Richard Lackes, Dagmar Mack Innovatives Personalmanagement ...

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424 Lackes, Mack: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) Richard Lackes, Dagmar Mack * Innovatives Personalmanagement? Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung ** Eine fundierte Personalbeurteilung als Grundlage einer effizienten Personalauswahl gewinnt zunehmend an Bedeutung. Dabei wird gemeinhin anerkannt, daß das Persönlichkeitsprofil eines Bewerbers von besonderer Bedeutung ist. Der vorliegende Artikel zeigt, wie Neuronale Netze zur Eignungsbeurteilung eingesetzt werden können, und dokumentiert die Vorteile, die sich im Vergleich zu anderen Verfahren ergeben. Daneben werden Bedingungen formuliert, die für den Einsatz Neuronaler Netze im Rahmen eines integrierten Personalinformationssystems notwendig sind. Well-founded employee assessment has increasingly gained as the basis of efficient employee selection. It i, generally accepted that the personality profiling of the candidates is of particular importance here. The present article shows how Neural Nets can be used for assessing the suitability of candidates and documents its advantages over other methods. For the appropriate practical use of Neural Nets some conditions have to be fulfilled. These are also described in the article. ______________________________________________________________________ * Prof. Dr. Richard Lackes ist Inhaber des Lehrstuhls für Wirtschaftsinformatik der Universität Dortmund. Hauptarbeitsgebiete: Betriebliches Informationsmanagement, Anwendung intelligenter Methoden für betriebliche Planungsprobleme. Dipl.-Wirtschaftsing. Dagmar Mack ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik. Arbeitsgebiete: Anwendung und Entwicklung von Methoden der Künstlichen Intelligenz für betriebliche Planungsprobleme und für das Data Mining sowie Electronic Commerce. Kontakt: Universität Dortmund, Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, Prof. Dr. Richard Lackes, 44221 Dortmund, Tel.: (0231) 755-3157, WWW: http://www.wiso.uni-dortmund.de/LSFG/WI/ ** Artikel eingegangen: 14.5.98 / revidierte Fassung eingegangen und akzeptiert: 7.10.98. Anmerkung der Redaktion: Der Beitrag wurde von den Gutachtern kontrovers diskutiert. Wir laden deshalb die Leser ausdrücklich ein, zum Ertrag des vorgeschlagenen Instruments für die Eignungsbeurteilung Stellung zu nehmen.

424 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

<strong>Richard</strong> <strong>Lackes</strong>, <strong>Dagmar</strong> <strong>Mack</strong> *<br />

<strong>Innovatives</strong> <strong>Personalmanagement</strong>?<br />

Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes Neuronaler Netze als<br />

Instrument zur Eignungsbeurteilung **<br />

Eine fundierte Personalbeurteilung als Grundlage einer effizienten Personalauswahl<br />

gewinnt zunehmend an Bedeutung. Dabei wird gemeinhin anerkannt, daß das<br />

Persönlichkeitsprofil eines Bewerbers von besonderer Bedeutung ist. Der vorliegende<br />

Artikel zeigt, wie Neuronale Netze zur Eignungsbeurteilung eingesetzt werden können,<br />

und dokumentiert die Vorteile, die sich im Vergleich zu anderen Verfahren ergeben.<br />

Daneben werden Bedingungen formuliert, die für den Einsatz Neuronaler Netze im<br />

Rahmen eines integrierten Personalinformationssystems notwendig sind.<br />

Well-founded employee assessment has increasingly gained as the basis of<br />

efficient employee selection. It i, generally accepted that the personality profiling of the<br />

candidates is of particular importance here. The present article shows how Neural Nets<br />

can be used for assessing the suitability of candidates and documents its advantages<br />

over other methods. For the appropriate practical use of Neural Nets some conditions<br />

have to be fulfilled. These are also described in the article.<br />

______________________________________________________________________<br />

* Prof. Dr. <strong>Richard</strong> <strong>Lackes</strong> ist Inhaber des Lehrstuhls für Wirtschaftsinformatik der Universität<br />

Dortmund. Hauptarbeitsgebiete: Betriebliches Informationsmanagement, Anwendung intelligenter<br />

Methoden für betriebliche Planungsprobleme.<br />

Dipl.-Wirtschaftsing. <strong>Dagmar</strong> <strong>Mack</strong> ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für<br />

Wirtschaftsinformatik. Arbeitsgebiete: Anwendung und Entwicklung von Methoden der<br />

Künstlichen Intelligenz für betriebliche Planungsprobleme und für das Data Mining sowie<br />

Electronic Commerce.<br />

Kontakt:<br />

Universität Dortmund, Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, Prof. Dr. <strong>Richard</strong> <strong>Lackes</strong>, 44221<br />

Dortmund, Tel.: (0231) 755-3157, WWW: http://www.wiso.uni-dortmund.de/LSFG/WI/<br />

** Artikel eingegangen: 14.5.98 / revidierte Fassung eingegangen und akzeptiert: 7.10.98.<br />

Anmerkung der Redaktion: Der Beitrag wurde von den Gutachtern kontrovers diskutiert.<br />

Wir laden deshalb die Leser ausdrücklich ein, zum Ertrag des vorgeschlagenen Instruments<br />

für die Eignungsbeurteilung Stellung zu nehmen.


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 425<br />

1. Problemstellung und Motivation<br />

Aufgrund der in vielen Unternehmungen durchgeführten Konzentrations- und Rationalisierungsmaßnahmen<br />

ist die Bedeutung des Mitarbeiters (des Faktors ‘Arbeit’) für<br />

den nachhaltigen Unternehmenserfolg deutlich gestiegen. Dies zeigt sich auch an der<br />

wachsenden Bedeutung von Personalinformationssystemen und des Personalcontrollings,<br />

das die Schnittstelle des <strong>Personalmanagement</strong>s zu den übrigen Teilen der Unternehmensplanung<br />

verbessern und personalpolitische Entscheidungen koordinieren soll.<br />

Greife und Langemeyer konstatieren, daß das Personalcontrolling heute „generell als<br />

zentrale Herausforderung für zukunftsgerichtetes <strong>Personalmanagement</strong> angesehen wird“<br />

(vgl. Greife/Langemeyer 1997, S. 521). Als unabdingbare Basis hierfür gelten Personalinformationssysteme,<br />

die die relevanten Controllinginformationen zur Verfügung stellen<br />

sollen. Daran wird deutlich, daß das Personalwesen und ein effizientes <strong>Personalmanagement</strong><br />

als strategischer Erfolgsfaktor an Gewicht gewinnen (vgl. zum Entwicklungsstand<br />

von Personalinformationssystemen bspw. Bader 1996).<br />

Die im <strong>Personalmanagement</strong> zu treffenden mittelfristigen Kapazitätsentscheidungen<br />

bezüglich des Produktionsfaktors ‘Arbeit’ wie Einstellung, Entlassung und Versetzung<br />

von Mitarbeitern sind wegen der gesetzlichen Rahmenbedingungen (siehe Scholz<br />

1995, S. 60ff) und der überwiegend schlanken Unternehmensstrukturen häufig von erheblicher<br />

Tragweite (zur Frage der Personalauswahl bei Lean Production siehe Niebergall/Schulz<br />

1996). Sie determinieren die kurz- und mittelfristigen Kostenhöhe und<br />

-struktur (z.B. Erhöhung des Fixkostenanteils) auf der einen und die Leistungsfähigkeit,<br />

-bereitschaft und damit die Nutzenwirkungen von Organisationseinheiten auf der anderen<br />

Seite (vgl. Veil 1995). Entscheidungen zur Personalkapazität und zum Personaleinsatz<br />

bedingen daher einer adäquaten Unterstützung durch Managementinstrumente.<br />

Ein solches Instrument sind die Verfahren der Personalbeurteilung, die versuchen,<br />

eine systematische Einstufung (Beurteilung) von Mitarbeitern bzw. potentiellen Mitarbeitern<br />

im Hinblick auf ihre Eignung für bestimmte Tätigkeiten vorzunehmen. Dem Ergebnis<br />

dieser Methoden zur Eignungsbeurteilung kommt daher eine für die mittelfristigen<br />

Personalentscheidungen zur externen und internen Personalbedarfsdeckung präjudizierende<br />

Wirkung zu.<br />

Genau betrachtet handelt es sich bei der Personalbeurteilung um ein Klassifikationsproblem,<br />

wobei der Klassifikationsgegenstand die Eignung des (potentiellen neuen)<br />

Mitarbeiters zur Bewältigung einer Tätigkeit darstellt. Das heißt, es soll eine Einstufung<br />

des Mitarbeiters hinsichtlich seiner Eignung, eine bestimmte Tätigkeit auszuüben,<br />

vorgenommen werden. In der Eignungsdiagnostik unterscheidet man die „Plazierung“<br />

und die „Klassifikation“. Bei der Plazierung wird ein einziger Eignungswert gesucht,<br />

d.h., es wird eine Punktprognose durchgeführt, wohingegen bei der Klassifikation eine<br />

Zuordnung eines (potentiellen) Mitarbeiters zu einer vordefinierten Eignungsklasse<br />

vorgenommen werden soll (vgl. Hollmann 1991, S. 3). Aus der Künstlichen Intelligenz<br />

sind Verfahren bekannt, die in der Lage sind, solche Prognose- und Klassifikationsprobleme<br />

zu lösen. Eines dieser Verfahren sind Künstliche Neuronale Netze. Diese haben<br />

sich bereits in anderen Bereichen der Personalplanung, z.B. der Personalbedarfsplanung,<br />

bewährt (vgl. z.B. Faißt 1993).


