Optimizing multi-criteria decision-making: empirical analyses and quantitative insights for reducing the effort of decision-makers in a decision support system

Tönsfeuerborn, Mendy; von Nitzsch, Rüdiger; Peis, Britta

doi:44156

Optimizing multi-criteria decision-making: empirical analyses and quantitative insights for reducing the effort of decision-makers in a decision support system

Tönsfeuerborn, Mendy^RWTH*

2025

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Mendy Tönsfeuerborn

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2025

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2025

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Genehmigende Fakultät
Fak08

Hauptberichter/Gutachter
von Nitzsch, Rüdiger (Thesis advisor)^RWTH* ; Peis, Britta (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2025-03-28

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2025-03745
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1009893/files/1009893.pdf

Einrichtungen

Lehr- und Forschungsgebiet Entscheidungsforschung und Finanzdienstleistungen (812520)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 330

Kurzfassung
Das Treffen von Entscheidungen in entscheidenden Situationen wird durch verschiedene Herausforderungen erschwert, z. B. durch die Unfähigkeit, relevante Ziele (Bond et al. 2008) und Alternativen (Siebert und Keeney 2015) zu definieren, durch kognitive Verzerrungen (Montibeller und von Winterfeldt 2015) oder durch Informationsüberflutung. Diese Faktoren führen oft zu impulsiven oder qualitativ minderwertigen Entscheidungen, insbesondere unter Zeitdruck, der eine gründliche Bewertung der Optionen einschränkt (Kocher und Sutter 2006). Um diesen Herausforderungen bei der Entscheidungsfindung entgegenzuwirken, wurden strukturierte Methoden wie die multikriterielle Entscheidungsanalyse (MCDA) entwickelt, bei der quantitative oder qualitative Modelle erstellt werden, die die Entscheidungssituation darstellen. Diese Modelle helfen bei der Organisation von Informationen, erleichtern Trade-Offs und die Auswahl von Alternativen, obwohl ihre Entwicklung komplex und schwer zu verstehen sein kann. Entscheidungsunterstützungssysteme (DSS) sollen Entscheidungsträger bei der Verwaltung von MCDA-Ansätzen unterstützen und die Entscheidungsqualität und -effizienz verbessern (Tripathi 2011). Dennoch stoßen diese Instrumente oft an ihre Grenzen, wenn es darum geht, wissenschaftlich fundierte Ansätze benutzerfreundlich und einfach umzusetzen. Diese Dissertation zielt darauf ab, das MCDA-basierte DSS ENTSCHEIDUNGSNAVI zu optimieren, das für Entscheidungsträger entwickelt wurde, die ihr Verständnis verbessern und gleichzeitig den Aufwand für einen wissenschaftlich fundierten Ansatz minimieren möchten. Das Open-Source-Webtool unterstützt die reflektierte Entscheidungsfindung (von Nitzsch und Methling 2021) mithilfe eines fünfstufigen Prozesses, der auf der Multi-Attributiven Nutzentheorie (Keeney und Raiffa 1976) und dem Value-Focused Thinking (Keeney 1992) basiert. Die Studie gibt Einblicke in die theoretischen und praktischen Grundlagen des ENTSCHEIDUNGSNAVIS und untersucht, inwieweit der reflektierte Entscheidungsprozess für den Entscheidungsträger vereinfacht werden kann. Daher wird untersucht, ob Value-Nudging zu mehr wertorientierten und damit besseren Entscheidungen führt. Darüber hinaus wird die Verwendung eines Ansatzes mit ungenauen Informationen kritisch auf seine Nützlichkeit und Auswirkungen auf die Entscheidung hin analysiert. Außerdem untersucht die Studie, wie sich eine lineare Transformation eindimensionaler Nutzenfunktionen auf die Entscheidungsqualität auswirkt, indem sie deren Auswirkungen auf die finale Rangfolge der Alternativen untersucht.

Making decisions in crucial situations is complicated by various challenges, e.g., the inability to define relevant objectives (Bond et al. 2008) and alternatives (Siebert and Keeney 2015), cognitive biases (Montibeller and von Winterfeldt 2015), or information overload. These factors often lead to impulsive or low-quality decisions, especially under time constraints that limit thorough evaluation of options (Kocher and Sutter 2006). Structured methods like multi-criteria decision analysis (MCDA) have been developed to tackle decision-making challenges by creating quantitative or qualitative models that represent the decision situation. These models help organize information, facilitate trade-offs, and select alternatives, although developing them can be complex and challenging to understand. Decision support systems (DSSs) are designed to assist decision-makers in managing MCDA approaches enhancing decision quality and efficiency (Tripathi 2011). Nevertheless, these tools also often reach their limits when implementing scientifically sound approaches in a user-friendly and simple way. This dissertation aims to optimize an MCDA-based DSS called ENTSCHEIDUNGSNAVI, designed for decision-makers seeking to enhance their understanding while minimizing the effort required for a scientifically sound approach. The open-source web tool supports reflective decision-making (von Nitzsch and Methling 2021) through a five-step process based on multi-attribute utility theory (Keeney and Raiffa 1976) and value-focused thinking (Keeney 1992). The study provides insights into the theoretical and practical foundations of the ENTSCHEIDUNGSNAVI and examines the extent to which the reflective decision-making process can be simplified for the decision-maker. Therefore, it examines whether value-nudging leads to more value-focused and, thus, better decisions. Moreover, the use of an imprecise information approach is critically analyzed in terms of helpfulness and impact on the decision. In addition, the study investigates how a linear transformation of one-dimensional utility functions affects decision quality by examining its effect on the final ranking of alternatives.

OpenAccess:
PDF
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