Automation ist heute in allen Lebensbereichen zu finden. Die „zuverlässige“ Automation soll den „unzuverlässigen“ Menschen (Benutzer/Operateur) entlasten, kompensieren, teilweise sogar ersetzen. Eine Automation kann jedoch Fehler machen, wurde sie doch von „unzuverlässigen“ Menschen (Entwicklern) entwickelt. Deshalb verfolgte das Projekt ATEO einen in der Forschung bisher nur theoretisch betrachteten Ansatz zur Optimierung der Funktionallokation zwischen Mensch und Maschine. Hierbei handelt es sich um die Optimierung der Arbeitsteilung zwischen Operateuren und Entwicklern von komplexen, dynamischen, technischen Systemen inklusive Automationen. Diese Dissertation beschäftigt sich mit den Leistungsdeterminanten dieser Entwickler. Die bisher in der Literatur beschriebenen Befunde zu diesen Leistungsdeterminanten wurden zu einem deskriptiven „Modell der Leistungsdeterminanten von Entwicklern“ zusammengetragen. Anschließend wurde die potentielle Leistungsdeterminante „Informationsverfügbarkeit“ unter Einsatz von 90 professionellen Entwicklern experimentell beleuchtet. Zur Erfassung der abhängigen Variable „Güte der Automatikkonzepte“ wurde ein Bewertungsinstrument entwickelt. Zudem wurde die Komplexität der verwendeten Versuchsumgebung „Socially Augmented Microworld“ experimentell erhöht, damit für professionelle Entwickler die Konzeption von Automatiken nicht zu leicht ist. Zusätzlich wurde eine Automatiksoftware zur Implementierung und Konfiguration der von den Entwicklern konzipierten Automatiken entwickelt. Durch die Untersuchung konnte gezeigt werden, dass die Kontrollvariablen „Erfahrungsindex“, „Witzanzahl“ und „Leistungsmotiv HE“ einen höheren Einfluss auf die Güte des Konzeptions¬ergebnisses haben als die systematisch variierte „Informationsverfügbarkeit“. Erst durch Eliminierung der Wirkung dieser Kontrollvariablen konnte ein signifikanter Einfluss der zur Verfügung gestellten Informationen auf die Güte der Automatikkonzepte nachgewiesen werden. / Automation is currently to be found in all aspects of life. “Reliable” automation is believed to take the pressure off, to compensate, or even displace the “unreliable” human (user/operator). However, as a consequence of being developed by “unreliable” humans (developers) automations can also be susceptible to error. The Project ATEO (division of work between developers and operators) pursues an, so far in researches only theoretical considered, approach to optimize the function allocation between human and machine. It is about an optimization of the division of responsibilities between operators and developers of complex, dynamic, technical systems including automations. This thesis concerns the performance determinants of these developers. Literature regarding the previous findings of performance determinants research were gathered into a descriptive "model of developers'' performance determinants". Subsequently, the potential performance determinant "information availability" was examined experimentally by using 90 professional developers. To capture the dependent variable "quality of automation concepts" an assessment tool was developed. Moreover, the complexity of the used test environment "Socially Augmented Microworld" was experimentally heightened to ensure that for these developers the conception of automatic functions was not too easy. Also, an automations software was designed to enable the implementation and configuration of the developer-created automations. The results of the experiment with the professional developers showed that the control variables “experience index”, “number of jokes” and “achievement motive hope of success” had a higher influence on the quality of the design result as the systematically varied "information availability". Only by eliminating the effect of these control variables a significant influence of the performance determinant “information availability” on the quality of automation conceptions was attested.

