Mit Algorithmen auf der Suche nach der bestmöglichen Entscheidung

Marc Goerigk ist 39 Jahre alt und in seinem Fachgebiet längst etabliert. Wie sehr, zeigt das jüngste Ranking des Wirtschaftsmagazins „WirtschaftsWoche“, das alle zwei Jahre die forschungsstärksten BWL-Professorinnen und Professoren unter 40 Jahren kürt. Der Passauer Wissenschaftler hat es im aktuellen Ranking auf Platz eins geschafft – von mehr als 3000 Autorinnen und Autoren aus dem deutschsprachigen Raum. Bewertet werden Anzahl und Qualität der Publikationen, die er bislang verfasst hat. Prof. Dr. Goerigks Publikationsliste umfasst seit 2010 166 Einträge, darunter auch ein Buch, das ihm besonders am Herzen liegt: Es handelt sich um eine Einführung in sein Forschungsgebiet, die Methoden der robusten kombinatorischen Optimierung.

Darin geht es um die Lösung abstrakter und komplexer mathematischer Probleme. Die Methodik lässt sich auf ein breites Spektrum von Anwendungsfällen einsetzen, so etwa auf die Verkehrsoptimierung, aber auch auf Fragen der Planung oder der Lagerhaltung in Unternehmen. Inzwischen geht seine Forschung weg vom konkreten Anwendungsfall hin zu den Strukturen, die hinter den zu lösenden Problemen stehen.

Schönheit im Abstrakten

„Ich finde das Abstrakte viel schöner als das Konkrete“, sagt Goerigk. Denn das Konkrete schränke ihn zu sehr ein: „Wenn man sich am Spezifischen festhängt, dann rücken die Details in den Vordergrund.“ Die könnten von Problem zu Problem sehr unterschiedlich sein. „Ich finde es viel eleganter, die Strukturen zu finden, die in jedem Problem eines bestimmten Typs vorhanden sind.“

Sein Lieblingsproblem beginnt mit dem Spiel mit dem Koffer. „Ich packe meinen Koffer und nehme mit …“ – beispielsweise eine Auswahl von fünf aus zehn Dingen. Jedes Ding habe dabei seinen jeweiligen Wert. „Wenn ich den Wert kenne, ist das Spiel banal. Schwieriger wird es, wenn die Werte nicht bekannt sind.“ Es handele sich dabei um ein kombinatorisches Problem, bei dem es – je nach Größe der Auswahl – schon exponentielle Möglichkeiten gebe. „Ab einer bestimmten Größe ist es so abstrakt, dass es nichts Konkretes mehr hat.“ Die Schwierigkeit liege nicht in dem zugrunde liegenden Optimierungsproblem, sondern resultiere aus der Unsicherheit heraus. „Das ist Unsicherheit, wie man sie in ihrer reinsten Form studieren kann.“ In der Mathematik ist das Problem als selection problem, Auswahlproblem, bekannt. Darauf beziehe er sich in vielen seiner Publikationen.

Das Verständnis zu schärfen für Probleme der robusten kombinatorischen Optimierung hilft ihm wiederum dabei, diese Methoden mit den richtigen datengesteuerten algorithmischen Ansätzen zu verknüpfen. Und hier kommt der zweite Teil im Namen seines Lehrstuhls ins Spiel, den der Freistaat Bayern im Rahmen der Hightech Agenda geschaffen hat: die Datenwissenschaft.

Zurück zum eingangs erwähnten Wegebeispiel. Wenn man historische Messungen zum Verkehr zur Verfügung hat, also weiß, wie der Verkehr an jedem Tag, zu jeder Stunde gewesen ist, dann lassen sich diese Messungen für mögliche Szenarien berücksichtigen. Allerdings sind womöglich nicht alle Daten geeignet, da es vielleicht Extremszenarien gab, an denen der gesamte Verkehr auf der Strecke zusammenbrach, die aber nicht in der Datengrundlage berücksichtigt werden sollten. Prof. Dr. Goerigk modelliert dann aus den vorhandenen Daten eine passende Kernmenge an Unsicherheiten, gegen die man sich bei der Routenplanung absichern möchte. Das wiederum hat auch Einfluss, welcher Algorithmus passt, um die bestmögliche Strecke zu berechnen.

Über die Mathematik zur BWL

Über Umwege ist der Berliner Goerigk nach Passau gekommen, wie auch zum Fach Betriebswirtschaftslehre: Zunächst studierte er an der Universität Göttingen Mathematik und promovierte in der angewandten Mathematik. An der TU Kaiserslautern entwickelte er Optimierungen für Evakuierungspläne. Zu den Wirtschaftswissenschaften wechselte er, als er nach Großbritannien an die University of Lancaster ging. Da war sein Bereich an der Management School angesiedelt. Seither ist er der BWL treu, auch als ihn die Universität Siegen als Professor nach Deutschland zurückholte.  Der Übergang zwischen BWL und Mathematik sei in seinem Gebiet fließend, sagt er. Denn seine Suche nach den bestmöglichen Entscheidungen sei ja auch zentral für viele Prozesse in Unternehmen.

An der Universität Passau ist Prof. Dr. Goerigk in einem forschungsstarken Umfeld beheimatet. Auch die Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät der Universität Passau schafft es im aktuellen Ranking der „WirtschaftsWoche“ unter die 25 Spitzenuniversitäten im Fach BWL in Deutschland, Österreich und der Schweiz. „Ich bin sehr glücklich, hier in Passau eine neue Heimat gefunden zu haben“, sagt Prof. Dr. Goerigk. „Passau ist ein wundervoller Forschungs- und Studienort.“ Und er hoffe, dass der Erfolg im Ranking Passau noch etwas präsenter auf der Karte auch für andere mache.