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Getting Data Science Done outlines the essential stages in running
successful data science projects-providing comprehensive guidelines
to help you identify potential issues and then a range of
strategies for mitigating them. Data science is a field that
synthesizes statistics, computer science and business analytics to
deliver results that can impact almost any type of process or
organization. Data science is also an evolving technical
discipline, whose practice is full of pitfalls and potential
problems for managers, stakeholders and practitioners. Many
organizations struggle to consistently deliver results with data
science due to a wide range of issues, including knowledge
barriers, problem framing, organizational change and integration
with IT and engineering. Getting Data Science Done outlines the
essential stages in running successful data science projects. The
book provides comprehensive guidelines to help you identify
potential issues and then a range of strategies for mitigating
them. The book is organized as a sequential process allowing the
reader to work their way through a project from an initial idea all
the way to a deployed and integrated product.
Die vorliegende Arbeit ist ein Forschungsbericht uber das vom
Ministerium fur Wissenschaft und Forschung des Landes
Nordrhein-Westfalen in den Jahren 1975 - 77 unterstutzte Projekt
"Konstruktion und Einsatz von Digitalfiltern zur Analyse und
Prognose oekonomischer Zeitreihen". Der Bericht ist be sst knapp
gehalten, da zum einen eine vollstandige Darstellung aller
erarbeiteten Resultate den vom Ministerium gesteckten Umfang bei
weitem uberschrit- ten hatte und zum anderen eine solche
ausfuhrliche Dokumen- tation an dieser Stelle nicht erforderlich
ist, da uber die wichtigsten Aspekte des Projektes separate
Publika- tionen erfolgen. Ausserdem waren manche Verfahren beim
offiziellen Abschluss des Projektes noch nicht anwendungs- reif.
Bisher sind vom Projektleiter folgende projektbezogene Arbeiten
erschienen bzw. befinden sich im Druck: Zur Diskussion der sog.
"langen Konjunkturwellen" - eini- ge statistische Bemerkungen, in:
Wirtschaftsdienst (De- zember 1976). Grundprobleme der
Saisonbereinigung oekonomischer Zeitrei- hen, in: Jahrbucher fur
Nationaloekonomie und Statistik, Bd. 192, Heft 3 - 4 (1977). UEber
eine Klasse von einfachen FIR-Tiefpass-Selektions- Filtern, in:
Allgemeines statistisches Archiv, Heft 3, 1978. Zur Verknupfung von
"Zeitbereichsanalyse" und "Frequenz- bereichsanalyse" - ein Beitrag
zur Zeitreihenanalyse, in: Mathematische Operationsforschung und
Statistik, Sero STATISTICS 9 (1978) Nr. 3. - IV - In Vorbereitung
befinden sich eine groessere Arbeit von H. Schulte zum Problem der
"langen Konjunkturwellen" ("Metho- dische Untersuchungen zum
Problem langer Wellen"), die bis zum Sommer dieses Jahres
abgeschlossen sein wird, sowie zwei Arbeiten des Projektleiters,
welche die im vorliegen- den Bericht skizzierten Verfahren zur
Saisonbereinigung oekonomischer Zeitreihen ausfuhrlich darstellt.
geschlossene Darstellung, welche die Plankostenrechnung in den
Rahmen der kosten- rechnerischen Entwicklung stellt und ihren
Aufbau als ein in sich geschlossenes Sy- stem wiedergibt. Auf Grund
dieser Tatsache wird die Stellung, welche die Plan- kostenrechnung
im gesamten kostenrechnerischen Entwicklungsprozess einnimmt, immer
wieder falsch beurteilt und ein gesamter uberblick uber die
Funktionsweise der Plankostenrechnung erschwert. Hierzu kommt noch
als weitere Schwierigkeit, dass sich die Plankostenrechnung relativ
schnell von ihrer starren zur flexiblen Form weiterentwickelt hat,
und dass als neue Entwicklungsstufe in jungster Zeit die
Grenzplankostenrechnung hinzugetreten ist. Aus diesem Grunde
erschien es dem Verfasser gerechtfertigt, den Versuch zu
unternehmen, sowohl die Entwicklung der flexiblen
Plankostenrechnung als auch ihren Aufbau in Form eines in sich
geschlos- senen Systems ausfuhrlich darzustellen. Da zur Zeit die
auf Vollkosten basierende und die flexible Grenzplankostenrechnung
noch entwicklungsmassig nebeneinander stehen, werden beide
Verfahren parallel zu- einander beschrieben, so dass ihre Nachteile
und Vorzuge miteinander verglichen werden koennen. Hierbei kommt es
dem Verfasser in erster Linie darauf an, die theoretischen
Grundsatze zu beschreiben und durch zahlreiche praktische Zahlen-
beispiele zu erganzen, welche fur den Aufbau der flexiblen
Plankostenrechnung von Bedeutung sind. Die Grundzusammenhange der
flexiblen Plankostenrechnung durf- ten komplizierter und daher
schwerer erfassbar sein, als das bei den fruheren For- men der
Kostenrechnung der Fall ist.
