Es spielt eine Rolle, ob Sie als Projektleiter präzis richtig oder annährend richtig reagieren, wenn man diese Unterscheidung überhaupt machen kann; letzteres kann zur Eskalation führen. Und dann machen Sie sich ein Gewissen, tagelang, wochenlang. Hätte ich doch nur eine Sekunde früher…. oder nicht mit dem rechten Auge gezwinkert, etc. Es ist, wie nach einem Autounfall. Er wäre vermeidbar gewesen, wenn Sie auch nur drei Minuten früher aufgestanden wären. Sie leiden unter jedem Ihrer “Fehler”. In der Therapie lässt man Patienten täglich 15 Minuten lang ihre Geschichten erzählen. Wenn Sie in schwieriger Umgebung arbeiten, wo der Zufall eine grosse Rolle spielt, dann werden Sie ständig das Gefühl haben, sich für Ihre früheren Entscheidungen rechtfertigen zu müssen. Ein Tagebuch zu führen ist das Mindeste, was Sie unter diesen Umständen tun können1. Ein Tagebuch hat nicht nur einen mindernden Einfluss gegenüber Burnout-Effekten, sondern hilft auch bei Lessons Learned Workshops, sich nicht nur an die Ereignisse der letzten Wochen zu erinnern. Lessons Learned Workshops sollen das Projektgeschehen aufarbeiten. Lassen Sie alle Projektmitarbeiter die Ereignisse und den Ablauf aus ihren unterschiedlichen Perspektiven schildern, sowohl das Gute als auch das weniger Gute. Jeder sieht und interpretiert die Wirklichkeit ein wenig anders. Und was für den einen die hinreichende Ursache eines Unglücks, ist für den anderen bloss eine Notwendigkeit, die für sich genommen noch nicht zur Katastrophe hätte führen müssen. Lässt sich denn unter diesen Voraussetzungen überhaupt aus Fehlern lernen. Es gibt Leute, die bezweifeln das. Rückschaufehler führen zu einer übersteigerten Kontrollillusion. Vielleicht war es gar nicht so, wie Sie es wahrgenommen haben. Das Gehirn speichert Erinnerungen wie ein Palimpsest. Jedes Mal, wenn Sie eine Erinnerung abrufen, wird sie neu geschrieben, aber zusammen mit Interpretationen und Verzerrungen. Kausale Ketten werden z.B. umgedreht. Plötzlich geschah A in Ihrer Erinnerung nicht mehr wegen B, sondern B ereignete sich erst, nachdem A schon geschehen war. Wozu also Lessons Learned? Sie könnten uns helfen, unsere Verhaltensmuster zu verstehen. Sie könnten uns auch helfen, Komplexität und Entropieproduktion zu verstehen.
Protokollieren Sie die Geschichten Ihrer Projektmitarbeiter. Interessant sind vor allem die Geschichten ein und derselben Situation. Sammeln Sie solche Episoden. Bringen Sie Muster mit der Unternehmenskultur oder Persönlichkeitsstruktur in Zusammenhang. Verarbeiten Sie die prägnantesten Episoden in Metaphern, Gleichnissen oder gar Fabeln. Auf diese Weise abstrahieren Sie die Ereignisse von den Personen und Organisationen und bringen sie in eine merk-würdige Form. Mit der Zeit werden im Unetrnehmen geflügelte Worte und Geschichten die Runde machen und Wissen konservieren. Das ist Wissensmanagement. Wenn die Geschichten Emotionen wecken, bleiben sie besser im Gedächtnis haften; besser als Präsentationen nüchterner Fakten.

1Nassim Nicholas Taleb. Der schwarze Schwan. Die Macht höchst unwahrscheinlicher Ereignisse. S. 100. Carl Hanser Verlag, München 2008.

Neue Lemmingarten entdeckt!

