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MODELL
„Die philosophische, wissenschaftliche und alltagssprachliche Verwendung des Terminus „Modell“ ist nicht
einheitlich. So wie im umgangssprachlichen Gebrauch - auch in anderen europäischen Sprachen - müssen im
wissenschaftlichen Gebrauch eine Vielzahl von Bedeutungsvarianten und unterschiedlichen Bestimmungen
konstatiert werden (vgl. hierzu: Bensch (1978), Berthel (1970), Bhaskar (1981), Franz/ Hager (1978), Gastev
(1964) (1974), Hasenjäger/ Egli (1984), Hesse (1967) (1970), Kaulbach/Mainzer (1984), Klaus/Liebscher (1976),
Kondakow (1983), Lewandowski (1975), Kreisel (1980), Masullo(1967), Mouloud (1985),Schriever/Schuh (1980),
Wolters (1984), Wüstneck (1974) etc.), denen eine Vielgestaltigkeit der Erscheinungsformen konkreter Arbeit
mit Modellen sowie deren jeweiliger theoretischer Reflexionen entspricht. Zusätzlich erschwert wird die
Formulierung eines allgemein akzeptierbaren und übergreifend verbindlichen Modellbegriffs dadurch, daß
Diskussionen hierüber Gegenstand aktueller Forschungsbemühungen sind.
Allgemeine Begriffsbestimmung:
Im verbreitetsten wissenschaftlichen
Sprachgebrauch werden Modelle verstanden als ideelle oder materielle Systeme (Objekte, Prozesse etc.), die von
einem Modellsubjekt auf der Grundlage von angestrebten (bestätigten
oder angenommenen) Ähnlichkeiten im weitesten Sinne (Eigenschafts-, Struktur-, Funktionsanalogien und
Homologien) mit anderen (möglichen oder wirklichen) ideellen oder materiellen Systemen (Objekten, Prozessen
etc.), den Modelloriginalen, (re-)produziert und/oder genutzt
werden, um an ihnen durch Untersuchungen (im weitesten Sinne) Informationen zu gewinnen, die eine bessere
Erkenntnis oder eine Veränderung, Entwicklung bzw. (Um-) Gestaltung des Modelloriginals
ermöglichen, wenn die durch die Untersuchung der Modelle zu gewinnenden Informationen mittels direkter
Operationen an den Modelloriginalen zunächst oder überhaupt nicht möglich, aufgrund gegebener Bedingungen
zu aufwendig oder aus den verschiedensten Gründen unvertretbar sind.
Ergänzend zu diesem verbreitetsten Verständnis werden in der Literatur die (vor allem) im Bereich der
Formalwissenschaften verbreitete, historisch jüngere Verwendung des Modellbegriffs in der Logik und der
mathematischen Grundlagenforschung sowie der Begriff der mathematischen Modelltheorie besonders hervorgehoben.
Die Modelltheorie der mathematischen Logik, wie sie sich in ihrer Frühphase mit den Arbeiten von L.
Löwenheim, T. Skolem, K. Gödel, G. Birkhoff und A. Malcev verbindet, entwickelte
sich Ende der 1940er, Anfang der 1950er Jahre im Zusammenhang mit Schriften von L.
A. Henkin, A. Robinson und vor allem A. Tarski zu einer relativ eigenständigen Disziplin. Eine grundlegende
Darstellung der mathematischen Modelltheorie geben Chang/ Keisler (1973); vgl. auch Addison/Henkin/Tarski
(1965). Die Bezeichnung „Theory of models“ geht auf Tarski (1954) zurück. In der mathematischen
Modelltheorie als Grenzgebiet zwischen mathematischer Logik und moderner Algebra bzw. allgemeiner
Strukturtheorie werden die Beziehungen zwischen formalisierten Sprachen und sie interpretierenden Strukturen
untersucht. Modelle sind hier Interpretationen formaler (Axiomen-) Systeme, d. h. Ersetzungen formaler
Begriffe des Systems durch bedeutungshaltige Begriffe, die zu wahren, gültigen Behauptungen führen. Die
Konstruktion von Modellen zu Axiomensystemen dient insbesondere der Untersuchung solcher Systeme auf
Widerspruchsfreiheit, Unabhängigkeit und Vollständigkeit, d. h. Modelle haben hier eine vergleichbare
Funktion wie [Seite 426] Modelle außerhalb der mathematischen
Grundlagenforschung.