426 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

Darum liegt die Frage nahe, ob mit solchen lernfähigen Künstlichen Neuronalen<br />

Netzen, die in ein betriebliches Personalinformationssystem integriert sein sollten, auch<br />

in der Personalbeurteilung gute Ergebnisse erzielbar wären und ob sich dabei Vorteile<br />

gegenüber klassischen Verfahren ausmachen lassen.<br />

Aufgrund der dargestellten Bedeutung von Personalbeurteilungsverfahren und der<br />

Potentiale, die Neuronalen Netzen generell bei der Bewältigung von Prognose- und<br />

Klassifikationsaufgaben zugeschrieben werden, hat der Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik<br />

der Universität Dortmund ein Forschungsprojekt zum Einsatz Künstlicher Neuronaler<br />

Netze für Eignungsprognosen durchgeführt. Es wurde untersucht,<br />

1. ob Künstliche Neuronale Netze in der Lage sind, Personalentscheidungen durch die<br />

Ermittlung von Eignungskennziffern zu unterstützen,<br />

2. wie solche Netze aufgebaut sein und genutzt werden sollten und<br />

3. wie sie sich von klassischen Instrumenten wie der Profilvergleichsmethode unterscheiden.<br />

2. Verfahren zur Eignungsbeurteilung<br />

Die Verfahren zur Eignungsbeurteilung (Personalbeurteilung) von Mitarbeitern<br />

werden traditionell in summarische und analytische Methoden mit oder ohne Quantifizierung<br />

unterteilt (siehe Abb. 1, ausführlich in Meiritz 1984, S. 62ff).<br />

Die dabei verwendeten Beurteilungskriterien lassen sich in vier Gruppen unterscheiden<br />

(vgl. Kappel/Heer 1997, S. 255, dort allerdings als Schlüsselkompetenz bezeichnet):<br />

1. Fachliche Auswahlkriterien, die durch Ausbildung oder Erfahrung erworben sind.<br />

2. Physische bzw. physiologische Auswahlkriterien als objektivierbare Merkmale der<br />

körperlichen Natur.<br />

3. Psychologische Auswahlkriterien, die durch die Persönlichkeitsstruktur des Mitarbeiters<br />

determiniert werden.<br />

4. Sozialpsychologische Auswahlkriterien, die sich aus den wirtschaftlichen Verhältnissen,<br />

dem sozialen Umfeld und der sozialen Interaktion des Mitarbeiters mit seinem<br />

Umfeld ergeben.<br />

Im Gegensatz zu den ersten beiden Kriterien lassen sich die letzten beiden nur<br />

schwer quantifizieren. Dennoch sind sie neben sonstigen Kontextfaktoren entscheidende<br />

Faktoren für den Erfolg eines (zukünftigen) Mitarbeiters bei der Ausübung einer Tätigkeit<br />

(vgl. Böhmel/Ritter 1996) und somit letzten Endes für den Unternehmenserfolg.<br />

Dies gilt um so mehr, als durch einen umfangreichen Stellenabbau in Unternehmen die<br />

gleiche Leistung mit einem geringeren Personalstab erzielt werden soll. Das heißt, es<br />

werden „leistungsfähige“ und „leistungswillige“ Mitarbeiter, die zudem noch die fachliche<br />

Qualifikation aufweisen, gesucht. Weitergedacht werden demnach hoch motivierte<br />

und engagierte Mitarbeiter, denen man eine höhere Leistungsfähigkeit und -bereitschaft<br />

zuschreibt, bevorzugt ausgewählt. Motivation und Engagement sind, neben anderen<br />

Faktoren wie z.B. der Teamfähigkeit, wichtige Faktoren zur Beschreibung der Persönlichkeits-<br />

und Sozialkompetenz. Insofern wird dieser Kategorie der Auswahlkriterien in<br />

Zukunft zunehmend Bedeutung zukommen.


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 427<br />

Abb. 1: Verfahren zur Eignungsbeurteilung<br />

Verfahren zur Personalbeurteilung<br />

analytisch<br />

summarisch<br />

ohne<br />

Quantifizierung<br />

mit<br />

Quantifizierung<br />

ohne<br />

Quantifizierung<br />

mit<br />

Quantifizierung<br />

einseitig zweiseitig einseitig zweiseitig<br />

einseitig<br />

zweiseitig<br />

Personaldatenanalyse<br />

Arbeitsplatzdatenanalyse<br />

Ganzheitsmethode<br />

Analytische<br />

Miitarbeiterbeurteilung<br />

Analytische<br />

Arbeitsbewertung<br />

Profilvergleichsmethode<br />

Neuronale Netze<br />

Subjektive<br />

Eignungsbeurteilung<br />

Summarische<br />

Mitarbeiterbeurteilung<br />

Summarische<br />

Arbeitsbewertung<br />

Unterstützt wird diese Aussage durch eine Studie des Instituts für Statistik und mathematische<br />

Wirtschaftstheorie der Universität Augsburg aus dem Jahre 1995, nach der<br />

über die Vergabe eines Arbeitsplatzes zu 45% aufgrund persönlicher (psychologische und<br />

sozialpsychologische Kriterien) und nur zu 37% aufgrund fachbezogener Merkmale entschieden<br />

wird (o.V. Wirtschaftswoche vom 29.06.1995, S. 61). Dies dürfte angesichts der<br />

allgemeinen Tendenz zum weiteren Stellenabbau von der Kernaussage auch heute noch in<br />

ähnlicher Weise, wenn nicht sogar mit einem noch deutlicheren Vorteil zu Gunsten der<br />

persönlichkeitsbezogenen und sozialpsychologischen Kriterien, gelten. Zu einer ähnlichen<br />

Aussage gelangt auch Niedermair (1997, S. 261f).<br />

In der betrieblichen Personalwirtschaft geht man über zu analytischen Verfahren<br />

mit Quantifizierung (Knoll/Dotzel 1996, S. 348ff). Zudem strebt man eine EDVtechnische<br />

Umsetzung der Verfahren und damit einhergehend eine Integration in bestehende<br />

Personalinformationssysteme sowie die Verwendung der Ergebnisdaten in anderen<br />

Auswertungstools an. Philippi (1997) schlägt sogar ein Personaldatawarehaus als<br />

umfassende Lösung zur Unterstützung der Aufgaben des Personalwesens, insbesondere<br />

hinsichtlich der Durchführung entsprechender Auswertungen, vor.<br />

Ein wichtiger Repräsentant analytischer, zweiseitiger Verfahren der Personalbeurteilung<br />

mit Quantifizierung ist die sogenannte Profilvergleichsmethode. Neben den in<br />

der Abbildung 2 dargestellten klassischen Methoden zur Eignungsbeurteilung werden in<br />

letzter Zeit verstärkt weitere, innovative EDV-gestützte Methoden eingesetzt. Ein solcher<br />

ist z.B. der von Heinecke (1993) im Rahmen wissensbasierter Systeme (Expertensysteme)<br />

zur Personalbeurteilung. Faißt (1993) stellt ein hierarchisches, flexibles Perso-


428 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

nalmangementsystem auf der Basis Neuronaler Netze vor. In Anbetracht der zunehmenden<br />

Bedeutung persönlichkeitsbezogener und sozialpsychologischer Kriterien im<br />

Rahmen der Personalbeurteilung ist dies durchaus nachvollziehbar, denn insbesondere<br />

die Fuzzy-Logik und Neuronale Netze können diese i.d.R. ‘weichen Kriterien’ unter<br />

Berücksichtigung nahezu beliebiger Verknüpfungen verarbeiten. 1<br />

Die von uns konzipierte und umgesetzte Neuronale-Netz-Methode setzt, wie später<br />

noch deutlich wird, im gleichen Spektrum wie die Profilvergleichsmethode an. Aus diesem<br />

Grund wollen wir an der kritischen Analyse der Profilvergleichsmethode ansetzend<br />

die Neuronale-Netz-Methode motivieren und als alternatives Verfahren konzipieren.<br />

Die vorzustellende Methode läßt sich in das Klassifikationsschema bestehender Verfahren<br />

der Personalbeurteilung wie in Abbildung 1 zu sehen einordnen.<br />

Abb. 2: Skizze der Profilvergleichsmethode<br />

z.B. Indikatoren für<br />

Sozialkompetenz<br />

Kriterium 1<br />

Kriterium 2<br />

Kriterium 3<br />

Kriterium 4<br />

Kriterium 5<br />

Kriterium 6<br />

Istprofil<br />

Differenz bei<br />

Kriterium 1<br />

Ausprägungen<br />

(hier: je 5 pro Kriterium)<br />

Differenz bei<br />

Kriterium 2<br />

Aggregation zu<br />

Gesamtdifferenz<br />

Eignungskennzahl<br />

z.B. Indikatoren für<br />

Sozialkompetenz<br />

Kriterium 1<br />

Kriterium 2<br />

Kriterium 3<br />

Kriterium 4<br />

Kriterium 5<br />

Kriterium 6<br />

Sollprofil=Referenzprofil<br />

Differenz bei<br />

Kriterium 3<br />

...<br />

Ausprägungen<br />

(hier: je 5 pro Kriterium)<br />

(Erhebung z.B. durch Fragebogen)<br />

1<br />

Insbesondere die Anwendbarkeit der Fuzzy-Logik im Rahmen des Personalwesens, vornehmlich<br />

in der Personaleinsatzplanung, wurde bereits umfassend untersucht (vgl. Meier<br />

1992 und Braun 1994). Mit dem System PEPSY (Braun 1994) liegt bereits ein einsatzfähiges<br />

System vor.


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 429<br />

3. Die Profilvergleichsmethode zur Personalbeurteilung<br />

Die Profilvergleichsmethode stellt ein Instrument der analytischen Eignungsbeurteilung<br />

mit Quantifizierung, also mit Berechnung einer spezifischen Eignungskennzahl,<br />

dar. Ihre Grundidee besteht darin, die beim Mitarbeiter gemessenen bzw. beobachteten<br />

Eigenschaften (gleichbedeutend mit Kriterien bzw. Merkmalsausprägungen), die das<br />

sogenannte Istprofil repräsentieren, mit den für die Tätigkeit erforderlichen Eigenschaften,<br />

dem Sollprofil, zu vergleichen. Aus dem Grad der Übereinstimmung leitet sich<br />

dann die Kennzahl zur Eignungsbeurteilung ab (skizziert in der Abb. 2).<br />

Die Art und Weise, wie der Eignungswert gewonnen wird, hängt von der zeitlichen<br />

Dimension (kurz-, langfristige Anforderung) und dem Anforderungsgrad (Mindest-,<br />

Normal-, Höchstanforderung) der Tätigkeit ab (Drumm 1995, S. 292ff; Scholz 1995, S.<br />

376ff).<br />

Zur Ermittlung von Soll- oder auch Referenzprofilen existieren verschiedene Möglichkeiten.<br />

Eine besteht darin, durch subjektive Einschätzungen die Sollprofile a priori<br />

vorzugeben (Eignungsprofile), zum anderen können Sollprofile auch empirisch-induktiv<br />

ermittelt werden (Erfolgsprofile). Bei letzterem wird versucht, anhand von Befragungsergebnissen<br />

charakteristische Ausprägungskombinationen zu bestimmen, die für einen<br />

erfolgreichen bzw. nicht erfolgreichen Mitarbeiter repräsentativ sind. Grundlage der Befragung<br />

sind häufig Fragebögen, die neben den fachlichen Komponenten auch psychologische<br />

und sozialpsychologische Komponenten erfassen (z.B. BIB = Bibliograpical<br />

Information Blank, oder WAB = Weighted Application Blank; Scholz 1995, S. 289ff;<br />

Hollmann 1991, S. 9-24; Keßler 1982). Die Vorgehensweise der Methode der Erfolgsprofile<br />

läßt sich in vier Phasen beschreiben. Dies sind die Definitions-, die Profilableitungs-,<br />

die Validierungs- und die Einsatzphase (vgl. Abb. 3).<br />

Zunächst werden in der ersten Phase der Kriterienkatalog und die Probandenmenge<br />

bestimmt. Die Probanden werden zu Beginn der Profilableitungsphase anhand des Kriterienkatalogs,<br />

zum Beispiel mittels eines Fragebogentests, eingeordnet. Parallel hierzu<br />

werden die Probanden aufgrund von Daten aus dem Personalinformationssystem oder<br />

von Beurteilungen des Vorgesetzten als erfolgreich oder nicht erfolgreich eingestuft.<br />