Freitag, September 19th, 2008

In einem Artikel über eine nachhaltige Informationsgesellschaft und ihren Perspektiven für das Jahr 2050, zählt Franz Josef Rademacher, Professor für Künstliche Intelligenz an der Universität in Ulm, einleitend zwei Grobszenarien auf: eines, in dem sich die im Raum stehenden Hoffnungen erfüllen, und ein eher chaotisch-schmerzhaftes Szenario, das sehr unangenehm werden kann1. Dieses letztere Szenario wird immer mehr von weltweiten Wanderbewegungen, Hungersnöte, sozialen Konflikten, Terror, Weltkriege, Zerstörung der Umwelt, Diktat des Geldes, etc. gekennzeichnet sein. Dann schreibt Rademacher lapidar und in einem Nebensatz: der Autor hält diese Art von Zukunft für die wahrscheinlichere“, geht dann aber schnell zum optimistischeren Szenario über, dem er den Rest des Artikels widmet. Doch auch dies kann er nicht in rosa Lettern beschreiben. Die einseitige Globalisierung der Ökonomie lässt bei fehlender Globalisierung der Politik viele Fragen offen. In den letzten 35 Jahren hat sich die Weltbevölkerung von drei auf sechs Milliarden Menschen verdoppelt. Rademacher schätzt, dass 2050 gut zehn Milliarden Menschen auf der Welt leben werden, meiner Meinung nach eine zu optimistische Schätzung. Als Folge der Globalisierung und der Möglichkeiten der modernen Informationstechnologien wird in den sich entwickelnden Nationen ein enormes Wachstum stattfinden. Zusammen mit den Bedürfnissen des reichen Nordens bedeutend dies die Notwendigkeit eines weiteren Wirtschaftswachstums um einen Faktor 5 bis 10 über die nächsten paar Dekaden, und das in einer Welt, in der wir uns heute schon in Bezug auf Natur, Umwelt, genetische Vielfalt, Ressourcen, etc. an den Grenzen dessen befinden, was die Erde aushält. Es lässt sich an den Fingern abzählen, dass dies nicht aufgehen wird.
Das Problem ist weder die Raffgier der Amerikaner und Europäer noch die der Hochfinanz. Das Problem ist auch nicht der verantwortungslose Verbrauch von Energie durch jeden von uns oder die übermässige Produktion von Verpackungsmaterial. Das Problem ist einzig und allein unsere Überforderung durch die enorme Komplexität, die wir der Welt gegeben haben. Und allein, diese einfache Tatsache zu verstehen, überfordert uns scheinbar. Wenn ich in Vorträgen darauf hinweise, dass komplexe Migrations- und Integrationsprojekte zunehmend nur noch Erfolg haben können, wenn das Projektmanagement etwas von Komplexitätsmanagement versteht, hört man zwar interessiert zu, versteht aber offenbar nicht, worum es geht. Reinhard Mey beschreibt es so:

Der Ausguck ruft vom höchsten Mast: Endzeit in Sicht!
Doch sie sind wie versteinert und sie hören ihn nicht.
Sie zieh’n wie Lemminge in willenlosen Horden.
Es ist, als hätten alle den Verstand verlor’n,
Sich zum Niedergang und zum Verfall verschwor’n,
Und ein Irrlicht ist ihr Leuchtfeuer geworden.

Vielleicht ist der Grund, weshalb sie den Ausguck nicht hören, der, dass der Ausguck nicht sagt, was zu tun ist. Vielleicht warten alle darauf, dass jemand kommt und das Steuer herum reisst. Aber das wird nicht passieren, von Scharlatanen mal abgesehen. Das einzige, was helfen tät’, ist, die Menschen zu lernen, wie sie Komplexität erkennen und komplexe Probleme lösen können. Solange wir am herkömmlichen Bildungskanon auf allen Stufen festhalten, und solange es Leute gibt, die eher an esoterischen Zauber glauben anstatt der Realität - sprich Komplexität - ins Auge zu schauen, werden wir das chaotisch-schmerzhafte Szenario nicht abwenden können, und unsere Projekte werden nach wie vor schief gehen.
Werfen wir einen kurzen Blick in die heutigen News:

  • Lehmann meldet Konkurs an: Droht der völlige Zusammenbruch des Finanzsystems?
  • Untrennbar vernetzte Welt- und Finanzmärkte
  • Alitalia steuert dem Kollaps zu
  • Sanierung der Alitalia gescheitert
  • Arbeitslosenanträge auf hohem Niveau
  • Mitten im dritten Erdöl-Schock
  • Weiterhin erhöhte Rezensionsgefahr
  • Computerhersteller Hewlett-Packard baut 24′600 Stellen ab
  • Ciba als Herausforderung für BASF: Strategische Fehlentscheide

Wann beginnen wir, unsere aktuelle und zukünftige Elite in systemischem Denken und komplexen Problemlösen auszubilden?

