Zukunftsperspektiven des Operations Research: Erfolgreicher Einsatz und Potenziale

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​In einer zunehmend vernetzten Welt basieren Wettbewerbsvorteile auf fundierter Planung und Entscheidung. Operations Research (OR) stellt Modelle und Methoden zur Entscheidungsunterstützung bereit und findet verbreitet Anwendung in Produktion, Logistik, Supply Chain Management, Energie, Finanzen und vielen weiteren. Hohe Datenverfügbarkeit, technologischer Fortschritt und wachsender Bedarf aus der Praxis haben zu rasanten Entwicklungen neuer OR-Methoden geführt. In diesem Band sind Erfolgsgeschichten und Zukunftsperspektiven gesammelt, die Forscher wie Praktiker gleichermaßen auf die Möglichkeiten des Operations Research neugierig machen. Diese sind größer denn je! Vorwort zur Festschrift zu Ehren von Prof. Dr. Dr. h.c. mult.Hans-Jürgen Zimmermann Inhaltsverzeichnis Teil I Produktion und Logistik Bestandsverteilung in Produktionsund Distributionsnetzwerken 1 Motivation 2 Optimierungsansatz 2.1 Beispiel 2.2 Formales Modell 2.3 Wahl des Servicegrads und der Lieferzeit 2.4 Literatur 3 Ergebnisse 4 Fazit Literaturverzeichnis Planung des Lieferservices eines Online-Lebensmittelhändlers 1 Einleitung 2 Ausgangssituation 3 Planungsansatz 3.1 Planungsproblem 3.2 Lösungsverfahren 4 Verfahrensevaluation 5 Schlussbemerkungen Literaturverzeichnis Online-Optimierung und Simulation in der Logistik 1 Online-Optimierung und Simulation 1.1 Online-Optimierung 1.2 Simulation 1.3 Kopplung von Online-Optimierung und Simulation 2 Online-Optimierung in der Stahlindustrie 2.1 Problemstellung 2.2 Lösung des statischen Problems 2.3 Dynamische Problemstellung – Online-Charakter 3 Online-Routing in der Kommissionierplanung 3.1 Problemstellung 3.2 Simulation zur Analyse von unterschiedlichen Routingstrategien 3.3 Routing und Rerouting durch Online-Optimierung 4 Fazit Literaturverzeichnis Facility Location Choice and Facility Location Planning 1 Vorwort 2 Bedeutung des Supply Chain Network Design 2.1 Zuliefererstufe 2.2 Produktionsstufe 2.3 Distributionsstufe/ Lagerstufe 2.4 Kundenstufe 3 Relevante Kostengrößen 4 Modellierung 4.1 Modellierung der Grundstruktur 4.2 Erweiterungen des Grundmodells 4.3 Darstellung und Analyse der Modellergebnisse 5 Schlussfolgerungen Literaturverzeichnis Problemdekomposition durch Graphenpartitionierung 1 Motivation und Überblick 2 Graphenpartitionierung 2.1 Erzeugung des Graphen 2.2 Literaturüberlick 3 Lösungsverfahren 3.1 Konstruktion 3.2 Verbesserung 3.3 Rekombination 4 Ergebnisse 4.1 Benchmark-Daten des Graph Partitioning Archive 4.2 Anwendungsbeispiele 5 Ausblick Literaturverzeichnis Dynamische Vergabe von Patiententerminen in Krankenhäusern 1 Dynamische Vergabe von Patiententerminen 2 Fortschrittsmotor Ganzzahlige Optimierung 3 Von der Theorie in die Praxis 4 Diskussion und Perspektiven Literaturverzeichnis Teil II Transport Optimierung der Autozugverladung 1 Einleitung und Problembeschreibung 2 Das Motorail Transportation Problem 3 Unterstützung des Buchungsprozesses 4 Optimierung der Terminalverladung 5 Zusammenfassung und Ausblick Literaturverzeichnis Optimiertes Terminalmanagement in der Fahrzeugdistribution 1 Motivation 2 Liegeplatz- und Transportplanung 2.1 Grundmodell 2.2 Reales Modell 2.3 Literaturüberblick 3 Ergebnisse 3.1 SyncroTess für Autoverladeterminals 3.2 Numerische Ergebnisse 4 Fazit Literaturverzeichnis Simulation als Werkzeug der Entscheidungsunterstützung 1 Simulationen in der Erlössteuerung 2 Anforderungen 2.1 Bewertung von Methoden und Strategien 2.2 Aus- und Weiterbildung 3 Anpassung. . . 