10 Fakultät Wirtschafts- und Sozialwissenschaften
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Item Open Access Digital assessments of motor-cognitive performance in young and older adults : behavioral and neural correlates(2024) Park, Soo-Yong; Schott, Nadja (Prof. Dr.)Today's technological advances enable us to have a healthy life. Maintaining mental and physical health is one of the most critical aspects of our healthy life with increasing age. Moreover, one of the many ways to stay healthy is to detect problems of motor or cognitive impairment early and accurately in terms of assessment. Digital assessment can help uncover subtle differences in specific motor and cognitive declines. This early detection can lead to an adequate intervention on time, allowing for preliminary prevention before symptoms occur. From a different perspective, exercise effect on our bodies and minds is indescribable. Physical exercise induces cellular and molecular changes in our body, which positively change the structure and function of the brain. These positive changes in our brains can result in improved cognitive function. These effects are attributed to physical activity over a long-term period. However, understanding the acute effects of exercise-induced changes is also essential to potentially explain chronic effects. Also, identifying exercise-induced cortical activation patterns should be considered for cognitive function enhancements. For this reason, it is necessary to investigate the effect of exercise protocol composition, such as exercise intensity and duration, on cognitive function based on neural correlates. Based on these aspects, the present thesis is divided into two parts. In the first part (Part I: Assessment), the paper-pencil version of Trail-Making-Test (ppTMT), a neuropsychological assessment commonly used to investigate cognitive functions, was compared with the digital Trail-Making-Test (dTMT) developed on a tablet version. We verified its reliability and validity by comparing these two versions of TMT. Also, the dTMT was applied in patients with Parkinson's disease to detect subtle differences in fine motor and cognitive performance deterioration. As a strength of the dTMT, the measurement of additional variables for examining the applicability to the clinical field allowed the decomposition of cognitive abilities and observation of changes in performance during the task. The second part (Part II: exercise intervention) investigated the acute effects of exercise-induced cortical activation on cognitive performance using the dTMT. We used functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) to measure hemodynamic response in the brain's frontal lobe and motor cortex for immediate and sustained effects of acute exercise with different exercise intensities. Finally, the interaction of these two parts (assessment and exercise intervention) and the neural mechanisms led to the following discussions. First, we confirmed the value of digital assessment as an early detection tool for motor and cognitive impairment. Second, we identified which exercise intervention positively induces cortical changes in our brain by accompanying the improvement of cognitive performance. The present thesis discussed the role of digital measurement and exercise intervention in maintaining our health and in which direction we should go for our future.Item Open Access Improving the customer experience through personalization(2024) Weidig, Jakob; Kühnl, Christina (Prof. Dr.)Item Open Access Repräsentationsvorstellungen von Menschen in prekären Lebenslagen : die Auswirkungen von politischer und sozialer Exklusion am Beispiel Langzeiterwerbsloser(2024) Velimsky, Jan A.; Bächtiger, André (Prof. Dr.)Item Open Access Förderung berufsfachlicher Kompetenzen in der Ausbildung der Bauwirtschaft : empirische Studie zur Wirksamkeit des berufsbezogenen Strategietrainings BEST(2024) Petsch, Cordula; Kögler, Kristina (Prof. Dr.)Die vorliegende Arbeit beschreibt die theoretischen Hintergründe, die Konzeption und Evaluation des berufsfachlichen Strategietrainings "BEST". Das BEST-Training wurde zur Förderung berufsfachlicher Kompetenzen in der gewerblich-technischen Berufsausbildung, konkret in der Grundstufe der Bauwirtschaft entwickelt. Es folgt den Gestaltungsmerkmalen des situierten Lernens und der metakognitiven Förderung und ist aufgrund der vielfältigen Differenzierungsmöglichkeiten speziell auf die heterogenen Ausgangslagen und Bedürfnisse der Auszubildenden abgestimmt. Die Arbeit prüft die Wirksamkeit des BEST-Trainings auf unterschiedlichen Ebenen: Neben der grundlegenden Wirksamkeit des