Das Ergebnis besteht dann aus den spezifischen Erfolgs- oder Mißerfolgsprofilen der<br />

einzelnen Probanden. Zur Ermittlung des für den späteren Einsatz erforderlichen Sollbzw.<br />

Referenzprofils wird die Probandenmenge in eine Ableitungs- und in eine Validierungsmenge<br />

unterteilt. Erstere dient dazu, aus den gegebenen Daten der Probanden charakteristische<br />

Kriterienausprägungen bzw. Muster abzuleiten, die dann in der Validierungsphase<br />

mit Hilfe der Validierungsmenge überprüft werden.<br />

Im folgenden werden jeder Kriterienausprägung zwei Wertungszahlen für Erfolg<br />

oder Nicht-Erfolg zugewiesen, die sich durch Division der Nennungen bei den erfolgreichen<br />

und den nicht erfolgreichen Mitarbeiter durch jeweils die Gesamtanzahl der<br />

Nennungen ergeben. Die so erhaltenen Kennzahlen werden im Anschluß daran normiert<br />

und die für Erfolg oder Mißerfolg charakteristischen Profile (Muster) abgeleitet. In der<br />

Validierungsphase (Phase drei) werden die abgeleiteten Muster („Sollprofile“) hinsichtlich<br />

ihrer „Prognosequalität“ untersucht. Übersteigt die Prozentzahl der richtig prognos-


430 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

tizierten hierbei einen zuvor definierten Wert, z.B. 80%, so wird das Sollprofil als valide<br />

angesehen und als Prognoseinstrument eingesetzt.<br />

Abb. 3: Veranschaulichung der Vorgehensweise der Profilvergleichsmethode bei Datenerhebung<br />

durch Fragebogentechnik<br />

Festlegung des<br />

Kriterienkatalogs<br />

Festlegung der<br />

Probandenmenge<br />

Definitionsphase<br />

Kriterienkatalog und<br />

Probandenmenge liegen vor<br />

Erhebung der<br />

A usprägungen<br />

Externe Einstufung<br />

der Probanden<br />

Profilableitungsphase<br />

Erfolgs- bzw.<br />

Mißerfolgsprofil<br />

A ufteilung der<br />

Probandenmenge<br />

Ab le itungsmenge<br />

Validierungsmenge<br />

A bleiten der typischen<br />

Erfolgs- und<br />

Mißerfolgsmuster<br />

Validierung, d.h.<br />

Überprüfen der<br />

Muster<br />

Validierungsphase<br />

Ergebnisse ausreichend<br />

gut, Validierte<br />

Referenzprofile<br />

Ergebnisse nicht<br />

ausreichend gut<br />

Neukandidaten<br />

(Bewerber)<br />

Einsatzphase<br />

Erhebung der<br />

Ausprägungen<br />

Istprofil liegt vor<br />

Profilvergleich<br />

Eignungskennzahl


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 431<br />

Da sich im Laufe der Zeit Stellendefinitionen (zu bewältigende Tätigkeiten) und<br />

damit auch die an die Mitarbeiter gestellten Anforderungen ändern können, sollte eine<br />

regelmäßige Überprüfung der abgeleiteten Muster hinsichtlich ihrer Validität erfolgen<br />

(„Wartung“). Gegebenenfalls ergibt sich dabei die Notwendigkeit zur Ableitung neuer<br />

oder veränderter Muster.<br />

Wie schon diese grob skizzierte Darstellung zeigt, ist die Profilvergleichsmethode<br />

mit einigen kritischen Aspekten konfrontiert, die sich in den unterschiedlichen Phasen<br />

finden. Dies sind im einzelnen:<br />

1. das Ermitteln der relevanten Kriterien (Definitionsphase),<br />

2. die Ermittlung und Messung der Ausprägungen der Kriterien (Profilableitungsphase),<br />

3. die Gewichtung der Kriterien bzw. das Auffinden von Abhängigkeiten (Profilableitungsphase),<br />

4. die Aggregation der Einzelwerte zu einem Gesamturteil (Profilableitungsphase),<br />

5. die Identifikation der Referenzgröße bzw. Vergleichsgröße (Profilableitungsphase).<br />

Die Punkte 3 und 4 sprechen vor allem die Problematik der Interdependenz einiger<br />

Merkmale bzw. deren Ausprägungen, insbesondere z.B. die nach synergetischen oder<br />

kompensatorischen Effekten, an. Weist ein Mitarbeiter z.B. eine hohe fachliche Kompetenz<br />

auf und ist er gleichzeitig motiviert, so werden die beiden Kriterien in ihrer Gesamtwirkung<br />

verstärkt (Synergie). Auf der anderen Seite kann mangelnde fachliche<br />

Kompetenz bis zu einem gewissen Grad durch größeren Ehrgeiz oder Fleiß ausgeglichen<br />

werden (Kompensation). Die Frage nach der Integration solcher Effekte in die Personalbeurteilung<br />

bleibt bei den meisten Verfahren größtenteils ungeklärt. In der einfachen<br />

Form des Profilvergleichs lassen sich allenfalls lineare Abhängigkeiten, in Form<br />

unterschiedlicher Kriteriengewichte, berücksichtigen.<br />

Es soll nun untersucht werden, wie Neuronale Netze für einen Einsatz im Rahmen<br />

der Personalbeurteilung zu konzipieren sind und inwiefern sie in der Lage sind, die skizzierten<br />

kritischen Aspekte zu bewältigen bzw. deren Auswirkungen abzuschwächen.<br />

4. Künstliche Neuronale Netze<br />

4.1 Aufbau und Arbeitsweise Neuronaler Netze<br />

Neuronale Netze bestehen aus einer Menge von Verarbeitungseinheiten, den Neuronen,<br />

die über „Kommunikationskanäle“ verknüpft sind und Informationen austauschen.<br />

Jedes Neuron berechnet aus den von außen oder von benachbarten Neuronen<br />

stammenden Eingabedaten einen Ausgabewert, der an nachgeschaltete Neuronen weitergegeben<br />

wird. Am Ende läßt sich dann das durch das Neuronale Netz berechnete<br />

„Ergebnis“ in den Ausgabeinformationen ablesen. Neuronale Netze lassen sich als entscheidungsunterstützendes<br />

Instrument insofern einsetzen, als sie die für eine Entscheidung<br />

wesentlichen Rahmendaten als Eingabeinformationen aufnehmen und hieraus entscheidungsrelevante<br />

Beurteilungsgrößen berechnen (siehe die Abb. 4, vgl. auch Rehkugler/Zimmermann<br />

1994, S. 1ff). Die Leistungsfähigkeit der Neuronalen Netze hinsichtlich<br />

einer Entscheidungsunterstützung ist durch die Stärke der Verbindungen zwischen<br />

den Neuronen, den „Gewichten“ auf den Kommunikationskanälen, und durch die<br />

Verarbeitungsfunktionen innerhalb der Neuronen bestimmt.


432 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

Abb. 4: Visualisierung Neuronaler Netze als entscheidungsunterstützendes Instrument<br />

(aus <strong>Lackes</strong>/<strong>Mack</strong> 1999)<br />

Entscheidungsprozeß im Rahmen der Planung<br />

Rahmendaten der<br />

Entscheidungssituation<br />

.<br />

.<br />

.<br />

Entscheidungsmodellbildung<br />

Entscheidungsmodellbildung<br />

Alternativenbewertung<br />

Alternativenbewertung<br />

und<br />

und<br />

Alternativenauswahl<br />

Alternativenauswahl<br />

gemäß<br />

gemäß<br />

Zielkatalog<br />

Zielkatalog<br />

und<br />

und<br />

Präferenzsystem<br />

Präferenzsystem<br />

.<br />

.<br />

.<br />

Entscheidungsrelevante<br />

Beurteilungsgrößen<br />

NN-Modellierung<br />

Neuronales Netz<br />

Eingabeinformationen<br />

(Netzeingabe)<br />

Eingabekanäle<br />

Ausgabekanäle<br />

Ausgabeinformationen<br />

(Netzausgabe)<br />

Neuron<br />

Kommunikationskanal<br />

Die einzelnen Neuronen eines Neuronalen Netzes arbeiten i.d.R. parallel die Eingabeinformationen<br />

ab, wobei ein Neuron mehrere Verarbeitungsfunktionen beinhaltet.<br />

Diese fassen Eingabedaten häufig gewichtet zusammen (die Gewichtsfaktoren attributieren<br />

die Eingabekanäle), transformieren das Resultat über eine Schwellenwertabgleichfunktion<br />

zu einem Ausgabewert und geben diesen, eventuell nach Anwendung ei-


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 433<br />

ner weiteren Funktion, an die nachfolgenden Neuronen bzw. an die Netzausgabe weiter.<br />

2 Das folgende Beispiel der Abb. 5 veranschaulicht die prinzipielle Arbeitsweise.<br />

Abb. 5: Schematisierte Darstellung eines formalen Neurons<br />

Neuron<br />

0,10<br />

0,72<br />

1<br />

0,7<br />

1,2<br />

-0,5<br />

<br />

f<br />

0,607<br />

0<br />

1,4<br />

Das visualisierte Neuron ermittelt zunächst durch die Inputfunktion die gewichtete<br />

Summe (S) als Gesamtinput: 0,10 • 0,7 + 0,72 • 1,2 + 1 • (-0,5) + 0 • 1,4 = 0,434. Die<br />

Schwellenwertfunktion ( ), aktivität(Gesamtinput-Schwellenwert), soll in diesem<br />

Beispiel eine nichtlineare Funktion mit sigmoidalen Verlauf sein. Sigmoidale Funktionen<br />

stellen relaxiert betrachtet mehr oder weniger stark geglättete Approximationen an<br />

Binärfunktionen dar. Binärfunktionen weisen zwar den Vorteil auf, einen klaren, zweiwertigen<br />

Aktivierungswert, je nach Über- oder Unterschreitung des sogenannten<br />

Schwellenwerts, zu liefern (entweder aktiviert:1 oder nicht aktiviert:0), haben aber den<br />

Nachteil, nicht stetig differenzierbar zu sein, was sich insbesondere bei der Gewichtsanpassung<br />

negativ auswirkt. Für das Beispiel könnte der Schwellenwert bei 0 liegen und<br />

die Funktion das Ergebnis aktivität(0,434 - 0) = 0,607 ergeben. Zuletzt kann eine zusätzliche<br />

Funktion (f ), die Ausgabefunktion, diese ‘Aktivität’ weiter verarbeiten. Im<br />

Beispiel soll sie das Ergebnis der Schwellenwertfunktion unverändert an die Netzausgabe<br />

oder an nachgeschaltete Neuronen weitergeben. Das dargestellte Neuron liefert also<br />

die Ausgabe 0,607.<br />

Die Neuronen sind in einem Neuronalen Netz zu einem Verbund zusammengeschlossen<br />

wie in der nachfolgenden Abb. 6 mit dem zuvor ausgezeichneten Neuron dargestellt.<br />

In dieser Abbildung stammen die einzelnen Eingaben des Neurons von vier<br />

vorangeschalteten Neuronen. Der Ausgabewert des Neurons von 0,607 wird an zwei<br />

nachfolgende Neuronen weitergegeben.<br />

2<br />

In der Literatur zu Neuronalen Netzen werden statt der hier skizzierten drei Funktionen häufig<br />

nur zwei Funktionen (Inputfunktion und Schwellenwertfunktion) oder gar nur eine sogenannte<br />

Transferfunktion, die alle Funktionen beinhalten soll, aufgeführt.


