Ein Verfahren zur Analyse prozessualer Logistikleistung auf Basis der Data Envelopment Analysis

Abstract

Der hohe Einfluss logistischer Leistungsfähigkeit auf den ökonomischen Erfolg von Unternehmungen ist der Grund dafür, warum sich viele Unternehmen vor allem in klassischen Märkten zunehmend durch die Gestaltung ihrer organisationsinternen und -übergreifenden Logistikaktivitäten von ihren Wettbewerbern differenzieren. Zur Planung, Lenkung und Verbesserung ist es wichtig, neben der Struktur die Leistungsfähigkeit der Logistik möglichst detailliert analysieren zu können. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines integrierten Verfahrens zur Beschreibung und Bewertung mehrdimensionaler Logistikleistung, das die Möglichkeit zur Analyse nicht-monetärer Leistungsmerkmale im Rahmen eines nachvollziehbaren, analytisch-exakten Vorgehens zur Beschreibung und Bewertung von Logistikprozessen bietet.

In der Arbeit wird ein Modell der linearen Programmierung zum Effizienzvergleich mehrdimensionaler Prozessleistungsausprägungen mit Hilfe der Data Envelopment Analysis (DEA), einer Methode zur Bestimmung der relativen Effizienz Leistungs-erstellender Einheiten, entwickelt und vorgestellt. Dem Bewertungsmodell wird ein Beschreibungsmodell auf Basis des in der Wissenschaft und Praxis anerkannten Supply Chain Operations Reference Modells vorangestellt. Der entwickelte Ansatz zeichnet sich gegenüber existierenden Analysemethoden insbesondere durch die Strukturierung der Leistungsmerkmale in Input-/Output-Faktoren, den nicht a priori festzulegenden Zielgewichten und durch die Aussagequalität des Wertmaßes als Produktivitätskennzahl aus.

Nach der Klärung des Prozessleistungsbegriffs werden der Stand des Wissens und die Beiträge existierender Ansätze zur Prozessleistungsanalyse dargestellt und bewertet. Aus dem Defizit der existierenden Methoden und Instrumente wird die Problemstellung konkretisiert und die Zielsetzung der Arbeit abgeleitet. Im weiteren Verlauf der Arbeit werden generelle Strukturen zur Beschreibung logistischer Prozessleistung und deren Ausgestaltung zu spezifischen Beschreibungsmodellen methodisch in einem Modell zur Prozessleistungsbeschreibung zusammengefasst. In einem Modell zur Prozessleistungsbewertung wird anschließend ein geeignetes DEA-Modell an die Analyse logistischer Prozessleistung angepasst. Den Schwerpunkt der Arbeit bildet die Umsetzung der entwickelten Modelle im Rahmen eines Vorgehens zur Leistungsanalyse. Dabei wird neben der Beschreibung des Einsatzes der Modelle insbesondere auf die praktische Anwendung und die modellbedingten Einschränkungen des Verfahrens eingegangen.

Das Verfahren wir anhand zweier industrieller Anwendungsfälle erprobt und bewertet. Die Arbeit schließt mit einer kritischen Würdigung und einem Ausblick, in dem sie zusätzlichen Forschungsbedarf identifiziert und zu weiterführenden Untersuchungen anregt.

Logistics excellence is a key factor for value creation and economic success for most of enterprises. That is the reason why more and more enterprises especially in traditional markets are realizing competitive advantages by optimisation their inner and cross-organisational supply chains. For successful planning, execution and optimisation of logistics activities, it is crucial that the structure and the performance of these activities are transparent and measurable. The measurement and the analysis of today’s logistics performance is a big challenge due to the process-oriented view on value creation, the various dimensions of process performance (costs, flexibility, responsiveness, etc.) and the complex mechanism for valuation. Existing instruments focus normally on the valuation of a single performance dimension or transform different performance dimensions to a single performance driver by creation of a single-attribute value measure. The requirement exists for a method to analyse logistics performance that provides the means for describing and evaluating multidimensional, process-oriented logistics performance.

The thesis presents a method for analysing multidimensional logistics process performance. It is characterized by a quantitative, well-defined procedure which will ensure the highest possible degree of transparency and objectivity. Existing approaches for specification and evaluation of process performance are identified and explored regarding their contribution to a comprehensive logistics performance analysis. In this connection, a gap in the quantitative, structured evaluation of multidimensional process performance is identified. This gap is filled by the development of an integrated specification and evaluation method based on Data Envelopment Analysis (DEA) as described in this thesis. DEA, based on a linear programming model, is a method for evaluating the relative (technical) efficiency of "producing" units uses multiple inputs to produce multiple outputs.

Upon defining related terms, a model for specification of logistics process performance with regards to an efficiency analysis is developed first. In a second step, an appropriate DEA model is applied to the relative comparison of logistics process performance by generating the respective valuation pattern. With regards to the objective of developing an integrated method, the models for performance specification and evaluation are implemented and positioned within the overall context of logistics management. Step-by-step proceedings from the target definition, the performance modelling and recording, to the performance evaluation, and validation of the evaluation findings are defined and presented. The method is applied in a cross-sectional analysis for assessing process performance of stockage processes in the printing supplies trade and in a longitudinal analysis for an availability check of chemicals for leather processing. In presenting both practical examples, benefits and disadvantages of the method are discussed in view of particular application areas.

In conclusion, it is determined that the method supplements existing analysis instruments with a structured method for the quantitative evaluation of performance specifications when multiple inputs and multiple outputs need to be taken into account. As far as performance specification is concerned, it is partly based on the Supply Chain Operations Reference (SCOR) model, and in performance evaluation it follows the principle of the utility value analysis. By calculating the efficiency score, however, it represents an independent, advanced analysis approach for evaluation business process performance based on the DEA.