Bei den in der Literatur dargestellten Mehrebenenlagersystemen wird
negativer Bestand der Einzell ger vollstandig an ein Zen- trallager
weitergegeben. In dieser Arbeit werden Anlagen defi- niert, bei
denen ein Sicherheitslager nur gewisse "Spitzen- nachfragen"
beliefert. In (1. 3) wird ein Ausgleichsvektor D eingefUhrt, mit
dem die EngpaB- und Lieferpolitikfunktionen fUr zwei verschiedene
Sicherheitslagersysteme aufgestellt wer- den. FUr die e
Mehrebenenanlagen (S) und (K) werden in Abschnitt (2. 2) die
Kostenvektoren entwickelt. Die Existenz optimaler Politiken ergibt
sich aus den Satzen von Veinott. In Paragraph (4. 1) werden die
Kostenfunktionen als diskrete Prozesse unter- sucht. Mittels der
nachgewiesenen Submartingaleigenschaften fUr die erwarteten
diskontierten Kosten (fj(Y) IX ))j9N sowie 1 unter gewissen
Voraussetzungen auch fUr die Fehlmengenkosten (p(v ))neN laBt sich
die Wahrscheinlichkeit abschatzen, mit der ein vom Unternehmen
vorgegebener Kostenwert Uberschritten wird. Die Arbeit schlieBt mit
der fUr die Optimierung wichti- gen Konvexitatsuntersuchungen der
Kostenvektoren. 1. Die Systemstruktur von Mehrebenenlageranlagen
mit Zentral- bzw. Sicherheitslager 1. 1 Einfuhrung 1m
Verkaufsbereich eines Fertigungsbetriebes tritt die Nachfra- ge
nach einem Produkt haufig im Kleinhandelsbereich auf, wobei diese
Niederlassungen z. B. geographisch weit verstreut liegen konnen.
Diese Betriebe unterhalten in der Regel zusatzlich ein oder mehrere
GroBlager, die die Nachfrage der Einzelhandler befriedigen und
gleichzeitig die Lager bzw. Transportkosten senken konnen (vgl.
[3]). Als Beispiel fur eine solche Struk- tur laBt sich das
europaische Verkaufsnetz im Automobil- wie im Verlagsbereich
ansehen. Zur Beschreibung eines solchen Mehrebenensystems wird ein
Periodenmodell vom Arrow-Harris-Marschak Typ [1] verwendet. Das
bedeutet, daB der: in disjunkte Intervalle [o, t ], . . .
In diesem Buch werden Beispiele fur wahre und falsche Aussagen in
der Statistik gebracht. Ob ein Fehler unbeabsichtigt oder bewusst
gemacht wird, spielt keine Rolle. Ziel des Buches ist es, Interesse
an der Statistik zu wecken."
Wie viele andere Wissenschaftsbereiche werden auch die
Wirtschaftswissenschaften in zunehmendem MaBe operationeller und
bediirfen daher formaler Methoden zur Losung ihrer Probleme.