3.1 . . . des Systems 3.2 . . . der Simulationsszenarien 3.3 . . . der Erwartungen 4 Anwendungsfälle 4.1 Indirekte Interaktion im Wettbewerb 4.2 Drastische Kapazitätswechsel 4.3 Strategische Stornierungen 5 Zusammenfassung und Ausblick Literaturverzeichnis Optimierung in der Planungspraxis für Bus, Bahn und Flug 1 Entstehung der Forschungsaktivitäten in Paderborn 2 Time-Space-Netzwerke zur Ressourceneinsatzplanung im ÖPNV 3 Zeitfenster für Fahrten 4 Betriebswirtschaftliche Studie „Traktionsplanung“ mittels What-If-Analysen 5 Integration von Planungsstufen 6 Fazit und Ausblick Literaturverzeichnis Im Takt des internationalen Flugverkehrs 1 Schritte in der Personaleinsatzplanung 2 Ziele und Herausforderungen der Personaleinsatzplanung 3 Optimierte Personaleinsatzplanung bei Aviapartner Düsseldorf 4 Danksagung Literaturverzeichnis Szenario-Analysen zur Schienenanbindung der Festen Fehmarnbeltquerung 1 Einleitung 2 Anforderungsmanagement bei Infrastrukturprojekten der Verkehrsplanung 2.1 Die Planung der Bundesschienenwege 2.2 Kapazitätsbalance einer Schieneninfrastruktur 2.3 Szenario-Analysen auf der Basis multidimensionaler Data Marts 2.4 Schienennahverkehre auf der Achse Hamburg–Lübeck 2.5 Das Projekt S4 (Ost) 2.6 Risikoanalysen bei der Bundesverkehrswegeplanung 3 Angebots- und Wettbewerbssituation 3.1 Attraktivität von Schienenstrecken 3.2 SPV-Wettbewerbsfähigkeit 3.3 Ertüchtigung der Strecke 1120 auf Streckenstandard M160 4 Kapazitätsplanung 4.1 Das „Dilemma der Schieneninfrastrukturplanung“ 4.2 Netzauslastung FFBQ-Hinterland – Teilnetz südlich Lübeck 4.3 SPV-Optimierung auf der Strecke 1120 5 Fazit Literaturverzeichnis Teil III Netzwerke und Evakuierung Von Straßenkarten bis zur Evakuierung von Städten! 1 Einführung 2 Straßenkarten und Netzwerkaggregation 3 Probleme der Netzwerkoptimierung und Evakuierungsplanung 4 Lösung von schnellsten Flüssen 5 Ergebnisse der Rechentests 6 Ausblick Literaturverzeichnis Visualisierung von Optimierungsresultaten 1 Motivation 2 Visualisierung zur Entscheidungsunterstützung in Evakuierungsfällen 3 Überblick zu VisualFlow 4 Evaluierung und Korrektur von LP-Modellen durch Visualisierung 5 Zusammenfassung Literaturverzeichnis Netzwerkalgorithmen in der robusten Optimierung 1 Robuste Flüsse und Netzwerk-Zerstörung 2 Kombinatorische Approximationsalgorithmen Literaturverzeichnis Teil IV Energie Emissionsminderung durch den Einsatz von Biokraftstoffen 1 Emissionsminderung im Transportsektor 2 Robuste Investitionsplanung für Investoren 3 Analyse und Gestaltung langfristig stabiler und effizienter politischer Rahmenbedingungen 4 Fazit Literaturverzeichnis On the Use of Fuzzy Set Theory for Optimizing Portfolios of Power Generation Assets 1 Introduction 2 Methodology 2.1 Mean-variance optimization model 2.2 Semi-mean absolute deviation optimization model 2.3 Fuzzy semi-mean absolute deviation optimization model 3 Results of a case study 4 Conclusions 5 Appendix References Teil V Ökonomische Evaluation Wohlstandsmessung mit Methoden des Operations Research 1 Einleitung 2 Wohlstandsmessung des Denkwerk Zukunft 3 Ergebnisse für die Standard-Modelle der DEA 4 Reflexionen über die Wahl geeigneter Modellannahmen 5 Resümee Literaturverzeichnis Eine ökonomische Analyse verdeckter Outputs in der Data Envelopment Analysis 1 Einleitung 2 Präliminarien 3 u∗k als Wert verdeckter Outputs 4 Realwirtschaftliche Diskussion der Bestandänderung von Outputs 5 Zusammenfassung und Ausblick Literaturverzeichnis Teil VI Analytics Visualisierung verschachtelter Graphen als Landkarten 1 Einführung 2 Erzeugung verschachtelter Graphen 3 Darstellung verschachtelter Graphen als Landkarten 4 Hans-Jürgen Zimmermann und seine Koautor/inn/en 5 Danksagungen Literaturverzeichnis Intelligente Decision Support Systeme 1 Intelligente Planungssoftware – große Herausforderungen für das Operations Research 2 Decision Support Systeme – computergestützte Ansätze der Entscheidungsunterstützung 3 Operations Research und Decision Support Systeme – Modell- und methodenorientierte Planungssysteme 4 Wissensbasierte Decision Support Systeme – intelligente Problemlösungsansätze 5 Decision Support Systeme und Business Intelligence – zusammenfassende Betrachtung BI-orientierter DSS Literaturverzeichnis From Operations Research to Dynamic Data Mining and Beyond 1 Introduction 2 Where everything started 2.1 Fuzzy Data Analysis 2.2 Dynamic Fuzzy Data Analysis 3 Dynamic Data Mining Today 3.1 Dynamic Clustering using Uncertainty Modeling 3.2 Dynamic Forecasting 4 Current and Future Work 5 Conclusions and some Personal Remarks References Lebenslauf von H.-J. Zimmermann Autorenverzeichnis