Komplexitätstheorie: Chaos in Chancen verwandeln

Komplexe Systeme bestehen aus vielen Elementen, deren Wechselwirkungen kollektive Ordnungen und Muster erzeugen. Die Gesetze dieser dynamischen Prozesse untersucht die Komplexitätsforschung – von komplexen atomaren, molekularen und zellulären Systemen in der Natur bis hin zu komplexen sozialen und wirtschaftlichen Systemen. Die Komplexitätsforschung beschäftigt sich fachübergreifend mit der Frage, wie durch die Wechselwirkung vieler Elemente eines komplexen Systems (zum Beispiel Moleküle in Materialien, Zellen in Organismen oder Menschen in Märkten und Organisationen) Ordnungen und Strukturen entstehen können – oder Chaos und Turbulenzen. Chaotisch ist ein System dann, wenn es empfindlich von kleinsten Veränderungen seiner Anfangsbedingungen abhängt. Man spricht auch vom „Schmetterlingseffekt“, weil der Flügelschlag eines Schmetterlings bei einer instabilen Wetterlage eine globale Wetterveränderung auslösen könnte.

Märkte und Unternehmen sind Beispiele für komplexe ökonomische Systeme, in denen Menschen in vielen Funktionen interagieren. Ein gutes Beispiel ist die Automobilindustrie, deren Produkte und Geschäftsmodelle sich in den vergangenen Jahren sehr stark verändert haben. Neben der Bearbeitung klassischer Fahrzeugentwicklungsaufgaben beschäftigen sich die Unternehmen insbesondere mit den schnell wachsenden Bereichen Digitalisierung und künstliche Intelligenz. Die zunehmende Vielfalt von Produktvarianten und Technologien führt hier zu steigender Komplexität.

In der Tradition des klassischen Liberalismus und analog zur klassischen Physik des 18. und 19. Jahrhunderts wurde diese Komplexität bisher in ökonomischen Systemen nicht berücksichtigt. Stattdessen nahm man häufig eine lineare Gleichgewichtsdynamik an, nach der die freie Selbstorganisation ökonomischer Kräfte automatisch zum „Wohlstand der Nationen“ (Adam Smith) führen sollte. Als offenes System, das in ständigem Stoff-, Energie- und Informationsaustausch mit anderen Märkten und der Natur steht, kann aber Marktwirtschaft keinem finalen Gleichgewichtszustand zustreben. Analog einem biologischen Ökosystem ist sie in ständiger Veränderung und reagiert empfindlich auf geringste Veränderungen der Randbedingungen. Zudem sind die Agenten eines Wirtschaftssystems lernfähige Menschen: Kurzfristige Schwankungen von Konsumpräferenzen, unflexibles Reagieren im Produktionsverhalten, aber auch Spekulationen auf Rohstoff- und Grundstücksmärkten liefern Beispiele für sensible Reaktionen im Wirtschaftssystem. Solche hoch rückgekoppelten Systeme nennt man „nichtlinear“. Darum zeigt nur ein nichtlineares Modell, wie sich der Wettbewerb zwischen zwei konkurrierenden Produkten bei positiver Rückkopplung unter der Bedingung zunehmender Erträge durch zufällige Anfangsfluktuationen entscheidet. Geringste Marktvorteile in der Anfangsphase (zum Beispiel größere Marktanteile in einer Region, politische Kontakte, bessere „Beziehungen“) können sich im Lauf des Wettbewerbs aufschaukeln und zum Durchbruch eines Produkts führen. Dann wird sich eine Technologie immer leichter und deutlicher durchsetzen, ohne dass diese Entwicklung am Anfang vorausgesagt werden konnte.

Selbst wenn ein technischer Standard (etwa ein Computerbetriebssystem) nicht die beste Lösung unter fachlichen Gesichtspunkten sein sollte, kann sie sich am Ende durchsetzen. Nichtlineare Dynamik zeigt, dass sich nicht automatisch die beste Variante etabliert – ob in der Evolution, in der Wirtschaft oder in der Politik. Wir sollten das wissen, um gleich am Anfang eines Wettbewerbs darauf zu achten, kleinste Veränderungen der Umstände nicht zu unterschätzen und den Anfängen zu wehren.

Der menschliche Verstand ist überfordert damit, den Gesamtverlauf mit allen Details zu kontrollieren – zum Beispiel bei der Systementwicklung, die durch eine rasante Zunahme von Komplexität bestimmt ist. In Produktion und Vertrieb wird daher verstärkt Machine Learning eingesetzt, um Systemkomponenten wie Roboter für ihre Aufgaben zu trainieren, die sie in Kooperation mit Menschen bewältigen müssen (Industrie 4.0).

Dennoch wird es auf Märkten auch in Zukunft entscheidend auf die Aktivität von Menschen ankommen, die das Innovationspotenzial einer Firma antreiben. Komplexitätsmanagement ist dann erfolgreich, wenn wir die nichtlineare Dynamik komplexer Systeme ausnutzen. Von besonderem Interesse ist das Verhalten am „Rand des Chaos“: Für ein Unternehmen gilt es herauszufinden, wie weit es sich in die Nähe von Instabilitäten mit ihren typischen Fluktuationen bewegen sollte, um Innovationsschübe auszulösen. Denn am „Rand des Chaos“ kann es zu außerordentlicher Kreativität kommen.

Ein Beispiel wäre ein stabiler Konzern, der sich mit einem Ring von Start-ups umgibt und damit innovative Fluktuation mit ungewissem Ausgang riskiert: Das Unternehmen operiert kontrolliert am Rande des Chaos – das Erfolgsrezept des Silicon Valley. Unternehmen, die übervorsichtig in der Pfadabhängigkeit ihres bisherigen Erfolgs verharren, werden am Ende überholt und untergehen. Übrigens zeigt ein historisches Beispiel globalen Ausmaßes, wie man erfolgreich am Rande des Chaos überleben und erfolgreich sein kann: Das kommunistische China ließ kontrollierte und schrittweise kapitalistische Freihandelszonen zu und ermöglichte so einen unvergleichbaren wirtschaftlichen Aufschwung, während die alte Sowjetunion am Ende in ihrer Kommandowirtschaft erstarrte und daran zerbrach.

Text erstmals erschienen im Porsche Engineering Magazin, Ausgabe 1/2019.

Foto: Udo Keller, Stiftung/Hamburg

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