Entscheidende Voraussetzung fiir diese Entwicklung ist die
Verwendung der mathematischen Theorie: Durch Operationen mit
Abstraktionen wie Konstanten, Variablen, Matrizen, Vektoren,
Vektorriumen usw. und unter Zu- grundelegung von Axiomen gelingt
es, mit Hilfe der Mathematik wirtschaftswissen- schaftliche
Probleme zu beschreiben und mit Hilfe bestimmter Algorithmen zu
losen. Je komplizierter und vielgestaltiger die quantitative
Struktur wirtschaftlicher Phino- mene in
wirtschaftswissenschaftlicher Forschung und in der
Wirtschaftspraxis in Er- scheinung treten, um so notwendiger ist
die Mathematik zur Beherrschung und Ge- staltung des
Wirtschaftsablaufs. Die Mathematik mit ihr n allgemeinen Formulie-
rungen von Problemen ermoglicht eine kurze prizise Darstellung der
Wirklichkeit mit ihren vielseitigen Zusammenhingen, Beziehungen und
Abhingigkeiten. Das weite Anwendungsgebiet der Mathematik in den
Wirtschaftswissenschaften und einigen Disziplinen, die fur die
Wirtschaftswissenschaften von Bedeutung sind, soli die folgende
Zusammenstellung zeigen: Entscheidungs- und Spieltheorie
Mengenlehre, mathematische Logik, Kombinatorik, lineare Algebra
Politische Arithmetik (Finanz- und Wirtschajtsarithmetik) Folgen
und Reihen; Potenzrechnen, Logarithmen Vorwort Wachstumstheorie
Lineare Algebra, Differential- und Differenzengleichungen
Programmierung Lineare Algebra, lineare und nichtlineare
Optimierung, dynamische Optimierung Input-Output-Analyse Lineare
Algebra (Matrizenrechung, lineare Gleichungen) Okonometrie und
Statistik Wahrscheinlichkeitsrechnung, mathematische Statistik,
lineare Algebra (Matrizen- und Determinantenrechnung, lineare
Gleichungssysteme), Methode der kleinsten Quadrate N etzplantechnik
Graphentheorie M arktjorschung Mengenlehre,
Wahrscheinlichkeitsrechnung, Spieltheorie, lineare Algebra
Operations Research (Unternehmensforschung) Lineare und
nichtlineare Optimierung, Wahrscheinlichkeitsrechnung,
Differential- und Integralrechnung, Kombinatorik, Mengenlehre,
lineare Algebra Kybernetik, elektronische Datenverarbeitung
Mengenlehre, mathematische Logik, lineare Algebra Die moderne
Wirtschaftstheorie und ihre Anwendung in der volkswirtschaftlichen
Das BemUhen, Investitionsentscheidungen im StraBenverkehr zu
objektivieren, hat zu der Entwicklung von Entscheidungshilfen
gefUhrt, die z.B. als Kosten-Nutzen-Analysen oder in verein-
fachter Form als Kostenuntersuchungen neben den Aufwendungen des
Baulasttragers die Wirkungen der MaBnahmen auf die Volks-
wirtschaft oder - wiederum eingeschrankt - auf die StraBen-
benutzer berUcksichtigen. Die moglichen Aussagen derartiger
Untersuchungen werden einer- seits Uberschatzt, wenn geglaubt wird,
daB die Rechenergebnisse schon die Entscheidung darstellen konnen;
andererseits werden sie unterschatzt, wenn die mit der Ermittlung
und Bewertung er- faBter EinfluBgroBen verbundenen Schwierigkeiten
und Probleme dazu fUhren, die errechneten Ergebnisse in Bausch und
Bogen abzulehnen. Unter Abwagung der errechneten Vorteile einzelner
MaBnahmen und unter BerUcksichtigung der Randbedingungen der
Rechnung und der nicht quantifizierbaren GroBen konnen solche
untersuchungen jedoch dazu beitragen, die Gefahr von falschen oder
schlechten Entscheidungen zu mindern. Ziel der vorliegenden
Untersuchung ist, Betriebs- und Zeitkosten der StraBenbenutzer
widerspruchsfreier und den StraBen- und Verkehrsverhaltnissen
angemessener als bisher zu ermitteln. Die vorliegende Arbeit wurde
durch einen Forschungsauftrag des Ministers fUr Wissenschaft und
Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen ermoglicht. INHALT
EinfUhrung 1 1. Die Bedeutung von Wirtschaft1ichkeitsuntersuchungen
2 2. Heutiger Stand wirtschaft1icher Verg1eichs- 10 rechnungen im
StraBenwesen in der BRD 2.1 Bau1asttragerkosten 11 2.2
StraBenbenutzerkosten 11 12 2.2.1 Beschreibung des Verkehrsab1aufes
Ermitt1ung der Betriebskosten 16 2.2.2 2.2.3 Ermitt1ung der
Zeitkosten 27 3. Aufgabenste11ung und Zie1setzung 34 Bestimmung der
Betriebskosten im StraBenverkehr 36 4.