434 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

Abb. 6: Der Aufbau eines Neuronalen Netzes aus den einzelnen Neuronen<br />

.<br />

<br />

f<br />

0,10<br />

.<br />

<br />

f<br />

0,72<br />

0,7<br />

1,2<br />

Neuron<br />

. . .<br />

0,9<br />

<br />

f<br />

.<br />

<br />

f<br />

1<br />

-0,5<br />

1,4<br />

<br />

f<br />

0,607<br />

1,0<br />

. . .<br />

<br />

f<br />

0<br />

.<br />

<br />

f<br />

Lassen sich die Neuronen topologisch sortieren, ergibt sich eine schichtenförmige<br />

Anordnung der Neuronen. In diesem Fall existiert eine Eingabeschicht von Neuronen,<br />

die sogenannten Eingabeneuronen, die die Eingabeinformation aufnehmen, die Ausgabeschicht<br />

mit den sogenannten Ausgabeneuronen, die das Netzergebnis an die Umwelt<br />

abgeben, und beliebig viele sogenannte Mittelschichten mit verdeckten, d.h. nicht von<br />

außen sichtbaren Neuronen, die wesentlich für die Transformation von der Eingabe zur<br />

Ausgabe verantwortlich zeichnen. Man bezeichnet solche Neuronalen Netze auch als<br />

„vorwärtsgerichtete Neuronale Netze“, da der Informationsfluß eindeutig gerichtet von<br />

der Eingabe- zur Ausgabeschicht verläuft. Ein derartiges Neuronales Netz ist in Abb. 7<br />

dargestellt. Häufig fungieren die Eingabeneuronen dabei als „Puffer“, der die Umweltinformationen<br />

unverändert an die nachfolgenden Neuronen weitergibt.<br />

Die Verknüpfungen der Neuronen und ihre Verarbeitungfunktionen beschreiben<br />

die Abhängigkeiten, die zwischen den anliegenden Eingabeinformationen (Beschreibung<br />

der Problemsituation) und den Ausgabeinformationen (entscheidungsrelevante<br />

Beurteilungsgrößen) existieren.<br />

Zu klären bleibt die Frage, wie der für die Entscheidung relevante Zielkatalog und<br />

damit das Präferenzsystem der Entscheidungsträger in das Neuronale Netz implantiert<br />

wird. Nur wenn dies gelingt, können Instanzen des gleichen Problemtyps mittels eines<br />

Neuronalen Netzes gelöst bzw. unterstützt werden. Geht man davon aus, daß die Neuronenfunktionen<br />

und die Menge der Verbindungskanäle einmal festgelegt und dann<br />

nicht mehr veränderbar sind, kann dies nur noch durch die Adaption der Verbindungsstärken,<br />

also der Gewichte auf den Kommunikationskanälen, geschehen. Das Problem<br />

im Zusammenhang mit Neuronalen Netzen besteht demnach hauptsächlich im Auffin-


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 435<br />

den dieser problemangemessenen Gewichte auf den Verbindungskanälen zwischen den<br />

Neuronen. Man bezeichnet dieses Anpassen als Lernen. Das Lernen bzw. Konditionieren<br />

Neuronaler Netze schlägt sich darin nieder, daß systematisch die Verbindungsgewichte<br />

solange verändert werden, bis für das zugrunde liegende Entscheidungsproblem<br />

zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden. 3 Die allgemeine Anpassungformel lautet:<br />

Neues Gewicht auf Verbindung = Altes Gewicht auf Verbindung + Korrekturterm<br />

Abb. 7: Ein Neuronales Netz (aus <strong>Lackes</strong>/<strong>Mack</strong> 1999) 4<br />

Gesamtsystem Neuronales Netz<br />

Eingabeschicht<br />

Mittelschicht(en)<br />

Ausgabeschicht<br />

<br />

f<br />

Eingabeinformationen<br />

<br />

<br />

<br />

.<br />

.<br />

.<br />

f<br />

f<br />

f<br />

<br />

<br />

<br />

.<br />

.<br />

.<br />

f<br />

f<br />

f<br />

. ..<br />

<br />

<br />

<br />

.<br />

.<br />

.<br />

f<br />

f<br />

f<br />

<br />

<br />

.<br />

.<br />

.<br />

f<br />

f<br />

Ausgabeinformationen<br />

Richtung der Informationsverarbeitung<br />

Die Art und Weise wie die Veränderung der Gewichte vonstatten geht, wird durch<br />

die sogenannte Lernregel spezifiziert. Dazu werden, ähnlich wie bei der Profilvergleichsmethode,<br />

Referenzdaten benötigt, mit deren Hilfe es möglich wird, die Gewichte<br />

angemessen zu adaptieren. Dies soll an einem einfachen Beispiel verdeutlicht werden.<br />

Ein Personalsachbearbeiter wird z.B. in der Lage sein, aufgrund seiner Erfahrung<br />

einen Bewerber zu bewerten bzw. in eine entsprechende Eignungsklasse einzustufen. 5<br />

3<br />

4<br />

Eine detaillierte Darstellung dieses Vorgangs sowie der Arbeitsweise Neuronaler Netze findet<br />

sich in <strong>Lackes</strong>/<strong>Mack</strong> (1997, 1998 und 1999) sowie z.B. in Rehkugler/Zimmermann<br />

(1994, S. 1ff) oder in Patterson (1997, S. 13ff).<br />

Ein anderes Neuronale-Netz-Modell (das „Klumpenmodell“) sieht auch Rückflüsse vor. In<br />

diesem Fall ist der Informationsfluß nicht eindeutig gerichtet (vgl. <strong>Lackes</strong>/<strong>Mack</strong> 1999).


436 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

Dieses Prinzip des „Erfahrungslernens“ 6 versucht man mittels Neuronaler Netze nachzuahmen.<br />

Die „Erfahrung“ wird dabei durch eine bestimmte Anzahl an Fallbeispielen<br />

dargestellt. Aus diesem Erfahrungsdatenschatz sollen dann Verallgemeinerungen abgeleitet<br />

werden, die es erlauben, auch unbekannte Probleminstanzen mittels des Neuronalen<br />

Netzes zu bewältigen. Damit versucht man, allgemeine Strukturen in den Falldaten<br />

zu extrahieren. Im Falle der Personalbeurteilung sollen z.B. charakteristische Erfolgsbzw.<br />

Mißerfolgsmuster abgeleitet werden. Hier zeigt sich deutlich die Analogie zur Profilvergleichsmethode.<br />

In der Abb. 8 ist der Gewichtsanpassungsprozeß, ein sogenannter Lernschritt, dargestellt.<br />

Abb. 8: Veranschaulichung eines Lernschritts<br />

Gesamtsystem Neuronales Netz<br />

Gesamtsystem Neuronales Netz<br />

Eingabeschicht<br />

(“Puffer”)<br />

Ausgabeschicht<br />

Eingabeschicht<br />

(“Puffer”)<br />

Ausgabeschicht<br />

0,10<br />

<br />

0,10<br />

f<br />

0,10<br />

<br />

f<br />

0,10<br />

0,7<br />

0,71<br />

0,72<br />

1<br />

<br />

<br />

f<br />

f<br />

0,72<br />

1,2<br />

-0,5<br />

1<br />

1,4<br />

Neuron<br />

0,607<br />

f<br />

Lernschritt<br />

0,72<br />

Soll: 0,707<br />

Fehler: 0,1<br />

1<br />

Fehlerkorrekturterm<br />

0,1*Ausgabe Vorgänger<br />

<br />

<br />

f<br />

f<br />

0,72<br />

1,272<br />

-0,4<br />

1<br />

1,4<br />

Neuron<br />

<br />

f<br />

0,607<br />

0<br />

0<br />

0<br />

f 0<br />

f<br />

Richtung der Informationsverarbeitung<br />

Richtung der Informationsverarbeitung<br />

5<br />

6<br />

In der Eignungsdiagnostik nennt man den ersten Fall der Prognose einer Kennzahl ‘Plazierung’,<br />

den zweiten Fall der Einstufung in eine Eignungsklasse ‘Klassifikation’ (vgl. Hollmann<br />

1991, S. 3).<br />

Genau genommen handelt es sich um Lernen aus Beispielen, eine besondere Variante des<br />

induktiven Lernens (vgl. <strong>Lackes</strong>/<strong>Mack</strong> 1999).


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 437<br />

An den Neuronen der Eingabeschicht, die als Puffer dienen und ihre Eingabe unverändert<br />

weitergeben, liegen die Eingabeinformationen (0,10;0,72;1;0) eines Fallbeispiels<br />

an. Bei dieser Eingabekonstellation wird eine Ausgabe von 0,707 als korrekt angesehen<br />

(in der Abbildung als ‘Soll: 0,707’ angegeben). Das einzige Ausgabeneuron des Neuronalen<br />

Netzes liefert als Ausgabe jedoch den Wert 0,607 (‘Ist: 0,607’). Der Fehler beträgt für<br />

dieses Neuron also 0,707 - 0,607= 0,10. 7 Die Ausgabe ist demnach zu niedrig, was tendenziell<br />

dazu führt, daß die Gewichte auf den Verbindungskanälen erhöht werden. Da<br />

nicht an jedem Eingabekanal der gleiche Eingabewert anliegt, wird zur Ermittlung des<br />

Fehlerkorrekturterms der Fehler mit der jeweiligen Ausgabe des Vorgängerneurons multipliziert.<br />

Für die erste Verbindung ergibt sich ein Korrekturterm von 0,1·0,1=0,01, was zu<br />

einem neuen Gewicht auf dieser Verbindung von 0,7 + 0,01= 0,71 führt. Entsprechend ergeben<br />

sich die Gewichte auf den übrigen Verbindungen (siehe Abb. 8). 8<br />

Dieser Lernschritt wird für alle Falldatensätze solange (zyklisch) durchgeführt bis<br />

entweder für alle Falldatensätze die Istausgabe des Neuronalen Netzes hinreichend nahe<br />

an der Sollausgabe liegt oder bis ein anderes Terminierungskriterium, z.B. „die maximale<br />

