The group scheduling problem commonly arises in cellular manufacturing systems, where parts are grouped into part families. It is characterized by a sequencing task on two levels: on the one hand, a sequence of jobs within each part family has to be identified while, on the other hand, a family sequence has to be determined. In order to solve this NP-hard problem usually heuristic solution approaches are used. In this thesis different aspects of group scheduling are discussed and problem specific heuristics are developed to solve group scheduling problems efficiently. Thereby, particularly characteristic properties of flowshop group scheduling problems, such as the structure of a group schedule or missing operations, are identified and exploited. In a simulation study for job shop manufacturing cells several novel dispatching rules are analyzed. Furthermore, a comprehensive review of the existing group scheduling literature is presented, identifying fruitful directions for future research.

Re-entrant permutation flow shop problems occur in practical applications such as wafer manufacturing, paint shops, mold and die processes and textile industry. A re-entrant material flow means that the production jobs need to visit at least one working station multiple times. A comprehensive review gives an overview of the literature on re-entrant scheduling. The influence of missing operations received just little attention so far and splitting the jobs into sublots was not examined in re-entrant permutation flow shops before. The computational complexity of makespan minimization in re-entrant permutation flow shop problems requires heuristic solution approaches for large problem sizes. The problem provides promising structural properties for the application of a variable neighborhood search because of the repeated processing of jobs on several machines. Furthermore the different characteristics of lot streaming and their impact on the makespan of a schedule are examined in this thesis and the heuristic solution methods are adjusted to manage the problem’s extension.

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The group scheduling problem commonly arises in cellular manufacturing systems, where parts are grouped into part families. It is characterized by a sequencing task on two levels: on the one hand, a sequence of jobs within each part family has to be identified while, on the other hand, a family sequence has to be determined. In order to solve this NP-hard problem usually heuristic solution approaches are used. In this thesis different aspects of group scheduling are discussed and problem specific heuristics are developed to solve group scheduling problems efficiently. Thereby, particularly characteristic properties of flowshop group scheduling problems, such as the structure of a group schedule or missing operations, are identified and exploited. In a simulation study for job shop manufacturing cells several novel dispatching rules are analyzed. Furthermore, a comprehensive review of the existing group scheduling literature is presented, identifying fruitful directions for future research.

Re-entrant permutation flow shop problems occur in practical applications such as wafer manufacturing, paint shops, mold and die processes and textile industry. A re-entrant material flow means that the production jobs need to visit at least one working station multiple times. A comprehensive review gives an overview of the literature on re-entrant scheduling. The influence of missing operations received just little attention so far and splitting the jobs into sublots was not examined in re-entrant permutation flow shops before. The computational complexity of makespan minimization in re-entrant permutation flow shop problems requires heuristic solution approaches for large problem sizes. The problem provides promising structural properties for the application of a variable neighborhood search because of the repeated processing of jobs on several machines. Furthermore the different characteristics of lot streaming and their impact on the makespan of a schedule are examined in this thesis and the heuristic solution methods are adjusted to manage the problem’s extension.

The single row layout problem (SRLP) is a specially structured instance of the classical facility layout problem, especially used in flexible manufacturing systems. The SRLP consists of finding the most efficient arrangement of a given number of machines along one side of the material handling path with the purpose of minimising the total weighted sum of distances among all machine pairs. To reflect real manufacturing situations, a minimum space (so-called clearances) between machines may be required by observing technological constraints, safety considerations and regulations. This thesis intends to outline the different concepts of clearances used in literature and analyse their effects on modelling and solution approaches for the SRLP. In particular the special characteristics of sequence-dependent, asymmetric clearances are discussed and finally extended to large size clearances (machine-spanning clearances). For this, adjusted and novel model formulations and solution approaches are presented. Furthermore, a comprehensive survey of articles published in this research area since 2000 is provided which identify recent developments and emerging trends in SRLP.

