Informationsmanagement in Organisationen I

1. Informationsmanagement in Organisationen I Wolfgang H. Janko / Stefan Koch Abteilung für Informationswirtschaft Wirtschaftsuniversität Wien

2. IV. Investitionsrechnung für IT-Projekte

3. Inhalt • Einleitung • Kosten von Informationssystemen • Nutzen / Wert von Informationssystemen • Informationswertermittlung • TSTS-Modell • Hedonistisches Modell • Investitionsentscheidung • unter Sicherheit • unter Unsicherheit

4. Einleitung • IT-Projekte sind Projekte und mit Kosten verbunden • stellen damit für das Unternehmen eine Mittelverwendung dar • in Konkurrenz mit anderen Projekten (Errichtung neuer Fabrik, Marketing,...) • Unternehmen muss entscheiden, wo Ressourcen investiert werden • daher: Investitionsentscheidung aufgrund von Einzahlungs- und Auszahlungsströmen (nicht immer so klar wie bei anderen Projekten, daher spezielle Methoden zur Abschätzung)

5. Kosten • Kosten - diverse Aspekte bzw. Bestandteile • Anschaffungskosten (bei Fremdbezug) • Erstellungskosten (bei Individualentwicklung) - Softwareprojektkostenschätzung (COCOMO, Function Point,... - Informationsmanagement II) • Einführungskosten (Personal, Altdatenübernahme,...) • Hardwarekosten, Wartungskosten • verminderte Leistung in Einlernphase • späterer Umstieg auf anderes System: Switching Costs • ... • Gesamtkosten über Lebensdauer: Total Cost of Ownership

6. Nutzen • ebenfalls diverse Aspekte bzw. Bestandteile - teilweise Methoden zur Abschätzung (auch im Einsatz schwierig) • „bessere“ Information - direkte Informationswertermittlung • Freisetzung von Personalresourcen - TSTS-Modell • Änderung von Arbeitsanteilen - hedonistisches Modell • Verbesserung der Wettbewerbsposition (besserer Service,...) - Modell der Wettbewerbskräfte nach Porter (kaum quantifizierbar) • weniger Resourceneinsatz aufgrund Geschwindigkeit, Qualitätsverbesserungen,... - Benchmarking, Simulation • ...

7. Informationswertermittlung • Exkurs: Grundmodell der Entscheidungstheorie (I) • Menge von Handlungsalternativen • Menge von Umweltzuständen (gegenseitig ausschliessend) • Konsequenz der Entscheidung hängt ab von gewählter Alternative und eintretendem Umweltzustand • jeder Konsequenz kann ein Nutzenindex (Wert) zugeordnet werden • zumindest subjektive Eintrittswahrscheinlichkeiten für die Umweltzustände sind bekannt • Entscheidungsregeln (Erwartungswert, Dominanz, geringste Verluste,... - Einstellung zu Risiko)

8. Informationswertermittlung • Exkurs: Grundmodell der Entscheidungstheorie (II) • Matrix Eintrittswahrscheinlichkeit Zust. A (0.2) Zust. B (0.3) Zust. C (0.4) Zust. D (0.1) Alternative 1 5 7 2 3 Alternative 2 3 5 5 6 4 Alternative 3 5 3 6 Konsequenz

9. Informationswertermittlung • Direkte Informationswertermittlung • Ausgangspunkt: Grundmodell der Entscheidungstheorie • Wert perfekter Information • Unterschied zwischen bestem Erwartungswert und dem Wert, der resultiert, wenn bei jedem Umweltzustand die beste Alternative gewählt wird • Bsp.: E(A1) = 4.2, E(A2) = 4.7, E(A3) = 4.1 --> gewählt A2 ZA-->A1(5), ZB-->A1(7), ZC-->A2(5), ZD-->A2/3(6) --> Erwartungswert=5.7 Wert perfekter Information = 5.7 - 4.7 = 1

