Simulationen für den Public Sector: ein ÖFIT-Impuls „Nutzt den Hype um Digitale Zwillinge“

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In einem aktuellen Impulspapier untersucht das Kompetenzzentrum Öffentliche IT (ÖFIT), wie Simulationen in der öffentlichen Verwaltung genutzt werden können, um das Verwaltungshandeln zu verbessern – und wie KI-Assistenten dabei unterstützen können.

In ihrem aktuellen ÖFIT-Impuls begeben sich die Autoren auf eine Entdeckungsreise in die Welt der Simulation. Sie wollen herausfinden, inwieweit Simulationsansätze für die Analyse komplexer Prozesse und konkret für die Arbeit von Behörden geeignet sind. Wie zugänglich sind diese digitalen Werkzeuge inzwischen und sind sie auch praktisch nutzbar, um im Sinne einer evidenzbasierten Politik Auswirkungen von Entscheidungen und Maßnahmen vorherzusagen?

Solche Prognosen bergen einige Herausforderungen, mindestens drei große Linien seien dabei im Auge zu behalten:

• die Zeitebene – es dauert, bis die Wirkungen greifen;

• die Wirkungsebenen: Ziele werden auf der politischen Makroebene formuliert, auf der Mesoebene in den Verwaltungen umgesetzt, die Wirkung zeigt sich – oder auch nicht – aber erst auf der Mikroebene, bei den Bürgerinnen und Bürgern.

• Wirkungsverläufe sind nicht immer linear, möglich sind auch exponentielle Verläufe und Kipppunkte (Zustände, an denen eine sich selbst verstärkende Dynamik einsetzt).

Für ein grundlegendes Verständnis werden in dem Papier zunächst die einzelnen Arten der Simulation sowie Fragestellungen zur Konzeptionierung und Modellfindung erläutert.

Der Weg ist das Ziel

Die eigentliche Erkundungsreise bezieht sich auf einen ganz konkreten Anwendungsfall: die eID-Nutzung. Diese wird als ein klassischer Innovationsdiffusionsprozess gesehen, letztlich die Gesamtheit vieler individueller Entscheidungen, die wiederum durch Kampagnen, verbesserte Nutzungsbedingungen, aber auch externe Schocks beeinflussbar sind. Für die Simulation wurde daher die agentenbasierte Modellierung genutzt. Diese Methode erachten die Autoren generell als geeignet, um Verwaltungsvorgänge zu simulieren: Bürgerinnen und Bürger können als Agenten mit jeweils unterschiedlichen Merkmalsausprägungen repräsentiert werden. Das Gesamtbild – in diesem Fall die Durchdringung und Nutzungsverbreitung der eID – ergibt sich dann aus der Aggregation der individuellen Entscheidungen der Agenten. Verantwortliche in den Verwaltungen sollten aus der Simulation Erkenntnisse zu wirksamen Stellschrauben und somit zum effektiven Ressourceneinsatz ableiten können. Anhand des konkreten Beispiels werden auch die oben beschriebenen Herausforderungen verständlicher. Aus einer zeitlosen Makroperspektive könne die schwache Verbreitung der eID-Funktion erstaunen, schreiben die Autoren. Schließlich wurde schon in einem recht frühen Stadium der digitalen Entwicklung eine sichere und datensparsame Möglichkeit zur Online-Identifizierung und Authentifizierung zur Verfügung gestellt. „Erst bei der Berücksichtigung von Zeit und Akteursebenen wird das relative Scheitern dieses vorausschauenden Vorhabens verständlich“. Allein schon deshalb, weil Personalausweise in der Regel nur alle zehn Jahren neu beantragt werden müssen, sei nicht mit einer schnellen Verbreitung zu rechnen gewesen. Weitere Punkte sind die (Nicht)-Umsetzung dieser technischen Lösung und die entsprechend fehlenden Handlungsmöglichkeiten der Bürgerinnen und Bürger. Würden die langen Innovationszyklen nicht durch geeignete Maßnahmen überbrückt, drohe „ein Teufelskreis aus fehlenden Anwendungen und fehlender Nutzung, wie er tatsächlich jahrelang zu beobachten war.“ Doch nicht dieser konkrete Teufelskreis ist Gegenstand der Forschungsarbeit, untersucht wird vielmehr, wie sich solche Wechselwirkungen von Kommunikation, Veränderungen der Services, Interaktionen und Nutzerverhalten simulieren lassen.

