Simulation and gaming in construction business : design of a module-oriented modeling approach based on system dynamics and its prototypical implementation in research and education

Karl, Christian K. LSF

The development and application of simulations with the purpose to explore systems and their innate, partly dynamic structures has established itself, among others, in the areas of natural sciences, business studies and political sciences. This similarly applies to business games used in the field of further education to support understanding of complex relationships, especially in business studies. Both always have a model in common which serves as starting point for the development. Hence, the aim of this research project is the development and practical testing of a module-oriented modeling approach, which can be used both in the simulation of multi-causal and dynamic relationships on different levels of the construction industry and in educational games employed in academic and further education. Out of this primary aim, numerous research contributions emerged in the field of modeling, simulation and educational games. The successful conceptual design of a module-oriented development framework for domain specific system-dynamic libraries (SDL approach) demonstrates that it is quite reasonable and possible to connect the development of simulations and business games. Thereby, knowledge synergies are created which enable the interdisciplinary development of simulations and business games. Compared to other fields, significantly less implementations of simulations or business games exist in the construction industry. Therefore, the approach introduced here can provide a valuable contribution to promote further developments, e.g. the explanation of the risk situation of a company, the identification and evaluation of project risks, endangered operational procedures on various functional levels or to improve the understanding of the decision making process in detail.

Die Entwicklung und Anwendung von Simulationen mit dem Ziel, Systeme mit ihren teils dynamischen Strukturen zu erforschen hat sich unter anderem in den Bereichen Naturwissenschaften, Betriebswirtschaftslehre und Politikwissenschaften etabliert. Ähnliches gilt für Planspiele, welche auf dem Gebiet der Weiterbildung, vor allem in in der Betriebswirtschaftslehre, zum Verständnis komplexer Zusammenhänge beitragen. Beiden gemein ist immer ein Modell, welches als Ausgangspunkt für die Entwicklung dient. Daher hat dieses Forschungsprojekt die Entwicklung und praktische Erprobung eines modulorientierten Modellierungsansatzes zum Ziel, welcher sowohl in der Simulation von multikausalen und dynamischen Beziehungen auf verschiedenen Ebenen der Bauwirtschaft als auch in Planspielen in der akademischen Aus- und Weiterbildung verwendet werden kann. Neben diesem vorrangigen Ziel entstanden weitere zahlreiche Forschungsbeiträge auf den Gebieten Modellierung, Simulation und Planspiel. Die erfolgreiche Konzeption eines modulorientierten Entwicklungsrahmens für domänenspezifische system-dynamische Bausteinbibliotheken (SDL-Ansatz) zeigt, dass es durchaus sinnvoll und möglich ist, die Entwicklung von Simulationen und Planspielen zu verbinden. Dabei werden Synergien geschaffen, welche die interdisziplinäre Entwicklung von Simulationen und Planspielen ermöglichen. Im Vergleich zu anderen Bereichen existieren in der Bauindustrie deutlich weniger Implementierungen von Simulationen oder Planspielen. Daher kann der hier vorgestellte Ansatz einen wertvollen Beitrag liefern, um die weitere Entwicklung zu fördern. Zum Beispiel bei der Erklärung der Risikolage eines Unternehmens, der Identifikation und Bewertung von Projektrisiken oder gefährdeter Betriebsabläufe auf verschiedenen Funktionsebenen oder auch um das Verständnis für Entscheidungsprozesse im Detail zu verbessern.

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Karl, Christian K.: Simulation and gaming in construction business. design of a module-oriented modeling approach based on system dynamics and its prototypical implementation in research and education. 2015.

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