Die Doktorarbeit untersucht, wie sich Mensch-Umwelt-Interaktionen am Beispiel von Abholzung und Landnutzungsänderungen im Amazonas analysieren und modellieren lassen. Die Abholzung tropischer Wälder bedroht die Stabilität artenreicher Ökosysteme, lokaler Wettergeschehen und des globalen Klimas. Drei Hauptteile erforschen das Thema mit Konzepten der theoretischen Physik und Netzwerktheorie. Der erste Teil gibt einen kritischen Überblick über Modellansätze, die Entscheidungen und menschliches Verhalten beschreiben. Agentenbasierte Netzwerkmodelle ergeben sich als vielversprechender Ansatz um sozial-ökologische Systeme zu modellieren. Der zweite Teil identifiziert Muster in satellitengestützten Landbedeckungsdaten im brasilianischen Amazonas. Basierend auf der Theorie der Markov-Ketten werden Übergangsraten zwischen verschiedenen Typen von Landbedeckung berechnet und Übergangsmatrizen für Teilgebiete mit Clusteralgorithmen verglichen. Angrenzende Teilgebiete weisen ähnliche Übergänge auf. Die identifizierten Cluster decken sich mit Erkenntnissen aus Feldstudien. Auf Grundlage der geschätzten Übergangsrate ergeben sich Projektionen für die Entwicklung der Landbedeckungsanteile. Der dritte Teil entwickelt ein agentenbasiertes Modell um zu untersuchen, unter welchen Bedingungen die Intensivierung der Viehhaltung im Amazonas die Abholzung reduzieren kann. Das Modell kombiniert ökologische, ökonomische und soziale Prozesse und modelliert Landnutzungsstrategien mit Heuristiken. Die Modellanalyse zeigt, dass eine Intensivierung die Abholzung nur dann verringert, wenn der lokale Viehmarkt saturiert. Unter anderen ökonomischen Bedingungen kann Intensivierung die Abholzung erhöhen. Die Arbeit demonstriert, dass eine Kombination von Methoden aus der Theorie komplexer Systeme mit sozialwissenschaftlichen Theorien zu einem besseren Verständnis der emergenten Dynamik sozial-ökologischer Systeme führen kann – eine Grundvoraussetzung, um solche Systeme nachhaltig zu bewirtschaften. / This thesis investigates how to model and analyze human-nature interactions using the example of deforestation and land-use change in the Brazilian Amazon. Deforestation of tropical forests threatens the stability of species-rich ecosystems, local weather patterns, and global climate. The three main parts of the thesis study different aspects of this topic using concepts from theoretical physics and network theory. The first part reviews modeling approaches to human decision making and behavior. From the review, networked agent-based models emerge as promising tools to capture the dynamics of social-ecological systems such as the land system. The second part of the thesis combines Markov-chain and cluster analyses to detect patterns in satellite-derived land-cover maps of the Brazilian Amazon. I compute transition rates between different land-cover types and apply clustering algorithms to find spatial patterns. The analysis shows that neighboring subregions undergo similar transitions and identifies clusters corresponding to findings from field surveys. Markov-chain models, parameterized with the transition rates, are used to compute land-cover projections. In the third part, I develop an agent-based model to investigate under which conditions the intensification of cattle ranching can reduce deforestation in the Amazon. The model captures stylized environmental, economic, as well as social processes, and uses heuristic decision theory to represent different land management strategies. A detailed analysis reveals that fast intensification can only lower deforestation rates if local cattle markets saturate. Under other economic conditions intensification may increase deforestation. The contributions of this thesis demonstrate that combining modeling tools from complexity science with social-science theories allow better understanding the emergent dynamics of social-ecological systems, which is a prerequisite for their sustainable management.

Eine Untersuchung über den Zusammenhang zwischen sozialer Lage und dem Gesundheitsstatus bei Kindern und Jugendlichen.

People are not always rational, rely on heuristics and are influenced by situational factors being conducive to biased decisions. Hence, the decision outcome cannot be explained by consumers’ preferences exclusively. This offers opportunities to service managers to steer the decision outcome into a desirable direction by a beneficial design of situational factors. In contrast to the discussed opportunities, situational factors can also become a pitfall for researchers and managers. I show that situational factors may compromise the validity of research results based on self reports in a service context, because the reported scores of research participants may be biased. Three perspectives related to service management are distinguished in this thesis: First, the customer independently of the service provider; second, the interaction of customer and service provider; third, the service provider independently of the customer. From the perspective of the customer, I investigate the impact of different defaults in a customization process on the decision outcome of different types of customers. From the perspective of the customer and service provider interaction, I point out a new solution to overcome a dilemma related to service productivity. Finally, from the perspective of the service provider, the possible contamination of service related constructs by socially desirable responding is examined.

