SimMarket: Simulation des Abverkaufsverhaltens von Artikeln des Einzelhandels mit orobalbilistischen Agenten

Diese Arbeit ist in den Bereichen Business Intelligence, multiagentenbasierte Simulation und probabilistische Netzwerke angesiedelt. Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungssystems für das Sortimentsmanagement im Einzelhandel, um Optimierung von Preisen, Promotionen und der Sortimentszusammensetzung zu ermöglichen. Es wird gezeigt, wie man mit probabilistischen Agenten das Abverkaufsverhalten von Artikeln im Einzelhandel ex ante simulieren kann. Dazu wurde ein probabilistisches holonisches Multiagentensystem (PH-MAS) entwickelt, bei dem die Wissensbasen der Agenten mittels Data-Mining-Verfahren aus den Realdaten der Händler extrahiert werden. Die gewonnenen Abverkaufsmuster werden in so genannten Verhaltensnetzen kodiert, die eine Simulation der repräsentierten Artikel verwendet werden. Es wird gezeigt, wie der Kern der Verhaltensnetze durch erweiterte Bayes';sche Netze realisiert werden kann. So werden neuen Evidenzarten Soft- und Extrapolationsevidenz eingeführt und in das Simulationssystem integriert. Für die Modellierung und Simulation von globalen Abhängigkeiten zwischen Artikelagenten wird ein Verschmelzungsalgorithmus vorgestellt, der die probabilistischen Verhaltensnetze der Agenten in holonische Metanetze fusioniert. Des Weiteren wird eine mehrdimensionale Simulationssprache (MSL) für beliebige Verhaltensnetze und andere mehrdimensionale Wissensrepräsentationsformen vorgestellt. Schließlich wird eine selbst optimierende Simulationsroutine präsentiert, die beliebige zu simulierende Szenarien Abfolgen von Netzkonfigurationen konvertiert und damit effiziente Simulationen auf der Basis von Verhaltensnetzen ermöglicht. Die entwickelten Technologien wurden vollständig in Agenten des PH-MAS integriert und mit Hilfe des neu entwickelten verteilten Agentenframeworks MASg auf der Basis der .NET-Technologie realisiert. Es wird beschrieben, wie dieses generische Multiagentensystem sukzessiv zu einem umfangreichen Simulationssystem für die Prognose von Artikelabverkaufsverhalten ausgebaut wurde.This work is part of the areas Business Intelligence, multiagent-based simulation and probabilistic networks. The goal of this work is the development of a decision support system for category management in the retail domain for optimizing pricing, promotions and sales mix. I will show how to simulate ex ante the sales behaviour of products with probabilistic agents. The basis of the system is a new developed probabilistic holonic multi-agent system (PH-MAS), where the knowledge bases of the agents are extracted by data mining retailers'; real data. The patterns of sale will be encoded into so-called behaviour networks, which will be used for simulating the represented items. We will see how the core of the behaviour networks is realised with extended Bayesian networks. New kinds of evidences — soft and extrapolation evidences — are introduced and concretised. For modelling and simulating global dependencies between item agents a merging algorithm is presented for fusing the probabilistic behaviour networks of the agents into holonic meta networks. Additionally, I will present a concept of a multi-dimensional simulation language (MSL) for arbitrary behaviour networks and other multi-dimensional knowledge representation formalisms. Finally, a self-optimising simulation routine is presented, which converts arbitrary simulation scenarios into a sequence of network configurations for efficient simulation based on behaviour networks. All developed technologies of this work are integrated into the agents of the PH-MAS, which is realised by using the new developed distributed agent framework MASg and the .NET technology. I will show how this generic multi-agent system is successively expanded to a massive simulation system to forecast the sales behaviour of products