Trainings (Treatmenteffekte auf berufsfachliche Kompetenzen und metakognitive Strategieanwendung), wird auch die Reichweite des Trainings (Treatmenteffekte in interventionsnahen und -ferneren Testvarianten) und die Abhängigkeit der Trainingserfolge von den Eingangsvoraussetzungen der Auszubildenden (Interaktionseffekte) untersucht.Item Open Access Das interdisziplinäre Profilfach Informatik, Mathematik, Physik (IMP) : eine explorative Forschungsstudie zur unterrichtsfachlichen Umsetzung, den Lehrenden und Lernenden des Profilfachs(2024) Bahr, Tobias; Zinn, Bernd (Prof. Dr.)Der Bereich Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) und darunter insbesondere die Informatik stehen vor vielfältigen Herausforderungen. Dazu gehören ein anhaltender Fachkräftemangel, der auch hochqualifizierte Fachkräfte mit einschließt, sowie der Gender Gap. Frauen sind in Deutschland im Vergleich zu Männern deutlich unterrepräsentiert. Dies betrifft sowohl die Informatik als auch die mathematisch, natur- und technikwissenschaftlichen Studiengänge. Bereits bei der Kurswahl, dem Selbstkonzept, dem Fachinteresse und der Motivation in der Schule zeigen sich bei Schüler:innen in MINT-Fächern Geschlechterunterschiede. Gleichzeitig gewinnen die Inhalte zu Data Literacy, Computational Thinking und AI Literacy, um nur ein paar Beispiele zu nennen, sowie die interdisziplinären Kompetenzen in der MINT-Bildung zunehmend an Bedeutung. Aus diesem Grund fordern mehrere Fachverbände sowie die Bildungsadministration die Einführung von Informatik als Pflichtfach. In diesem Kontext steht im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit das Wahlpflichtfach Informatik, Mathematik, Physik (IMP). Im Jahr 2018 wurden in Baden-Württemberg sowohl das Fach Informatik verpflichtend in Klasse 7 für alle Schüler:innen als auch das Wahlpflichtfach IMP als Profilfach von Klasse 8 bis 10 an allgemeinbildenden Gymnasien eingeführt. In Bezug auf dieses interdisziplinäre Profilfach bestehen diverse Fragestellungen zur unterrichtlichen Umsetzung, den Lernendenmerkmalen (Fachinteresse, Motivation, Selbstkonzept, berufliche Orientierung) sowie dem tatsächlich erworbenen Informatik-Fachwissen der Schüler:innen. Einzelne empirische Studien zu den Lernendenmerkmalen im Kontext von Interventionsprogrammen im Informatikunterricht (u. a. zu Robotik, Data Literacy, Informatik in der Grundschule, etc.) liegen mit unterschiedlicher Qualität vor. Nach den mir vorliegenden Daten existiert bisher kein systematisch erhobenes Beschreibungswissen zur unterrichtlichen Umsetzung, sowie zu den Schüler:innen im interdisziplinären Profilfach IMP. Im Vergleich zu den etablierten Unterrichtsfächern wie Mathematik und Physik wird der empirische Forschungsstand hinsichtlich verschiedener Lernendenmerkmale (u. a. dem Fachinteresse und Fachwissen) in der Fachdidaktik Informatik im schulischen Kontext von mehreren Forscher:innen als ausbaufähig beschrieben. Die Ausgangssituation für das Forschungsanliegen dieser Arbeit ist zudem dadurch charakterisiert, dass valide Testinstrumente zur Erfassung aller Themenbereiche des Informatik-Fachwissens für die Sekundarstufe I fehlen. Validierte Testinstrumente existieren nur in einzelnen Themenbereichen, unter anderem für Kontrollstrukturen und Computational Thinking (mit einer blockbasierten Programmierumgebung), oder für die Sekundarstufe II. Die drei übergeordneten Ziele dieser Arbeit liegen erstens in der Generierung eines systematischen Beschreibungswissens zu ausgewählten Merkmalen der Lernenden, zweitens der unterrichtlichen Umsetzung des Profilfachs durch die Lehrenden und drittens zur Generierung eines systematischen Beschreibungswissen zum Informatik-Fachwissen der Schüler:innen. Der theoretische Rahmen dieser Arbeit orientiert sich an den einschlägigen Angebots-Nutzungs-Modellen zum Unterricht, sowie dem vorliegenden Forschungsstand. Die eigene Untersuchung umfasst fünf Studien. Studie 1 untersucht die Nutzungs-Ebene (u. a. Geschlechterverteilung, Motivation und Wahlverhalten) mittels einer explorativen qualitativen und quantitativen Fragebogenstudie mit IMP-Schüler:innen zu den ausgewählten Lernendenmerkmalen. Studie 2 betrachtet die Angebots-Ebene (u. a. Qualifikationsprofile der Lehrpersonen, Vernetzung der drei beteiligten Fächer) durch eine explorative qualitative Interviewstudie mit IMP-Lehrpersonen. Im Mittelpunkt der Studien 3 bis 5 steht die Ergebnis-Ebene (u. a. Fachwissen Informatik). Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Informatik-Fachwissenstest entwickelt, pilotiert und für die Fachbereiche Algorithmen und Datensicherheit validiert. Abschließend werden die studienübergreifenden Aspekte zwischen den drei Ebenen (Angebot, Nutzen und Ergebnis) betrachtet. Im Überblick zeigen die Untersuchungsergebnisse, dass überwiegend Schüler (ca. 70 %) das Profilfach wählen. Es bestehen Geschlechterunterschiede im fachspezifischen Selbstkonzept von IMP, wobei Schüler im Durchschnitt höhere Werte aufweisen als Schülerinnen. Im Gegensatz dazu zeigen sich keine signifikanten Geschlechterunterschiede in Bezug auf das Fachinteresse an IMP, die Motivation in allen sechs Facetten (von amotiviert bis interessiert), das MINT-Interesse und die berufliche Orientierung im Bereich Natur- und Technikwissenschaften. Hinsichtlich der Angebotsebene variiert die unterrichtliche Umsetzung von fachisoliert über fachübergreifend bis hinzu fächerkoordinierenden Unterricht. Gleichzeitig betrachten Lehrpersonen die interdisziplinäre Umsetzung als Chance zur Vernetzung der drei Fachbereiche und Profilbildung für Schüler:innen, obwohl Geschlechterungleichheiten, Ausstattungsmängel und ein voller Stundenverlaufsplan allgemeine Herausforderungen darstellen. Im Rahmen eines iterativen Prozesses wurden mittels Klassischer Testtheorie (KTT) und Item-Response-Theorie (IRT) zwei Fachwissenstests zu den Themenbereichen Algorithmen und Datensicherheit mit IMP-Schüler:innen validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass viele Schüler:innen Schwierigkeiten im Themenbereich Algorithmen haben. Mittels Strukturgleichungsmodell konnten 40.09 % der Varianz des Informatik-Fachwissens in den Bereichen Algorithmen, Rechner und Netze sowie Datensicherheit durch das Fachinteresse an Informatik und der kognitiven Leistungsfähigkeit (fluide Intelligenz) erklärt werden. Zusammenfassend gewährt diese Arbeit erstmals einen empirischen Einblick in das Profilfach IMP und liefert systematisch erhobene Erkenntnisse zum Angebot, der Nutzung und den Ergebnissen im Profilfach IMP. In der Arbeit wurden zudem zwei Fachwissenstests entwickelt, validiert und der Computer Science Education (CSE)-Community zur Verfügung gestellt. Die Befunde der Arbeit bieten unter Berücksichtigung ihrer Limitationen evidenzbasierte Erkenntnisse zum Profilfach IMP und weisen auf potenzielle Ansatzpunkte für die weiterführende Forschung im Bezugsfeld der Fachdidaktik Informatik hin.Item Open Access Die Konkretisierung, Operationalisierung und Messung Dynamischer Fähigkeiten in einem hochkompetitiven Wettbewerbsumfeld : eine empirische Studie am Beispiel der Formel 1(2024) Dürr, Tobias; Burr, Wolfgang (Prof. Dr.)Dynamische Fähigkeiten haben innerhalb des strategischen Managements in den letzten Jahren eine große Bedeutung erlangt. Sie beschreiben die Fähigkeiten eines Unternehmens, die unternehmenseigenen Ressourcen in einem sich verändernden Wettbewerbsumfeld neu zu konfigurieren und so wettbewerbsfähig zu bleiben bzw. sich einen Wettbewerbsvorteil zu erarbeiten. Dabei bleiben Dynamische Fähigkeiten selbst allerdings häufig wenig konkret und die Operationalisierung stellt die Wissenschaft weiterhin vor große Herausforderungen. An dieser Stelle setzt die vorliegende Forschungsarbeit an. Am Beispiel der Formel 1, dem anspruchsvollsten Wettbewerb des Automobilsports, wird zunächst im Rahmen einer qualitativ-empirischen Fallstudie, basierend auf Experteninterviews und einer Literaturrecherche, ein Untersuchungsmodell aufgestellt, um Dynamische Fähigkeiten zu konkretisieren und für die anschließende quantitativ-empirische Untersuchung zu operationalisieren. Außerdem wird das Konzept der Überschusskapazitäten integriert, welches aus Sicht des Autors im Kontext der Dynamischen Fähigkeiten eine zusätzliche Erklärungsleistung verspricht. Die darauffolgende quantitativ-empirische Studie nutzt einen Datensatz über 25 Jahre Formel 1, um die Hypothesen, welche im Rahmen des Untersuchungsmodells aufgestellt wurden, mit Hilfe der statistischen Auswertungsmethodik der multivariaten Regression, zu überprüfen. Dabei zeigt sich einerseits, dass das aufgestellte Untersuchungsmodell die Performance eines Formel-1-Teams zufriedenstellend erklären kann. Allerdings entfällt ein bedeutender Teil der Erklärungsleistung auf die Überschusskapazitäten. Der statistische Einfluss der Dynamischen Fähigkeiten auf die zu untersuchenden Variablen ist geringer. Abschließend werden noch einige besonders (in)effiziente Formel-1-Teams aus dem Untersuchungszeitraum betrachtet. Es fällt auf, dass die Erklärungsleistung Dynamischer Fähigkeiten im Kontext derartiger Extremfälle höher zu sein scheint. Es ist deshalb zu vermuten, dass das Konzept der Dynamischen Fähigkeiten insbesondere geeignet ist, außergewöhnlich erfolgreiche oder effiziente bzw. besonders wenig