Diese Dissertation untersucht aus der Perspektive der ökologischen Rationalität (ÖR) die Frage, wie Menschen Entscheidungen in sozialen Kontexten treffen, z.B. in Gruppen oder mit Hilfe von Ratschlägen. Zentral waren die Fragen, wie und welche Umweltfaktoren die Verwendung und Güte von verschiedenen Entscheidungsstrategien beeinflussen. Ziel war es, den Forschungsrahmen der ÖR mit der Gruppenforschung und Literatur zum Thema Ratgeben zu verknüpfen, um für die jeweiligen Forschungsstränge neue Erkenntnisse zu gewinnen. Im ersten Projekt wurden die Leistungen von Einzelpersonen und Zweiergruppen in einer Strategielernaufgabe miteinander verglichen. Aufgabe war es, mit Hilfe von Feedback, die Strategie zu lernen, die adaptiv in Bezug auf die Struktur der Umwelt war. Dabei war es entweder adaptiv, auf den besten diskriminierenden Cue zu setzen und die weniger validen Informationen zu ignorieren (take-the-best), oder aber alle vorhandenen Informationen zu verrechnen (weighted additive). Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl Einzelpersonen als auch Gruppen die jeweils beste Strategie erlernten, wobei Gruppen einen schnelleren Lernerfolg zeigten, wenn take-the-best adaptiv war. Das zweite Projekt untersuchte, ob Gruppen Entscheidungsstrategien verwenden, die auf ihre Zusammensetzung hinsichtlich aufgabenrelevanter Faktoren abgestimmt sind. Ergebnisse eines Experiments, in dem 3-Personen-Gruppen eine Paarvergleichsaufgabe bearbeiteten, zeigten, dass Gruppen dazu in der Lage sind, den Strategien zu folgen, die am erfolgversprechendsten sind. Das dritte Projekt untersuchte den Einfluss von Aufgabenschwierigkeit auf die Güte und Verwendung von zwei häufig verwendeten Strategien (mitteln und auswählen) zur Integration von Ratschlägen. Wahrgenommene Aufgabenschwierigkeit schlug sich in verschiedenen statistischen Merkmalen der Umweltstruktur nieder, was wiederum die potentielle Güte der Strategien. Zudem stimmten Personen ihre Strategien auf die Aufgabenschwierigkeit ab. / This dissertation is an investigation from an ecological rationality (ER) perspective of how people make decisions in social contexts, for example, when people collectively make decisions in small groups or with the help of another person’s advice. Of particular interest were the questions of what and how environmental factors influence the use and performance of different decision strategies. The studies thus were aimed at linking the framework of ER with research on group decision making and advice taking, respectively, in order to derive new insights for the related research streams. A first project compared the performances of individuals and two-person groups in a strategy-learning task. The task was to learn with the help of feedback the most adaptive strategy for a given task environment. One environment favored take-the-best (i.e., the strategy to rely on the best discriminating cue and ignore the rest); the second environment favored the weighted additive strategy, which weights and adds all available cues. Results show that individuals and dyads learned to select the most appropriate strategy over time, with a steeper learning rate in dyads when take-the-best was adaptive. A second project investigated whether small groups apply decision strategies conditional on the group’s composition in terms of task-relevant features. Results of an experiment with three-member groups working on a paired-comparison task support the hypothesis that groups indeed adaptively apply the strategy that leads to the highest theoretically achievable performance. A third project investigated the impact of perceived task difficulty on the performance and use of choosing and averaging, two prominent advice-taking strategies. Perceived task difficulty was reflected in the statistical properties of the environment, which, in turn, determined the theoretical accuracy of choosing and averaging. Further, people were found to adaptively use the strategies in different task environments.

Die vorliegende Arbeit widmet sich der Darstellung des Kunstmarktgeschehens und der Entscheidungsfindung von Galeristen. Ziel ist es aufzuzeigen, welche Auswirkungen Erfahrung und Expertise sowie ein begrenzter Informationszugang auf die angewandte Entscheidungslogik und das Entscheidungsverhalten von Galeristen haben. Sie behandelt die Thematik der kausalen und effektualen Entscheidungslogik und der unterschiedlichen Entscheidungsansätze von Novizen und Experten. Gemäß Sarasvathy (2001) tendieren Novizen zu kausaler und Experten zur effektualer Logik. Sie unterscheiden sich durch ihren Grad an Expertise, welche auf Deliberate Practice, Erfahrung und kontinuierlich erbrachter überragender Leistungserbringung basiert (Ericsson 2006; Mitchell et al. 2005:3, Dew et al. 2009: 289). Gegenstand der Untersuchung war die Beantwortung der Fragen, ob sich die Berufserfahrung, das Geschlecht und der akademische Werdegang des Galeristen auf die angewandte Entscheidungslogik auswirken. Die Ergebnisse belegen, dass die Berufserfahrung einen signifikanten Einfluss auf die angewandte Entscheidungslogik der Galeristen hat: Novizen-Galeristen präferieren die kausale Entscheidungslogik, Experten-Galeristen die effektuale. In Bezug auf das Geschlecht ist nachweisbar, dass Galeristinnen am häufigsten die kausale Entscheidungslogik anwenden. Dasselbe Bild stellt sich bei Galeristen – ungeachtet ihres Geschlechts – ohne akademische Ausbildung ein. Die Arbeit setzt zudem ihren Fokus auf die experimentelle Untersuchung des Preisbildungsverfahrens durch Galeristen, wobei insbesondere der etwaige Einfluss der Overconfidence im Mittelpunkt steht. Die Studienergebnisse lassen darauf schließen, dass ein signifikantes Maß an Overconfidence dazu führt, dass die Preise für Kunstwerke niedriger gesetzt werden. Zudem konnte ein Wissenseffekt festgestellt werden: Je versierter ein Galerist im Kunstmarkt ist, desto höher setzt er den Preis für ein als „ausstellungswürdig" deklariertes Kunstwerk. / The objective of this dissertation is to shed more light on the primary art market and the decision-making processes of its protagonists, the gallery owners. The doctoral thesis focuses on the potential impact of experience and expertise on the gallerists‘ applied decision-making logic and the consequences of limited access to information for the gallery owners‘ decision-making behaviour. In particular, the distinction between novices and experts and their decision-making is addressed. According to Sarasvathy (2001), novices tend to use a predictive decision-making logic (causation), whereas experts apply a non-predictive logic (effectuation). They differ in their level of expertise, which is based on deliberate practice, experience and continuous outstanding and superior performance in a particular domain (Ericsson 2006; Mitchell et al. 2005:3, Dew et al. 2009: 289). The studies conducted examined whether the professional experience, gender and academic career of the gallery owner affects the applied decision-making logic. The results show that professional experience has a significant influence on the applied decision-making logic of the gallery owner: novice-gallerists prefer the causal approach, expert gallery owners favour the effectual decision-making logic. With regard to gender and the academic career, it can be proven that female gallery owners and gallerists without academic training most often apply the causal decision-making logic. This dissertation also focuses on the experimental analysis of the influence and impact of overconfidence on the price setting processes of gallery owners. The results indicate that a significant level of overconfidence leads to lower prices for works of art. In addition, a knowledge effect could be observed: the more sophisticated the gallery owners are, the higher will be the price they set for an art work they consider to be suitable for an exhibition.

