Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
- Dissertation (832) (entfernen)
Sprache
- Deutsch (488)
- Englisch (333)
- Mehrsprachig (7)
- Französisch (4)
Schlagworte
- Stress (37)
- Deutschland (33)
- Modellierung (18)
- Fernerkundung (17)
- Optimierung (17)
- Hydrocortison (16)
- stress (15)
- Motivation (12)
- Stressreaktion (12)
- cortisol (12)
Institut
- Psychologie (181)
- Raum- und Umweltwissenschaften (148)
- Mathematik (62)
- Wirtschaftswissenschaften (61)
- Fachbereich 4 (54)
- Fachbereich 1 (29)
- Geschichte, mittlere und neuere (28)
- Germanistik (26)
- Informatik (26)
- Kunstgeschichte (22)
Striving for sustainable development by combating climate change and creating a more social world is one of the most pressing issues of our time. Growing legal requirements and customer expectations require also Mittelstand firms to address sustainability issues such as climate change. This dissertation contributes to a better understanding of sustainability in the Mittelstand context by examining different Mittelstand actors and the three dimensions of sustainability - social, economic, and environmental sustainability - in four quantitative studies. The first two studies focus on the social relevance and economic performance of hidden champions, a niche market leading subgroup of Mittelstand firms. At the regional level, the impact of 1,645 hidden champions located in Germany on various dimensions of regional development is examined. A higher concentration of hidden champions has a positive effect on regional employment, median income, and patents. At the firm level, analyses of a panel dataset of 4,677 German manufacturing firms, including 617 hidden champions, show that the latter have a higher return on assets than other Mittelstand firms. The following two chapters deal with environmental strategies and thus contribute to the exploration of the environmental dimension of sustainability. First, the consideration of climate aspects in investment decisions is compared using survey data from 468 European venture capital and private equity investors. While private equity firms respond to external stakeholders and portfolio performance and pursue an active ownership strategy, venture capital firms are motivated by product differentiation and make impact investments. Finally, based on survey data from 443 medium-sized manufacturing firms in Germany, 54% of which are family-owned, the impact of stakeholder pressures on their decarbonization strategies is analyzed. A distinction is made between symbolic (compensation of CO₂-emissions) and substantive decarbonization strategies (reduction of CO₂-emissions). Stakeholder pressures lead to a proactive pursuit of decarbonization strategies, with internal and external stakeholders varying in their influence on symbolic and substantial decarbonization strategies, and the relationship influenced by family ownership.
The German Mittelstand is closely linked to the success of the German economy. Mittelstand firms, thereof numerous Hidden Champions, significantly contribute to Germany’s economic performance, innovation, and export strength. However, the advancing digitalization poses complex challenges for Mittelstand firms. To benefit from the manifold opportunities offered by digital technologies and to defend or even expand existing market positions, Mittelstand firms must transform themselves and their business models. This dissertation uses quantitative methods and contributes to a deeper understanding of the distinct needs and influencing factors of the digital transformation of Mittelstand firms. The results of the empirical analyses of a unique database of 525 mid-sized German manufacturing firms, comprising both firm-related information and survey data, show that organizational capabilities and characteristics significantly influence the digital transformation of Mittelstand firms. The results support the assumption that dynamic capabilities promote the digital transformation of such firms and underline the important role of ownership structure, especially regarding family influence, for the digital transformation of the business model and the pursuit of growth goals with digitalization. In addition to the digital transformation of German Mittelstand firms, this dissertation examines the economic success and regional impact of Hidden Champions and hence, contributes to a better understanding of the Hidden Champion phenomenon. Using quantitative methods, it can be empirically proven that Hidden Champions outperform other mid-sized firms in financial terms and promote regional development. Consequently, the results of this dissertation provide valuable research contributions and offer various practical implications for firm managers and owners as well as policy makers.
Every action we perform, no matter how simple or complex, has a cognitive representation. It is commonly assumed that these are organized hierarchically. Thus, the representation of a complex action consists of multiple simpler actions. The representation of a simple action, in turn, consists of stimulus, response, and effect features. These are integrated into one representation upon the execution of an action and can be retrieved if a feature is repeated. Depending on whether retrieved features match or only partially match the current action episode, this might benefit or impair the execution of a subsequent action. This pattern of costs and benefits results in binding effects that indicate the strength of common representation between features. Binding effects occur also in more complex actions: Multiple simple actions seem to form representations on a higher level through the integration and retrieval of sequentially given responses, resulting in so-called response-response binding effects. This dissertation aimed to investigate what factors determine whether simple actions form more complex representations. The first line of research (Articles 1-3) focused on dissecting the internal structure of simple actions. Specifically, I investigated whether the spatial relation of stimuli, responses, or effects, that are part of two different simple actions, influenced whether these simple actions are represented as one more complex action. The second line of research (Articles 2, 4, and 5) investigated the role of context on the formation and strength of more complex action representations. Results suggest that spatial separation of responses as well as context might affect the strength of more complex action representations. In sum, findings help to specify assumptions on the structure of complex action representations. However, it may be important to distinguish factors that influence the strength and structure of action representations from factors that terminate action representations.
This thesis comprises of four research papers on the economics of education and industrial relations, which contribute to the field of empirical economic research. All of the corresponding papers focus on analysing how much time individuals spend on specific activities. The allocation of available time resources is a decision that individuals make throughout their lifetime. In this thesis, we consider individuals at different stages of their lives - students at school, university students, and dependent employees at the workplace.
Part I includes two research studies on student's behaviour in secondary and tertiary education.
Chapter 2 explores whether students who are relatively younger or older within the school year exhibit differential time allocation. Building on previous findings showing that relatively younger students perform worse in school, the study shows that relatively younger students are aware of their poor performance in school and feel more strain as a result. Nevertheless, there are no clear differences to be found in terms of time spent on homework, while relatively younger students spend more time watching television and less time on sports activities. Thus, the results suggest that the lower learning outcomes are not associated with different time allocations between school-related activities and non-school-related activities.
Chapter 3 analyses how individual ability and labour market prospects affect study behaviour. The theoretical modelling predicts that both determinants increase study effort. The empirical investigation is based on cross-sectional data from the National Educational Panel Study (NEPS) and includes thousands of students in Germany. The analyses show that more gifted students exhibit lower subjective effort levels and invest less time in self-study. In contrast, very good labour market prospects lead to more effort exerted by the student, both qualitatively and quantitatively. The potential endogeneity problem is taken into account by using regional unemployment data as an instrumental variable.
Part II includes two labour economic studies on determinants of overtime. Both studies belong to the field of industrial relations, as they focus on union membership on the one hand and the interplay of works councils and collective bargaining coverage on the other.
Chapter 4 shows that union members work less overtime than non-members do. The econometric approach takes the problem of unobserved heterogeneity into account; but provides no evidence that this issue affects the results. Different channels that could lead to this relationship are analysed by examining relevant subgroups separately. For example, this effect of union membership can also be observed in establishments with works councils and for workers who are very likely to be covered by collective bargaining agreements. The study concludes that the observed effect is due to the fact that union membership can protect workers from corresponding increased working time demands by employers.