Anzahl an Lernschritten wurde durchlaufen“, erreicht ist. Am Ende finden sich im<br />

ersten Fall die allgemeingültigen Muster der Falldatensätze, z.B. die Erfolgs- bzw. Mißerfolgsmuster,<br />

in den Gewichten der Verbindungen wieder.<br />

4.2 Die Profilvergleichsmethode als triviales Neuronales Netz<br />

Die Profilvergleichsmethode mit der Ermittlung einer Eignungskennzahl läßt sich<br />

als triviales Neuronales Netz ohne Mittelschichten und mit lediglich einem Ausgabeneuron<br />

darstellen (vgl. Abb. 9). In den Parametern der Neuronen sowie durch deren<br />

Verarbeitungsfunktionen lassen sich die Sollprofile abbilden. So kann als Ausgabefunktion<br />

der Neuronen in der ersten Schicht beispielsweise die Differenz zwischen anliegendem<br />

Eingabewert und im Neuron vorgegebenem Sollwert (realisiert als sogenannter<br />

Schwellenwert) verwendet werden. In diesem Fall erhält man als Ausgabe des ersten<br />

Neurons z.B. den Wert -0,15. Die Ausgabewerte der anderen Neuronen sind in der Abbildung<br />

zu sehen. Die Gewichte der Verbindungen (in der Abbildung sind sie alle 1)<br />

können die Aggregation zu einem Gesamtwert gemeinsam mit dem Ausgabeneuron<br />

bestimmen. Das Ausgabeneuron realisiert als Inputfunktion die Abstandsberechnung.<br />

Als Ausgabefunktion verwendet es in diesem Beispiel eine „umgekehrte Binärfunktion“,<br />

bei der bei Überschreitung des Schwellenwerts (im Beispiel liegt dieser bei 1),<br />

gleichbedeutend mit einem zu großen Abstand zwischen Ist- und Sollprofil, eine Ausgabe<br />

von 0 erfolgt und bei einer Unterschreitung eine Ausgabe von 1.<br />

Zur Realisierung anderer Maßzahlen müssen andere Neuronenfunktionen oder es<br />

muß unter Umständen eine Mittelschicht mit spezifischen Verbindungen von der Eingabeschicht<br />

kommend eingeführt werden.<br />

Eine Vorgehensweise wie dargestellt wäre trivial und würde die Potentiale der Methode<br />

‘Neuronale Netze’ nicht umfassend genug ausschöpfen.<br />

7<br />

8<br />

Eine analoge Fehlerberechnung würde sich bei mehreren Ausgabeneuronen ergeben.<br />

Für die Berechnung des Fehlerkorrekturterms existieren einige andere Lernregeln. Die hier<br />

dargestellte ist die einfachste Variante.


438 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

Abb. 9: Die Profilvergleichsmethode als triviales Neuronales Netz 9<br />

Istprofil<br />

0 1<br />

0,1<br />

0,72<br />

1,0<br />

0,0<br />

Sollprofil<br />

0 1<br />

0,25<br />

0,75<br />

0,5<br />

0,5<br />

Abstandsberechnung:<br />

<br />

Ist Soll Gewicht<br />

alle Kriterien<br />

= 0,15 + 0,03 + 0,5 + 0,5 = 1,18 > 1<br />

Sollprofil in den Schwellenwerten<br />

der Neuronen abgebildet<br />

Istprofil<br />

Kriterienausprägungen<br />

Menschenbild<br />

Kommunikationsfähigkeit<br />

Kritikfähigkeit<br />

Teamfähigkeit<br />

K 1 0,1<br />

K 2 0,72<br />

K 3 1,0<br />

K 4 0,0<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

0,25<br />

0,75<br />

- 0,03<br />

0,5<br />

f<br />

f<br />

0,5<br />

f<br />

f<br />

- 0,15<br />

0,5<br />

- 0,5<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

Gewichte bestimmen<br />

Aggregation<br />

<br />

f<br />

1<br />

0<br />

Ausgabe<br />

Kennzahl “Sozialkompetenz”<br />

5. Projektierung Neuronaler Netze zur Personalbeurteilung<br />

5.1 Formulierung des Problems der Personalbeurteilung im Kontext der<br />

Neuronalen Netze<br />

Das Problem der Personalbeurteilung ist ein Entscheidungsproblem, das im umfassenderen<br />

Prozeß der Personalauswahl anzusiedeln ist. Im Hinblick auf eine Unterstützung<br />

dieses Teilproblems mit Hilfe Neuronaler Netze bietet sich zunächst seine formale<br />

Charakterisierung an.<br />

Die Personalbeurteilung fußt auf einer Menge von Kriterien. Dabei kann es sich<br />

um Kriterien zur Beschreibung der Fach-, der Sozial-, der Persönlichkeits- und der Führungskompetenz<br />

(die vier „Schlüsselkompetenzen“) handeln. Für den Fall der Sozialkompetenz<br />

könnten z.B. das Menschenbild, die Kommunikationsfähigkeit, die Kritikfähigkeit<br />

oder auch die Kooperations- und Teamfähigkeit relevant sein (ähnlich z.B. in<br />

Kappel/Heer, S. 256). Zur Beschreibung der Fachkompetenz wäre z.B. der Schulabschluß<br />

ein mögliches Kriterium. Für jedes Kriterium ist eine bestimmte Anzahl an<br />

Ausprägungen möglich. Wird beispielsweise das (fachbezogene) Kriterium ‘Schu-<br />

9<br />

Auf das Problem der Messung der Kriterien wird später eingegangen und soll an dieser Stelle<br />

vernachlässigt werden.


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 439<br />

labschluß’ betrachtet, so sind mögliche Ausprägungen: Hauptschule,<br />

Realschule, Fachabitur, Abitur. In einer formalen Darstellung ergibt sich das Bild in<br />

der Tab. 1.<br />

Tab. 1: Verbale und formale Notation des Problems der Personalbeurteilung<br />

Verbal Formal Beispiel<br />

Menge der Kriterien (Anzahl=N) K={K1,...,Kn,...,KN} K1=Menschenbild<br />

K2=Kommunikationsfähigkeit<br />

...<br />

Kn=Schulabschluß<br />

...<br />

Gesamtheit (Wertebereich) möglicher<br />

Ausprägungen eines Krite-<br />

domain(Kn)...<br />

=domain(Schulabschluß)<br />

domain(K1)<br />

domain(Kn)<br />

riums<br />

domain(KN)<br />

={Hauptschule,Realschule,<br />

Fachabitur,Abitur}<br />

Jeder (potentielle) Mitarbeiter weist spezifische Auspägungen bei den Kriterien<br />

auf. Sie sollen eine Aussage über seine Eignung zur Bewältigung der unterstellten Tätigkeit<br />

zulassen. Liegt von einem Mitarbeiter m beispielsweise die Angabe „Schulabschluß=Realschule“<br />

vor, so wäre in diesem Fall K mn =Realschule. 10<br />

5.2 Vorgehensweise bei der Konzeption Neuronaler Netze zur Personalbeurteilung<br />

Überblick<br />

Im folgenden wird zunächst die prinzipielle Vorgehensweise zur Konzeption Neuronaler<br />

Netze für die Personalbeurteilung bzw. die Eignungsprognose, wie voranstehend<br />

beschrieben, vorgestellt (vgl. Abb. 10). Sie ist bewußt so gestaltet, daß die Analogien zu<br />

der Profilvergleichsmethode deutlich werden. 11<br />

Die ersten drei Phasen dienen dem Einstellen bzw. Anpassen des Neuronalen Netzes<br />

auf das gegebene Problem. In der Definitions- und Modellierungsphase wird das<br />

Neuronale Netz für ein gegebenes Planungsproblem entworfen und spezifiziert. Die<br />

Aufgaben in dieser Phase umfassen das Festlegen des relevanten Kriterienkatalogs, die<br />

Bestimmung der Art und Weise wie die Daten nach ihrer Erhebung in eine für das Neu-<br />

10<br />

11<br />

Hieran läßt sich das Problem erkennen, daß Mehrfachangaben durchaus möglich sein können.<br />

So kann ein Proband sowohl einen Haupt- als auch einen Realschulabschluß aufweisen.<br />

Dann müßte bei einer Fragebogenerhebung darauf hingewiesen werden nur den jeweils<br />

höchsten Abschluß anzugeben. Allerdings induziert man damit u.U. bereits den ersten methodischen<br />

Fehler bei der Erhebung. Es könnte nämlich der Fall sein, daß gerade die Konstellation<br />

mehrerer Schulabschlüsse für die Eignungsbeurteilung relevant ist. Darüber läßt<br />

sich aber a priori keine Aussage treffen.<br />

Eine etwas modifizierte und differenziertere Darstellung des allgemeinen Entwicklungszyklus<br />

findet sich in <strong>Lackes</strong>/<strong>Mack</strong> (1999).


440 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

ronale Netz lesbare Form transformiert werden sollen („Codierung“), die Festlegung der<br />

Datenquelle und die Definition einer geeigneten Netztopologie sowie die Angabe der<br />

Neuronenverarbeitungsfunktionen.<br />

Abb. 10: Vorgehensweise zur Personalbeurteilung mit Hilfe Neuronaler Netze


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 441<br />

Festlegung des<br />

Kriterienkatalogs<br />

Festlegung der<br />

Falldatensätze bzw.<br />

der Datenquelle<br />

Definition der<br />

Ausgangsnetztopologie<br />

Definitions- und<br />

Modellierungsphase<br />

Rahmendaten sind definiert (Eingabevariablen durch den<br />

Kriterienkatalog, Netztopologie, Datenquelle/n)<br />

Erhebung Falldaten<br />

(Inputs)<br />

bzw. Bewerberdaten<br />

Erhebung Solloutputs<br />

(Einstufung<br />

der Bewerber<br />

Konditionierbzw.<br />

Trainingsphase<br />

Eingabemuster mit Sollwerten<br />

Aufteilung der<br />

Falldatensätze<br />

Trainingsmenge<br />

Testmenge<br />

Konditionieren des<br />

Neuronalen Netzen<br />

('Musterableitung')<br />

Testen des<br />

Neuronalen Netzes<br />

('Mustervalidierung')<br />

Test- bzw.<br />

Validierungsphase<br />

Ergebnisse ausreichend<br />

gut, Validierte<br />

Muster<br />

Ergebnisse nicht<br />

ausreichend gut<br />

Neufälle<br />

(Bewerber)<br />

Einsatzphase<br />

Erhebung der<br />

Ausprägungen<br />

Eingabemuster liegt vor<br />

Anlegen der Eingabemuster<br />

an das<br />

Neuronale Netz<br />

Eignungskennzahl oder Einstufung in<br />

eine Eignungsklasse<br />

Die Trainingsphase zielt darauf ab, das definierte Netz durch Einstellung der Gewichte<br />

auf den Kommunikationskanälen möglichst gut zu konditionieren. Zu Beginn<br />

der Trainingsphase sind zunächst für eine ausreichende Anzahl von Fällen zu dem betrachteten<br />