1F. J. Radermacher. Die Welt im Jahr 2050: Welche Perspektiven eröffnet uns das neue Jahrtausend? INFORMATIK INFORMATIQUE 4/2000

Komplexität revisited

Freitag, August 1st, 2008

Es wird Zeit, dass wir uns wieder einmal mit dem Begriff der Komplexität beschäftigen. Sie erinnern sich, dass ich im Beitrag Bestimmt die Anzahl Moden die Komplexität? erklärt hatte, dass Komplexität von der Anzahl Moden und dem Vorhandensein von (dynamischen) Nichtlinearitäten abhängt. Das ist aber nur die halbe Wahrheit. Um auch den Rest zu verstehen muss man wissen, wie sich ein System entwickelt. Dazu wollen wir uns nach einem physikalischen System umsehen, weil diese gegenüber lebender Systeme recht einfach zu verstehen sind. Ein in der Physik bekanntes System, das genügend komplex ist, aber dennoch transparent genug, um daraus Erkenntnisse zu ziehen, ist eine horizontale Flüssigkeitsschicht, die einen gewissen Energiestrom verarbeiten muss. Zu Beginn soll die Flüssigkeit langsam von unten erwärmt werden. Vorher ist die Flüssigkeit auf einem niederen Komplexitätslevel. Es gibt einzelne lokale Strömungen, verursacht durch Temperaturschwankungen oder - wer mag - kann auch die Abhängigkeit mit der Erdrotation einbeziehen. Ein schwacher Energiestrom kann die Flüssigkeit ohne weiters verkraften, ohne sich raum-zeitlich speziell strukturieren zu müssen. Durch Wärmestrahlung werden irgendwo im Systems einzelnen Flüssigkeitspaketen Energie zugeführt. Dadurch nehmen die lokalen zufälligen Strömungen zu, das System wird leicht chaotisch. Durch lokale Wärmeunterschiede der Heizplatte beginnen dann einzelne Flüssigkeitspakete Richtung Oberfläche aufzusteigen. Sie erzeugen lokale Konvektionsströmungen, sogenannte Fluktuationen, die durch Reibung und Abkühlung zunächst noch unterdrückt werden. Diese Ströme einzelner Flüssigkeitspaketen wird immer ungestümer in Zahl und Kraft, so dass an der unteren Begrenzung der Flüssigkeitsschicht ein regelrechtes Brodeln entsteht, das bald die ganze Flüssigkeit erfasst. Sobald eines der Flüssigkeitspakete genug Energie hat, um die Oberfläche zu erreichen, reisst es seine Umgebung mit und verdrängt an der Oberfläche kühlere Flüssigkeit, der nur noch der Abstieg an die untere Begrenzung möglich ist. Dabei reisst auch sie Flüssigkeitspakete aus der Umgebung mit. Damit entsteht eine zirkuläre Konvektionsströmung, die sich instantan über die ganze Flüssigkeitsschicht ausweitet und diese in Konvektionszellen strukturiert. Interessanterweise nehmen die Zellen von oben gesehen meist eine fünf- oder sechseckige Gestalt an.

Das Bild und das hier beschriebene Phänomen stammen aus Carsten Jägers Diplomarbeit1.

Sie werden als Bénard-Zellen bezeichnet, nachdem Charles Bénard dieses Phänomen vor ca. 100 Jahren entdeckt hat. Nun hat das Flüssigkeitssystem mit seiner neuen Organisationsform einen höheren Komplexitätslevel erreicht, der es in die Lage versetzt, den erhöhten Energiedurchfluss auszuhalten. Das ist eine Entwicklung, die vor allem für lebende Systeme typisch ist:

  1. Das System hat eine stabile Struktur
  2. Energie- und Materiedurchflüsse führen innerhalb des Systems zu Spannungen
  3. Die einzelnen Teile versuchen, sich individuell und unabhängig voneinander so auszurichten, dass die Kräfte möglichst wenig an ihnen zerren können
  4. Das System ist als ganzes in einem instabilen, chaotischen Zustand
  5. Es gibt nur einige wenige Moden, wie sich die einzelnen Teile gegenseitig ausrichten können, damit die Kräfte der Durchflüsse ihnen möglichst wenig anhaben können und ohne dass sie sich gegenseitig stören (z.B. können die Konvektionströme der Bénard-Zellen im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn rotieren)
  6. Einer dieser Moden wird als resultierende Struktur realisiert. Welche Mode gewählt wird, ist nicht im voraus bestimmt kann prinzipiell nicht vorhergesagt werden.
  7. Die neue Struktur ist relativ stabil, solange die Energie- und/oder Materieflüsse durch das System aufrecht erhalten bleiben und liegt auf einem höheren Komplexitätsniveau, als die Struktur vor der Veränderung.