Das Verhältnis dieses speziellen Modellverständnisses zu dem des Modells in anderen Wissenschaftsbereichen
wird in der Forschung kontrovers diskutiert. Im wesentlichen lassen sich drei Auffassungen unterscheiden:
1. Der Modellbegriff der Logik und der mathematischen Grundlagenforschung habe für alle anderen
Wissenschaftsbereiche Orientierungscharakter (z. B. Suppes (1960), Böhnisch (1969), Asser (1974)); 2. er habe
eine unabhängige Bedeutung und einen eigenen Anwendungsbereich außerhalb des allgemeinen
Modellverständnisses (z. B. Schröter (1961), Wüstneck (1963) S. 1505 f.); 3. es wird (und dies ist
überwiegend der Fall), an der vergleichbaren Funktion anknüpfend, versucht, diesen Modellbegriff als
verwandtes Teilproblem in die Verallgemeinerung und Bestimmung eines allgemeinen Modellbegriffs mit
einzubeziehen (z. B. Stoff 1969, Kranold 1976).
Methoden- und Verfahrenshistoriographie:
Verglichen mit der umfangreichen
systematischen Literatur zu methodischen und rnethodologischen Problemen der Arbeit mit Modellen fällt das
geringe Ausmaß methodenhistoriographischer Untersuchungen, die sich zudem schwerpunktmäßig auf das 19. Jh.
beschränken, und der fragmentarische und widersprüchliche Charakter historiographischer Bezugnahmen auf.
Dies liegt einerseits in der mangelnden Verbindlichkeit der (intensionalen und extensionalen) Bestimmungen der
systematischen Ausgangsbegriffe „Modell“, „Modellverfahren“ (Modellierung) und „Modellmethode“
begründet, die historischen Untersuchungen zugrunde gelegt werden, und als Ausgangspunkt und Ziel begriffs-
und verfahrensgeschichtlicher Rekonstruktionen dienen. Andererseits ist diese Situation durch eine
grundsätzliche Schwierigkeit geprägt, die sich jedoch nicht nur für ein diachron-historisches, sondern
ebenso für ein synchron-systematisches Herangehen stellt: die Schwierigkeit der Ausgrenzbarkeit eines
spezifischen Gegenstandsbereiches modelltheoretischer und modellhistorischer Untersuchungen vor dem
Hintergrund, daß letztlich jedes begrifflich-theoretische Erkennen sich unter einem seiner Aspekte zu seinem
Objekt modellierend verhält, und sei es nur im Sinne einer Komplexitätsreduktion. Dies ist in
synchron-systematischer Hinsicht die Grundlage dafür, Modelltheorie, als Theorie des Modellverfahrens, als
Methodologie der Modellierung, der Konstruktion und Anwendung von Modellen in allgemeine
erkenntnistheoretische Konzepte wie „allgemeine Modelltheorie“, „kybernetische Erkenntnisanthropologie“
oder „Modellismus“ (Stachowiak 1973) zu überführen, ausgehend davon, daß „alle Erkenntnis, Erkenntnis
in oder durch Modelle ist“ (Stachowiak 1973, 56). In diachron-historischer Hinsicht resultiert aus dieser
Herangehensweise die Tendenz, Methodengeschichte in eine Geschichte des Denkens in Modellen aufzulösen und
die „Modellmethode“ ganz allgemein als ein „ursprüngliches Mittel der menschlichen Daseinsbewältigung“
(Flaschka 1976, 12) zu verstehen.