erfolgreiche oder wenig effiziente Fälle zu erklären und auf der anderen Seite weniger passend ist, einen vollständigen Markt zu analysieren.Item Open Access Macht auf Bürgerversammlungen : von Gestaltung bis Verhinderung(2024) Zimmermann, Simona; Bächtiger, André (Prof. Dr.)Anhand der Fallstudie eines Bürger*innen-Budgets untersucht diese Arbeit Machtdynamiken der Teilnehmenden von Bürger*innenversammlungen. Dazu wird ein dynamischer Machtbegriff entworfen, der sowohl die Verhandlung von Machtbeziehungen auf interaktioneller Ebene als auch die Ausübung von Macht auf einem Spektrum von Gestaltung bis Verhinderung abbildet. Eine videogestützte Diskurs-Netzwerk-Analyse untersucht auf dieser Grundlage, inwieweit unterstützende oder verhindernde Äußerungen zum Erfolg oder Misserfolg der vorgestellten Projekte beitragen. Dabei zeigt sich, dass Institutionenwissen großen Einfluss auf die Dominanz von Akteur*innen im Interaktionsprozess und die Durchsetzung eines Projekts hat. Besser als einzelne Akteur*innen erklären jedoch dominante Koalitionen das Ergebnis der Versammlungen. Aus diesen Ergebnissen leitet sich die Empfehlung ab, eine größtmögliche Transparenz bezüglich der relevanten institutionellen Regeln im Kontext des Beteiligungsverfahrens sicherzustellen und systematische Unterstützung insbesondere für neue Teilnehmer*innen zu implementieren. Diese Arbeit versteht sich als Beitrag zur Erforschung von Bürgerbeteiligungsverfahren, die den Anspruch haben, bestehende Demokratien in ihrer Qualität zu vertiefen. Sie bietet einen Machtbegriff und ein empirisches Verfahren an, um Dynamiken der Interaktion in diskursiven Bürgerbeteiligungsprozessen abzubilden, verstehen und darauf aufbauend gestalten zu können.Item Open Access Selected macroeconomic models of secular stagnation, low interest rates, and asset bubbles(2024) Bätz, Benjamin; Englmann, Frank C. (Prof. Dr.)Säkulare Stagnation beschreibt eine nicht notwendigerweise zeitlich begrenzte, durch strukturelle Faktoren getriebene Phase geringen Wirtschaftswachstums, deflationärer Tendenzen und hoher Arbeitslosigkeit. Obwohl der Begriff bereits 1939 von Alvin Hansen geprägt wurde, ist er besonders in den vergangenen Jahren immer häufiger in der Forschung zur trägen ökonomischen Erholung nach der Subprime-Krise anzutreffen. Basierend auf einem Argument, das Larry Summers bereits 2013 vorbrachte, assoziieren moderne Ansätze säkulare Stagnation oft mit einem negativen natürlichen Realzinssatz. Wird dieser theoretische Zinssatz zu gering, ist es wahrscheinlich, dass auch die nominale Zinsuntergrenze erreicht wird. An diesem Punkt angelangt, entfällt ein signifikanter Teil konventioneller Geldpolitikmaßnahmen und Zentralbanken können Investitionen nicht durch weitere Zinssenkungen stimulieren. Als Folge können sich nachhaltig geringe Produktion, Inflation und Beschäftigung einstellen. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zur existierenden Literatur, die sich mit säkularer Stagnation beschäftigt und befasst sich in diesem Kontext auch mit Erklärungsansätzen der schleppenden wirtschaftlichen Erholung nach der Subprime-Krise. Der Fokus liegt hierbei nicht auf kurzfristigen Faktoren wie temporären Schocks im Finanzsektor, sondern vielmehr auf langfristigen Entwicklungen. Dabei spielen insbesondere der demografische Wandel, Präferenzen und andere Sparanreize eine Rolle. Ein besonderer Fokus der Dissertation liegt auf der Zusammensetzung einer Volkswirtschaft mit Agenten heterogener Risikopräferenzen und den Mechanismen, die auftreten, wenn sich diese Akteure mit unversicherbaren Risiken konfrontiert sehen. Die zentralen Bestandteile des Ansatzes in Kapitel 4 sind zwei grundlegende Modifikationen eines gängigen Overlapping-Generation-Modells. Durch die Einbindung zweier Spezialformen der Epstein-Zin-Weil-Nutzenfunktion ist das Modell in der Lage, den Einfluss heterogener Präferenzen abzubilden. Diese Herangehensweise ermöglicht es nicht nur Risikopräferenzen und die intertemporale Substitutionselastizität getrennt zu betrachten, sondern auch die Analyse von Präferenzschocks. Die Struktur des Modells erlaubt es dabei zusätzlich, Kapitalflüsse zwischen Volkswirtschaften mit unterschiedlichen Populationsstrukturen und Risikoeinstellungen abzubilden. Die Implementierung einer Zufallsvariable, welche die Akteure im Modell mit dem Risiko hoher Altersausgaben konfrontiert, erlaubt es, mehrere Hypothesen zu testen. Einerseits lässt sich zeigen, dass kostspieligere Ruhestandsphasen, etwa bedingt durch demografischen Wandel und damit einhergehenden längeren Lebenserwartungen, die Nachfrage nach sicheren Anlagen signifikant steigern. An