Kollektives Handeln ist erforderlich um nachhaltige Entwicklungspfade in gekoppelten sozial-ökologischen Systemen zu erschließen, fernab von gefährlichen Kippelementen. Ohne anderen Modellierungsprinzipien ihren Nutzen abzuerkennen, schlägt diese Dissertation die Agent-Umwelt Schnittstelle als die mathematische Grundlage für das Modellieren sozial-ökologischer Systeme vor. Zuerst erweitert diese Arbeit eine Methode aus der Literatur der statistischen Physik über Lerndynamiken, um einen deterministischen Grenzübergang von etablierten Verstärkungslernalgorithmen aus der Forschung zu künstlicher Intelligenz herzuleiten. Die resultierenden Lerndynamiken zeigen eine große Bandbreite verschiedener dynamischer Regime wie z.B. Fixpunkte, Grenzzyklen oder deterministisches Chaos. Zweitens werden die hergeleiteten Lerngleichungen auf eine neu eingeführte Umwelt, das Ökologisches Öffentliches Gut, angewendet,. Sie modelliert ein gekoppeltes sozial-ökologisches Dilemma und erweitert damit etablierte soziale Dilemmaspiele um ein ökologisches Kippelement. Bekannte theoretische und empirische Ergebnisse werden reproduziert und neuartige, qualitativ verschiedene Parameterregime aufgezeigt, darunter eines, in dem diese belohnungsoptimierenden Lern-Agenten es vorziehen, gemeinsam unter einem Kollaps der Umwelt zu leiden, als in einer florierenden Umwelt zu kooperieren. Drittens stellt diese Arbeit das Optimierungsparadigma der Lern-Agenten in Frage. Die drei Entscheidungsparadimen ökonomischen Optimierung, Nachhaltigkeit und Sicherheit werden systematisch miteinander verglichen, während sie auf das Management eines umweltlichen Kippelements angewendet werden. Es wird gezeigt, dass kein Paradigma garantiert, Anforderungen anderer Paradigmen zu erfüllen, sowie dass das Fehlen eines Meisterparadigmas von besonderer Bedeutung für das Klimasystem ist, da dieses sich am Rand zwischen Parameterbereichen befinden kann, wo ökonomische Optimierung weder nachhaltig noch sicher wird. / Collective action is required to enter sustainable development pathways in coupled social-ecological systems, safely away from dangerous tipping elements. Without denying the usefulness of other model design principles, this thesis proposes the agent-environment interface as the mathematical foundation for the design of social-ecological system models. First, this work refines techniques from the statistical physics literature on learning dynamics to derive a deterministic limit of established reinforcement learning algorithms from artificial intelligence research. Illustrations of the resulting learning dynamics reveal a wide range of different dynamical regimes, such as fixed points, periodic orbits and deterministic chaos. Second, the derived multi-state learning equations are applied to a newly introduced environment, the Ecological Public Good. It models a coupled social-ecological dilemma, extending established repeated social dilemma games by an ecological tipping element. Known theoretical and empirical results are reproduced and novel qualitatively different parameter regimes are discovered, including one in which these reward-optimizing agents prefer to collectively suffer in environmental collapse rather than cooperating in a prosperous environment. Third, this thesis challenges the reward optimizing paradigm of the learning equations. It presents a novel formal comparison of the three decision paradigms of economic optimization, sustainability and safety for the governance of an environmental tipping element. It is shown that no paradigm guarantees fulfilling requirements imposed by another paradigm. Further, the absence of a master paradigm is shown to be of special relevance for governing the climate system, since the latter may reside at the edge between parameter regimes where economic welfare optimization becomes neither sustainable nor safe.

People are not always rational, rely on heuristics and are influenced by situational factors being conducive to biased decisions. Hence, the decision outcome cannot be explained by consumers’ preferences exclusively. This offers opportunities to service managers to steer the decision outcome into a desirable direction by a beneficial design of situational factors. In contrast to the discussed opportunities, situational factors can also become a pitfall for researchers and managers. I show that situational factors may compromise the validity of research results based on self reports in a service context, because the reported scores of research participants may be biased. Three perspectives related to service management are distinguished in this thesis: First, the customer independently of the service provider; second, the interaction of customer and service provider; third, the service provider independently of the customer. From the perspective of the customer, I investigate the impact of different defaults in a customization process on the decision outcome of different types of customers. From the perspective of the customer and service provider interaction, I point out a new solution to overcome a dilemma related to service productivity. Finally, from the perspective of the service provider, the possible contamination of service related constructs by socially desirable responding is examined.