Vertrauen in autonome Technik

Autonome Technik, z.B. ein Fahrerassistenzsystem, beschränkt sich nicht mehr nur auf bloßes „Funktionieren“, sondern greift aktiv in gesellschaftliche Interaktionszusammenhänge ein. Dabei werden Handlungsmöglichkeiten menschlicher Akteure eingeschränkt und es besteht die Gefahr des Fehllaufens. In dem Kontext stellen sich Fragen nach den Bedingungen, unter denen Vertrauen in ebendiese Technik entstehen kann. Ausgehend von der Überlegung, dass Vertrauen in einem engen Wechselverhältnis zu Verhalten und damit Handlungen steht, ist eine soziologisch fundierte Sichtweise auf Aspekte der Mensch-Maschine-Interaktion, die anschlussfähig ist an ingenieurwissenschaftliche und informatische Denkweisen, von wesentlicher Bedeutung. Unter Rekurs auf handlungstheoretische Ansätze lässt sich das Zusammenhandeln von Mensch und autonomer Technik in Form eines operationalisierbaren und computersimultativ umsetzbaren Makro-Mikro-Makro-Modells soziologischer Erklärung rekonstruieren. Basierend auf diesem Modell werden wechselseitige Modellzuschreibungen, also Handlungsmodelle, die dem jeweiligen Interaktionspartner unterstellt werden, als theoretisch-methodologischer Zugang zum Verständnis von Mensch-Maschine-Interaktion vorgeschlagen. Dabei hat sich in zwei Experimentalstudien, von denen eine auf die Methode der agentenbasierten Modellierung und Simulation (ABMS) zurückgreift, gezeigt, dass ein Zusammenhang zwischen Modellzuschreibungsdifferenzen und Vertrauen besteht. Sofern die implementierten Erwartungen der Programmierer mit den Erwartungen, die Nutzer an autonome Technik adressieren, in Deckung gebracht werden können, kann das Vertrauen in und damit auch die Akzeptanz von Technik gesteigert werden

Identification of Influentials in virtual social network: an agent-based simulation model of social influence processes

Die zunehmende Virtualisierung von gesellschaftlichen Sozialstrukturen durch den Social Media Bereich und insbesondere durch die virtuellen sozialen Netzwerke stellt die Marketingforschung vor neue Herausforderungen. Aufgrund der technologischen Entwicklung des Web 2.0 entstehen für Konsumenten schnelle und einfache Kommunikations- und Interaktionsmöglichkeiten zum Erfahrungsaustausch über die Produkte und Dienstleistungen eines Unternehmens. Innerhalb eines virtuellen sozialen Netzwerkes existieren Influentials, die aufgrund ihrer kommunikativen Verhaltensweisen und der netzwerkstrukturellen Einbettung eine einzigartige soziale Beeinflussungsfähigkeit aufweisen. Für das Marketing der Unternehmen stellen das Verständnis über die sozialen Beeinflussungsprozesse und die Identifikation der Influentials die zentralen Erfolgsfaktoren dar, um die Konsumenteninteraktion im Sinne der Unternehmenszielsetzung zu beeinflussen. Bisherige Analyse- bzw. Identifikationsmethoden für diese Influentials vernachlässigen jedoch die bedeutsame interpersonelle Perspektive. Die netzwerkstrukturelle Einbettung der Konsumenten bzw. Individuen sowie deren Kommunikations- und Interaktionsprozesse untereinander führen zu einem dynamischen, nichtlinearen und komplexen Sozialsystem. Bei der Untersuchung dieser Dynamiken stoßen traditionelle Analysemethoden der Marketingforschung an ihre Grenzen. Deshalb entwickelt der Verfasser ein agentenbasiertes Simulationsmodell, um das individuelle Konsumentenhalten als komplexes und dynamisches System abzubilden. Die Simulationsergebnisse deuten darauf hin, dass die Influentials weder über eine strukturell besonders bedeutsame Position innerhalb des Netzwerkes verfügen, noch eine erhöhte soziale Aktivität aufweisen. Die bisher verwendeten Verfahren der strukturellen sozialen Netzwerkanalyse und der sozialen Aktivitätsanalyse sind deshalb nur eingeschränkt zur Identifikation von Influentials geeignet. Aus einer interpersonellen Analyseperspektive zeigt sich, dass die Influentials eine besonders hohe wahrgenommene Glaubwürdigkeit aufweisen und das soziale Umfeld dieser Individuen durch eine hohe Empfänglichkeit für soziale Beeinflussungen gekennzeichnet ist. Die agentenbasierte Simulation erweitert somit das Verständnis über das sozial beeinflusste Konsumentenverhalten und liefert damit wertvolle Hinweise für die praxisnahe Identifikation von Influentials in einem virtuellen sozialen Netzwerk.Virtual social networking sites have become more and more popular over the last few years, attract millions of users worldwide and are growing exponentially. The increasing amount of virtually connected consumers leads to a social-driven information exchange about products, brands or services. Within virtual social networks, influentials can be considered as key users with high influence capabilities, unique communication patterns and important structural network positions. For marketers an understanding of social influence is key to benefit from consumer-to-consumer interaction and to address potential new customers by utilizing these influentials. So far, virtual social network analysis neglects interpersonal factors of influence as well as an individual consumer decision making perspective. The analysis of individual interaction and the lack of empirical data from virtual social networks require a research method, which models individual consumer behaviors as a complex and adaptive system. Therefore, the author develops an agent-based simulation model to explore and to investigate social influence processes by integrating perceived social activity, perceived structural positions and interpersonal relationship characteristics with an individual decision making perspective. Simulation results indicate that important members in virtual social networks are inadequately identified either through structural network or activity analysis respectively. Hence, these methods are less appropriate to identify influentials within a virtual social network. The interpersonal analysis of the social influence processes shows that influentials are characterized by a high perceived credibility. Moreover, the social contacts of the influentials are highly susceptible for social influences. The agent-based simulation model provides a deeper understanding of social influence processes in virtual social networks and serves marketers as a superior opportunity for identifying socially influential network members