Sie können das Bild durch anklicken vergrössern. Nach einer Phase relativer Stabilität, die immer kürzer ausfällt, gerät das System wieder in eine Phase kritischer Instabilität, in der sich die Möglichkeiten, eine neue Struktur anzunehmen, verzweigt. Der Evolutionspfad des Systems (rot dargestellt) kommt dadurch zustande, dass es in jedem Verzeigungspunkt einen Pfad zufällig auswählt. Die Vertikale hat in diesem Diagramm keine Bedeutung. Es ist eher eine Aufsicht, als ein Diagramm in einem Koordinatensystem. Die stabile Phase 2 ist in jedem Fall komplexer als die stabile Phase 1 und stabile Phase 3 ist komplexer als Phase 2. Der Komplexitätsparameter gibt an, wie viel Druck auf das System ausgeübt wird, z.B. durch Energie-, Material- oder Informationsflüsse, die das System durchströmen. Man denke dabei an eine Stadt. Das ist ein höchst komplexes, weil strukturiertes System, das aber nur solange aufrecht erhalten werden kann, als dass jeden Tag hunderte von Tonnen Material in Form von Nahrung, Kleider, etc. hinein- und in Form von Abfall heraus gepumpt werden. Parallel dazu existiert ein Energiefluss: hinein hochwertige Elektrizität, hinaus Wärme. Solange diese Flüsse bestehen, solange kann die Stadt einigermassen in einer stabilen Lage gehalten werden. Komplexität ist also im grossen und ganzen eine relativ stabile Angelegenheit. Man denke an den menschlichen Körper. Das ist ganz gewiss ein hochkomplexes System und hoffentlich ein paar Jahrzehnte einigermassen stabil. Nun, paar Beschwerden müssen wir uns schon gefallen lassen. Schliesslich ist ein lebendes System dynamisch, d.h. es verändert sich mit der Zeit und bleibt nicht immer gleich. Zu einer Veränderung gehören jedoch auch Schwankungen um die stabile Gleichgewichtslage. Der Bildung einer relativ stabilen Phase geht immer eine chaotische, also höchst fluktuative Phase voran.

Ein Projekt muss also prinzipiell „chaotisch“ sein, da es definitionsgemäss eine Veränderung zum Ziel hat. Projekte sind die instabile Phase, die jeder stabileren vorangeht. Wenn jemand also sagt, ein Projekt sei sehr komplex, dann meint er vielleicht eben gerade den instabilen, fluktuativen Charakter des Projekts.

1Carsten Jäger. Untersuchungen einer kohärenten Marangoni-Bénard-Konvektionszelle. Diplomarbeit. Aachen, 1996

Was ist komplex am Bierspiel?

Montag, Juli 21st, 2008

Also, nun zum Bierspiel. Es handelt sich um eine einfache Simulation einer Supply Chain (eine Beschreibung finden Sie z.B. bei Günther Ossimitz in seiner Einleitung). Das Resultat ist, dass die Bestände immer oszillieren und zwar umso mehr, je weiter weg vom Markt man ist. Jeder Mitspieler ist versucht, die Schuld der Langsamkeit des Lieferanten oder dem idiotischen Bestellverhalten des Kunden anzulasten.

Alle meinen rational zu handeln und trotzdem kommt ein Ergebnis heraus, dass keiner wollte. Es sind nicht externe Faktoren, sondern die interne Struktur, die das Systemverhalten bestimmt. In der Praxis - in Projekten, in der Unternehmensführung und (aus aktuellem Anlass) in der Politik - versuchen wir gerne, externen Effekten die Schuld zu geben. Ich habe die ermahnenden Worte der Moderatoren lange nicht verstanden, wenn sie einem mit erhobenem Zeigefinger auf die eigene Schuld aufmerksam machten.

Das eigene Verhalten provoziert die anderen, ihrerseits ein Verhalten an den Tag zu legen, das wiederum mein Verhalten beeinflusst. Ich muss noch agressiver Entscheiden, um nicht “unter die Räder” zu kommen, so dass die anderen erst recht Gegensteuer geben. Wie Eschers Hände. Man sagt, dass das Verhalten eines jeden Einzelnen zu einer Mode führt, die die Einzelnen “versklavt”. Das ist so eine Redewendung aus der Synergetik von Hermann Haken.