Chapter 5 builds on previous studies showing a negative effect of works councils on overtime. In addition to co-determination by works councils at the firm level, collective bargaining coverage is an important factor in the German industrial relations system. Corresponding data was not available in the SOEP for quite some time. Therefore, the study uses recent SOEP data, which also contains information on collective bargaining coverage. A cross-sectional analysis is conducted to examine the effects of works councils in establishments with and without collective bargaining coverage. Similar to studies analysing other outcome variables, the results show that the effect of works councils exists only for employees covered by a collective bargaining agreement.
Computer simulation has become established in a two-fold way: As a tool for planning, analyzing, and optimizing complex systems but also as a method for the scientific instigation of theories and thus for the generation of knowledge. Generated results often serve as a basis for investment decisions, e.g., road construction and factory planning, or provide evidence for scientific theory-building processes. To ensure the generation of credible and reproducible results, it is indispensable to conduct systematic and methodologically sound simulation studies. A variety of procedure models exist that structure and predetermine the process of a study. As a result, experimenters are often required to repetitively but thoroughly carry out a large number of experiments. Moreover, the process is not sufficiently specified and many important design decisions still have to be made by the experimenter, which might result in an unintentional bias of the results.
To facilitate the conducting of simulation studies and to improve both replicability and reproducibility of the generated results, this thesis proposes a procedure model for carrying out Hypothesis-Driven Simulation Studies, an approach that assists the experimenter during the design, execution, and analysis of simulation experiments. In contrast to existing approaches, a formally specified hypothesis becomes the key element of the study so that each step of the study can be adapted and executed to directly contribute to the verification of the hypothesis. To this end, the FITS language is presented, which enables the specification of hypotheses as assumptions regarding the influence specific input values have on the observable behavior of the model. The proposed procedure model systematically designs relevant simulation experiments, runs, and iterations that must be executed to provide evidence for the verification of the hypothesis. Generated outputs are then aggregated for each defined performance measure to allow for the application of statistical hypothesis testing approaches. Hence, the proposed assistance only requires the experimenter to provide an executable simulation model and a corresponding hypothesis to conduct a sound simulation study. With respect to the implementation of the proposed assistance system, this thesis presents an abstract architecture and provides formal specifications of all required services.
To evaluate the concept of Hypothesis-Driven Simulation Studies, two case studies are presented from the manufacturing domain. The introduced approach is applied to a NetLogo simulation model of a four-tiered supply chain. Two scenarios as well as corresponding assumptions about the model behavior are presented to investigate conditions for the occurrence of the bullwhip effect. Starting from the formal specification of the hypothesis, each step of a Hypothesis-Driven Simulation Study is presented in detail, with specific design decisions outlined, and generated inter- mediate data as well as final results illustrated. With respect to the comparability of the results, a conventional simulation study is conducted which serves as reference data. The approach that is proposed in this thesis is beneficial for both practitioners and scientists. The presented assistance system allows for a more effortless and simplified execution of simulation experiments while the efficient generation of credible results is ensured.
The following dissertation contains three studies examining academic boredom development in five high-track German secondary schools (AVG-project data; Study 1: N = 1,432; Study 2: N = 1,861; Study 3: N = 1,428). The investigation period spanned 3.5 years, with four waves of measurement from grades 5 to 8 (T1: 5th grade, after transition to secondary school; T2: 5th grade, after mid-term evaluations; T3: 6th grade, after mid-term evaluations; T4: 8th grade, after mid-term evaluations). All three studies featured cross-sectional and longitudinal analyses, separating, and comparing the subject domains of mathematics and German.
Study 1 provided an investigation of academic boredom’s factorial structure alongside correlational and reciprocal relations of different forms of boredom and academic self-concept. Analyses included reciprocal effects models and latent correlation analyses. Results indicated separability of boredom intensity, boredom due to underchallenge and boredom due to overchallenge, as separate, correlated factors. Evidence for reciprocal relations between boredom and academic self-concept was limited.
Study 2 examined the effectiveness and efficacy of full-time ability grouping for as a boredom intervention directed at the intellectually gifted. Analyses included propensity score matching, and latent growth curve modelling. Results pointed to limited effectiveness and efficacy for full-time ability grouping regarding boredom reduction.
Study 3 explored gender differences in academic boredom development, mediated by academic interest, academic self-concept, and previous academic achievement. Analyses included measurement invariance testing, and multiple-indicator-multi-cause-models. Results showed one-sided gender differences, with boys reporting less favorable boredom development compared to girls, even beyond the inclusion of relevant mediators.
Findings from all three studies were embedded into the theoretical framework of control-value theory (Pekrun, 2006; 2019; Pekrun et al., 2023). Limitations, directions for future research, and practical implications were acknowledged and discussed.
Overall, this dissertation yielded important insights into boredom’s conceptual complexity. This concerned factorial structure, developmental trajectories, interrelations to other learning variables, individual differences, and domain specificities.
Keywords: Academic boredom, boredom intensity, boredom due to underchallenge, boredom due to overchallenge, ability grouping, gender differences, longitudinal data analysis, control-value theory
Startups are essential agents for the evolution of economies and the creative destruction of established market conditions for the benefit of a more effective and efficient economy. Their significance is manifested in their drive for innovation and technological advancements, their creation of new jobs, their contribution to economic growth, and their impact on increased competition and increased market efficiency. By reason of their attributes of newness and smallness, startups often experience a limitation in accessing external financial resources. Extant research on entrepreneurial finance examines the capital structure of startups, various funding tools, financing environments in certain regions, and investor selection criteria among other topics. My dissertation contributes to this research area by examining the becoming increasingly important funding instrument of venture debt. Prior research on venture debt only investigated the business model of venture debt, the concept of venture debt, the selection criteria of venture debt providers, and the role of patents in the venture debt provider’s selection process. Based on qualitative and quantitative methods, the dissertation outlines the emergence of venture debt in Europe as well as the impact of venture debt on startups to open up a better understanding of venture debt.
The results of the qualitative studies indicate that venture debt was formed based on a ‘Kirznerian’ entrepreneurial opportunity and venture debt impacts startups positive and negative in their development via different impact mechanisms.
Based on these results, the dissertation analyzes the empirical impact of venture debt on a startup’s ability to acquire additional financial resources as well as the role of the reputation of venture debt providers. The results suggest that venture debt increases the likelihood of acquiring additional financial resources via subsequent funding rounds and trade sales. In addition, a higher venture debt provider reputation increases the likelihood of acquiring additional financial resources via IPOs.
This cumulative thesis encompass three studies focusing on the Weddell Sea region in the Antarctic. The first study produces and evaluates a high quality data set of wind measurements for this region. The second study produces and evaluates a 15 year regional climate simulation for the Weddell Sea region. And the third study produces and evaluates a climatology of low level jets (LLJs) from the simulation data set. The evaluations were done in the attached three publications and the produced data sets are published online.
In 2015/2016, the RV Polarstern undertook an Antarctic expedition in the Weddell Sea. We operated a Doppler wind lidar on board during that time running different scan patterns. The resulting data was evaluated, corrected, processed and we derived horizontal wind speed and directions for vertical profiles with up to 2 km height. The measurements cover 38 days with a temporal resolution of 10-15 minutes. A comparisons with other radio sounding data showed only minor differences.