Leistungsbasierte Steuerung der Dienstleistungsnetzwerke von Service-Integratoren in der Logistik

Die vorliegende Arbeit setzt sich mit den Steuerungsanforderungen in einem Wertschöpfungsnetzwerk eines Service-Integrators auseinander. Hierzu wird zunächst das Geschäftsmodell des Service-Integrators abgegrenzt und eine Einordnung in eine Typologie von Netzwerkunternehmen vorgenommen. Anschließend erfolgt eine Untersuchung der Steuerungsbedarfe aus organisationstheoretischer Sicht und ein Abgleich mit entsprechenden Instrumenten von bestehenden Arbeiten aus dem Bereich der Steuerung von Unternehmensnetzwerken. Es wird dabei gezeigt, dass die Konzepte Vertrauen und Reputation nicht inkludiert sind, woraufhin ein leistungsbasiertes Verständnis von Reputation, auf Basis von Vertragsverletzungen, aufgebaut wird, nachdem ein entsprechendes Verständnis von Vertrauen und Reputation aus betriebswirtschaftlicher Literatur abgeleitet wurde. Dieses Instrument wird, im Rahmen eines auf Basis von SCOR entwickelten Kennzahlenmodells, als Instrument zur Steuerung von Netzwerken von Service Integratoren aufgebaut. Abschließend erfolgt eine prototypische Umsetzung und damit die Evaluierung der Machbarkeit und Gültigkeit unter den getroffenen Annahmen, dieses Instruments im Rahmen eines Instruments für einen logistischen Service-Integrator. Im Zuge der Arbeit wird gezeigt, dass die Steuerung des Netzwerks eines Service-Integrators besondere Anforderungen an eine Netzwerksteuerung stellt, welche durch ein erweitertes, leistungsbasiertes Instrument, auf Basis der Verhaltenshistorie erfüllt werden können

SKIL 2012 - Dritte Studentenkonferenz Informatik Leipzig: Dritte Studentenkonferenz Informatik Leipzig 2012Leipzig, Deutschland, 25. September 2012Tagungsband