den Märkten für solche Anlagen stellen sich in der Folge geringere Zinssätze ein. Andererseits zeigt die Modellanalyse auch, dass eine wachsende Unsicherheit ähnliche Auswirkungen haben kann. Der Aufbau des Modells in Kapitel 4 erlaubt es nicht nur Primäreffekte auf Anleihemärkten zu identifizieren, sondern auch allgemeiner zu betrachten, welche Faktoren säkulare Stagnation begünstigen. Damit bietet es einen fundierten Einblick in die ernüchternde ökonomische Entwicklung nach der Subprime-Krise. Das Modell demonstriert, dass sowohl der demografische Wandel als auch Veränderungen der Risikopräferenzen signifikant und nachhaltig den natürlichen Zinssatz senken können. Die Modellanalyse zeigt dabei klar, dass sich eine alternde Bevölkerung nicht nur negativ auf Zinssätze, sondern vielmehr auch auf die Produktivität und den Arbeitsmarkt eines Landes niederschlägt. Zusätzlich lässt sich beobachten, dass diese Effekte deutlich verstärkt werden, wenn man empirische Ergebnisse berücksichtigt, die zeigen, dass die Risikoaversion im Alter üblicherweise zunimmt. Berücksichtigt man nicht nur das Altersprofil von Risikopräferenzen, sondern analysiert auch mögliche exogene Veränderungen, wie etwa durch gravierende Wirtschaftskrisen, finden sich weitere mögliche Gründe für die Stagnation der vergangenen Jahre. Unter der Annahme, dass besonders Finanzkrisen, die auch private Investorinnen betreffen, Verhaltens- und Präferenzanpassungen nach sich ziehen, erscheint es im Kontext des Modells in Kapitel 4 plausibel, dass auch die Subprime-Krise das Sparverhalten mehrerer Generationen nachhaltig beeinflusst hat. Verfestigt sich etwa ein von Vorsicht geprägtes Sparverhalten, schlägt sich dies im Modell für viele Jahre in einem geringen natürlichen Zinsniveau und folglich schwacher Wirtschaftsleistung nieder. Die Analyse heterogener Volkswirtschaften in Kapitel 4 ermöglicht es auch, Transmissionsmechanismen von Krisen und Stagnation über Ländergrenzen hinweg zu identifizieren. Im Modell zeigt sich, dass der Zinsmechanismus dabei eine zentrale Rolle spielt. Die Existenz dieses Mechanismus impliziert, dass auch Sparerinnen, die nicht in einem von einem Schock betroffenen Land ansässig sind, ihr Verhalten anpassen, wenn sich die Rendite ihrer Auslandsinvestitionen verändert. Die strukturellen Analysen in Kapitel 4 belegen, dass das Ausmaß der finanziellen Globalisierung dabei ausschlaggebend für die Größenordnung dieser Transmission ist. Sind Investitionen in beliebiger Höhe grenzüberschreitend möglich, stellt sich ein globaler nominaler Zinssatz ein und es ist möglich, dass sich säkulare Stagnation über mehrere Volkswirtschaften ausbreitet. Die Modellergebnisse decken sich in dieser Hinsicht auch mit der Hypothese der globalen Sparschwemme. Die letzten Abschnitte in Kapitel 4 dienen der Analyse von geld- und fiskalpolitischen Maßnahmen. Sie demonstrieren, dass konventionelle Geldpolitik nicht geeignet ist, um säkulare Stagnation nachhaltig zu vermeiden. Modellsimulationen zeigen allerdings, dass Forward Guidance höchst effektiv sein kann, wenn Zentralbanken in der Lage sind, Inflationserwartungen zu verankern und damit das optimale Gleichgewicht zu selektieren. Expansive Fiskalpolitik ist in Zeiten säkularer Stagnation vor allem dann effektiv, wenn sie überschüssige Ersparnisse absorbiert und damit den Abwärtsdruck auf Zinssätze reduziert. In der Praxis kann dies etwa durch die Aufnahme zusätzlicher Staatsschulden geschehen. Bei der Analyse der Weltwirtschaft mit zwei heterogenen Volkswirtschaften zeigt sich, dass Politikmaßnahmen zumeist positive Spillover nach sich ziehen, dadurch aber auch an lokaler Effektivität verlieren. Um eine angemessene Dosierung politischer Maßnahmen zu gewährleisten, ist eine länderübergreifende Koordination daher unerlässlich. Kapitel 5 gibt den holistischen Ansatz des vorangegangenen Kapitels auf und fokussiert sich auf die Analyse eines isolierten Anleihemarktes. Ziel dieses Ansatzes ist es, das Zusammenspiel aus heterogenen Risikopräferenzen, dem demografischen Wandel und gleichgewichtigen Anlagepreisen zu analysieren. Der vorliegende Ansatz rückt dabei insbesondere die Bepreisung inhärent wertloser Anlageblasen in den Fokus. Fundamentale Anlageblasen existieren im Gleichgewicht, wenn der Zinssatz so gering ist, dass Sparerinnen bereit sind, unproduktive Anlagen zu halten, um Ersparnisse bis in den Ruhestand aufzubewahren. Die erste formale Analyse in Kapitel 5 demonstriert die hierbei ausschlaggebende Rolle des Zinsmechanismus, der dazu beiträgt, dass ein größerer Anteil risikoaverser Akteure und höhere erwartete Ausgaben im Alter die gleichgewichtige Anlageblase