The resulting data set was used alongside other measurements to evaluate temperature and wind of simulation data. The simulation data was produced with the regional climate model CCLM for the period of 2002 to 2016 for the Weddell Sea region. Only smaller biases were found except for a strong warm bias during winter near the surface of the Antarctic Plateau. Thus we adapted the model setup and were able to remove the bias in a second simulation.
This new simulation data was then used to derive a climatology of low level jets (LLJs). Statistics of occurrence frequency, height and wind speed of LLJs for the Weddell Sea region are presented along other parameters. Another evaluation with measurements was also performed in the last study.
Do Personality Traits, Trust and Fairness Shape the Stock-Investing Decisions of an Individual?
(2023)
This thesis is comprised of three projects, all of which are fundamentally connected to the choices that individuals make about stock investments. Differences in stock market participation (SMP) across countries are large and difficult to explain. The second chapter focuses on differences between Germany (low SMP) and East Asian countries (mostly high SMP). The study hypothesis is that cultural differences regarding social preferences and attitudes towards inequality lead to different attitudes towards stock markets and subsequently to different SMPs. Using a large-scale survey, it is found that these factors can, indeed, explain a substantial amount of the country differences that other known factors (financial literacy, risk preferences, etc.) could not. This suggests that social preferences should be given a more central role in programs that aim to enhance SMP in countries like Germany. The third chapter documented the importance of trust as well as herding for stock ownership decisions. The findings show that trust as a general concept has no significant contribution to stock investment intention. A thorough examination of general trust elements reveals that in group and out-group trust have an impact on individual stock market investment. Higher out group trust directly influences a person's decision to invest in stocks, whereas higher in-group trust increases herding attitudes in stock investment decisions and thus can potentially increase the likelihood of stock investments as well. The last chapter investigates the significance of personality traits in stock investing and home bias in portfolio selection. Findings show that personality traits do indeed have a significant impact on stock investment and portfolio allocation decisions. Despite the fact that the magnitude and significance of characteristics differ between two groups of investors, inexperienced and experienced, conscientiousness and neuroticism play an important role in stock investments and preferences. Moreover, high conscientiousness scores increase stock investment desire and portfolio allocation to risky assets like stocks, discouraging home bias in asset allocation. Regarding neuroticism, a higher-level increases home bias in portfolio selection and decreases willingness to stock investment and portfolio share. Finally, when an investor has no prior experience with portfolio selection, patriotism generates home bias. For experienced investors, having a low neuroticism score and a high conscientiousness and openness score seemed to be a constant factor in deciding to invest in a well-diversified international portfolio
Intensiv diskutierte Aspekte der Politikwissenschaft heben zunehmend die Bedeutung von Strategiefähigkeit zur erfolgreichen Durchführung von Wahlkämpfen für Parteien hervor. Der Widerspruch der mit den Implikationen der modernen Mediengesellschaft eingehergehenden unterstellten Akteursfähigkeit der Parteien und ihrer kollektiven heterogenen Interessens- und Organisationsvielfalt bleibt dabei bestehen. Die Fokussierung der Parteien auf das Ziel der Stimmenmaximierung bringt unter den sich wandelnden Rahmenbedingungen Veränderungen der Binnenstrukturen mit sich. So diskutieren Parteienforscher seit Längerem die Notwendigkeit eines vierten Parteitypus als Nachfolger von Kirchheimers Volkspartei (1965). Verschiedene dieser Ansätze berücksichtigen primär die Wahlkampffokussierung der Parteien, während andere vor allem auf den gesteigerten Strategiebedarf abzielen. Auch die Wechselwirkungen mit den Erfordernissen der Mediengesellschaft sowie Auswirkungen des gesellschaftlichen Wandels stehen im Vordergrund zahlreicher Untersuchungen. Die Arbeit von Uwe Jun (2004), der mit dem Modell der professionalisierten Medienkommunikationspartei auch die organisatorischen und programmatischen Transformationsaspekte des Parteiwandels beleuchtet, liefert einen bemerkenswerten Beitrag zur Party-Change-Debatte und bietet durch die angeschlossene vergleichende exemplarische Fallstudie eine praxisnahe Einordnung. Die geringe empirische Relevanz, die Jun seinem Parteityp anhand der Untersuchung von SPD und New Labor zwischen 1995 und 2005 bestätigt, soll in dieser Arbeit versucht werden zu relativieren, in dem der Parteiwandel der deutschen Großparteien seit der Wiedervereinigung durch die Untersuchung ihrer Wahlkampffähigkeit aufgezeigt wird. Anhand eines längsschnittlichen Vergleiches der Bundestagswahlkämpfe von SPD und CDU zwischen 1990 und 2013 soll die Plausibilität dieses vierten Parteitypus überprüft werden. Hierdurch soll die Entwicklung der Strategie- und Wahlkampffähigkeit beider Großparteien in den Bundestagswahlkämpfen seit 1990 untersucht und die Ergebnisse miteinander verglichen und in Bezug auf den Parteiwandel eingeordnet werden.
Dass sich Parteien genau wie ihre gesellschaftliche und politische Umwelt im Wandel befinden, ist nicht zu bestreiten und seit Langem viel diskutierter Gegenstand der Parteienforschung. „Niedergangsdiskussion“, Mitgliederschwund, Nicht- und Wechselwähler, Politik- und Parteienverdrossenheit, Kartellisierung und Institutionalisierung von Parteien sind nur einige der in diesem Kontext geläufigen Schlagwörter. Prozesse der Individualisierung, Globalisierung und Mediatisierung führen zu veränderten Rahmenbedingungen, unter denen Parteien sich behaupten müssen. Diese Veränderungen in der äußeren Umwelt wirken sich nachhaltig auf das parteipolitische Binnenleben, auf Organisationsstrukturen und Programmatik aus. Die Parteienforschung hat daher schon vor zwanzig Jahren begonnen, ein typologisches Nachfolgemodell der Volkspartei zu diskutieren, das diesen Wandel berücksichtigt. Verschiedene typologische Konstruktionen von z. B. Panebianco (1988), Katz und Mair (1995) oder von Beyme erfassen (2000) wichtige Facetten des Strukturwandels politischer Parteien und stellen mehrheitlich plausible typologische Konzepte vor, die die Parteien in ihrem Streben nach Wählerstimmen und Regierungsmacht zutreffend charakterisieren. Die Parteienforschung stimmt bezüglich des Endes der Volksparteiära mehrheitlich überein. Bezüglich der Nachfolge konnte sich unter den neueren vorgeschlagenen Typen jedoch kein vierter Typ als verbindliches Leitmodell etablieren. Bei genauerer Betrachtung weichen die in den verschiedenen Ansätzen für einen vierten Parteitypen hervorgehobenen Merkmale (namentlich Professionalisierung des Parteiapparates, die Berufspolitikerdominanz, Verstaatlichung und Kartellbildung sowie die Fixierung auf die Medien) wenig von jüngeren Modellvorschlägen ab und bedürfen daher mehr einer Ergänzung. Die in der Regel mehrdimensionalen entwicklungstypologischen Verlaufstypen setzten seit den 1980er Jahren unterschiedliche Schwerpunkte und warten mit vielen Vorschlägen der Einordnung auf. Einer der jüngsten Ansätze von Uwe Jun aus dem Jahr 2004, der das typologische Konzept der professionalisierten Medienkommunikationspartei einführt, macht deutlich, dass die Diskussion um Gestalt und Ausprägungen des vierten Parteityps noch in vollem Gang und für weitere Vorschläge offen ist – der „richtige“ Typ also noch nicht gefunden wurde. Jun bleibt in seiner Untersuchung den zentralen Transformationsleitfragen nach der Ausgestaltung der Parteiorganisation, der ideologisch-programmatischen Orientierung und der strategisch-elektoralen Wählerorientierung verhaftet und setzt diese Elemente in den Fokus sich wandelnder Kommunikationsstrategien. Die bisher in parteitypologischen Arbeiten mitunter vernachlässigte Komponente der strukturellen Strategiefähigkeit als Grundlage zur Entwicklung ebensolcher Reaktionsstrategien wird bei Jun angestoßen und soll in dieser Arbeit aufgegriffen und vertieft werden.
