[:en]Optimisation and System Dynamics[:de]Optimierung und System Dynamics[:]

[:en]A6_approachThe main subject of investigation In the CRC 1026 „Sustainable Manufacturing“ are ways to design the transition from the presently predominant consumption-oriented economy to a sustainable economy. In the project A6, the global economy is therefore considered as a complex system of interconnected components.

Such a system is accessible to mathematical modelling. Based on dynamic simulations of the model its future development can be investigated. The model contains additional control functions that correspond to tolls, taxes, duties or subsidies in the real world. Methods of mathematical optimisation are used to find an ideal way to control the system, where „ideal“ is measured by an objective function that takes aspects of sustainability into account.

The work in the first funding period has focused on the creation of a tool that can be used by political and economical decision-makers to rethink the consequences of their actions (or inactions) and support them to take the necessary actions. At the core of this tool is a a software for providing solutions to the aforementioned optimisation problems, together with a quality indicator for that solution. By implementing new algorithmic ideas tailored towards these types of problems, we are now able to conduct automated reachability analyses for small and medium sized problems, and quickly find local optima. Furthermore, we were able to significantly improve the bounds on the difference between those local and the globally optimal solution.

Learn more about challenges, approach and results of project A6 in this Powerpoint presentation[:de]A6_approachIm Sonderforschungsbereich 1026 wird untersucht, wie der Übergang von der heute vorherrschenden, verbrauchsorientierten Wirtschaftsform zu einer nachhaltigen Wirtschaftsform gestaltet werden kann. Dazu wird im Teilprojekt A6 die Weltwirtschaft als komplexes System von sich gegenseitig beeinflussenden Komponenten aufgefasst. Dieses System kann durch mathematische Modelle beschrieben werden, anhand derer eine dynamische Simulation und damit eine Aussage über wahrscheinliches zukünftiges Verhalten unterschiedlicher Akteure möglich wird.
Die Modelle können zusätzliche Einstellgrößen enthalten, welche beispielsweise Zöllen, Abgaben, Steuern oder Subventionen entsprechen. Um aus der Vielzahl der Einstellmöglichkeiten die bestmöglichen Kombinationen in Bezug auf festgelegte Nachhaltigkeitskriterien zu finden, nutzen wir Methoden der mathematischen Optimierung. Wir entwickeln somit ein Werkzeug, welches von politischen und wirtschaftlichen Entscheidungsträgern genutzt werden kann, um sich die Konsequenzen ihres Handeln (oder des Unterlassens von Handlungen) vor Augen zu führen und evtl. notwendige Strategieanpassungen vorzunehmen.

Mehr zu Herausforderungen, Ansätzen und Ergebnissen von Projekt A6 finden Sie in dieser Powerpoint-Präsentation (englisch)[:]