F&E Portfolio; Risiko; Real Optionen; Projektabhängigkeiten; Knapsack
de
R&D Portfolio; Risk; Real Options; Project Interrelations; Knapsack
en
Abstract:
Die vorliegende Arbeit beinhaltet ein Modell sowie die prototypische Referenzimplementierung eines zugehörigen Frameworks für die Evaluation von Forschungs- und Entwicklungsprojekten (F&E). Dabei wird das Risiko sowie der Nutzen solcher Projekte berücksichtigt. Der Framework ermöglicht die Auswahl eines Portfolios von F&E Projekten unter Berücksichtigung beschränkter Ressourcen, Begrenzung des Risikos und verschiedener Abhängigkeiten zwischen den Projekten. Aufgrund des innovativen Charakters von F&E Projekten, besteht auch hohe Unsicherheit bezüglich der Ergebnisse der Projekte. Daher kann die Durchführung von F&E Projekten ein risikoreiches Unterfangen sein. Unter Verwendung des Konzeptes des Value-at-Risk wird sowohl das Risiko eines einzelnen Projektes, als auch das Risiko eines Portfolios abhängiger Projekte in den Evaluationsprozess miteinbezogen.<br />Der Erfolg oder Misserfolg eines F&E Projektes ist schwer zu bewerten, da viele Aspekte berücksichtigt werden müssen. Daher wird eine multi-dimensionale Bewertung herangezogen, welche, zusätzlich zu den finanziellen Aspekten, auch Wissensgewinn, Umwelt- oder soziale Folgen etc. der Projekte in Betracht zieht. Ein informationstheoretischer Ansatz zur Bewertung des Wissensgewinns während eines Projektes wird vorgeschlagen. Diese multi-dimensionale Bewertung wird in einem Real Options Modell für die Bewertung von F&E Projekten verwendet. Der Bewertungsprozess berücksichtigt das Risiko der Projekte.<br />Mit Hilfe von Multi-Attribute Utility Analysis wird diese multi-dimensionale Bewertung zu einem skalaren Nutzenwert aggregiert.<br />Dieser Nutzenwert dient zur Auswahl eines Projektportfolios, das den totalen erwarteten Nutzen maximiert und den Ressourcenbeschränkungen genügt. Die Auswahl des Projektportfolios wird sowohl mittels einer klassischen Lösung zum 0/1 Knapsack Problem sowie mittels dynamischer Programmierung implementiert.<br />Um Abhängigkeiten, Synergien und Redundanzen zwischen den Projekten in der Auswahl des Projektportfolios zu berücksichtigen, wird der Algorithmus für das Knapsack Problem erweitert, um diese verschiedene Arten von Abhängigkeiten in die Portfolio Auswahl mit einbeziehen zu können.<br />
de
In this work a model and a prototypical reference implementation of an according framework for the evaluation of research and development (R&D) projects is presented, that accounts for the risk and utility of these projects. The framework allows for the selection of a portfolio of R&D projects considering limited resources, risk limits and various interrelations between the projects. Because of the highly innovative character of R&D projects, there is also high uncertainty about the outcomes of the projects. Consequently conducting R&D projects can be a risky venture. By using the notion of the Value-at-Risk the risk for an individual R&D project as well as for a portfolio of interrelated projects is included into the evaluation process. The success or failure of an R&D project is difficult to measure, as there are many aspects that have to be taken into consideration. Thus a multi-dimensional measure is used that, in addition to the financial aspects, considers knowledge, environmental or social impacts etc. of the projects. A technique for measuring the knowledge gained within an R&D project is proposed that is based on information theory.<br />This multi-dimensional measure is used in a real options model for the evaluation of R&D projects. The evaluation process takes the risk of these projects into account.<br />With the help of multi-attribute utility analysis this multi-dimensional measure is aggregated to a scalar utility value. This utility value is used to select a portfolio of projects that maximises the total expected utility, and satisfies certain constraints concerning the resources available. The portfolio selection process is implemented using a classic and dynamic programming solution for the 0/1 Knapsack problem.<br />In order to consider interdependencies, synergies and redundancies between the projects within the portfolio selection, the algorithm for the Knapsack problem is extended to allow for various kinds of interrelations.