anwachsen lassen. Damit skizziert das Kapitel, dass risikoaverses Verhalten das aggregierte Risiko nicht notwendigerweise senkt, sondern häufig sogar steigert. Ist es der jungen Generation gestattet, die blasenbehaftete Anlage als Sicherheit bei der Kreditaufnahme zu hinterlegen, fragt sie diese verstärkt nach und verdrängt damit Sparerinnen vom Markt. Diese Verdrängung liegt darin begründet, dass die junge Generation die riskante Anlage ausschließlich als Leverage verwendet und damit nicht das Ausfallrisiko trägt, wenn hinterlegte Sicherheiten wertlos werden. Solange die übrigen Erlöse aus den sicheren Anleihen so verteilt werden, dass Pensionäre einen Anteil erhalten, der proportional zu ihren ursprünglichen Anleihekäufen ist, bleibt der ursprüngliche Zusammenhang zwischen Präferenzschocks, demografischem Wandel und Anlageblasen allerdings bestehen. Erst wenn diese Verteilung im Krisenfall zufällig erfolgt, scheiden risikoaverse Sparerinnen aus dem Markt für Anleihen aus und der Zinseffekt wirkt sich gegenläufig auf die Volkswirtschaft aus. In dieser Konfiguration führt eine risikoaversere Population schließlich dazu, dass die Anlageblase und damit das aggregierte Risiko im Gleichgewicht geringer ausfällt. Die Modellanalyse zeigt, dass Anlageblasen den natürlichen Zinssatz erhöhen und damit einen positiven Wohlfahrtseffekt für die Generation im Ruhestand haben, solange sie entweder überschüssige Ersparnisse binden oder das Angebot an Anleihen durch ihre Funktion als Sicherheit erhöhen. Da Anlageblasen allerdings ein inhärentes Risiko bergen, besteht Handlungsspielraum für Pareto-Verbesserungen durch geeignete Fiskalpolitik. Wie auch in den Kapiteln 3 und 4 dargelegt wird, kann der Staat bei niedrigen Zinsen alternative und sichere Sparmöglichkeiten bereitstellen und etwa durch die Ausgabe von Staatsanleihen dafür sorgen, dass der Wohlfahrtsverlust kleiner ausfällt, wenn die Anlageblase platzt. Insgesamt demonstrieren beide Modelle der vorliegenden Arbeit, wie sensibel wichtige volkswirtschaftliche Kenngrößen wie Produktion, Beschäftigung und Inflation auf Präferenzschocks und den demografischen Wandel reagieren können. Zusätzlich sollte die Dissertation auch als Versuch verstanden werden, die traditionelle Verwendung homogener Präferenzen in theoretischen makroökonomischen Modellen zu lockern. Der gewählte Ansatz bietet dabei einige Vorteile gegenüber anderen Möglichkeiten, heterogene Präferenzen zu modellieren. Zu diesen Vorteilen gehört etwa die einfache Analyse von Änderungen in der Alters- und Präferenzstruktur verschiedener Akteure. Zusätzlich ist das Modell allgemein genug, um empirische Ergebnisse, wie etwa zu den ökonomischen Auswirkungen von medizinischen Ausgaben im Alter abzubilden.Item Open Access Assisted migration of application systems to cloud environments(2023) Juan Verdejo, Adrián; Kemper, Hans-Georg (Prof. Dr.)Organisations can now architect their software application systems so that they run on cloud-based software environments and make direct use of the advantages that these environments offer in terms of scalability, cost reduction, and business flexibility. Designing software with particular Infrastructure-, Platform-, or Software-as-a-Service cloud-based deployments in mind offer the potential to exploit the potential of those environments without incurring extra effort. However, many organisations are already running their application systems on their premises but want to profit from the potential improvements that running them on cloud environments would offer them. Organisations can now architect their software application systems so that they run on cloud-based software environments and make direct use of the advantages that these environments offer in terms of scalability, cost reduction, and business flexibility. Designing software with particular Infrastructure-, Platform-, or Software-as-a-Service cloud-based deployments in mind offer the potential to exploit the potential of those environments without incurring extra effort. However, many organisations are already running their application systems on their premises but want to profit from the potential improvements that running them on cloud environments would offer them. Some organisations run production application systems that are so complex that re-doing them to target a particular cloud environment as the software infrastructure is not doable. Therefore, organisations can address the challenges of migrating complex component-based software application systems to cloud environments while using the potential of virtualised environments to scale in a cost-efficient manner. Some organisations