Die Arbeit mit Modellen muß in dieser Sichtweise „der Sache nach“ (Franz / Hager 1978, 607) als sehr alt
betrachtet werden. Letztlich ist so feststellbar, „ ... daß Modelle stets in den Wissensschaften Anwendung
gefunden haben“ (Stoff 1969, 13), ja es hat „Modelle so lange gegeben, wie wir eine beurkundete Geschichte
zurückverfolgen können“ (Sprung 1971, 10) bzw. „ ... das Denken in Analogien ist so alt wie das
menschliche Denken überhaupt“ Jammer 1965, 167). Damit verliert der Untersuchungsgegenstand „Modell“
jedoch jegliche eigenständige Spezifik und geht in allgemeiner Wissenschaftsgeschichte bzw. Erkenntnistheorie
auf. Während bei synchron-systematischen Untersuchungen eine solche Ausweitung in der Regel vermieden wird,
herrscht sie bei der historischen Rekonstruktion der Arbeit mit Modellen vor. Hier wird versucht, von den
durch das heutige Modellverständnis fest- gelegten (intensionalen und extensionalen) Bestimmungen des
Modellbegriffs (der Modellierung) und der Modellmethode ausgehend, in vergangenen wissenschaftsgeschichtlichen
Zusammenhängen Situationen zu rekonstruieren und zu analysieren, in denen aus heutiger Sicht das Auftreten
von Modellen konstatiert werden kann. Insbesondere aus der Erforschung der Arbeit mit Analogien in den
einzelnen Wissenschaften, durch deren Einordnung in den Kontext ihrer Zeit und durch deren Bewertung als
geschichtliche Vorläufer in bezug auf den gegenwärtigen Forschungsstand wird fachübergreifend wie auch
fachspezifisch ein rekonstruktives Bild der ideen- und methodengeschichtlichen Zusammenhänge des Denkens mit
und in Modellen zu gewinnen versucht. Im Gegensatz zu dieser vorherrschenden Sichtweise der historischen
Rekonstruktion der Arbeit mit Modellen geht es bei einer anderen, neueren Herangehensweise an die Geschichte
der Arbeit mit Modellen darum, „ ... die Verselbständigung dieses jeder menschlichen Erkenntnistätigkeit
eigenen modellierenden Aspektes zu einem relativ beständigen und wissenschaftlich wie praktisch handhabbaren
Verfahren als Produkt real historischer methodischer und methodologischer [Seite 427] Bewußtwerdungsprozesse“ (Bernzen 1986, 3) zu erfassen.
Im Verständnis dieser Sichtweise von Methodengeschichte geht es insbesondere um die Erfassung von Einfluß-
und Wirkungszusammenhängen und deren empirische Beweisbarkeit. Das Modellverfahren als Instrument
wissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung in der realen Komplexität seiner heutigen Ausformungen wird dabei „
... als Resultat verschiedener wissenschaftsgeschichtlicher Entwicklungen“ gesehen, als Ergebnis „der
historischen Vereinigung verschiedener methodischen Komponenten, d. h. der Zusammenfassung verschiedener
Entwicklungslinien der Arbeit mit Modellen“ (Bemzen 1986, 22). Hierbei kommt der
paradigmatisch-leitkonzeptionellen Funktion einzelner Wissenschaften in verschiedenen historischen
Entwicklungsepochen eine besondere Bedeutung zu: Die methodengeschichtliche Tradition der Arbeit mit Modellen
läßt sich so über die Rekonstruktion von systematischen, technischen, planerischen, organisatorischen
Problemlösungsprozessen in der spätmittelalterlichen Baupraxis zurückverfolgen bis ins 14. Jahrhundert, wo
sie über die theoretische Verallgemeinerung dieser Erfahrungen methodischen Problemlösens in der
Architekturtheorie (15. Jahrhundert) aufs engste mit dem Prozeß der Herausbildung der neuzeitlichen
Wissenschaft überhaupt verknüpft ist (vgl. Bernzen 1986).