Modelle schrittweise aufbauen

Das Impulspapier zeigt, wie in drei Iterationsstufen ein Modell aufgebaut wurde und was sich daraus lernen lässt. Um die Erkundung für andere nachvollziehbar zu machen, wurde das frei verfügbare Tool NetLogo verwendet.

Zunächst stand die Freischaltung der eID-Funktion im Fokus. In dieser ersten Stufe waren drei Größen einstellbar: die Verteilung der Zustimmung der Agenten (homogen bis polarisiert), der Schwellenwert für die Freischaltung (zum Beispiel durch Opt-in- oder Opt-out-Ansatz) und temporäre Einflüsse wie Kommunikationsmaßnahmen oder negative Presseberichte.

In der zweiten Ausbaustufe des Modells wurde untersucht, wie sich Kommunikationsmaßnahmen der öffentlichen Hand bei gleichzeitig geringer Anzahl von eID-Anwendungen auswirken. Hier zeigte sich, dass es für die Untersuchung von Informationskampagnen sehr viele Simulationsläufe braucht, um Schwankungen der Zufallsvariablen auszugleichen. Auf die Frage, wie die Mittel für Informationskampagnen am besten über die Zeit verteilt werden sollten, gab es keine eindeutige Antwort, da sich kaum Unterschiede zwischen frühzeitigen, konzentrierten und über längere Zeiträume gestreckten Maßnahmen ausmachen ließen.

Mit der dritten Iteration schließlich nimmt die Untersuchung Fahrt auf: Hier wurde auch die dynamische Interaktion mit den Behörden erfasst. Die Anzahl der Behörden mit eID-Anwendungen ist ebenso einstellbar wie die Gebrauchstauglichkeit der Lösungen. An den Kommunikationseffekten änderte sich nichts, eine frühe, massive Kampagne brachte auch hier keine zusätzliche Dynamik. Eine entscheidende Rolle spielt dagegen die Nutzerfreundlichkeit der Angebote. In der Simulation wurde untersucht, wie sich der Schwierigkeitsgrad des eID-Services auf die Nutzungsquote auswirkt und zwar für vier verschiedene Nutzungsintensitäten – von einer Nutzung pro Jahr und eID-Angeboten bei 25 Prozent der Behörden bis hin zur viermaligen Nutzung und 75 Prozent eID-Angeboten (siehe Grafik).

Dabei zeigte sich: Je zahlreicher die Angebote, desto steiler fällt die Nutzungsquote schon bei mittleren Schwierigkeitsgraden der Services ab. Ein ausreichendes Angebot an Services vorausgesetzt, können demnach bei durchschnittlich gebrauchstauglichen Anwendungen schon kleine Verbesserungen beträchtliche Auswirkungen auf die Nutzung haben, so die Erkenntnis der Autoren. Für bereits gute, gebrauchsfähige Lösungen und für besonders untaugliche Lösungen gilt das nicht; hier zahlen sich marginale Verbesserungen nicht aus.

Die Autoren erläutern auch die Limitationen des vorgestellten Modells, so wurden etwa Dynamiken nicht berücksichtigt, die sich ergeben, wenn Unternehmen die eID-Funktion für ihre Services einsetzen. Auf weitere Verfeinerungen wurde aber bewusst verzichtet, zugunsten der eigentlichen Forschungsfrage: Welchen Nutzen können Simulationen für die behördliche Arbeit bringen? Die Überlegungen aus dem Projekt seien bereits in diesem Stadium auf andere Fragestellungen übertragbar, etwa auf die Nutzung von Online-Verwaltungsleistungen.

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