10. Informationswertermittlung • Wert partieller Information • Informationssystem: Menge von Nachrichten über das Eintreffen von Umweltzuständen sowie Struktur (Wahrscheinlichkeiten, daß eine gewisse Nachricht bei einem vorherrschenden Umweltzustand empfangen wird) • a priori Wahrscheinlichkeiten für Umweltzustände gegeben (z.B. subjektiv abschätzbar) • dann können mittels Bayes‘schem Theorem die (bedingten) Wahrscheinlichkeiten für das Eintreten eines Zustandes, wenn eine Nachricht empfangen wird, berechnet werden

11. Informationswertermittlung • daher können mit Hilfe des Informationssystems bessere Entscheidungen getroffen werden • Unterschied zu normalem Nutzen (Erwartungswert) wird berechnet (für alle Nachrichten und Handlungen) • Erwartungswert partieller Information - Wert des Informationssystems • immer nichtnegativ, jedoch praktisch schwierig einsetzbar • weitere mögliche Auswirkungen von mehr Information: mehr Handlungsalternativen, bessere Einschätzung der Konsequenzen • Frage bei Kosten von Informationsbeschaffung: Wann soll der Abbruch der Informationsbeschaffung erfolgen (z.B. Surfen)?

12. TSTS-Modell • TSTS-Modell • Time savings times salary • nur zur Bewertung von Freisetzungen • erfolgt durch die entsprechenden Lohnanteile • z.B. Zeiteinsparung beträgt 5% durch neues IS, daher können 5% freigesetzt werden, ergibt 10 Personen, mal deren Gehalt ergibt X EUR

13. Hedonistisches Modell Ursprung: Name von Court (Hedonic price index with automotive examples, 1939) Grundidee: Supermarkt hat 5 Güter und 5 Einkaufskörbe; jeder Korb hat alle Güter in unterschiedlicher Anzahl Supermarkt verkauft nur die Körbe! Um die Preise der einzelnen Güter mit einem anderen Supermarkt vergleichen zu können, der dasselbe tut, genügt es, bei eindeutigen Preisen ein lineares Gleichungssystem zu lösen.

14. Hedonistisches Modell • Allgemein: • Preis eines Bündels hängt von den darin enthaltenen Gütern ab (bzw. analog Preis eines Gutes von seinen Merkmalsausprägungen). • Interessant: ‚Charakteristische‘ oder ‚hedonistische‘ Preise der einzelnen Merkmale (können nicht direkt beobachtet werden). • Erste Untersuchungen: • Spargel (Zoll an grüner Farbe, Anzahl Stangen je Paket und durchschnittliche Dicke) • Autos (Gewicht, Länge, Motorleistung)

15. Hedonistisches Modell Frage die somit beantwortet werden kann: Was trägt ein Bestandteil des Produktes zu dessen Preis bei (was bezahlen Kunden dafür)? Damit möglich: Wie viel würden Kunden für ein neues Produkt mit einer anderen Kombination von Merkmalen zahlen? Wie ändern sich Preise für Produkte über die Zeit, wenn sich gleichzeitig die Merkmale ändern (Preisindizes)?

16. Anwendungen in der Informationswirtschaft Fall 1: Hedonistisches Modell in der Bewertung von Automatisierungsvorteilen Fall 2: Hedonistisches Modell in der Bewertung von Netzwerkexternalitätseffekten, Soft- und Hard- wareattributen und Preisindizes für Hard- und Software.

17. Chow‘s Hardwareuntersuchung (1967) • MULT=*-Zeit, MEM=Anzahl der Bits, ACC=Durchschn. Zugriffszeit auf Hauptspeicher, D1-5=Jahr (1961, 1962,...) • ln(Pi)=a0+a1*D1+a2*D2+..a5*D5+b1*MULT+b2*MEM+b3*ACC+eps • Resultat: a0=-0.1045,a1=-0.1398,a2=-0.4891,a5=-1.163, b1=-0.0654, b2=0.5793, b3=-0.1406 • Preisänderung daher 1961 0.8695(=exp(-0.1398)),..., 1965 0.3125 • Durchschnittliche um Qualitätsveränderungen bereinigte Preisänderungen: -20.8 % (=(1-sqrt5(0.3125))*100)