Der aktuellen Partychange-Diskussion zum Trotz scheint die Annahme, dass Parteien, die sich verstärkt der Handlungslogik der Massenmedien unterwerfen, deren strategischen Anforderungen durch interne Adaptionsverfahren auch dauerhaft gerecht zu werden vermögen, nicht immer zutreffend. Die Veränderungen der Kommunikationsstrategien als Reaktion auf gesamtgesellschaftliche Wandlungsprozesse stehen zwar im Zentrum der Professionalisierungsbemühungen der politischen Akteure, bleiben aber in ihrer Wirkung eingeschränkt. Wenngleich das Wissen in den Parteien um die Notwendigkeiten (medialer) Strategiefähigkeit besteht und die Parteien hierauf mit Professionalisierung, organisatorischen und programmatischen Anpassungsleistungen und der Herausbildung strategischer Zentren reagieren, so ist mediengerechtes strategisches Agieren noch lange keine natürliche Kernkompetenz der Parteien. Vor allem in Wahlkampfzeiten, die aufgrund abnehmender Parteibindungen und zunehmender Wählervolatilität für die Parteien zum eigentlich zentralen Moment der Parteiendemokratie werden, wird mediengerechtes Handeln zum wesentlichen Erfolgsfaktor. Strategiefähigkeit wird hierbei zur entscheidenden Voraussetzung und scheint zudem in diesen Phasen von den Parteien erfolgreicher umgesetzt zu werden als im normalen politischen Alltag. Die wahlstrategische Komponente findet in Juns typologischer Konstruktion wenig Beachtung und soll in dieser Arbeit daher als ergänzendes Element hinzugefügt werden. Arbeitshypothese Die beiden deutschen Großparteien berufen sich auf unterschiedliche Entstehungsgeschichten, die sich bis in die Gegenwart auf die Mitglieder-, Issue- und Organisationsstrukturen von SPD und CDU auswirken und die Parteien in ihren Anpassungsleistungen an die sich wandelnde Gesellschaft beeinflussen. Beide Parteien versuchen, auf die veränderten sozialen und politischen Rahmenbedingungen und den daraus resultierenden Bedeutungszuwachs von politischer Kommunikationsplanung mit einem erhöhten Maß an Strategiefähigkeit und kommunikativer Kompetenz zu reagieren. Diese Entwicklung tritt seit der deutschen Wiedervereinigung umso stärker in Augenschein, als dass nach 1990 die Bindekraft der Volksparteien nochmals nachließ, sodass die Parteien sich zunehmend gezwungen sehen, die „lose verkoppelten Anarchien“ in wahlstrategische Medienkommunikationsparteien zu transformieren. Diesen vierten Parteityp kennzeichnet vor allem die zunehmende Bemühung um Strategiefähigkeit, die mittels Organisationsstrukturen und programmatischer Anpassungsleistungen die Effizienz der elektoralen Ausrichtung verbessern soll. Insgesamt geht die Party-Change-Forschung davon aus, dass die Parteien sich zunehmend angleichen. Dies gilt es in dieser Studie zu überprüfen. Unter Berücksichtigung unterschiedlicher Entwicklungspfade kann vermutet werden, dass auch die Transformationsprozesse bei SPD und CDU in unterschiedlicher Weise verlaufen. Wenngleich die SPD über einen höheren Strategiebedarf und die größere Innovationsbereitschaft zu verfügen scheint, werden auf Seiten der Union potentiell strategiefähigere Strukturen vermutet, die die erfolgreiche Umsetzung von Wahlkampfstrategien erleichtern. Die historische Entwicklung und der Aspekt der Historizität spielen in diesem Kontext eine Rolle.
Zusätzlich spielen individuelle Führungspersönlichkeiten eine zentrale Rolle in innerparteilichen Transformationsprozessen, welche für die Ausprägung strategiefähiger Strukturen oftmals von größerer Bedeutung sind als institutionalisierte Strukturen. Im Vordergrund steht die Untersuchung des Parteiwandels anhand der Veränderung der Kommunikationsstrategien der Parteien im Allgemeinen sowie der Strategiefähigkeit in Wahlkämpfen im Besonderen, da diese als zentrale Merkmale für den vierten Parteityp in Anlehnung an die Professionelle Medienkommunikationspartei (Jun 2004) gewertet werden sollen. Strategiefähigkeit soll dabei anhand der Kriterien des Umgangs der Parteien mit Programmatik, Organisation und externen Einflussfaktoren in Wahlkämpfen operationalisiert werden. Die Analyse untersucht sowohl das Handeln einzelner Personen wie auch die Rolle der Partei als Gesamtorganisation. Die Arbeit besteht aus zehn Kapiteln und gliedert sich in zwei Blöcke: einen theoretisch konzeptionellen Teil, der die in der Perspektive dieser Arbeit zentralen Grundlagen und Rahmenbedingungen zusammenführt sowie die sich daran anschließende Untersuchung der Konzeption und Implementation von Kommunikationskampagnen im Wahlkampf seit 1990. Das aktuell in die politikwissenschaftliche Diskussion eingebrachte Feld der politischen Strategiefähigkeit (Raschke/Tils 2007) wird in ausführlicher theoretischer Grundlegung bisher zwar mit den Implikationen der Medienkommunikation und damit einhergehend auch den organisatorischen und programmatischen Strukturmerkmalen der Parteien verknüpft, diese erfolgte allerdings oft ohne vertiefte Berücksichtigung des Parteiwandels. Dies soll in diesem Beitrag daher versucht werden. Der Diskursanalyse des Strategiebegriffes in Wahlkampfsituationen folgt die detaillierte Darstellung der drei Operationalisierungsparameter, die in die Festlegung des Parteityps münden. Die Diskussion idealtypischer Wahlkampfmodelle als theoretischer Bezugsrahmen für die Bewertung der Wahlkampagnen ergänzt den theoretisch-konzeptionellen Bezugsrahmen. Die insgesamt in der Literatur in ihren Ausführungen oftmals normativ gestalteten Darstellungen idealtypischer politischer Strategie sollen im letzten Teil der Arbeit auf ihre Umsetzbarkeit im parteipolitischen Alltag überprüft werden und dies nicht nur anhand einzelner, mit einander nicht in Zusammenhang stehender Ereignisse, sondern anhand der sich periodisch unter vergleichbaren Bedingungen wiederholenden Wahlkämpfe. Dafür werden die jeweiligen Ausgangs- und Rahmenbedingungen der einzelnen Wahlkämpfe sowie die zuvor dargelegten Elemente professionalisierter Wahlkampagnen für die Wahlkampagnen von SPD und CDU seit 1990 dargestellt. Aus diesen Gegenüberstellungen soll im Anschluss der längsschnittliche Vergleich der Strategiefähigkeit und Kommunikationskompetenz von SPD und CDU abgeleitet werden
Das Ziel dynamischer Mikrosimulationen ist es, die Entwicklung von Systemen über das Verhalten der einzelnen enthaltenen Bestandteile zu simulieren, um umfassende szenariobasierte Analysen zu ermöglichen. Im Bereich der Wirtschafts- und Sozialwissenschaften wird der Fokus üblicherweise auf Populationen bestehend aus Personen und Haushalten gelegt. Da politische und wirtschaftliche Entscheidungsprozesse meist auf lokaler Ebene getroffen werden, bedarf es zudem kleinräumiger Informationen, um gezielte Handlungsempfehlungen ableiten zu können. Das stellt Forschende wiederum vor große Herausforderungen im Erstellungsprozess regionalisierter Simulationsmodelle. Dieser Prozess reicht von der Generierung geeigneter Ausgangsdatensätze über die Erfassung und Umsetzung der dynamischen Komponenten bis hin zur Auswertung der Ergebnisse und Quantifizierung von Unsicherheiten. Im Rahmen dieser Arbeit werden ausgewählte Komponenten, die für regionalisierte Mikrosimulationen von besonderer Relevanz sind, beschrieben und systematisch analysiert.