Die Studentenkonferenz des Instituts für Informatik der Universität Leipzig richtet sich an alle Studierende der Informatik sowie angrenzender Disziplinen mit Schwerpunkt Informatik. Die Konferenz setzt sich zum Ziel, Studierenden eine Plattform zu bieten, ihre Projekte und Forschungsvorhaben vorzustellen. Im Mittelpunkt der Tagung stehen studentische Projekte aus Seminaren, Praktika, Abschlussarbeiten oder extracurricularen Aktivitäten. Die SKIL bietet den Studierenden die Möglichkeit, vor einem akademischen Publikum Ideen, Pläne und Ergebnisse zu präsentieren und zu diskutieren. Die Organisation der Konferenz unterscheidet sich nur wenig von wissenschaftlichen Fachkonferenzen. Die Einreichung der Beiträge erfolgte mit Hilfe eines Conference Systems; anschließend wurden alle Einreichungen durch das Programmkomitee bewertet. Angenommene Beiträge wurden am Konferenztag vorgestellt und in dem hier vorliegendem Tagungsband publiziert. Die dritte Studentenkonferenz Informatik Leipzig 2012 fand im Rahmen der SABRE am 25.09.2012 statt. Die SABRE ist eine internationale integrative Multikonferenz auf dem Gebiet zukunftsweisender Technologien der Softwareentwicklung, Agententechnologien und Servicecomputing für Wirtschaft, Entwicklung und Wissenschaft. Die SKIL 2012 wurde am Institut für Angewandte Informatik (InfAI) e.V. organisiert. Initiiert und maßgeblich realisiert wurde die SKIL 2012 von den Forschungsgruppen Agile Knowledge Engineering and Semantic Web (AKSW) und Service Science and Technology (SeSaT) der Universität Leipzig

Jahresbericht 2018: Der Lehrstühle für Elektrische Antriebssysteme, Elektrische Netze und Erneuerbare Energie, Elektromagnetische Verträglichkeit, Leistungselektronik

das Jahr 2018 neigt sich dem Ende zu, und so möchten wir Sie mit diesem Jahresberichtwieder über die neuesten Entwicklungen, Lehrveranstaltungen und Forschungsaktivitäten an den Lehrstühlen für „Elektrische Antriebssysteme“, „Elektrische Netze und Erneuerbare Energie“, „Leistungselektronik“ und „Elektromagnetische Verträglichkeit“ informieren.Ein besonderes Highlight 2018 war zweifelsfrei die Eröffnung unseres Netzleitstands gleich zuBeginn des Jahres. Auch in diesem Jahr haben wir in zahlreichen Forschungsprojekten Antworten auf die vielfältigen, drängenden Fragen der Energietechnik finden können. So haben wir im August das BMWigeförderte Projekt „DGCC“ erfolgreich beendet und zwei neue Projekte („ILEP“ und „REFLEX“) im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms gewonnen

Ein Simulationsmodell für Öffentlichen Personennahverkehr mit regelbasiertem Verkehrsmanagement