18. Bewertung von Automatisierungsvorteilen • zur Bewertung von Informationssystemen anhand der Veränderung der Tätigkeitsprofile von betroffenen Mitarbeitern • Idee: durch IS ändern sich die Tätigkeiten (mehr Zeit für ‚sinnvolle‘ Tätigkeiten, weniger Warten, Verwalten,...) • sieht Arbeit eines MA (mit Preis = Lohn) als Bündel aus Einzel-Tätigkeiten

19. Bewertung von Automatisierungsvorteilen • Schritt 1: Erhebung der Tätigkeitsprofile der verschiedenen Gruppen (werden anhand gleichartiger Tätigkeitsprofile gebildet) mit Zeitanteilen für einzelne Tätigkeiten • z.B. Univ.-Prof.: Management 39%, Spezialistentätigkeit 36%,... • Erhebungsmethoden analog zur Prozessanalyse (Fragebogen, Selbstaufschreibung, Multi-Moment-Verfahren,...) • ‚Preis‘ des Tätigkeitsprofiles = Lohn des MA

20. Bewertung von Automatisierungsvorteilen • gesucht: hedonistischer Preis für jede Tätigkeitsgruppe (= Wert der reinen Tätigkeit) • Schritt 2: Gleichungssystem für jede Gruppe aus Zeitanteilen und Lohn: A: 0.39a + 0.36b + 0.10c + 0.03d + 0.12e = 70 000 B: 0.10a + 0.40b + 0.26c + 0.12d + 0.12e = 50 000 C: 0.02a + 0.20b + 0.43c + 0.23d + 0.12e = 35 000 D: 0.00a + 0.00b + 0.18c + 0.70d + 0.12e = 20 000 E: 0.00a + 0.00b + 0.00c + 0.00d + 1.00e = 0 --> a=102 961, b=72 298, c=32 190, d=20 312, e=0

21. Bewertung von Automatisierungsvorteilen • Schritt 3: Voraussage der zukünftigen Tätigkeitsprofile • Probleme Einlernzeit,... berücksichtigen • Schritt 4: Bewertung der neuen Profile mit den hedonistischen Preisen: z.B.: C‘: 0.05*102961 + 0.30*72298 + 0.50*32190 + 0.03*20312 + 0.12*0 = 43 542 • Schritt 5: Vergleich mit vorherigem Wert (35 000) ergibt die Änderung des Wertes der Arbeit des MA durch die Einführung des IS = Wert des IS (Summe über alle MA)

22. Bewertung von Automatisierungsvorteilen • Annahmen: • ausreichende Aufgaben • Mitarbeiter können andere Tätigkeiten wahrnehmen • Beschäftigtenklassen vorhanden • wirtschaftlicher Personaleinsatz • Motivation der Mitarbeiter

23. Investitionsentscheidung • Wenn alle Einzahlungs- und Auszahlungsströme bekannt sind, muss eine Entscheidung getroffen werden • normalerweise sind die Ressourcen einer Organisation begrenzt • daher oftmals Entscheidung zwischen verschiedenen Alternativen (nicht nur IT-Projekten) • Möglichkeit zum Vergleich daher notwendig - monetäre Quantifizierung

24. Investitionsentscheidung • Investitionsrechnung • unter Sicherheit vs. unter Unsicherheit • Investitionsrechnung • statische Verfahren • Zahlungszeitpunkte werden nicht berücksichtigt • Kosten-, Gewinn-, Rentabilitäts-, Amortisationsvergleichrechnung • dynamische Verfahren • Auf- bzw. Abzinsungen der Zahlungen • Kapitalwert-, Interne Zinsfuß-, Annuitäten-Methode, Optionen

25. , 

26. Investitionsentscheidungen unterSicherheit Warum kann man Investitionsentscheidungen unabhängig von den Investoren treffen? 1-Perioden-Modell Abnehmender Grenznutzen