Zunächst werden in Kapitel 2 theoretische und methodische Aspekte von Mikrosimulationen vorgestellt, um einen umfassenden Überblick über verschiedene Arten und Möglichkeiten der Umsetzung dynamischer Modellierungen zu geben. Im Fokus stehen dabei die Grundlagen der Erfassung und Simulation von Zuständen und Zustandsänderungen sowie die damit verbundenen strukturellen Aspekte im Simulationsprozess.
Sowohl für die Simulation von Zustandsänderungen als auch für die Erweiterung der Datenbasis werden primär logistische Regressionsmodelle zur Erfassung und anschließenden wahrscheinlichkeitsbasierten Vorhersage der Bevölkerungsstrukturen auf Mikroebene herangezogen. Die Schätzung beruht insbesondere auf Stichprobendaten, die in der Regel neben einem eingeschränktem Stichprobenumfang keine oder nur unzureichende regionale Differenzierungen zulassen. Daher können bei der Vorhersage von Wahrscheinlichkeiten erhebliche Differenzen zu bekannten Totalwerten entstehen. Um eine Harmonisierung mit den Totalwerten zu erhalten, lassen sich Methoden zur Anpassung von Wahrscheinlichkeiten – sogenannte Alignmentmethoden – anwenden. In der Literatur werden zwar unterschiedliche Möglichkeiten beschrieben, über die Auswirkungen dieser Verfahren auf die Güte der Modelle ist jedoch kaum etwas bekannt. Zur Beurteilung verschiedener Techniken werden diese im Rahmen von Kapitel 3 in umfassenden Simulationsstudien unter verschiedenen Szenarien umgesetzt. Hierbei kann gezeigt werden, dass durch die Einbindung zusätzlicher Informationen im Modellierungsprozess deutliche Verbesserungen sowohl bei der Schätzung der Parameter als auch bei der Vorhersage der Wahrscheinlichkeiten erzielt werden können. Zudem lassen sich dadurch auch bei fehlenden regionalen Identifikatoren in den Modellierungsdaten kleinräumige Wahrscheinlichkeiten erzeugen. Insbesondere die Maximierung der Likelihood des zugrundeliegenden Regressionsmodells unter der Nebenbedingung, dass die bekannten Totalwerte eingehalten werden, weist in allen Simulationsstudien überaus gute Ergebnisse auf.
Als eine der einflussreichsten Komponenten in regionalisierten Mikrosimulationen erweist sich die Umsetzung regionaler Mobilität. Gleichzeitig finden Wanderungen in vielen Mikrosimulationsmodellen keine oder nur unzureichende Beachtung. Durch den unmittelbaren Einfluss auf die gesamte Bevölkerungsstruktur führt ein Ignorieren jedoch bereits bei einem kurzen Simulationshorizont zu starken Verzerrungen. Während für globale Modelle die Integration von Wanderungsbewegungen über Landesgrenzen ausreicht, müssen in regionalisierten Modellen auch Binnenwanderungsbewegungen möglichst umfassend nachgebildet werden. Zu diesem Zweck werden in Kapitel 4 Konzepte für Wanderungsmodule erstellt, die zum einen eine unabhängige Simulation auf regionalen Subpopulationen und zum anderen eine umfassende Nachbildung von Wanderungsbewegungen innerhalb der gesamten Population zulassen. Um eine Berücksichtigung von Haushaltsstrukturen zu ermöglichen und die Plausibilität der Daten zu gewährleisten, wird ein Algorithmus zur Kalibrierung von Haushaltswahrscheinlichkeiten vorgeschlagen, der die Einhaltung von Benchmarks auf Individualebene ermöglicht. Über die retrospektive Evaluation der simulierten Migrationsbewegungen wird die Funktionalität der Wanderdungskonzepte verdeutlicht. Darüber hinaus werden über die Fortschreibung der Population in zukünftige Perioden divergente Entwicklungen der Einwohnerzahlen durch verschiedene Konzepte der Wanderungen analysiert.
Eine besondere Herausforderung in dynamischen Mikrosimulationen stellt die Erfassung von Unsicherheiten dar. Durch die Komplexität der gesamten Struktur und die Heterogenität der Komponenten ist die Anwendung klassischer Methoden zur Messung von Unsicherheiten oft nicht mehr möglich. Zur Quantifizierung verschiedener Einflussfaktoren werden in Kapitel 5 varianzbasierte Sensitivitätsanalysen vorgeschlagen, die aufgrund ihrer enormen Flexibilität auch direkte Vergleiche zwischen unterschiedlichsten Komponenten ermöglichen. Dabei erweisen sich Sensitivitätsanalysen nicht nur für die Erfassung von Unsicherheiten, sondern auch für die direkte Analyse verschiedener Szenarien, insbesondere zur Evaluation gemeinsamer Effekte, als überaus geeignet. In Simulationsstudien wird die Anwendung im konkreten Kontext dynamischer Modelle veranschaulicht. Dadurch wird deutlich, dass zum einen große Unterschiede hinsichtlich verschiedener Zielwerte und Simulationsperioden auftreten, zum anderen aber auch immer der Grad an regionaler Differenzierung berücksichtigt werden muss.
Kapitel 6 fasst die Erkenntnisse der vorliegenden Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungspotentiale.
Even though proper research on Cauchy transforms has been done, there are still a lot of open questions. For example, in the case of representation theorems, i.e. the question when a function can be represented as a Cauchy transform, there is 'still no completely satisfactory answer' ([9], p. 84). There are characterizations for measures on the circle as presented in the monograph [7] and for general compactly supported measures on the complex plane as presented in [27]. However, there seems to exist no systematic treatise of the Cauchy transform as an operator on $L_p$ spaces and weighted $L_p$ spaces on the real axis.