Planungsproblem die fallspezifischen Werte für die vorgesehenen Eingabe-


442 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

und Ausgabedaten zu erheben, gemäß den festgelegten Codierungsvorschriften zu codieren<br />

und in einem Musterpool zu sammeln. Die Ausgabedaten werden als sogenannte<br />

‘Solloutputs’ bzw. Referenzgrößen im Rahmen der Gewichtsadaption eingesetzt. Die so<br />

ermittelte Datenmenge (Menge aller „Falldatensätze) wird, vereinfacht dargestellt, in<br />

die Trainings- und in die Testdatenmenge unterteilt. Die Trainingsmenge wird benutzt,<br />

um in der Konditionier- bzw. Trainingsphase die dem Problem angemessene Gewichtseinstellung<br />

auf den Verbindungskanälen der Neuronen zu finden. Die Abweichung der<br />

Istausgabe des Neuronalen Netzes von der geforderten Sollausgabe bei jedem Trainingsfall<br />

dient als Gewichtskorrekturterm. Auf der Testdatenmenge wird abschließend<br />

in der Test- bzw. Validierungsphase die tatsächliche Güte des Neuronalen Netzes zur<br />

Unterstützung des betrachteten Problems, hier der Personalbeurteilung, gemessen.<br />

In der Testphase soll die Leistungsfähigkeit des Netzes zur Unterstützung der realen<br />

Planungssituationen anhand der Testfälle des gegebenen Planungsproblems überprüft<br />

werden. Hierzu müssen hinreichend viele Testdatensätze vorhanden sein, an denen<br />

sich das trainierte Netz beweisen kann. Die Teststrategie legt vor allem die Art der Messung<br />

des Testergebnisses sowie die hieraus implizierten Schlußfolgerungen fest. Zeigen<br />

sich Performanzmängel, so lassen sich diese möglicherweise durch ein intensiveres<br />

Training beheben. Zum Beispiel kann eine nicht ausreichende Anzahl an Falldaten, die<br />

Extraktion allgemeingültiger Muster erschweren. Führt dies nicht zu den gewünschten<br />

Verbesserungen, sollte überprüft werden, ob durch eine intelligente Redefinition oder<br />

Remodellierung („Re-Engineering“) des Netzes mit einer anschließenden Neutrainingsphase<br />

dessen Leistungsfähigkeit verbessert werden kann. Ist auch dies nicht erfolgreich,<br />

ist vermutlich das untersuchte Entscheidungsproblem bei dem im Musterpool repräsentierten<br />

Erfahrungsdatenschatz generell nicht für Neuronale Netze geeignet.<br />

Sind die beim Testen festgestellten Ergebnisse des Neuronalen Netzes hinreichend<br />

gut, kann das Neuronale Netz zur konkreten Entscheidungsunterstützung, im vorliegenden<br />

Fall zur Personalbeurteilung, eingesetzt werden. In dieser Phase spricht man von<br />

der Einsatz- bzw. Operatingphase, also der eigentlichen Nutzung des Neuronalen Netzes<br />

als entscheidungsunterstützendes Instrument. Dazu müssen für die Neubewerber die<br />

relevanten Kriterienausprägungen erhoben und dem Neuronalen Netz vorgeworfen werden.<br />

Dieses berechnet dann selbständig eine Eignungskennzahl oder eine Einstufung in<br />

eine Eignungsklassse.<br />

Um einem „Verschleiß“ des Neuronalen Netzes als „Werkzeug“ zur Planungsunterstützung<br />

im Rahmen der Personalbeurteilung vorzubeugen, ist auch für das Neuronale<br />

Netz eine regelmäßige Qualitätsprüfung mit eventuellen Reparaturmaßnahmen (Wartung)<br />

vorzusehen.<br />

Detaillierte Beschreibung:<br />

Für das Netztraining selbst liegen insgesamt M Probanden vor. Die M Probanden<br />

haben für die K n i.a. unterschiedliche Ausprägungen. Die Ausprägungen können beispielsweise<br />

durch einen Fragebogentest erhoben werden. Die Probanden müssen nun<br />

noch bezüglich ihres Erfolgs bzw. Mißerfolgs, z.B. durch eine Eignungskennzahl oder<br />

eine externe Einstufung in eine (unscharfe) Eignungsklasse (beispielsweise ‘schlechte’,<br />

‘durchschnittliche’, ‘gute’ Eignung) klassifiziert werden. Diese Angabe dient als Refe-


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 443<br />

renzgröße zur Adaption der Gewichtsvektoren auf den Verbindungskanälen der Neuronen<br />

und ist für das Neuronale-Netz-Training in der hier unterstellten Form des Lernens<br />

unerläßlich.<br />

Damit ist jeder Proband m im Rahmen des Netztrainings durch das Paar (K m ,A m )<br />

charakterisiert. Der (Teil-) Vektor K m =(K m1 ,...,K mn ,...,K mN ) beschreibt seine spezifischen<br />

Kriterienausprägungen 12 und der (Teil-) Vektor A m =(A m1 ,A m2 ,...,A mP ) seine<br />

Einordnung in die Menge der erfolgreichen oder nicht erfolgreichen Mitarbeiter. 13 Dies<br />

entspricht letztlich den Erfolgsprofilen, wie sie bei der Darstellung der Profilvergleichsmethode<br />

eingeführt wurden.<br />

Mit dieser Festlegung der Kriterien, ihres Domänenbereichs sowie der externen<br />

Einstufung der Probanden werden die Eingabeschicht und die Ausgabeschicht der Ausgangsnetztopologie<br />

des Neuronalen Netzes bereits determiniert. Die Verknüpfungsart<br />

der Kriterien findet sich implizit in der Netztopologie, den Gewichten auf den Verbindungskanälen<br />

und in den Neuronenverarbeitungsfunktionen.<br />

Abb. 11: Aufbau eines Neuronalen Netzes zur Personalbeurteilung<br />

Eingabeschicht<br />

Mittelschicht(en)<br />

Ausgabeschicht<br />

Eingabeinformation=<br />

Ausprägungsvektor<br />

der Merkmale / Kriterien<br />

z.B. Kriterien für<br />

Fachkompetenz<br />

z.B. Kriterien für<br />

Sozialkompetenz<br />

K m1<br />

K m2<br />

K m3<br />

.<br />

.<br />

K mN-1<br />

K mN<br />

.<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

.<br />

f<br />

f<br />

f<br />

f<br />

f<br />

. . .<br />

<br />

<br />

<br />

f<br />

f<br />

f<br />

A m1<br />

A m2<br />

A m3<br />

Ausgabeeinformation=<br />

Aussage über Eignung<br />

Die für das vorliegende Projekt bedeutendste Eigenschaft Neuronaler Netze liegt<br />

darin, daß die Neuronen zur Berechnung der Ausgabeinformation nicht nur lineare,<br />

sondern beliebige Funktionen verwenden. Da die Neuronen verknüpft sind, sind damit<br />

komplexere, funktionale Abhängigkeiten zwischen den Kriterien als bei der Profilver-<br />

12<br />

13<br />

Zu besseren Lesbarkeit werden Zeilenvektoren verwendet.<br />

Bei der Angabe einer Eignungskennzahl ist A m ein einelementiger, bei der Angabe beispielsweise<br />

dreier Eignungsklassen hingegen ein dreielementiger Vektor.


444 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

gleichsmethode modellierbar. Die Komplexität der im Neuronalen Netz abgebildeten<br />

Kriterienverbindungen steigt ceteris paribus mit zunehmender Zahl an Mittelschichten.<br />

Abb. 11 zeigt zusammenfassend den Aufbau eines Neuronalen Netzes zur Personalbeurteilung.<br />

Die K m1 ,...,K mN bilden die Eingabeinformation für das Neuronale<br />

Netz, das auf der Basis einer Musteranalyse in der Trainingsphase allgemeingültige<br />

Aussagen ableitet.<br />

In der Einsatzphase können Neukandidaten durch die im Neuronalen Netz gespeicherten<br />

‘Eignungsmuster’ hinsichtlich ihrer Eignung eingestuft werden. Das in der Abb.<br />

11 dargestellte Neuronale Netz würde eine Ausgabe in eine von drei Eignungsklassen<br />

vornehmen.<br />

5.3 Darstellung der Projektszenarios<br />

Die informationelle Ausgangsdatenbasis in unserem Projekt war ein Fragebogentest,<br />

der darauf abzielte, Hinweise zu bestimmten Eigenschaften der Probanden, wie<br />

z.B. Menschenbild, Selbstvertrauen, Belastbarkeit, Intellekt, zu erhalten. Er wurde so<br />

konzipiert, daß neben sozio- und psychologischen Kriterien auch fachbezogene Kriterien<br />

erfaßt wurden. Die Fragen ließen von 1 bis 5 gestufte kategoriale Antwortmöglichkeiten<br />

zu. Zusätzlich umfaßte der Fragebogen auch offene Fragen, durch die überwiegend<br />

statistische Daten (z.B. das Alter) erfaßt wurden.<br />

Bei der Erstellung des Fragebogens wurden die folgenden, aus der empirischen Sozialforschung<br />

bekannten Aspekte berücksichtigt. Es sollte jede Eigenschaft mehrfach<br />

abgefragt werden, um überprüfen zu können, ob die erhobenen Angaben konsistent<br />

sind. Des weiteren sollte aus den Fragen nicht unmittelbar zu erkennen sein, welche Eigenschaft<br />

damit in Verbindung gebracht wird. Damit soll verhindert werden, daß die<br />

Probanden „attraktive“ Eigenschaften (z.B. humanes Menschenbild) für sich präferieren<br />

und als weniger attraktiv erachtete Eigenschaften (z.B. geringes Selbstvertrauen) ablehnen.<br />

Ein weiteres Problem ist der Umstand, daß gerade bei kategorialen Antwortmöglichkeiten<br />

im Falle einer Unentschlossenheit häufig die Antwort in der Mitte plaziert<br />

wird. Als letzte Schwierigkeit bleibt zu nennen, daß die Fragen nicht derart formuliert<br />

sein dürfen, daß den Befragten keine andere Wahl bleibt als extrem zu antworten.<br />

Zur Ermittlung einer Referenzgröße für das überwachte Netztraining wurden die<br />

Probanden einer Eignungsprüfung hinsichtlich der betrachteten Tätigkeit unterzogen,<br />

deren Ergebnis eine Eignungskennzahl darstellte. Sie wurde als relevanter Solloutput<br />

verwendet. Theoretisch ließen sich aber auch aus den in einem Personalinformationssystem<br />

hinterlegten Personaldaten bereits tätiger Mitarbeiter oder aus Stellenbeschreibungen<br />

entsprechende Informationen extrahieren.<br />

Neben den grundsätzlichen Problemen bei der Fragebogenkonzeption und den generellen,<br />

bei der Arbeit mit Neuronalen Netzen auftretenden und später zu diskutierenden<br />