Modelle als Instrumente wissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung haben sowohl in der methodischen Praxis der
verschiedensten Einzelwissenschaften und deren methodologischer Reflexion als auch in allgemeinen
wissenschaftstheoretischen Zusammenhängen in den letzten Jahrzehnten ständig an Bedeutung gewonnen. Dieses
hat in den verschiedensten Wissenschaften zu einer umfangreichen Bearbeitung der komplexen methodischen und
methodologischen Problematik geführt (vgl. hierzu z. B. die von Beament 1960, Nagel/Suppes/Tarski 1962,
Freudenthal 1961, Jung u. a. 1961 und Marx 1963 herausgegebenen Beiträge oder die Erörterungen vor allem in
den Zeitschriften Voprosi filosofii 1958-1964 und Studium generale 1965). Im Kontext dieser verstärkten Bedeutung sind
Probleme der theoretischen Begründung und systematischen Verallgemeinerung der Arbeit mit Modellen immer
wichtiger geworden. Insbesondere in der Philosophie und in der Kybernetik, die wegen der besonderen Tragweite
und Komplexität ihrer Fragestellungen unmittelbare methodologische Bedeutung für die
verallgemeinernde Bestimmung des
Modellbegriffs gewannen, wurden in den 60er und 70er Jahren die methodischen und theoretischen Positionen
hierzu abgesteckt (vgl. hierzu insbesondere Stoff 1969, Wüstneck 1963, 1966, 1966a, Uemov 1971, Ruben/Wolter
1969, Stachowiak 1973). Die Vorgehensweisen hierbei waren und sind synchron-systematisch und in
unterschiedlicher Weise darauf orientiert, der realen Vielgestaltigkeit und Verschiedenheit des Auftretens von
Modellen die übergreifenden und grundlegenden Zusammenhänge der Arbeit mit Modellen und deren Charakteristik
herauszuarbeiten. Besondere Bedeutung kommt hierbei dem Versuch zu, Modelle innerhalb der strukturellen und
funktionellen Zusammenhänge zu charakterisieren, in denen sie stehen. Bereits in den methodentheoretischen
Diskussionen der 60er Jahre läßt sich, insbesondere ausgehend von methodischen und methodologischen
Problemen der Kybernetik, die schrittweise Verlagerung des traditionellen Ausgangspunktes
methodentheoretischer Theoriebildungsprozesse über die Arbeit mit Modellen (der Charakterisierung des Modells
im Rahmen einer (zweistelligen) Modell-Modelloriginal-Beziehung) zu einer Erfassung des Modells in der
Gesamtheit seiner strukturellen und funktionellen Zusammenhänge innerhalb des hierfür konstitutiven (als Modellsystem bezeichneten) Gesamtzusammenhangs von Modell, Modelloriginal und Modellsubjekt aufweisen. Eine grundlegende
Darstellung und Analyse der inneren Struktur von Modellsystemen und der Systematik funktioneller
Zusammenhänge zwischen den hierfür konstitutiven Komponenten des Modellsystems gibt Wüstneck (1966, vgl.
auch Wüstneck 1966a).
Grundzusammenhänge
der Arbeit mit Modellen:
1) Diese
für ein Modellsystem konstitutiven Komponenten sind in ihrer konkreten Beschaffenheit sehr unterschiedlich.