This is the point where this thesis draws on and we are interested in developing several characterizations for the representability of a function by Cauchy transforms of $L_p$ functions. Moreover, we will attack the issue of integrability of Cauchy transforms of functions and measures, a topic which is only partly explored (see [43]). We will develop different approaches involving Fourier transforms and potential theory and investigate into sufficient conditions and characterizations.
For our purposes, we shall need some notation and the concept of Hardy spaces which will be part of the preliminary Chapter 1. Moreover, we introduce Fourier transforms and their complex analogue, namely Fourier-Laplace transforms. This will be of extraordinary usage due to the close connection of Cauchy and Fourier(-Laplace) transforms.
In the second chapter we shall begin our research with a discussion of the Cauchy transformation on the classical (unweighted) $L_p$ spaces. Therefore, we start with the boundary behavior of Cauchy transforms including an adapted version of the Sokhotski-Plemelj formula. This result will turn out helpful for the determination of the image of the Cauchy transformation under $L_p(\R)$ for $p\in(1,\infty).$ The cases $p=1$ and $p=\infty$ are playing special roles here which justifies a treatise in separate sections. For $p=1$ we will involve the real Hardy space $H_{1}(\R)$ whereas the case $p=\infty$ shall be attacked by an approach incorporating intersections of Hardy spaces and certain subspaces of $L_{\infty}(\R).$
The third chapter prepares ourselves for the study of the Cauchy transformation on subspaces of $L_{p}(\R).$ We shall give a short overview of the basic facts about Cauchy transforms of measures and then proceed to Cauchy transforms of functions with support in a closed set $X\subset\R.$ Our goal is to build up the main theory on which we can fall back in the subsequent chapters.
The fourth chapter deals with Cauchy transforms of functions and measures supported by an unbounded interval which is not the entire real axis. For convenience we restrict ourselves to the interval $[0,\infty).$ Bringing once again the Fourier-Laplace transform into play, we deduce complex characterizations for the Cauchy transforms of functions in $L_{2}(0,\infty).$ Moreover, we analyze the behavior of Cauchy transform on several half-planes and shall use these results for a fairly general geometric characterization. In the second section of this chapter, we focus on Cauchy transforms of measures with support in $[0,\infty).$ In this context, we shall derive a reconstruction formula for these Cauchy transforms holding under pretty general conditions as well as results on the behaviur on the left half-plane. We close this chapter by rather technical real-type conditions and characterizations for Cauchy transforms of functions in $L_p(0,\infty)$ basing on an approach in [82].
The most common case of Cauchy transforms, those of compactly supported functions or measures, is the subject of Chapter 5. After complex and geometric characterizations originating from similar ideas as in the fourth chapter, we adapt a functional-analytic approach in [27] to special measures, namely those with densities to a given complex measure $\mu.$ The chapter is closed with a study of the Cauchy transformation on weighted $L_p$ spaces. Here, we choose an ansatz through the finite Hilbert transform on $(-1,1).$
The sixth chapter is devoted to the issue of integrability of Cauchy transforms. Since this topic has no comprehensive treatise in literature yet, we start with an introduction of weighted Bergman spaces and general results on the interaction of the Cauchy transformation in these spaces. Afterwards, we combine the theory of Zen spaces with Cauchy transforms by using once again their connection with Fourier transforms. Here, we shall encounter general Paley-Wiener theorems of the recent past. Lastly, we attack the issue of integrability of Cauchy transforms by means of potential theory. Therefore, we derive a Fourier integral formula for the logarithmic energy in one and multiple dimensions and give applications to Fourier and hence Cauchy transforms.
Two appendices are annexed to this thesis. The first one covers important definitions and results from measure theory with a special focus on complex measures. The second appendix contains Cauchy transforms of frequently used measures and functions with detailed calculations.
Die Dissertation beschäftigt sich mit einer neuartigen Art von Branch-and-Bound Algorithmen, deren Unterschied zu klassischen Branch-and-Bound Algorithmen darin besteht, dass
das Branching durch die Addition von nicht-negativen Straftermen zur Zielfunktion erfolgt
anstatt durch das Hinzufügen weiterer Nebenbedingungen. Die Arbeit zeigt die theoretische Korrektheit des Algorithmusprinzips für verschiedene allgemeine Klassen von Problemen und evaluiert die Methode für verschiedene konkrete Problemklassen. Für diese Problemklassen, genauer Monotone und Nicht-Monotone Gemischtganzzahlige Lineare Komplementaritätsprobleme und Gemischtganzzahlige Lineare Probleme, präsentiert die Arbeit
verschiedene problemspezifische Verbesserungsmöglichkeiten und evaluiert diese numerisch.
Weiterhin vergleicht die Arbeit die neue Methode mit verschiedenen Benchmark-Methoden
mit größtenteils guten Ergebnissen und gibt einen Ausblick auf weitere Anwendungsgebiete
und zu beantwortende Forschungsfragen.
Allocating scarce resources efficiently is a major task in mechanism design. One of the most fundamental problems in mechanism design theory is the problem of selling a single indivisible item to bidders with private valuations for the item. In this setting, the classic Vickrey auction of~\citet{vickrey1961} describes a simple mechanism to implement a social welfare maximizing allocation.
The Vickrey auction for a single item asks every buyer to report its valuation and allocates the item to the highest bidder for a price of the second highest bid. This auction features some desirable properties, e.g., buyers cannot benefit from misreporting their true value for the item (incentive compatibility) and the auction can be executed in polynomial time.
However, when there is more than one item for sale and buyers' valuations for sets of items are not additive or the set of feasible allocations is constrained, then constructing mechanisms that implement efficient allocations and have polynomial runtime might be very challenging. Consider a single seller selling $n\in \N$ heterogeneous indivisible items to several bidders. The Vickrey-Clarke-Groves auction generalizes the idea of the Vickrey auction to this multi-item setting. Naturally, every bidder has an intrinsic value for every subset of items. As in in the Vickrey auction, bidders report their valuations (Now, for every subset of items!). Then, the auctioneer computes a social welfare maximizing allocation according to the submitted bids and charges buyers the social cost of their winning that is incurred by the rest of the buyers. (This is the analogue to charging the second highest bid to the winning bidder in the single item Vickrey auction.) It turns out that the Vickrey-Clarke-Groves auction is also incentive compatible but it poses some problems: In fact, say for $n=40$, bidders would have to submit $2^{40}-1$ values (one value for each nonempty subset of the ground set) in total. Thus, asking every bidder for its valuation might be impossible due to time complexity issues. Therefore, even though the Vickrey-Clarke-Groves auction implements a social welfare maximizing allocation in this multi-item setting it might be impractical and there is need for alternative approaches to implement social welfare maximizing allocations.
This dissertation represents the results of three independent research papers all of them tackling the problem of implementing efficient allocations in different combinatorial settings.
Energy transport networks are one of the most important infrastructures for the planned energy transition. They form the interface between energy producers and consumers and their features make them good candidates for the tools that mathematical optimization can offer. Nevertheless, the operation of energy networks comes with two major challenges. First, the nonconvexity of the equations that model the physics in the network render the resulting problems extremely hard to solve for large-scale networks. Second, the uncertainty associated to the behavior of the different agents involved, the production of energy, and the consumption of energy make the resulting problems hard to solve if a representative description of uncertainty is to be considered.