Das Projekt Computer Aided Traffic Scheduling (CATS) zielte bisher auf den Entwurf und die Entwicklung von Methoden und Softwarewerkzeugen zur Generierung, Simulation und Bewertung von Stadtbahnfahrplänen, um Verkehrsplaner während der taktischen Planungsphase zu unterstützen. Im Zuge der Arbeit am Projekt entstand der Wunsch nach einem Simulationsmodul, das zur Abbildung von multi-modalem Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) in der Lage ist und Verkehrsplaner nicht nur während der taktischen Planungsphase, sondern auch während des operativen Betriebs unterstützen kann. Im Zuge dieser Arbeit werden Ziele aus drei Bereichen bearbeitet: Zunächst wird ein Optimierungsmodul zur Generierung von Fahrplänen mit hoher Serviceregularität für multi-modale Verkehrssysteme entworfen und entwickelt, das zusätzlich die Möglichkeit bietet Interdependenzen innerhalb und zwischen Verkehrsmodi, wie bspw. Umsteigeverbindungen, zu berücksichtigen. Um eine Anwendbarkeit der resultierenden Fahrpläne im täglichen Betrieb zu gewährleisten, besteht außerdem die Möglichkeit bereits während der Optimierung von Verkehrsplanern formulierte ökonomische, betriebliche und politische Bedingungen zu berücksichtigen. Anhand beispielhafter Anwendungen des Optimierungsmoduls auf Modelle künstlicher Nahverkehrsnetze sowie auf ein Modell des Kölner Busnetzes aus dem Jahr 2001 wird seine Korrektheit und Leistungsfähigkeit nachgewiesen. Weiterhin wird ein neues ereignisbasiertes, mesoskopisches Simulationsmodul für multi-modalen ÖPNV entworfen und entwickelt, das zur Evaluation der Güte eingesetzter Fahrpläne verwendet werden kann. Die einzelnen Bestandteile des Moduls sind so gestaltet, dass zukünftige Erweiterungen, wie z.B. neue Verkehrsmodi, auf einfache Art und Weise möglich sind. Durch theorie- und funktionsbezogene Validierungen anhand von Modellen eines künstlichen Busnetzes sowie des Kölner Stadtbahnnetzes aus dem Jahr 2001 wird die Korrektheit des Simulationsmodells nachgewiesen und gezeigt, dass es auch bei Verwendung sehr spärlicher Datengrundlagen noch plausibles Verhalten aufweist. Die Leistungsfähigkeit des Simulationsmoduls wird anhand von beispielhaften Laufzeituntersuchungen nachgewiesen. Das Simulationsmodul wird daraufhin um die Möglichkeit erweitert selbstständig Maßnahmen des Verkehrsmanagements anstoßen zu können, um Anwenderinnen in die Lage zu versetzen unterschiedliche Verkehrsmanagementstrategien evaluieren zu können. Die Korrektheit der implementierten Verfahren wird beispielhaft anhand einiger Anwendungen auf Modelle künstlicher und realer Verkehrsnetze nachgewiesen. Zuletzt wird die Anwendbarkeit des resultierenden Gesamtprogrammpakets anhand eines typischen Anwendungsfalls für das Kölner Gesamt-ÖPNV-Netz aus dem Jahr 2001 nachgewiesen. Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in Kontext, Motivation und Ziele (Kapitel 1), woraufhin eine Einführung in das Gebiet der Fahrplanerstellung für den ÖPNV, sowie eine kurze Besprechung ausgewählter aus der Literatur bekannter Optimierungsmodelle folgt (Kapitel 2). Auf Basis zweier dort besprochener Modelle wird anschließend ein neues Optimierungsmodell zur Fahrplangenerierung für multi-modale ÖPNV-Systeme vorgestellt (Kapitel 3). Die zur Lösung des Optimierungsmodells entworfene Softwareanwendung wird dabei anhand einiger Beispielanwendungen auf ihre Korrektheit und Leistungsfähigkeit untersucht. Darauf folgend werden einige allgemeine Simulationsverfahren sowie diverse in der Literatur zu findende speziell für Verkehrssysteme entwickelte Simulationsmodelle besprochen (Kapitel 4), bevor ein neues Simulationsmodell zur Abbildung von multi-modalen ÖPNV-Systemen vorgestellt wird (Kapitel 5). Die Korrektheit und Leistungsfähigkeit der resultierenden Simulationsanwendung wird durch beispielhafte Anwendungen auf Modelle künstlicher und realer Nahverkehrssysteme untersucht. Im Anschluss wird das Simulationsmodell um die Möglichkeit erweitert selbstständig regelbasierte Verkehrsmanagementmaßnahmen einzuleiten. Dazu erfolgt zunächst eine kurze Einführung in die Grundlagen des Verkehrsmanagements im Nah- und Fernverkehr sowie eine Besprechung ausgewählter in der Literatur zu findender Ansätze (Kapitel 6), bevor die eigentlichen Erweiterungen des Modells besprochen werden (Kapitel 7). Ausgewählte Erweiterungen des Simulationsmodells werden dabei anhand weiterer Beispielanwendungen auf ihre Korrektheit und Plausibilität untersucht. Nach Abschluss der Einzeluntersuchungen, wird die Anwendbarkeit des Gesamtprogrammpakets abschließend demonstriert, indem ein typischer Anwendungsfall für ein Modell des gesamten ÖPNV-Netzes der Stadt Köln aus dem Jahr 2001 besprochen wird (Kapitel 8). Die Arbeit schließt mit einer Zusammenfassung des Erreichten und einem Ausblick auf weitere Forschungsmöglichkeiten (Kapitel 9)