Eine Untersuchung über den Zusammenhang zwischen sozialer Lage und dem Gesundheitsstatus bei Kindern und Jugendlichen.

The conflict between the protected area and local people is a major challenge for conservation in developing countries. The conventional top-down approach has failed mainly due to the exclusion of local people in conservation. A new management approach that promotes local participation and reduces conflicts is necessary to achieve both conservation and development objectives. Using the case of Natma Taung National Park (NTNP) in Myanmar, this study investigates the relationship between the protected area and local indigenous people living in and around the park. The social-ecological coevolution model is applied to explore the inter-linkages between the protected area and local people. The empirical analyses focus on three main thematic areas: local land tenure system, livelihood dependency on forest resources, and traditional ecological knowledge (TEK) of local people. The comparative study design is used to analyse similarities and differences among the three indigenous communities living inside, bordering, and outside the national park. Based on this information, four management scenarios are developed and evaluated by using multi-criteria decision analysis.

Die politische Öffnung der Welt, die Deregulierung der Märkte sowie die informationstechnischen Möglichkeiten zur Restrukturierung von Unternehmungen werden begleitet von einer zunehmenden Verbreitung entstandardisierter Beschäftigungsverhältnisse und dem Rückgang klassischer Erwerbsbiographien (vgl. Weber 2005). Sie bilden den Nährboden für die Entstehung flexibler Modelle nicht-klassischer Organisations- und Arbeitsformen. Ein Beispiel hierfür ist die zunehmende Freisetzung hoch qualifizierter freiberuflicher Wissensarbeiter, die in Branchen wie IT- und Management-Beratung oder Personal- und Organisationsentwicklung tätig sind und sich in selbstorganisierten Netzwerken zusammenschließen. Eine bessere Außendarstellung und günstigere Bedingungen zur Auftragsakquise einerseits, sowie die Möglichkeit zur Bearbeitung komplexer kurzfristig personalintensiver Projekte, zu Fortbildungen, zu beruflichem und persönlichem Austausch andererseits, sind häufig genannte Vorteile, die ein Zusammenschluss im Netzwerk bieten kann.

Purpose This paper aims to propose and apply a novel risk-based approach to explore whether socio-political theories explain the level of corporate environmental disclosures given inconclusive evidence on the relation between environmental disclosure and environmental performance. Design/methodology/approach Based on content analysis of corporate risk reporting, the paper develops measures of environmental risk to proxy for a firm’s exposure to public pressure in regard to environmental concerns that should be positively associated with the level of corporate environmental disclosures according to socio-political theories. Multiple regressions are used to test the predictions of socio-political theories for US Standards and Poor’s 500 constituents from polluting sectors. Findings The level of environmental disclosures is found to be positively associated with a firm’s environmental risk while unrelated to its environmental performance. The findings suggest that firms tend to provide higher levels of environmental disclosures in response to greater exposure to public pressure as depicted by broad environmental indicators. The results are robust to alternative measures of environmental disclosures, environmental risk and environmental performance, alternative specifications of the economic model and additional sensitivity checks. Research limitations/implications This study is limited to US firms in polluting sectors. The risk-based approach proposed may not be appropriate to cover sectors where corporate risk reporting is less likely to address environmental risk, but it could potentially be adopted in other countries with advanced risk reporting regulation or practice. Practical implications Findings are important to understand a firm’s incentives to disclose environmental information. Cross-sectional differences found in environmental disclosures, risk and performance, highlight the importance of considering industry affiliation when analyzing environmental data. Originality/value This paper is the first to use firm-level environmental risk variables to explain the level of corporate environmental disclosures. The risk-based approach taken suggests opportunities for research at the multi-country level and in countries where corporate environmental performance data are not publicly available.