Als Modelle wie auch als Modelloriginale können sowohl subjekt-externe (syntaktische oder semantische)
Zeichensysteme wie auch materielle Systeme der realen Subjektumwelt (natürliche, technische, menschliche
Objekte) auftreten. Bezieht man auch noch die praxisrelevanten Fälle subjekt-interner Modelloriginal- und
Modell-Kognitionen mit ein, so ergeben sich, da eine Identität von Modell- und Originalsubstrat nicht
zwangsläufig erforderlich oder vorteilhaft ist, eine Fülle von Kombinationsmöglichkeiten, die die reale
Vielfältigkeit konkreter Varianten von Zuordnungsmöglichkeiten von Modell- und Originalsubstraten
verdeutlicht (Eine anschauliche Systematisierung gibt Köhler (1975, 2701-2705). Als Modellsubjekte werden je
nach dem, ob das Modell als spezifisch menschliches Problemlösungsmittel angesehen wird (was überwiegend der
Fall ist), menschliche [Seite 428] Erkenntnissubjekte oder aber
auch wie z. T. in der Biologie oder Kybernetik auch andere informationsverarbeitende Systeme betrachtet.
2) Die zwischen dem Modell, dem Modelloriginal und dem Modellsubjekt bestehende Beziehung wird als
Modellrelation bezeichnet und ist logisch gesehen dreistellig, d. h. ein als Modell fungierendes System ist
nur durch seine Beziehung zu dem, wovon es Modell ist (d. h. dem Modelloriginal), und durch seine Beziehung zu
dem, wofür es Modell ist (d. h. zum Modellsubjekt), als Modell bestimmt. (Vgl. Klaus 1969, 413, Lay 1973,
522, Kranold 1976, 27, Stachowiak 1973, 133, Bernstein 1969, 95)
3) Charakteristisch und grundlegend für den als Modellsystem bezeichneten Gesamtzusammenhang sind die
Ähnlichkeitsbeziehungen zwischen dem Modell und dem Modelloriginal, d. h. die Beziehungen des Modells zu dem,
wovon es Modell ist. Diese Ähnlichkeiten werden im allgemeinen als Analogien (oder auch Homologien)
gekennzeichnet. (Eine grundlegende Darstellung homologer Ähnlichkeiten und des Homologiebegriffs gibt Voigt
1973,16-86; vgl. auch Kaiser/Voigt 1967). Zur logischen Struktur sowie zu den Hauptformen des
Analogieschlusses siehe Uemov (1967), zur Analogie weiterhin insbesondere Straaß(1963, 101-116). Die
angestrebten Ähnlichkeiten zwischen dem Modell und dem Modelloriginal können sich auf die Struktur, die
Funktion oder das Verhalten der als Modelloriginal und Modell fungierenden Systeme beziehen. Das als Modell
fungierende System ist entscheidend dadurch bestimmt, daß es dem Modellsubjekt zur stellvertretenden
Erfassung entweder der Struktur, der Funktion oder des Verhaltens des als Original fungierenden Systems dient.
Bei natürlichen Substraten stellen sich vorwiegend Probleme zweckorientierter Auswahl, während technische
Substrate und Zeichensysteme durch Konstruktion eine stärkere planmäßige Gestaltung der Ähnlichkeit
zulassen. Die zwischen dem Modell und dem Modelloriginal als Elementen des Modellsystems bestehende
Ähnlichkeitsbeziehung ist über Beurteilung, Annahme, Erkenntnis oder über zweckbestimmte Auswahl oder
Konstruktion vom Modellsubjekt abhängig. Art und. Umfang der angestrebten Ähnlichkeit zwischen dem Modell
und dem Modelloriginal sind von den Substratqualitäten von Modell und Modelloriginal, von Art und Umfang der
Ausgangsinformationen über das existierende oder zu konstruierende Modelloriginal, von der vorliegenden
Situation sowie von der Bewertung, Einschätzung und Einordnung dieser Ausgangsinformationen im Zusammenhang
mit der gegebenen Rahmenaufgabe des Subjekts und insbesondere daraus resultierenden Anforderungen an das
Modell abhängig. Die Adäquatheit des Modells ist situationsbezogen auf die Zwecke zu beurteilen, zu deren