Wie schätzen Menschen quantitative Größen wie zum Beispiel den Verkaufspreis eines Autos? Oft benutzen Menschen zur Lösung von Schätzproblemen sogenannte Cues, Informationen, die probabilistisch mit dem zu schätzenden Kriterium verknüpft sind. Um den Verkaufspreis eines Autos zu schätzen, könnte man zum Beispiel Informationen über das Baujahr, die Automarke, oder den Kilometerstand des Autos verwenden. Um menschliche Schätzprozesse zu beschreiben, werden häufig linear additive Modelle herangezogen. In meiner Dissertation schlage ich alternative ein heuristisches Modell zur Schätzung quantitativer Größen vor: das Mapping-Modell. Im ersten Kapitel meiner Dissertation teste ich das Mapping-Modell gegen weitere, in der Literatur etablierte, Schätzmodelle. Es zeigte sich, dass das Mapping-Modell unter unterschiedlichen Bedingungen in der Lage war, die Schätzungen der Untersuchungsteilnehmer akkurat vorherzusagen. Allerdings bestimmte die Struktur der Aufgabe - im Einklang mit dem Ansatz der „adaptiven Werkzeugkiste“ - im großen Maße, welches Modell am besten geeignet war, die Schätzungen zu erfassen. Im zweiten Kapitel meiner Dissertation greife ich diesen Ansatz auf und untersuche, in wie weit die Aufgabenstruktur bestimmt, welches Modell die Schätzprozesse am Besten beschreibt. Meine Ergebnisse zeigten, dass das Mapping-Modell am Besten dazu geeignet war die Schätzungen der Versuchsteilnehmer zu beschreiben, wenn explizites Wissen über die Aufgabe vorhanden war, während ein Exemplar-Modell den Schätzprozess erfasste, wenn die Abstraktion von Wissen schwierig war. Im dritten Kapitel meiner Dissertation, wende ich das Mapping-Modell auf juristische Entscheidungen an. Eine Analyse von Strafakten ergab, dass das Mapping-Modell Strafzumessungsvorschläge von Staatsanwälten besser vorhersagte als eine lineare Regression. Dies zeigt, dass das Mapping-Modell auch außerhalb von Forschungslaboratorien dazu geeignet ist menschliche Schätzprozesse zu beschreiben. / How do people make quantitative estimations, such as estimating a car’s selling price? Often people rely on cues, information that is probabilistically related to the quantity they are estimating. For instance, to estimate the selling price of a car they could use information, such as the car’s manufacturer, age, mileage, or general condition. Traditionally, linear regression type models have been employed to capture the estimation process. In my dissertation, I propose an alternative cognitive theory for quantitative estimation: The mapping model which offers a heuristic approach to quantitative estimations. In the first part of my dissertation l test the mapping model against established alternative models of estimation, namely, linear regression, an exemplar model, and a simple estimation heuristic. The mapping model provided a valid account of people’s estimates outperforming the other models in a variety of conditions. Consistent with the “adaptive toolbox” approach on decision, which model was best in predicting participants’ estimations was a function of the task environment. In the second part of my dissertation, I examined further how different task features affect the performance of the models make. My results indicate that explicit knowledge about the cues is decisive. When knowledge about the cues was available, the mapping model was the best model; however, if knowledge about the task was difficult to abstract, participants’ estimations were best described by the exemplar model. In the third part of my dissertation, I applied the mapping model in the field of legal decision making. In an analysis of fining and incarceration decisions, I showed that the prosecutions’ sentence recommendations were better captured by the mapping model than by legal policy modeled with a linear regression. These results indicated that the mapping model is a valid model which can be applied to model actual estimation processes outside of the laboratory.