Entscheidungsproblemen (z.B. welche Lernalgorithmen, welche Netzkonstellation,<br />

welche Lernrate, etc.), tauchten im Projekt weitere, sich aus dem Anwendungsbereich<br />

der ‘Personalbeurteilung’ ergebende, interessante Fragen auf. Diese betrafen vor allem<br />

Fragen der Datenvorverarbeitung und -codierung. Eine war die danach, wie fehlende<br />

Angaben beim Fragebogentest gehandhabt werden sollten. Üblich ist es, fehlende Aus-


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 445<br />

prägungen durch einen geeigneten Repräsentanten zu ersetzen. Häufig ist dies der Modalwert<br />

bei kategorialen Attributen und der Mittelwert bei kontinuierlichen. Im Falle<br />

der Personalbeurteilung könnte das Verweigern einer Angabe jedoch im Hinblick auf<br />

eine Eignungsbeurteilung aufgrund spezifischer, persönlicher Merkmale als relevante<br />

Eigenschaft interpretiert werden. Dieser Logik folgend, müßte demnach zuerst untersucht<br />

werden, wie fehlende Angaben zu handhaben sind.<br />

Die Frage der Aufbereitung der Outputs hängt i.a. unmittelbar mit dem gewählten<br />

Prognosetyp zusammen. Im Rahmen des Projekts mußte demnach zuerst die folgende<br />

Frage beantwortet werden: Soll der konkrete im Eignungstest erzielte Wert prognostiziert<br />

werden oder soll lediglich eine Klassenzugehörigkeit der Probanden ermittelt werden?<br />

Die Alternative, statt des konkreten Werts lediglich eine Klassenzugehörigkeit zu<br />

prognostizieren, findet ihre Motivation in dem Umstand, daß viele Unternehmen lediglich<br />

daran interessiert sind, ob ein (potentieller) Mitarbeiter in der Lage ist, eine an ihn<br />

gestellte Anforderung gut, durchschnittlich oder schlecht zu erfüllen. Eine gröbere Unterteilung<br />

sieht nur zwei Klassen vor: gut und schlecht. Eine feinere hingegen fünf: sehr<br />

gut, gut, durchschnittlich, schlecht, sehr schlecht. Diese Überlegung führte zu der Problematik,<br />

die Punktzahlen des Eignungstests sinnvoll in Klassen zu unterteilen. Dies<br />

mußte zwangsläufig so geschehen, daß eine Klasse nicht nur deshalb besonders gut gelernt<br />

werden konnte, weil sich in dieser zufällig sehr viele Trainingsbeispiele befanden.<br />

Die Verteilung der Probanden über die Punktzahlen mußte demzufolge auch hier berücksichtigt<br />

werden.<br />

Als nächstes stellte sich die Frage, ob durch Gruppierung solcher Inputneuronen,<br />

die mit semantisch zusammengehörenden Kriterien korrespondierten, z.B. mit den Kriterien<br />

zur Fachkompetenz, bessere Ergebnisse zu erzielen sind. Die Gruppierung sollte<br />

dadurch realisiert werden, daß jedes Neuron einer solchen Gruppe mit genau dem gleichen<br />

Neuron der nachfolgenden Schicht verbunden wurde.<br />

Zuletzt wurde eine Reduktion der Inputneuronen auf der Basis der bis zu dem aktuellen<br />

Stand erlangten Erkenntnisse vorgenommen. Als nicht oder weniger relevant<br />

ausgemachte bzw. als nicht aussagefähig eingestufte Kriterien wurden ausgelassen. Man<br />

nennt diese Vorgehensweise in der Terminologie der Neuronalen Netz Inputpruning.<br />

6. Ergebnisse einer Fallstudie<br />

Im folgenden werden die bisherigen Ergebnisse in der vorangehend beschriebenen<br />

Reihenfolge dargestellt. Es werden dabei nur die besten Ergebnisse der jeweiligen Testläufe<br />

notiert. Zum besseren Verständnis sei darauf hingewiesen, daß eine Netzkonstellation<br />

i.f. immer mit x-y-...-y-z bezeichnet wird. x gibt die Anzahl an Neuronen in der<br />

Eingabeschicht, y jeweils die Anzahl der Neuronen in den Mittelschichten und z die<br />

Neuronenzahl in der Ausgabeschicht an. Ein Neuronales Netz mit beispielsweise 22<br />

Neuronen in der Eingabeschicht, 22 und 4 Neuronen in zwei Mittelschichten, sowie einer<br />

variierenden Neuronenzahl in der Ausgabeschicht, wird dann mit 22-22-4-z bezeichnet.<br />

Die Frage, eine fehlende Angabe als eigenständige Information zu codieren oder<br />

durch einen repräsentativen Wert zu substituieren, wird durch die Abb. 12 geklärt. Die-


446 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

se zeigt, daß bei Bildung der durchschnittlichen Trefferquoten 14 für die einzelnen Prognosen<br />

kein signifikanter Unterschied zwischen beiden Alternativen besteht. Daher wurde<br />

eine Methode ausgewählt: fehlende Angaben wurden fortan als eigenständige Information<br />

betrachtet.<br />

Abb. 12: Vergleich der durchschnittlichen Trefferquoten bei unterschiedlicher Codierung fehlender<br />

Angaben<br />

Vergleich der Codierungsarten für<br />

fehlende Angaben<br />

Null eigen<br />

Repräsentant<br />

Trefferquoten in %<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

63,33<br />

56,67<br />

53,33<br />

43,33<br />

33,33 33,33<br />

2 Klassen 3 Klassen 5 Klassen<br />

Als nächstes ist untersucht worden, inwieweit die betrachteten, „besten“ Neuronalen<br />

Netze in der Lage sind, unterschiedliche Prognosen, Punktprognose (=Ausgabe einer<br />

Eignungskennzahl), 2-Klassen- und 3-Klassenprognose, durchzuführen. Die Aufteilung<br />

des Outputs in fünf Klassen wurde frühzeitig vernachlässigt, da sich hier, wahrscheinlich<br />

aufgrund einer zu kleinen Datenbasis, nur unzureichende Trefferquoten erzielen<br />

ließen (30-45%). Zwar liegt auch dieses Ergebnis über dem einer Zufallsauswahl<br />

(20%), jedoch bedeuten selbst 45%, daß in 55% der Fälle eine falsche Prognose gestellt<br />

wurde. Da eine Klassifizierung in „gute“, „durchschnittliche“ und „schlechte“ Eignung<br />

als ausreichend im Hinblick auf eine Personalauswahl ist, wurde die weitere Optimierung<br />

14<br />

Der Begriff der Trefferquote ist bei der Prognose einer Eignungskennzahl nicht ganz korrekt.<br />

Um die Ergebnisse dennoch vergleichen zu können, wurde diese Unschärfe aber in<br />

Kauf genommen. Von einem Treffer soll genau dann gesprochen werden, wenn die tatsächliche<br />

Netzausgabe von der geforderten nur um einen tolerierbaren Fehler (z.B. 10%) abweicht.<br />

Bei der Prognose einer Eignungsklasse wird dann von einem Treffer gesprochen,<br />

wenn das Neuronale Netz die korrekte Eignungsklasse als Ausgabe liefert. Die Frage der<br />

Güteüberprüfung Neuronaler Netze wird vielfach diskutiert. Auf diese Diskussion soll an<br />

dieser Stelle aber verzichtet werden.


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 447<br />

der Neuronalen Netze mit fünf Neuronen in der Outputschicht verworfen. Dies bedeutet<br />

aber ausdrücklich nicht, daß keine besseren Ergebnisse zu erzielen gewesen wären.<br />

Bei der Punktprognose ist die Transformation mittels einer stückweisen linearen<br />

Funktion (mit drei verschiedenen Bereichen) angewendet worden. Die Netzkonstellation,<br />

die die besten Resultate liefert, hat 22 Neuronen in der ersten Mittelschicht und 4<br />

Neuronen in der zweiten Mittelschicht aufgewiesen. Die Abb. 13 zeigt die Ergebnisse.<br />

Bei der Punktprognose wurde ein Fehler von 15% toleriert. Die Balken für ‘Quick’ und<br />

‘Resilient’ referenzieren auf unterschiedliche Gewichtsanpassungsstrategien (Lernregeln),<br />

Quickpropagtion und Resilient Propagation, auf deren Darstellung in diesem<br />

Kontext aber nicht näher eingegangen werden soll (vgl. Zell 1994, S. 181ff).<br />

Abb. 13: Trefferquoten bei Punktprognose (1 Klasse), 2-Klassen- und 3-Klassenprognose<br />

Netzkonstellation 22-22-4-z<br />

Quick<br />

Resilient<br />

Trefferquoten in %<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

80<br />

56,67 60<br />

56,67<br />

46,67<br />

40<br />

1 Klasse (stetig) 2 Klassen 3 Klassen<br />

Es ist festzustellen, daß vereinzelt, nicht jedoch stabil, teilweise mit anderen Netztypen<br />

etwas bessere Ergebnisse erzielt werden konnten, mangels Reproduzierbarkeit<br />

aber nicht weiter betrachtet worden sind.<br />

Die nächste analysierte Fragestellung betraf die nach der logischen Gruppierung<br />

der Inputneuronen auf der Basis semantischer Zusammengehörigkeit. Hierbei sind die<br />

Trefferquoten bei allen untersuchten Netzkonstellationen auf unter 40% gesunken. Bei<br />

einer konkreten Netzkonstellation mit 6 Neuronen in der ersten Mittelschicht und 4<br />

Neuronen in der zweiten, haben sich Trefferquoten von 30% für die Punktprognose,<br />

36,7% für die 2-Klassen-Prognose und 33% für die 3-Klassen-Prognose ergeben. Diese<br />

Zahlen, die in ähnlicher Weise auch bei anderen Netzkonstellationen (auch mit mehr als<br />

zwei Mittelschichten) zu sehen sind, sind Grund genug, von einer logischen Gruppierung<br />

der Inputneuronen abzusehen.