27. 2-Perioden-Modell Abb.2    

28. ‚ = Substitutionsrate des heutigen vs. zukünftigen Konsums

29. Robinson-Crusoe-Ökonomie: Keine Möglichkeit intertemporären Konsumausgleichs zwischen Individuen. Investor hat Wohlstand y0 bzw. y1, möchte Teil c0 davon konsumieren, anderen Teil investieren optimale Lösung B - Isonutzenkurve tangential zu „productive opportunity set“ der Investitionsmöglichkeiten für jedes Individuum anders

30. Bei Einführung eines Kapitalmarktes kann man Geld zu einem Zinssatz r leihen und borgen. A: Anfangszuwendung D: Aufgabe C0 für C1 zur Maximierung des subj. Nutzens C: Weitere Aufgabe von C0 für Produktion B + Leihen von Geld für C0*und C1* Optimale Investition ist damit immer B. Investoren können Unterschiede über Kapitalmarkt ausgleichen.

32. Folglich: Trennung zwischen Eigentümer und Management möglich (trotz zwischen Eigentümern unterschiedlichen Präferenzen). Diese können Wohlstand über Kapitalmarkt an beliebige Zeitpunkte tranformieren. Barwert als vernünftiges und stabiles Investitionskriterium. Management maximiert Wohlstand aller Eigentümer durch Annahme der Projekte mit Barwert > 0. Problem: Agency-Problem (beheben z.B. Nebenleistungen in Aktien)

33. Maximierung des Wohlstands der Eigner W0 (= S0): (Auszahlungen) ks = Ertrag von Anteilen am Markt (Opportunitätskosten des Kapitals) d.h. Barwert der Erträge des Anteils (Aktie) ist ihr Marktwert (enthält alle Wertsteigerungen!) (ohne Steuer)

34. Für Investitionsrechnung gilt (keine Steuern): Divt = Ertragt - (Löhne + Material + Dienstleistungen) -Investitionen und  t=0 = Discounted Cash Flow (DCF!) - Barwert Also: Maximiere Wohlstand der Eigner = Maximiere abgezinsten Cashflow! Modelle für Investitionsentscheidungen = Capital budgeting techniques.

35. Anforderungen an Projektauswahlverfahren: 1) Cashflows sollten verwendet werden. 2) Cashflows sollten zu Opportunitätskosten diskontiert werden. 3) Entscheidungstechniken sollten aus einer Menge sich gegenseitig ausschließender Projekte wählen 4) Wertadditivitätsprinzip: Projekte sollten unabhängig voneinander betrachtet werden können; Wert des Unternehmens ist damit gleich der Summe der Barwerte seiner Projekte (V= Vj).

36. Amortisationsdauer: Projekt A, 2 Jahre; Projekt C, 4 Jahre Projekt B, 4 Jahre; Projekt D, 3 Jahre

38. Accounting Rate of Return Buchhalterische Ertragsrechnung (ROI, RO Assets = ROA): Zuflüsse sind „After Tax Profits“, nicht CFs. Annahme Bsp.: Erträge sind nicht CF, sondern „After Tax Profits“! N i=1 Project A, ARR = -8 % Project C, ARR = 25 % Project B, ARR = 26 % Project D, ARR = 22 % Kritik: keine Verwendung von Cashflows, keine Diskontierung

39. =Barwert N i=1 wurde gewählt! Opportunitätskosten des Kapitals Projekt A, NPV = -407.30; Projekt C, NPV = 530.85 Projekt B, NPV = 510.70; Projekt D, NPV = 519.20 Gegen Intuition: Bei negativem Barwert gilt: weniger Zins „erhöht“ negativen Wert. Bsp: 3 %  1 Mio. neg. Barwert; 10 %  1/2 Mio neg. Barwert.

40. N t=1

42. Barwert und interner Zinssatz

43. Kritik: interner Zins a) diskontiert nicht zu den Opportunitätskosten des Kapitals b) nimmt implizit an, der Zeitwert des Geldes sei gleich; Reinvestitionsratenannahme (Verletzt somit auch Fishers Separation Theorem) c) Es kann gezeigt werden, daß Wertadditivitätsprinzip verletzt wird (Prinzip: Wert des Ganzen ist gleich Summe der Teile). d) Mehrfacher Interner Zinsfuß möglich (rechnerisch). Folge: DCF ist das einzig vertretbare Verfahren zur Wahl von Projekten zur Maximierung des Wohlstands des Eigners.