Die vorliegende Dissertation untersucht, wie Menschen Urteile und Entscheidungen in moralischen Situationen unter Unsicherheit treffen. In theoretischer Hinsicht wird Verhalten in moralischen Situationen aus der Perspektive begrenzter und ökologischer Rationalität analysiert, die das Zusammenspiel zwischen Kognition und der Struktur der Umwelt betont. Empirisch ist das Ziel, moralische Urteile und Verhalten unter epistemischen Bedingungen zu untersuchen, denen Menschen in der realen Welt begegnen. Das erste Projekt diskutiert aus der Perspektive ökologischer Rationalität wie das Zusammenspiel von Heuristiken und Umwelt hilft, moralisches Verhalten zu verstehen, das inkonsistent erscheint, solange es durch Charaktereigenschaften erklärt wird. Aus dieser Perspektive ist es entscheidend, soziale Umwelten zu untersuchen, da Urteile und Verhalten in moralischen Situationen oft nicht durch speziell moralische Regeln sondern durch moralisch neutrale, soziale Heuristiken entstehen können, die den Zusammenhalt sozialer Gruppen fördern. Das zweite Projekt untersucht empirisch Entscheidungen in sozialen Dilemmata. Die Kernfrage ist, wie Kooperation durch den Risikograd geprägt wird, sowie durch die Art, wie Risikoinformationen erworben werden (durch Beschreibung oder Erfahrung), im Vergleich zu nicht-sozialen Situationen mit gleichem Risiko. Kooperation variierte systematisch mit dem Risikograd, aber wie Informationen erworben wurden war nur in den nicht-sozialen Situationen relevant. Prozessdaten und Teilnehmerberichte legen nahe, dass diese Diskrepanz auf Entscheidungsprozessen beruhen könnte, in denen Erwartungen über das Verhaltens anderer sowie die Höhe der Verdienste wichtiger sind als deren Wahrscheinlichkeit. Das dritte Projekt vergleicht Urteile in moralischen Dilemmata, in denen der Verlauf der Ereignisse noch ungewiss ist (Vorschau), mit Situationen, in denen bereits sicher ist, ob negative Nebeneffekte auftreten oder nicht (Rückschau). Die Ergebnisse zeigen einen Rückschaufehler in moralischen Urteilen sowie bei der Wahrscheinlichkeitseinschätzung der Nebeneffekte. Der Unterschied zwischen moralischen Urteilen unter Sicherheit und Unsicherheit wirft die Frage auf, inwieweit sich empirische Ergebnisse generalisieren lassen, die auf den üblicherweise untersuchten moralischen Dilemmata basieren, wie z.B. den „Trolley“-Fällen, in denen alles mit Sicherheit feststeht. / In this dissertation I investigate how people make judgments and decisions in moral situations under uncertainty. Theoretically, behavior in moral situations is analyzed from the perspective of bounded and ecological rationality, which emphasizes the interplay between cognition and the structure of the environment. Empirically, the goal is to investigate moral judgment and behavior under epistemic conditions people encounter in the real world. The first project discusses from the perspective of ecological rationality how the interaction of heuristics and the environment helps explaining moral behavior that appears inconsistent from accounts referring to characteristics of the individual. This view also emphasizes the importance of studying social environments, as judgment and behavior in moral situations under uncertainty may often not result from specifically moral rules but instead from morally neutral social heuristics which serve the coherence of social groups. The second project empirically examines decisions in social dilemmas. The key question was how cooperation is shaped by different levels of risk and by the way information about risk is acquired (from description or from experience), compared to nonsocial situations with equivalent risks. Cooperation systematically varied with different levels of risk, yet the way in which information was acquired only mattered in nonsocial situations. Process data and self-reports indicated that this discrepancy may have resulted from decision processes that are more sensitive to expectations about others’ behavior and the size of rewards than to reward probabilities. The third project compared judgments in moral dilemmas when the course of events is still uncertain (foresight) with situations when it was already certain whether negative side-effects did or did not occur (hindsight). Results showed a hindsight effect for moral judgments, as well as for probability estimates of negative side-effects. As moral judgments differed under certainty and uncertainty, this raises concerns about generalizing empirical results from commonly investigated moral dilemmas, such as the “trolley” cases, in which everything is certain.