448 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

Als letztes wurde untersucht, inwieweit sich eine Reduzierung der Anzahl an Inputneuronen<br />

auf die Ergebnisse auswirkt. Die Reduktion wurde dabei auf der Basis der<br />

in den bisher vorgestellten Testserien erlangten Erkenntnisse vorgenommen. Durch diese<br />

Maßnahme konnten teilweise erheblich bessere Ergebnisse erzielt werden. Die bis<br />

heute erhaltenen besten Ergebnisse zeigt die Abb. 14. Der zugelassene maximale Fehler<br />

bei der Punktprognose lag auch hierbei bei 15%.<br />

Abb. 14: Trefferquoten eines 14-14-7-z Netzes<br />

Netzkonstellation bei reduzierten Inputs 14-14-7-z Netz<br />

Trefferquoten in %<br />

80<br />

78<br />

76<br />

74<br />

72<br />

70<br />

68<br />

66<br />

64<br />

62<br />

60<br />

80<br />

71<br />

66,7<br />

1 Klasse 2 Klassen 3 Klassen<br />

7. Fazit<br />

Die Ergebnisse zeigen, daß sich Neuronale Netze durchaus zur Eignungsbeurteilung<br />

einsetzen lassen. Es bleiben zwei Fragen zu klären:<br />

1. Welche Vorteile ergeben sich im Vergleich zur Profilvergleichsmethode?<br />

2. Welche Rahmenbedingungen sind für einen Einsatz Neuronaler Netze in integrierten<br />

Personalinformationssystemen zu formulieren?<br />

Stellt man die Profilvergleichsmethode der Methode Neuronale Netze gegenüber,<br />

kommt man bezüglich der zuvor genannten kritischen Aspekte bei der Profilvergleichsmethode<br />

zu folgendem Schluß. Für das bei Eignungsprofilen aufgetretene Problem<br />

des Identifizierens relevanter Kriterien bieten Neuronale Netze eine Verbesserung.<br />

Sie sind nämlich in der Lage, umfangreiche Kriterienkataloge zu betrachten. Ob diese<br />

relevant sind oder nicht, spielt dabei zunächst keine Rolle: Neuronale Netze können relevante<br />

von irrelevanten Kriterien anhand der Gewichtseinstellungen auf den Verbindungen<br />

der Neuronen separieren. Da bei der oben dargestellten Methode für die Nutzung<br />

von Erfolgsprofilen auch Verfahren gezeigt wurden, wie relevante von weniger relevanten<br />

Merkmalen getrennt werden, gilt dieses Argument für den Einsatz von Neuro-


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 449<br />

nalen Netzen nur insoweit, als man ein erheblich präziseres Relevanzkriterium unter<br />

Berücksichtigung interdependenter Verflechtungen einsetzen kann.<br />

Das zweite Problem, die fehlende Möglichkeit, die Ausprägungen einiger Kriterien<br />

zu messen, kann auch mit Hilfe Neuronaler Netze nicht behoben werden. Allenfalls<br />

durch zuvor eindeutig festgelegte „Übersetzungsvorschriften“ zur Transformation der<br />

qualitativen Ausprägungen in konkrete meßbare Werte, kann das Problem pragmatisch<br />

gehandhabt, nicht jedoch vollständig gelöst werden. Problematisch kann sich aber die<br />

Erhebung der Kriterien aus einem anderen Grund gestalten, denn dieser sind seitens des<br />

Gesetzgebers Grenzen gesetzt (vgl. z.B. Oechsler/Schönfeld 1986 oder auch Uertz<br />

1997).<br />

In Bezug auf das dritte und vierte Problem kann hingegen ein entscheidender Vorteil<br />

der Neuronalen Netze gegenüber den Verfahren der Profilmethode ausgemacht werden.<br />

Neuronale Netze sind in der Lage, die Interdependenzen zwischen den Kriterien, auch<br />

wenn sie komplexer Natur sind, ausfindig zu machen und somit die Gewichtung der Kriterien<br />

abzubilden. Ferner ist es möglich, durch die gewählten Verarbeitungsfunktionen in<br />

den Neuronen, eine oder mehrere aggregierte Ausgangsgröße(n) zu berechnen.<br />

Das Auffinden einer geeigneten Referenz- bzw. Vergleichsgröße bleibt aber auch<br />

bei Neuronalen Netzen bestehen. Es läßt sich festhalten, daß bei keinem der Probleme<br />

eine Verschlechterung durch den Einsatz Neuronaler Netze festzustellen ist, bei zumindest<br />

dreien jedoch eine teilweise erhebliche Verbesserung (vgl. Tab. 2). Allenfalls die<br />

mangelnde Transparenz der durch das Neuronale Netz berechneten Lösung mag als Negativfaktor<br />

auftreten. Dies bezieht sich sowohl auf die Interdependenzen der Kriterien,<br />

die in den Gewichten der Verbindungen abgebildet sind, als auch auf die Interpretation<br />

des durch das Neuronale Netz berechneten Ausgabewertes. Hier lassen sich aber leicht<br />

durch nachträgliche Analysen für den Benutzer verständliche Interpretationen des Ergebnisses<br />

liefern.<br />

Tab. 2: Gegenüberstellung Neuronale Netze und Profilvergleichsmethode<br />

Kritische Aspekte<br />

Ermittlung der Kriterien<br />

Messung der Kriterien<br />

Gewichtung der Kriterien<br />

Aggregation zur Entscheidung<br />

Referenzgröße bestimmen<br />

Neuronale Netze im Vergleich<br />

zur Profilvergleichsmethode<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Betrachtet man Studien, in denen die Anwendbarkeit Neuronaler Netze für verschiedene<br />

Problembereiche untersucht wird, so endet die Untersuchung meist in dem<br />

Nachweis, daß Neuronale Netz in der Lage sind, die an sie gestellte Aufgabe, also z.B.<br />

die Personalbeurteilung, ausreichend gut zu bewältigen. Für einen tatsächlichen Einsatz<br />

dieses Instruments ist es aber zusätzlich unter praktischen Gesichtspunkten zu diskutieren.


450 <strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98)<br />

Denn das beste Instrument ist wertlos, wenn die Rahmenbedingungen, die einen Einsatz<br />

erst ermöglichen, nicht gegeben sind. Im folgenden sollen einige wesentliche Aspekte für<br />

den realen Einsatz Neuronaler Netze zur Personalbeurteilung aufgeführt werden.<br />

In der Regel sollten Neuronale Netze nicht als Stand-Alone-Lösungen, sondern<br />

vielmehr als ein integrativer Bestandteil bestehender Personalinformationssysteme begriffen<br />

werden (vgl. <strong>Lackes</strong>/<strong>Mack</strong> 1996). 15 Dies bietet den Vorteil, daß die Ergebnisse<br />

der Neuronalen Netze ohne größeren Aufwand auch anderen Auswertungsprogrammen<br />

zur Verfügung gestellt werden und diese umgekehrt ihre Daten an die Neuronalen Netze<br />

weitergeben können (z.B. Bewerber- und Mitarbeiterdaten oder Stellenbeschreibungen).<br />

Dazu müssen aber zwangsläufig flexible Schnittstellen definiert und programmiert werden,<br />

die eine Kommunikation der verschiedenen Systemelemente erlauben. Daneben<br />

ermöglicht eine Datenintegration die durchgehende und konsistente Verarbeitung aller<br />

für die Arbeit mit dem Neuronalen Netz relevanter Daten.<br />

Eine ganz wesentliche Frage ist die nach der Benutzerführung im Zusammenhang<br />

mit Neuronalen Netzen. Vom zuständigen Sachbearbeiter, z.B. dem Personalsachbearbeiter,<br />

kann i.d.R. nicht verlangt werden, daß er sich mit der Methode ‘Neuronale Netze’<br />

derart auskennt, daß er selbständig eine Adaption an eine gegebene Problemstellung<br />

vornehmen kann. Dies gehört nämlich nicht zu seinem Kernaufgabengebiet. Daraus<br />

folgt, daß die Arbeit mit dem Neuronalen Netz, sei es in der Konditionier-, der Einsatzoder<br />

der Wartungsphase, möglichst automatisiert ablaufen sollte. Beispielweise könnte<br />

der Netzoptimierungsvorgang unterstützt werden. D.h., der Benutzer sollte Hinweise<br />

bekommen, in welcher Situation ihm welche Optimierungsmöglichkeiten, z.B. Reduktion<br />

der Anzahl an Mittelschichten, Wahl einer anderen Codierungsvorschrift, zur Verfügung<br />

stehen. Die Frage der Automatisierung ist insbesondere dann von großer Relevanz,<br />

wenn häufige Redefinitions- und Remodellierungsvorgänge durchzuführen sind,<br />

d.h., wenn das „Werkzeug“, das Instrument ‘Neuronale Netze’, häufig nachgeschärft<br />

werden muß.<br />

Abschließend läßt sich konstatieren, daß Neuronale Netze sich empirisch für den<br />

Einsatz zur Personalbeurteilung bewährt haben, die für einen Einsatz notwendigen<br />

Rahmenbedingungen aber nicht bzw. nicht vollständig erfüllt sind. Intendiert man aber<br />

einen breiten Einsatz der Neuronale-Netz-Methode, so daß möglichst viele positive Effekte,<br />

die sie zweifellos bietet, ausgeschöpft werden, sollten diese Rahmenbedingungen<br />

geschaffen werden. Ferner muß davon abgegangen werden, Neuronale Netze wie auch<br />

andere Methoden der Künstlichen Intelligenz als Allheilmittel für komplexe Problemstellungen<br />

zu sehen. Vielmehr sollten sie gleichrangig neben anderen Methoden plaziert<br />

werden, wobei die Art und der Umfang der auszunutzenden Potentiale von der konkreten<br />

Aufgabenstellung abhängen.<br />

15<br />

Personalinformationssystemen kommt neben den Aufgaben der Personalabrechnung, der<br />

allgemeinen Personalverwaltung auch aus strategischer Sicht in Bezug auf die Personalentwicklung,<br />

das <strong>Personalmanagement</strong> und das Personalcontrolling besondere Bedeutung zu.<br />

Zum Begriff der Personalinformationssysteme siehe Mülder (1994), zu dem des Personalcontrollings<br />

z.B. Roeder (1994) und Wunderer/Schlagenhaufer (1994).


<strong>Lackes</strong>, <strong>Mack</strong>: Einsatz Neuronaler Netze als Instrument zur Eignungsbeurteilung (ZfP 4/98) 451<br />

Neben der beschriebenen Profilvergleichsmethode sind in der Eignungsdiagnostik<br />

eine Reihe von Erklärungs- und Kausalmodellen aufgestellt worden, um die in Betracht<br />

gezogenen Kriterien in einen Zusammenhang zu stellen (siehe z.B. Smid 1986; Hollmann<br />

1991, S. 77ff). Inwiefern die Ergebnisse dieser Modelle aber auf die Praxis übertragen<br />

werden können, muß kritisch hinterfragt werden (Hollmann 1991, S. 78). Diese<br />

Skepsis ist auch der Neuronale-Netz-Methode entgegenzubringen, da sie als gleichrangig<br />

neben den anderen Methoden stehend zu betrachten ist. Es geht nicht um die Ersetzung<br />

des meist intuitiven Entscheidungsprozesses der Personalbeurteilung und -auswahl<br />

eines Personalsachbearbeiters durch EDV-Instrumente wie eben die Neuronalen Netze.<br />

Vielmehr wird ausschließlich eine Unterstützung dieses Prozesses intendiert, sofern dies<br />

gewünscht ist. Genau dies können Neuronale Netz leisten, wie in diesem Beitrag gezeigt<br />

wurde.<br />

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