Das Fermi Problem

Gerade zu Beginn eines Projektes sehen sich Projektmanager oft mit Planungsproblemen konfrontiert. Die Datenlage ist dünn, trotzdem müssen weitreichende Entscheidungen in den Projektplan einfließen. Ziele müssen definiert werden, Eintrittswahrscheinlichkeiten berücksichtigt und Mittel zugewiesen werden. Das alles noch unter Zeitdruck und mit erheblichen Erwartungshaltungen. Zeit noch einmal wichtige Informationen einzuholen ist daher nicht gegeben. Dann hilft oftmals nur noch ein Problem gut abschätzen zu können und zu überschlagen, was die Folgen sein könnten. Enrico Fermi war ein Meister darin auch auf Basis unzureichender Informationen schnell erstaunlich akkurate Einschätzungen für ein Problem liefern zu können.

Enrico Fermi wurde am 29. September 1901 in Rom geboren und starb am 28. November 1954 in Chicago. Er war einer der bedeutendsten Kernphysiker des 20. Jahrhunderts. Er leistete enorme theoretische und praktische Beiträge zur Erforschung der Kernspaltung. Ihm gelang es unter anderem als Erster eine kritische Kernspaltungskettenreaktion mittels des Kernreaktor Chicago Pile No. 1 aufzubauen. 1938 erhielt er den Nobelpreis für Physik für seine Arbeit. Er war einer der führenden Köpfe des Manhattan Projekts, der amerikanischen Kernwaffen-Forschung während des 2. Weltkrieg.

Während des Tests der ersten Atombombe schätze Fermi nur mithilfe einiger Papierschnipsel, die er in die Luft warf, die Sprengkraft der Bombe auf ca. 10 Kilotonnen TNT. Er beobachtete einfach wie weit die Druckwelle das Papier wegwehte und schätzte auf dieser Basis die Sprengkraft schneller als jeder Sensor. Die tatsächliche Sprengkraft lag dann ca. zwischen 18 und 20 Kilotonnen TNT. Nicht schlecht dafür das es die erste nukleare Explosion in der Menschheitsgeschichte war!

Teilen und verstehen

Erstaunlich denken Sie? Keineswegs. Das Fermi Problem ist eine quantitative Abschätzung für ein Problem, zu dem zunächst praktisch keine Daten verfügbar sind. Grundlagen für eine sinnvolle Abschätzung sind ein gutes Allgemeinwissen und gesunder Menschenverstand. Das vorhandene Vorwissen wird im Rahmen der Methode zunächst quantifiziert und die getroffenen Annahmen als begründet verifiziert.

Stufenweise wird dann mittels Unterteilung in Teilprobleme ein Gesamtergebnis gebildet und schrittweise verfeinert. Auf diese Weise werden dann die mangelnden Erfahrungswerte für das Gesamtproblem kompensiert, da die Teilprobleme beherrschbarer sind.

Das erzielte Ergebnis ist aus den Gründen recht genau, da man zum einen die Teilprobleme recht gut kennt und diese sich nahe an den tatsächlichen Werten befinden. Weiterhin vermeidet man durch die Vorgehensweise systematische Fehler. Abschätzungsfehler dagegen heben sich meist gegenseitig auf, d. h. ein zu großer Wert wird durch einen zu kleinen Wert aufgehoben. Zusätzlich wird durch die Methode der Blick geschärft auf die Bausteine, die man sich genauer anschauen sollte, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

Ein Beispiel - Support Anfragen und das Fermi Problem

Noch ein Beispiel aus der Projektmanagement-Praxis gefällig? Stellen Sie sich vor Sie werden als Projektmanager in ein IT-Projekt im Bereich IT Support berufen. Wie viele IT-Supports braucht ein mittelständisches Unternehmen, damit der Betrieb sichergestellt werden kann.

Gehen wir vonder folgenden Annahme hinsichtlich der Angestellten aus:

1. Das Unternehmen hat 5.300 Angestellte.

2. Pro Woche stellt jeder Angestellte 5 IT Support Anfragen.

3. Ein Jahr hat 53 Kalenderwochen.

4. (5.300 Angestellte * 5 IT Anfragen)* 53 Kalenderwochen = 1.404.500 Supportanfragen im Jahr

Unsere zweite Annahme betrifft den “Support”:

1. Ein Support arbeitet 8 Stunden am Tag.

2. 261 Arbeitstage (ohne Samstage und Sonntage) im Jahr (261 Tage abzüglich 24 Tage Urlaub und 6 Tage Krankheit).

3. Für die Bearbeitung einer Supportanfrage braucht ein Support im Schnitt 2 Stunden Arbeitszeit.

4. (8 Stunden pro Tag / 2 Stunden pro Anfrage) * (261 Arbeitstage – 24 Tage Urlaub – 5 Tage Krankheit) = 1 IT Support bearbeitet 928 Supportanfragen pro Jahr

Unser Ergebnis lautet: 

1.404.500 Supportanfragen / 928 bearbeitete Anfragen pro Supporter pro Jahr = geschätzt würden 1.513 IT Supporter benötigt um alle Anfragen zeitnah zu bearbeiten

Was kann man nun mit dieser ersten Einschätzung machen?

Offensichtlich sollte etwas am IT-Support getan werden. Mit dieser ersten Abschätzung kann der Projektmanager verschiedene Dinge tun. Beispielsweise einschätzen ob weitere Supports eingestellt werden müssen, oder ob die Auslagerung des IT-Supports wirtschaftlich sinnvoll wäre. Oder die Supportanfragen werden nach Dringlichkeit priorisiert, ITIL lässt grüßen. Vielleicht sollte auch darüber nachgedacht werden die fehleranfälligen IT-Strukturen zu modernisieren oder die Mitarbeiter besser in der Anwendung geschult werden? Sofort hat der Projektmanager viele neue Aspekte und Teilprobleme im Blick. Zusätzlich verfügt der Projektmanager nun über eine erste Grundlage, um mögliche Maßnahmen im Projekt auf Erfolg zu prüfen.

Sie sehen mit der Fermi Problematik lässt sich schnell und effektiv eine Basis schaffen um Probleme zu quantifizieren und aufzugliedern. Gerade zum Start eines Projektes eine sehr hilfreiche Methodik. Aber auch zwischendurch wenn es mal wieder klemmt und eine schnelle Entscheidungsgrundlage her muss. Probieren Sie es doch mal aus! Wenn es trotzdem nicht klappt im Projekt, helfen wir von der epco Ihnen gerne mit unserer Expertise weiter. Senden Sie einfach eine Mail an info@epco.de.

Mit besten Grüßen

Arndt Fritzen