Verwirklichung zur Arbeit mit Modellen übergegangen wurde, d. h. Modelle sind brauchbar bzw. zweckmäßig
oder unbrauchbar bzw. nicht zweckmäßig. (Vgl. dazu auch Kranold 1976, 38 und Dahme 1987, 360). Sofern die
genannten Bedingungen, von denen Art und Umfang der angestrebten und/oder realisierbaren Ähnlichkeiten
abhängen, genauere Präzisierungen der Art und des Umfangs der zweckmäßigen Ähnlichkeiten zwischen Modell
und Modelloriginal bestätigen, können genauere anzustrebende Ähnlichkeitsbedingungen auf der Ebene
Modell-Modelloriginal angegeben werden (z. B. die Isomorphieforderung für den Vergleich symbolsprachlicher
Zeichen). Festlegungen von Ähnlichkeitsbedingungen auf der Ebene der zweistelligen
Modell-Modelloriginal-Beziehung für bestimmte Geltungsbereiche (d. h. bestimmte Klassen von Originalen,
Modellen und Zwecken) bleiben jedoch immer den Bedingungen der strukturellen und funktionellen Zusammenhänge
im Modellsystem und der dafür bestehenden Adäquatheitsforderung in bezug auf die angestrebten Zwecke
untergeordnet.
4) Wurde die Beziehung des Modells zu dem, wovon es Modell ist, als grundlegend und charakteristisch
bezeichnet, so kommt der Beziehung des Modells zu dem, wofür es Modell ist, doch die entscheidende Bedeutung
zu. Dies hängt mit der zentralen Stellung des Modellsubjektes im Modellsystem zusammen. Das Modellsubjekt
steht hierbei sowohl in Wechselwirkung mit dem Modelloriginal als auch mit dem Modell, wobei die
entscheidenden Beziehungen des Modellsubjekts zum Modell stets informationeller Art sind. Der Übergang zur
Arbeit mit Modellen erfolgt im Rahmen von (in der Regel komplexen) Problemlösungsprozessen, d. h. einer
bestimmten Rahmenaufgabe des als Modellsubjekt fungierenden Systems, zu deren Verwirklichung zusätzliche
Informationen über das als Modelloriginal fungierende System benötigt werden. Die Rahmenaufgabe kann auf
tiefere Erkenntnis von Strukturen, Funktionen und Verhaltensweisen oder auf die Veränderung, Entwicklung bzw.
(Um-) Gestaltung (etwa durch die Vorbereitung von Entscheidungen für eine gezielte Beeinflussung konkreter
Planungen) der Problemlösungsprozesse abzielen, in die der Übergang zur Arbeit mit Modellen und die
stellvertretende Untersuchung des Modells integriert sind. Modelle können somit sowohl einen Beitrag zur
Theoriebildung leisten als auch auf Art, Umfang und Qualität von Problemlösungen in der und [Seite 429] für die Praxis Einfluß nehmen (vgl. z. B. Dahme
1987,358).
5) Im einzelnen werden in der Literatur folgende Funktionen von
Modellen unterschieden. 1. Erkenntnis, 2. Erklärung und Demonstration, 3. Indikation, 4. Variation und
Optimierung, 5. Verifikation, 6. Projektierung (z. T. auch noch zusätzlich Steuerung und Ersatz), wobei es
grundsätzlich zu berücksichtigen gilt, daß in der Praxis ein und dasselbe Modell zu mehreren dieser
Funktionen genutzt werden kann. Eine detaillierte Darlegung und Charakterisierung der hier aufgeführten
Modellfunktionen findet sich z. B. bei Wüstneck 1974, 808. Die Modellfunktion wird in der
methodentheoretischen Literatur in der Regel auch als wesentliches Klassifikationsmerkmal gekennzeichnet, doch
wird sich die konkrete Bedeutung der Klassifikationsmerkmale im konkreten Untersuchungsfall nach der Spezifik
der jeweiligen Erkenntnisinteressen und der damit verbundenen Gegenstandsbereiche richten. Eingehende
Darstellungen der in der Praxis vertretenen Klassifikationsverfahren geben u. a. Klaus (1969, 414-416;
Wüstneck 1966, 125-144; 1974, 807-808; Sprung 1971, 14-26, Kranold 1976, 29 f, Clauß 1976,347-349).