44. Investitionsentscheidungen unterUnsicherheit St. Petersburg Paradoxon: Münzwurf: Wenn das 1.Mal Wappen nach N Würfen auftritt, dann wird 2N bezahlt. Erwarteter Wert:  2i = 1+1+.... Ergebnis: Das Spiel ist seinen Erwartungswert nicht wert! LÖSUNG: Individuen interessiert nicht der Geldwert, es interessiert der subjektive Nutzen des Geldwertes: Grenzertrag von Geldeinkommen nimmt mit Zunahme des Einkommens ab! Zudem wird für Unsicherheit Risikoprämie erwartet. 1 2i {i}

45. Erwarteter Nutzen: Nutzen des Geldeinkommens x für Individuum U(x) = log2 (x) Erwarteter Nutzen: {i} {i} Hypothese: Individuen wählen in Unsicherheit nach erwartetem Nutzen. Individuen verwenden Bayes Entscheidungsregel! Unter den Voraussetzungen des v.Neumann-Morgenstern-Axiomensystems kann man eine Nutzenfunktion u: W  R1 konstruieren, die effizienter verwendbar ist als ein ordinaler Nutzenindex (kardinal).

46. AXIOMENSYSTEM von v.Neumann - Morgenstern N1. Auf der Menge der Lotterien W existiert eine schwache Präferenzrelation < , es sei < die zur Relation < gehörige strikte Präferenz. N2. Es seien P, Q, R Lotterien und 0<1, dann gilt P < Q   P + (1- )R< Q + (1- )R N3. P,Q,R seien Lotterien und P<Q<R, dann gibt es Zahlen ,  mit 0<  <1 und 0< <1 , so daß gilt: P + (1- )R<Q< P + (1-  )R. ~ ~

47. Damit konstruierbare Nutzenfunktion: Erwartungsnutzen Definition: Eine Funktion U:W  R1 heißt Erwartungsnutzen, wenn sie folgende Eigenschaften erfüllt: A) Ordnungstreue (Monotonie): P< Q  U(P)  U(Q) B) Linearität: U(1P1+ 2P2+...+ KPK) = 1U(P1) + 2U(P2)+...+ KU(PK) C) Eindeutigkeit bis auf positiv-lineare Transformationen: seien u,v zwei Funktionen, welche A) und B) erfüllen, dann gilt: U(P) = AV (P) + B mit A >0 ~

48. Hauptsatz der kardinalen Nutzentheorie Auf einer Menge von Lotterien W, welche 1. die Axiome von v.Neumann - Morgenstern erfüllen und 2. in der es mindestens ein paar P, Q mit P< Q gibt existiert ein Erwartungsnutzen. Ergebnis: u(P) = E(u(x)) für (P Є W)

49. Beispiel: x1 x2 P = p 1-p Zwei Zufallsvariable: u(x) (Nutzen u(xi) mit Wahrscheinl. pi) x (Geldbetrag xi mit Wahrscheinl. pi) Nach Hauptsatz gilt: u(P) = p u(x1) + (1-p) u(x2) (=E(u(x))) Meist gilt zudem u(P)  E(x) außer wenn u(x) linear Problem des Sicherheitsäquivalents: Finde einen Wert ξ derart, dass z.B. (Zweipunktverteilung) gilt: u(ξ) = u(P) = p(u(x1)) + (1-p)u(x2) (P Є W) = E(u(x))  u-1(E(u(x)) = ξ

50. ½ u(x2)-u(x1) Also: ξ > E(x) ½ Bsp: konvexe Nutzenfunktion (Risikofreudigkeit) u(x) = x²/10 : Fixpunkte u(x) : x = 0 x = 10 Ermittle für u(x) das Sicherheitsäquivalent von Lotterie: ξ  15,8113....