Obwohl es nur vier Teilnehmer sind, kann es im Bierspiel zu einer recht komplexen Struktur kommen, die man Bullwhip-Effekt nennt. Lesen Sie’s bei Ossimitz nach! Obwohl die Bierspiel-Komplexität bloss eine Pseudo-Komplexität ist, sind wir in einem Dilemma. Es gibt nämlich dennoch ein paar Finten. Aber davon später. Der Ausweg aus dem Dilemma heißt: Wir müssen beginnen “systemisch zu denken”.

Komplexitätsbegriff auf das Individuum bezogen

Montag, Juli 21st, 2008

Der Komplexitätsbegriff muss also auf das Individuum bezogen werden, denn die Komplexität beeinträchtigt z.B. mich als handelndes Wesen und ich muss mit dieser Komplexität irgendwie fertig werden. Was mich “belästigt” sind immer Konventionen, Regeln, strukturelle Gewalt, Konflikte, Institutionen, institutionalisierter Druck, etc. Das sind alles Strukturen. Komplexität muss also etwas mit Strukturen zu tun haben. Zum Beispiel würde die Einführung der Mobiltelefone nichts zur Komplexität beitragen, wenn dadurch nicht eine gesellschaftliche Struktur emergiert hätte, die sowohl Handybesitzer als auch diejenigen, die sich weigern, ein Handy zu kaufen, „versklaven“1) würde. Die Mobiltelefonie hat – gleich wie das Web – eine kulturelle oder gesellschaftliche Struktur zur Folge, die auf mich als Individuum wirkt wie eine Kraft. Auf diese Kraft reagiere ich und mit mir alle 7 Milliarden Menschen auch. Das führt zu einem welt-gesellschaftlichen Zustand, der auf der Reaktion aller Menschen basiert und diese wiederum „versklavt“.  Handy, Web, GPS, aber auch Globalisierung, Individualisierung, Antietatismus –  was auch immer – all das zerrt an meiner Person und verlangt von mir und allen anderen eine Entscheidung und Ausrichtung. Die Anzahl Kräfte und damit die gesamtgesellschaftlichen Zustände werden immer zahlreicher und machen die Komplexität aus, die ich meine.

Das berühmte Bild von M. C. Escher zweier Hände, die sich gegenseitig zeichnen, zeigt das Prinzip, wie der gesamtgesellschaftlichen Zustand (die eine Hand) das Verhalten des einzelnen Individuums (die andere Hand) beeinfluss und umgekehrt.

1) “Versklavung” ist ein Begriff aus der Synergetik von Hermann Haken und hat nichts mit dem Sklaventum zu tun, bei dem Menschen von anderen Menschen gewaltsam unterdrückt wurden. Die Synergetik sagt, dass das Verhalten der Teile komplexer Systeme Moden ausbilden, die die Systemteile versklaven. Das ist eine gegenseitige Beeinflussung, wie Eschers Hände.

Complexity Rising

Sonntag, Juli 20th, 2008

Mit Yaneer Bar-Yams Artikel Compexitiy rising: From Human Beings to Human Civilization, A Complexity Profile habe ich so meine liebe Mühe (http://necsi.org/projects/yaneer/Civilization.html). Als erstes stolpere ich über seine Behauptung, dass alle makroskopischen Systeme “are formed out of a large number of parts”. Das ist Physikalismus pur. Es gibt kleine soziale Systeme, die durchaus komplex sein können. Zum Beispiel eine Klasse von Studenten oder Schüler. Oder man denke an das Bierspiel: vier Spieler können schon ganz schön komplexe Turbulenzen verursachen.

Was mir auch Stirnrunzeln verursacht ist die Tatsache, dass bei Bar-Yam die Komplexität vom Atom zum sozialen oder gesellschaftlichen System abnehmen soll. Intuitiv würde ich es gerade umgekehrt sehen.

Aus Yaneer Bar-Yam: Complexity Rising…

Bar-Yam kommt von dem physikalischen Komplexitätsbegriff her. Ich aber frage mich, was mich als handelndes Wesen in einer komplexen Umgebung stört. Komplexität behindert und belästigt mich. Was ist es genau, das mich stört?

Wir müssen vom Individuum ausgehen, wenn wir wissen wollen, was Komplexität ist!