In this cumulative dissertation we study adaptive refinement algorithms designed to cope with the nonconvexity and stochasticity of equations arising in energy networks. Adaptive refinement algorithms approximate the original problem by sequentially refining the model of a simpler optimization problem. More specifically, in this thesis, the focus of the adaptive algorithm is on adapting the discretization and description of a set of constraints.
In the first part of this thesis, we propose a generalization of the different adaptive refinement ideas that we study. We sequentially describe model catalogs, error measures, marking strategies, and switching strategies that are used to set up the adaptive refinement algorithm. Afterward, the effect of the adaptive refinement algorithm on two energy network applications is studied. The first application treats the stationary operation of district heating networks. Here, the strength of adaptive refinement algorithms for approximating the ordinary differential equation that describes the transport of energy is highlighted. We introduce the resulting nonlinear problem, consider network expansion, and obtain realistic controls by applying the adaptive refinement algorithm. The second application concerns quantile-constrained optimization problems and highlights the ability of the adaptive refinement algorithm to cope with large scenario sets via clustering. We introduce the resulting mixed-integer linear problem, discuss generic solution techniques, make the link with the generalized framework, and measure the impact of the proposed solution techniques.
The second part of this thesis assembles the papers that inspired the contents of the first part of this thesis. Hence, they describe in detail the topics that are covered and will be referenced throughout the first part.
THE NONLOCAL NEUMANN PROBLEM
(2023)
Instead of presuming only local interaction, we assume nonlocal interactions. By doing so, mass
at a point in space does not only interact with an arbitrarily small neighborhood surrounding it,
but it can also interact with mass somewhere far, far away. Thus, mass jumping from one point to
another is also a possibility we can consider in our models. So, if we consider a region in space, this
region interacts in a local model at most with its closure. While in a nonlocal model this region may
interact with the whole space. Therefore, in the formulation of nonlocal boundary value problems
the enforcement of boundary conditions on the topological boundary may not suffice. Furthermore,
choosing the complement as nonlocal boundary may work for Dirichlet boundary conditions, but
in the case of Neumann boundary conditions this may lead to an overfitted model.
In this thesis, we introduce a nonlocal boundary and study the well-posedness of a nonlocal Neu-
mann problem. We present sufficient assumptions which guarantee the existence of a weak solution.
As in a local model our weak formulation is derived from an integration by parts formula. However,
we also study a different weak formulation where the nonlocal boundary conditions are incorporated
into the nonlocal diffusion-convection operator.
After studying the well-posedness of our nonlocal Neumann problem, we consider some applications
of this problem. For example, we take a look at a system of coupled Neumann problems and analyze
the difference between a local coupled Neumann problems and a nonlocal one. Furthermore, we let
our Neumann problem be the state equation of an optimal control problem which we then study. We
also add a time component to our Neumann problem and analyze this nonlocal parabolic evolution
equation.
As mentioned before, in a local model mass at a point in space only interacts with an arbitrarily
small neighborhood surrounding it. We analyze what happens if we consider a family of nonlocal
models where the interaction shrinks so that, in limit, mass at a point in space only interacts with
an arbitrarily small neighborhood surrounding it.
Traditional workflow management systems support process participants in fulfilling business tasks through guidance along a predefined workflow model.
Flexibility has gained a lot of attention in recent decades through a shift from mass production to customization. Various approaches to workflow flexibility exist that either require extensive knowledge acquisition and modelling effort or an active intervention during execution and re-modelling of deviating behaviour. The pursuit of flexibility by deviation is to compensate both of these disadvantages through allowing alternative unforeseen execution paths at run time without demanding the process participant to adapt the workflow model. However, the implementation of this approach has been little researched so far.
This work proposes a novel approach to flexibility by deviation. The approach aims at supporting process participants during the execution of a workflow through suggesting work items based on predefined strategies or experiential knowledge even in case of deviations. The developed concepts combine two renowned methods from the field of artificial intelligence - constraint satisfaction problem solving with process-oriented case-based reasoning. This mainly consists of a constraint-based workflow engine in combination with a case-based deviation management. The declarative representation of workflows through constraints allows for implicit flexibility and a simple possibility to restore consistency in case of deviations. Furthermore, the combined model, integrating procedural with declarative structures through a transformation function, increases the capabilities for flexibility. For an adequate handling of deviations the methodology of case-based reasoning fits perfectly, through its approach that similar problems have similar solutions. Thus, previous made experiences are transferred to currently regarded problems, under the assumption that a similar deviation has been handled successfully in the past.
Necessary foundations from the field of workflow management with a focus on flexibility are presented first.
As formal foundation, a constraint-based workflow model was developed that allows for a declarative specification of foremost sequential dependencies of tasks. Procedural and declarative models can be combined in the approach, as a transformation function was specified that converts procedural workflow models to declarative constraints.
One main component of the approach is the constraint-based workflow engine that utilizes this declarative model as input for a constraint solving algorithm. This algorithm computes the worklist, which is proposed to the process participant during workflow execution. With predefined deviation handling strategies that determine how the constraint model is modified in order to restore consistency, the support is continuous even in case of deviations.
The second major component of the proposed approach constitutes the case-based deviation management, which aims at improving the support of process participants on the basis of experiential knowledge. For the retrieve phase, a sophisticated similarity measure was developed that integrates specific characteristics of deviating workflows and combines several sequence similarity measures. Two alternative methods for the reuse phase were developed, a null adaptation and a generative adaptation. The null adaptation simply proposes tasks from the most similar workflow as work items, whereas the generative adaptation modifies the constraint-based workflow model based on the most similar workflow in order to re-enable the constraint-based workflow engine to suggest work items.
The experimental evaluation of the approach consisted of a simulation of several types of process participants in the exemplary domain of deficiency management in construction. The results showed high utility values and a promising potential for an investigation of the transfer on other domains and the applicability in practice, which is part of future work.
Concluding, the contributions are summarized and research perspectives are pointed out.
Official business surveys form the basis for national and regional business statistics and are thus of great importance for analysing the state and performance of the economy. However, both the heterogeneity of business data and their high dynamics pose a particular challenge to the feasibility of sampling and the quality of the resulting estimates. A widely used sampling frame for creating the design of an official business survey is an extract from an official business register. However, if this frame does not accurately represent the target population, frame errors arise. Amplified by the heterogeneity and dynamics of business populations, these errors can significantly affect the estimation quality and lead to inefficiencies and biases. This dissertation therefore deals with design-based methods for optimising business surveys with respect to different types of frame errors.
First, methods for adjusting the sampling design of business surveys are addressed. These approaches integrate auxiliary information about the expected structures of frame errors into the sampling design. The aim is to increase the number of sampled businesses that are subject to frame errors. The element-specific frame error probability is estimated based on auxiliary information about frame errors observed in previous samples. The approaches discussed consider different types of frame errors and can be incorporated into predefined designs with fixed strata.