Korruption und Anreize. Einflussfaktoren auf Korruption und organisationsinterne Interventionsmöglichkeiten

Korruption lässt sich als ökonomische Austauschbeziehung mit den Akteuren Prinzipal, Agent und Klient darstellen. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, welche Faktoren das Ausmaß der Schädigung des Prinzipals durch Korruption beeinflussen und mit welchen Mitteln der Prinzipal entgegen steuern kann. Neben den Auswirkungen von Kontrollen, Strafandrohung, kulturellen und individuellen Faktoren wird insbesondere der Einfluss der Entlohnungsgestaltung untersucht. Die Zusammenhänge werden mit Hilfe formaler Modelle dargestellt und durch eine Auswertung empirischer Untersuchungen ergänzt.:1. Einleitung 2. Korruption als gesellschaftliches Phänomen 3. Verbreitung und Auswirkungen von Korruption 4. Korruption als ökonomische Austauschbeziehung 5. Wirkung von Aufdeckungsmechanismen und Bestrafung 6. Individuelle und kulturelle Ein üsse auf die Korruptionsentscheidung 7. Korruptionsvermeidende Entlohnungsverträge 8. Zusammenfassun

Die Rolle der Ökonomik in der Wissenschaftsphilosophie: Eine kritische Würdigung aus Sicht der Economics of Scientific Knowledge und eine Agentenbasierte Modellierung zur Konsensbildung mit eingeschränkt rationalen, adaptiv handelnden heterogenen Akteuren

Die Dissertation wendet sich insbesondere der Rolle der Ökonomik auf der Metaebene der wissenschaftsphilosophischen Argumentation zu. Ziel ist zu klären, welchen Erklärungsgehalt ökonomische Instrumente in der Wissenschaftsphilosophie haben können. Mit der Economics of Scientific Knowledge (ESK) hat sich seit Mitte der 1990er Jahre ein Literaturzweig herausgebildet, in dem genau diese Zielsetzung verfolgt wird, nämlich das Erkenntnisobjekt der wissenschaftlichen Koordination mit unterschiedlichen Methoden und Instrumenten der Ökonomik zu untersuchen. Es wird gezeigt, dass den analytischen Modellen der ESK einige Probleme inhärent sind, die prinzipiell durch neue Methoden und Instrumente gelöst werden können. Als ein geeigneter Kandidat wird die Agentenbasierte Modellierung (ABM) identifiziert, die eine realitätsnähere Abbildung der Akteure, eine ergebnisoffene Modellierung ihrer Entscheidungen und des Koordinationsprozesses erlaubt. Der Analyse von der ESK zuzuordnenden analytischen und agentenbasierten Modellen folgt im zweiten Teil der Dissertation die Programmierung einer eigenen ABM Continuous Opinions of Satisficing Agents and Discrete Actions (COSDA) mit Hilfe der Multi-Agenten-Programmiersprache NetLogo. In der heuristischen ABM COSDA werden zentrale wissenschaftsphilosophische und ökonomische Prämissen, die im ersten Teil der Arbeit als Problemfelder identifiziert wurden, aufgegeben. Mit Modellierung heterogener Agententypen, die - mit unterschiedlichen Präferenzen und Verhaltensheuristiken ausgestattet - miteinander interagieren, wird eine mögliche Mikrospezifikation für die Emergenz eines Makrophänomens erzeugt. Das Makrophänomen, d.h. die unterschiedlichen Resultate im wissenschaftlichen Koordinationsprozess, sind aus den selbstverstärkenden Effekten der Interaktion erklärbar, aber nicht vorhersehbar. Die Mikrospezifikation kann als relevante, durch eine kohärente Fiktion formulierte Möglichkeit interpretiert werden, die anders als analytische Modelle der ESK kein rationales Entscheidungskalkül der Agenten voraussetzt