Es gibt kaum einen Wirtschaftszweig, der nicht auf irgendeine Weise
vom absatz- politischen Instrument der Preisdifferenzierung
Gebrauch macht, also die gleiche Leistungsart bei verschiedenen
Anlassen bzw. auf verschiedenen Teilmarkten zu 1 unterschiedlichen
Preisen anbietet - Neben einer DifferenZlerung der Preise nach
unterschiedlich kaufkraftigen Ab- nehmergruppen, nach verschiedenen
Verwendungszwecken (z. B. danach, ob das betreffende Gut
weiterverarbeitet bzw. weiterverkauft oder unmittelbar konsumiert
Zum Wesen und den verschiedenen Formen der Preisdifferenzierung
sowie zu den Griinden, die flir ein solches absatzpolitisches
Verhalten ausschlaggebend sein ktinnen, siehe vor aHem Michalski,
Kurt: Das Prinzip der Preisdifferenzierung, Leipzig 1932. - Berger,
Albert: Preis- differenzierung, Diss. Ktiln 1933. - Kriigel, Hans:
Preisdifferenzierung, Diss. Berlin 1936- von Stackelberg, H.:
Preisdiskrimination bei willkiirlicher Teilung des Marktes, in:
Archiv flir mathematische Wirtschafts- und Sozialforschung, Bd. V
(1939), S. 1-11. - Bohning, Karl: Mtigiichkeiten und Grenzen der
betriebswirtschaftlichen Preisdifferenzierung, Diss. Frankfurt/M.
1952. - Weber, K.: Zur Frage der Preisdifferenzierung bei
Einproduktunterneh- mungen, in: Schweizerische Zeitschrift flir
Volkswirtschaft und Statistik, Jg. 1956, S. 17 ff. - Vormbaum,
Herbert: Differenzierte Preise - Differenzierte Preisforderungen
als Mittel der Betriebspolitik, Ktiln und Opladen 1960. - Kohler,
Udo: Die Theorie der Preisdiskrimi- nierung in
dogmengeschichtlicher Sicht, Diss. Ktiln 1961. - Jacob, H. und
Jacob, M.: Preidifferenzierung bei wiHkiirlicher Teilung des
Marktes und ihre Verwirklichung mit Hilfe der
Produktdifferenzierung, in: Jahrbiicher flir Nationaltikonomie und
Statistik, Bd. 174 (1962), S. 1 ff. - Schultes, Werner:
Preisdifferenzierung unter wettbewerbspolitischem Aspekt, Ktiln -
Berlin - Bonn - Miinchen 1963. - Ellinghaus, Ulrich W.
Wie viele andere Wissenschaftsbereiche werden auch die
Wirtschaftswissenschaften in zunehmendem MaBe operationeller und
bediirfen daher formaler Methoden zur Losung ihrer Probleme.