As the second main pillar of this work, methods for adjusting weights to correct for frame errors during estimation are developed and investigated. As a result of frame errors, the assumptions under which the original design weights were determined based on the sampling design no longer hold. The developed methods correct the design weights taking into account the errors identified for sampled elements. Case-number-based reweighting approaches, on the one hand, attempt to reconstruct the unknown size of the individual strata in the target population. In the context of weight smoothing methods, on the other hand, design weights are modelled and smoothed as a function of target or auxiliary variables. This serves to avoid inefficiencies in the estimation due to highly scattering weights or weak correlations between weights and target variables. In addition, possibilities of correcting frame errors by calibration weighting are elaborated. Especially when the sampling frame shows over- and/or undercoverage, the inclusion of external auxiliary information can provide a significant improvement of the estimation quality. For those methods whose quality cannot be measured using standard procedures, a procedure for estimating the variance based on a rescaling bootstrap is proposed. This enables an assessment of the estimation quality when using the methods in practice.
In the context of two extensive simulation studies, the methods presented in this dissertation are evaluated and compared with each other. First, in the environment of an experimental simulation, it is assessed which approaches are particularly suitable with regard to different data situations. In a second simulation study, which is based on the structural survey in the services sector, the applicability of the methods in practice is evaluated under realistic conditions.
Wasserbezogene regulierende und versorgende Ökosystemdienstleistungen (ÖSDL) wurden im Hinblick auf das Abflussregime und die Grundwasserneubildung im Biosphärenreservat Pfälzerwald im Südwesten Deutschlands anhand hydrologischer Modellierung unter Verwendung des Soil and Water Assessment Tool (SWAT+) untersucht. Dabei wurde ein holistischer Ansatz verfolgt, wonach den ÖSDL Indikatoren für funktionale und strukturelle ökologische Prozesse zugeordnet werden. Potenzielle Risikofaktoren für die Verschlechterung von wasserbedingten ÖSDL des Waldes, wie Bodenverdichtung durch Befahren mit schweren Maschinen im Zuge von Holzerntearbeiten, Schadflächen mit Verjüngung, entweder durch waldbauliche Bewirtschaftungspraktiken oder durch Windwurf, Schädlinge und Kalamitäten im Zuge des Klimawandels, sowie der Kli-mawandel selbst als wesentlicher Stressor für Waldökosysteme wurden hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf hydrologische Prozesse analysiert. Für jeden dieser Einflussfaktoren wurden separate SWAT+-Modellszenarien erstellt und mit dem kalibrierten Basismodell verglichen, das die aktuellen Wassereinzugsgebietsbedingungen basierend auf Felddaten repräsentierte. Die Simulationen bestätigten günstige Bedingungen für die Grundwasserneubildung im Pfälzerwald. Im Zusammenhang mit der hohen Versickerungskapazität der Bodensubstrate der Buntsandsteinverwitterung, sowie dem verzögernden und puffernden Einfluss der Baumkronen auf das Niederschlagswasser, wurde eine signifikante Minderungswirkung auf die Oberflächenabflussbildung und ein ausgeprägtes räumliches und zeitliches Rückhaltepotential im Einzugsgebiet simuliert. Dabei wurde festgestellt, dass erhöhte Niederschlagsmengen, die die Versickerungskapazität der sandigen Böden übersteigen, zu einer kurz geschlossenen Abflussreaktion mit ausgeprägten Oberflächenabflussspitzen führen. Die Simulationen zeigten Wechselwirkungen zwischen Wald und Wasserkreislauf sowie die hydrologische Wirksamkeit des Klimawandels, verschlechterter Bodenfunktionen und altersbezogener Bestandesstrukturen im Zusammenhang mit Unterschieden in der Baumkronenausprägung. Zukunfts-Klimaprojektionen, die mit BIAS-bereinigten REKLIES- und EURO-CORDEX-Regionalklimamodellen (RCM) simuliert wurden, prognostizierten einen höheren Verdunstungsbedarf und eine Verlängerung der Vegetationsperiode bei gleichzeitig häufiger auftretenden Dürreperioden innerhalb der Vegetationszeit, was eine Verkürzung der Periode für die Grundwasserneubildung induzierte, und folglich zu einem prognostizierten Rückgang der Grundwasserneubildungsrate bis zur Mitte des Jahrhunderts führte. Aufgrund der starken Korrelation mit Niederschlagsintensitäten und der Dauer von Niederschlagsereignissen, bei allen Unsicherheiten in ihrer Vorhersage, wurde für die Oberflächenabflussgenese eine Steigerung bis zum Ende des Jahrhunderts prognostiziert.
Für die Simulation der Bodenverdichtung wurden die Trockenrohdichte des Bodens und die SCS Curve Number in SWAT+ gemäß Daten aus Befahrungsversuchen im Gebiet angepasst. Die günstigen Infiltrationsbedingungen und die relativ geringe Anfälligkeit für Bodenverdichtung der grobkörnigen Buntsandsteinverwitterung dominierten die hydrologischen Auswirkungen auf Wassereinzugsgebietsebene, sodass lediglich moderate Verschlechterungen wasserbezogener ÖSDL angezeigt wurden. Die Simulationen zeigten weiterhin einen deutlichen Einfluss der Bodenart auf die hydrologische Reaktion nach Bodenverdichtung auf Rückegassen und stützen damit die Annahme, dass die Anfälligkeit von Böden gegenüber Verdichtung mit dem Anteil an Schluff- und Tonbodenpartikeln zunimmt. Eine erhöhte Oberflächenabflussgenese ergab sich durch das Wegenetz im Gesamtgebiet.
Schadflächen mit Bestandesverjüngung wurden anhand eines artifiziellen Modells innerhalb eines Teileinzugsgebiets unter der Annahme von 3-jährigen Baumsetzlingen in einem Entwicklungszeitraum von 10 Jahren simuliert und hinsichtlich spezifischer Was-serhaushaltskomponenten mit Altbeständen (30 bis 80 Jahre) verglichen. Die Simulation ließ darauf schließen, dass bei fehlender Kronenüberschirmung die hydrologisch verzögernde Wirkung der Bestände beeinträchtigt wird, was die Entstehung von Oberflächenabfluss begünstigt und eine quantitativ geringfügig höhere Tiefensickerung fördert. Hydrologische Unterschiede zwischen dem geschlossenem Kronendach der Altbestände und Jungbeständen mit annähernden Freilandniederschlagsbedingungen wurden durch die dominierenden Faktoren atmosphärischer Verdunstungsanstoß, Niederschlagsmengen und Kronenüberschirmungsgrad bestimmt. Je weniger entwickelt das Kronendach von verjüngten Waldbeständen im Vergleich zu Altbeständen, je höher der atmosphärische Verdunstungsanstoß und je geringer die eingetragenen Niederschlagsmengen, desto größer war der hydrologische Unterschied zwischen den Bestandestypen.
Verbesserungsmaßnahmen für den dezentralen Hochwasserschutz sollten folglich kritische Bereiche für die Abflussbildung im Wald (CSA) berücksichtigen. Die hohe Sensibilität und Anfälligkeit der Wälder gegenüber Verschlechterungen der Ökosystembedingungen legen nahe, dass die Erhaltung des komplexen Gefüges und von intakten Wechselbeziehungen, insbesondere unter der gegebenen Herausforderung des Klimawandels, sorgfältig angepasste Schutzmaßnahmen, Anstrengungen bei der Identifizierung von CSA sowie die Erhaltung und Wiederherstellung der hydrologischen Kontinuität in Waldbeständen erfordern.