migrate their application systems in an ad-hoc fashion by just moving them to a cloud environment they have not methodologically chosen. Arguably, organisations do not profit from the capabilities that cloud environments offer to scale up or down and in or out when they adapt their application systems like that. For example, a support system could help organisations to adapt the behaviour of their application systems to the pay-per-use pricing models to improve them in terms of costs. The opportunities cloud environments offer come at the expense of challenges such as those imposing the need for organisations to adapt their application systems to the particularities of the cloud environment target for migration. Some cloud environments might restrict the kind of permissions that a component running in their infrastructure possess such as restrictions to handle sub-systems in charge of persisting data - like not allowing to access the file application system or to run a specific database management system - or limiting the ways in which components can communicate with external services - not allowing to open a socket, as an example. These constraints do not only come from the cloud provider's side but also from the organisations migrating their application systems. These might include for example limitations to the cloud-enabled application system related to the data they can host out of the organisations' premises due to data privacy and sensitivity concerns. Organisations can benefit from taking a methodological approach to migrate their application systems and analyse and plan it beforehand so as to better achieve their goals in moving data and computation while respecting their exogenous and endogenous constraints. The different moving parts of these migrated application systems make it difficult to assess the different criteria - cloud migration criteria for this dissertation - and goals that organisations want to achieve with the migration. The application systems present high variability with different cloud migration criteria affecting each other and imposing that organisations must find trade-offs to prioritise some criteria to the detriment of others. Additionally, the extent to which migrated application systems perform across the different dimensions that organisations consider when moving their application systems to cloud environments depend on the cloud environment configuration to which they migrate their application systems. Cloud providers deliver service offerings at different levels of abstraction and multiple configurations per abstraction level. The abstraction levels refer to the three usual service models: the Infrastructure-, Platform-, and Software-as-a-Service levels. Cloud configurations at each of those levels might vary by offering different target virtual machines, instance types, programming environments, cloud storage options, machine images, runtime environments, or deployment architectures. All this variability might entail different consequences in how an organisation has to plan the cloud migration to meet its cloud migration criteria while respecting software constraints. The different levels on the cloud stack bring about particular challenges and opportunities, whose effects a migrated application system can mitigate or use to its profit. Moreover, these effects might vary over time. Therefore, organisations might need to react to this changing environment and might require migrating from one cloud provider to another or from one particular configuration to another one that includes (or not) their local premises. The cloud migration DS concept is proposed in this dissertation to support organisations in the migration of their software application systems to cloud environments and adapt their application systems target for migration. The cloud migration concept allows for the modelling of the variability involved in the cloud migration decision; that is, the target application system, the organisation cloud migration criteria, and the cloud environment configurations. The System Modelling Module allows for modelling the target application system at the component level while offering the possibility to reverse-engineer existing source code to extract the appropriate structure. This module also lets organisations model the architectural constraints that their application systems impose into the migrated system. The Migration Criteria Modelling Module applies the Analytic Hierarchy Process to multi-criteria decision analysis in order to consider the trade-offs that organisations must consider in regard to the aspects they value as the factor