Entscheidende Voraussetzung fUr diese Entwicklung ist die
Verwendung der mathematischen Theorie: Durch Operationen mit
Abstraktionen wie Konstanten, Variablen, Matrizen, Vektoren,
Vektorraumen usw. und unter Zu- grundelegung von Axiomen gelingt
es, mit Hilfe der Mathematik wirtschaftswissen- schaftliche
Probleme zu beschreiben und mit Hilfe bestimmter Algorithmen zu
losen. Je komplizierter und vielgestaltiger die quantitative
Struktur wirtschaftlicher Phano- mene in
wirtschaftswissenschaftlicher Forschung und in der
Wirtschaftspraxis in Er- scheinung treten, urn so notwendiger ist
die Mathematik zur Beherrschung und Ge- staltung des
Wirtschaftsablaufs. Die Mathematik mit ihren allgemeinen Formulie-
rungen von Problemen ermoglicht eine kurze priizise Darstellung der
Wirklichkeit mit ihren vielseitigen Zusammenhangen, Beziehungen und
Abhangigkeiten. Das weite Anwendungsgebiet der Mathematik in den
Wirtschaftswissenschaften und einigen Disziplinen, die fUr die
Wirtschaftswissenschaften von Bedeutung sind, solI die folgende
Zusammenstellung zeigen: Entscheidungs- und Spieltheorie
Mengenlehre, mathematische Logik, Kombinatorik, lineare Algebra
Politische Arithmetik (Finanz- und Wirtschaftsarithmetik) Folgen
und Reihen; Potenzrechnen, Logarithmen 24 Vorwort Wachstumstheorie
Lineare Algebra, Differential- und Differenzengleichungen
Programmierung Lineare Algebra, lineare und nichtlineare
Optimierung, dynamische Optimierung Input-Output-Analyse Lineare
Algebra (Matrizenrechung, lineare Gleichungen) Okonometrie und
Statistik Wahrscheinlichkeitsrechnung, mathematische Statistik,
lineare Algebra (Matrizen- und Determinantenrechnung, lineare
Gleichungssysteme), Methode der kleinsten Quadrate Netzplantechnik
Graphentheorie Marktforschung Mengenlehre,
Wahrscheinlichkeitsrechnung, Spieltheorie, lineare Algebra
Operations Research (Unternehmensforschung) Lineare und
nichtlineare Optimierung, Wahrscheinlichkeitsrechnung,
Differential- und Integralrechnung, Kombinatorik, Mengenlehre,
lineare Algebra Kybernetik, elektronische Datenverarbeitung
Mengenlehre, mathematische Logik, lineare Algebra Die modeme
Wirtschaftstheorie und ihre Anwendung in der volkswirtschaftlichen
1. 1 Der Auf trag Auf Grund von Anregungen der Standigen
interministeriellen Arbeitsgruppe zur Koordinierung von MaBnahmen
zur Strukturverbesserung und eines Antrages der WIBERA AG yom 10.
Juli 1968 beauftragte der Herr Ministerprasident des Landes Nord-
rhein-Westfalen - Landesamt fur ForsdlUng - mit
Bewilligungsbescheid Nr. A 4 -03 - 54/4258 yom 11. November 1968
die WIBERA Wirtschaftsberatung Aktiengesellschaft, ein
Forschungsvorhaben mit dem Thema Moglichkeiten von Vorratsplanungen
zur Verbesserung der kommunalen Grundausstattung durchzufuhren. Der
6. Bericht des Landes Nordrhein-Westfalen uber Stand, MaBnahmen und
Aufgaben der Landesplanung (Mai 1969) formuliert die
Aufgabenstellung der Untersuchung wie folgt: In der yom Landesamt
fur Forschung im Einvernehmen mit der Landesplanungsbehorde in Auf
trag gegebenen Untersuchung soIl der Frage nachgegangen werden, ob
insbesondere im Hinblick auf ggf. notwendige konjunkturpolitische
MaBnahmen bedeutsame Vorrats- planungen im Sinne von, Planungen bis
zur Baureife' moglich sind und inwieweit sie auf zweckmaBige Weise
durchgefuhrt werden konnen. Spatestens seit ErlaB des Gesetzes zur
Forderung der Stabilitat und des Wachstums der Wirtschaft (StWG)
yom 8. Juni 1967 (BGBI. I S. 582) haben diese Planungsfragen im
Hinblick auf das fur Bund und Lander gesetzlich geschaffene
Instrumentarium zur Erhal- tung des gesamtwirtschaftlichen
Gleichgewichts aktuelle Bedeutung. So kann die Bundes- regierung
nach 6 Abs. 2 StWG bestimmen, daB bei einer die Ziele des 1
gefahrdenden Abschwachung der allgemeinen Wirtschaftstatigkeit
zusatzliche Ausgaben geleistet wer- den.
6 Dieses Buch will fUr Okonometrie und OR einen Uberblick uber
Methoden und erreichte Ziele geben und die Darstellungen in einer
nichttechnischen vVeise bringen. Ein Blick in dieses Buch zeigt,
daB es wenig Formeln und ziemlich wenig Symbole enthalt. Natiirlich
kann der Gebrauch von Mathematik und SYll1bolen nicht ganz
vermieden werden. Daher erwarten wir vom Leser einige wenige Kennt
nisse. Er sollte zum Beispiel wissen, daB x undy Variable
darstellen (Dinge, die vari ieren konnen, wie z. B. die Rohe der
Produktion von Monat zu Monat) und a und b Konstante wie 3 und -5;
ferner sollte er wissen, daB y = a + bx eine lineare Gleichung ist,
die durch eine gerade Linie in einer Ebene darzustellen ist, und 2
y = a + bx + cx eine quadratische Gleichung, die als Kurve
abzubilden ist. Er sollte sich daran erinnern konnen, was eine
Quadratwurzel ist, und daB das Quadrat einer Zahl nie negativ ist.
Das ist alles, und einige dieser Dinge sind sagar in leicht
verstandlicher vVeise in Kapitel 1 erklart. Das Buch wird sicher
nicht den Leser zu einell1 Fachll1ann in Okonoll1etrie und OR
machen. Dazu ist ein akadell1isches Studium in Form eines
Nachdiploll1studinll1s erforderlich."
Die Multimoment-oder Haufigkeitsstudie, in der angelsachsischen
Literatur als Activity Sampling oder Work Sampling bezeichnet, hat
in letzter Zeit eine steigende Bedeutung fur das
Arbeitsstudienwesen erlangt. Das Verfahren wurde ursprunglich zur
Bestimmung der Brachzeiten von Webstuhlen entwickelt. Es wird
jedoch seit einigen Jahren allgemein verwendet, um die Anteile der
ver- schiedenen Zeitarten an der Gesamtzeit,
Maschinennutzungsgrade, Lastgrade, Verteilzeitprozentsatze und
ahnliche Kenngroessen zu ermitteln. Die Multi- momentstudie wird
ferner herangezogen zur Untersuchung von Engpassen im Betrieb und
zur Feststellung der Wirksamkeit von Rationalisierungsmassnahmen.
Sie leistet Mithilfe bei Verkehrsuntersuchungen und bei der Loesung
verschie- dener betrieblicher Probleme. Die Haufigkeitsstudie
besitzt grosse wirtschaftliche Vorteile gegenuber der klassischen,
fortlaufenden Zeitaufschreibung. Es handelt sich um ein Stichpro-
benverfahren, bei dem zu bestimmten Zeitpunkten
Augenblicksbeobachtungen des untersuchten Arbeitsplatzes oder
Betriebsmittels vorgenommen werden. Dabei wird keine Stoppuhr
verwendet, sondern lediglich der qualitative Zustand (z. B.
Tatigkeit oder Wartezeit) des untersuchten Prozesses zum Zeitpunkt
der Beobachtung festgestellt. Die Grundlagen dieses Verfahrens sind
im Jahre 1934 von TIPPETT [1] erstmalig veroeffentlicht worden.
TIPPETT fuhrte das Problem auf ein einfaches Bernoul- lisches
Experiment zuruck und erhielt so eine Binomialverteilung der beob-
achteten Ereignisse. Die Erfolgswahrscheinlichkeit war dabei die
Wahrschein- lichkeit, bei einer Beobachtung den Prozess in einem
bestimmten Zustand vorzufinden. Auf Grund der sich daraus
ergebenden Gesetzmassigkeiten konnten der Fehlerbereich des
Ergebnisses und die Zahl der notwendigen Beobachtungen bestimmt
werden. An dieser Methode hat sich bis heute grundsatzlich nichts
geandert.
This publication sets out a framework for measuring the importance
of the digital economy in national and global production processes.
Amid the growing interest in the digitalization of socioeconomic
activities, there is a lack of consensus on an established
framework to estimate the digital economy. This report proposes a
definition of the core digital economy and an input-output
analytical framework to measure it. Applying this framework to
selected economies and years, it finds that the digital economy and
digitally dependent industries contribute a significant portion of
gross domestic product. It examines key digital economy phenomena
and trends in relation to sectoral links, temporal price changes,
jobs, global value chains, the COVID-19 pandemic, and Industry 4.0.
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