driving their decision to migrate to cloud environments. The Cloud Environments Modelling Module allows for modelling the cloud environment configurations cloud providers supply so that the proposed concept can generate cloud migration alternatives. Alternatives stemming from the coupling of the cloud service descriptions and the other two input models previously explained. The cloud migration alternatives generator takes into account the three models to compute valid cloud migration alternatives that respect constraints to the application system and migration. The migration alternatives generator combines different deployment options to the selected cloud environments and the local premises and assess the potential of those alternatives according to the cloud migration criteria that organisations state. These are alternatives to cloud migration that plan to deploy software components to the cloud environments and the local premises. The cloud migration concept assesses the cloud migration alternatives either automatically or with human intervention with. The human intervention has organisations manually weighing cloud migration alternatives for the particular cloud migration criteria for which there are not any automatic metric to assess them. The experiments and evaluation show the applicability of the cloud migration DS concept and its relevance for research and market domains. The evaluation follows prototyping and scenarios research methods to develop and use the prototype of the proposed concept. The prototype brings together the above modules for experimentation purposes. Prior to putting the prototype into play in real settings, a preliminary analysis is conducted to study whether the prototype is a functional and faithful implementation of the proposed concept. The evaluation of the proposed concept uses three realistic and complex scenarios. In each scenario, an organisation intends cloud migrating its heterogeneous application systems and have the potential to benefit from the cloud migration support offered by the concept proposed in this dissertation.Item Open Access Inhaltsbezogene Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern im Fach Naturwissenschaft und Technik in der gymnasialen Oberstufe(2023) Brändle, Marcus; Zinn, Bernd (Prof. Dr.)Die technische Allgemeinbildung gewinnt angesichts der sich beschleunigenden Entwicklung technologischer Trends immer mehr an Bedeutung. Das Schulfach Naturwissenschaft und Technik (NwT) wurde bereits im Schuljahr 2007/08 in Baden-Württemberg eingeführt, um einen Zugang zur technischen Bildung am allgemeinbildenden Gymnasium zu schaffen und Schüler:innen zur technischen Mündigkeit zu befähigen. Die Bildungsplanrevision im Jahr 2016 legte dazu einen stärkeren Fokus auf inhalts- und prozessbezogene Kompetenzen im Kontext der Technikwissenschaften in der Sekundarstufe I. Mit den Schulversuchen des Basisfachs und vor allem des Leistungsfachs in der Kursstufe eröffnen sich Möglichkeiten für eine Vertiefung wissenschaftspropädeutischer technischer Kompetenzen von Lernenden. Gleichzeitig stellt sich im Bezugsfeld eines Bildungsmonitorings die Frage nach der Wirkung des interdisziplinären naturwissenschaftlich-technischen Fachs auf die Entwicklung der inhaltsbezogenen Kompetenzen von Schüler:innen. Der Fokus dieser Arbeit liegt daher auf der Generierung eines umfänglichen Beschreibungswissens. Dazu werden zunächst Testinstrumente für eine valide und reliable Messung inhaltsbezogener Kompetenzen des Leistungsfachs entwickelt. Sie ermöglichen die Erfassung der Voraussetzungen der Lernenden in Form des Vorwissens aus der Sekundarstufe I und des erreichten Fachwissens im Leistungsfach. In Bezug auf die Ausprägung der inhaltsbezogenen Kompetenzen der Schüler:innen wird darüber hinaus die Frage nach unterschiedlichen Kompetenzniveaus geklärt und abschließend überprüft, welche kognitiven Merkmale die Fachwissensentwicklung unterstützen und inwiefern sie die Kompetenzniveaus charakterisieren. Die Ergebnisse zeigen, dass sich über den Verlauf der Sekundarstufe II bei den Lernenden schulübergreifend eine Entwicklung der inhaltsbezogenen Kompetenzen des Bildungsplans vollzogen hat. Die Kompetenzniveaumodellierung ermöglicht die Kontrastierung der Schüler:innen anhand ihrer unterschiedlichen Kompetenzausprägung in drei Niveaustufen. Die Analyse der Zusammenhänge der kognitiven Merkmale Vorwissen und fluide Intelligenz belegen, dass ein anknüpfungsfähiges Vorwissen aus der Mittelstufe die Kompetenzentwicklung im Leistungsfach begünstigt und signifikante Unterschiede zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Niveau bestehen.