6) Das durch die Modellmethode als Regelsystem zu erfassende Modellverfahren (die Modellierung) als Folge von
Operationen auf der Tätigkeitsebene variiert in seinem praktischen Auftreten hinsichtlich seiner Form und
seines Inhaltes sehr stark in Abhängigkeit von den Eigenschaften der als Modelloriginale, Modellsubjekte und
als Modelle auftretenden Systeme sowie in Abhängigkeit von den mit der Modellbildung und Anwendung
verbundenen Zwecken. Trotz aller Unterschiedlichkeit im einzelnen läßt sich eine allgemein charakteristische
Phasenstruktur, eine Folge von wenigstens vier zumindest analytisch voneinander abzugrenzenden
Operationsphasen hervorheben, die gegebenenfalls in mehreren Zyklen durchlaufen werden müssen (Vgl. Glinskij
u. a. 1965, 53-70, Wüstneck 1974, 810, Hager/Hörz 1977, 171-173, Franz/Hager 1978, 61 0 f., Dahme 1987, 360
f.):
Phase
1 umfaßt im einzelnen sehr
unterschiedliche Prozesse von der Analyse der Ausgangssituation bis zur Einführung des Modells in das dadurch
gleichzeitig konstituierte Modellsystem. Diese Prozesse der Analyse der Ausgangssituation, der Auswahl,
Konzeptualisierung und Herstellung eines dem Original ähnlichen ideellen oder materiellen Systems, das
(vermittelt über verschiedene Zwischenstufen, ausgehend von ersten intuitiven Modellvorstellungen (-ideen)
dann im Modellsystem als Modell fungieren soll, sind bestimmt durch a) die Bedingungen der Rahmenaufgabe des
Subjekts, b) die Bedingungen, die aus den Eigenschaften des möglichen oder wirklichen Originals resultieren,
c) die Bedingungen der Situation sowie d) durch Bedingungen, die aus der Spezifik möglicher Modellsubstrate
(z. B. physikalische Gesetze, syntaktische Regeln etc.) resultieren. Die Konstituierung des Modells (unter
Berücksichtigung der Informationen über die Eigenschaften zur Auswahl stehender möglicher ideeller oder
materieller Modellsubstrate) stellt hierbei in der Praxis einen vielgestaltigen, oft komplizierten und
kreativen Prozeß dar. (Vgl. hierzu Gaitanides 1979, Bretzke 1980, Molière 1984).
Phase II
umfaßt die Prozesse der Bearbeitung des
Modells mit dem Ziel der Gewinnung zusätzlicher Informationen über das Modell. Die Operationen des
Modellsubjekts umfassen - je nach Art und Zweck des Modells - ein Spektrum von rein gedanklichen Operationen
bis zu realen Manipulationen. Die in dieser Phase erfaßten Operationen können in der Praxis die Anwendung
ganzer Methoden als Teiloperationen beinhalten (z. B. Messungen, Modellexperimente etc.).
Phase
III
umfaßt die Prozesse der Verknüpfung der
über das Modell neu gewonnenen Informationen mit dem Original aufgrund der Informationen oder Annahmen über
die zwischen dem Modell und dem Modelloriginal bestehenden Ähnlichkeiten. Hier kommt dem Analogieschluß eine
besondere Bedeutung zu. Hier muß zwischen „Modellgewißheit“ und z. B. „empirischer Gewißheit
unterschieden werden, d.h. die am Modell gewonnenen und mit dem Original in Verbindung gebrachten
Informationen bedürfen der Verifikation am Original. Bereits in dieser Phase sind in der Regel
Zwischenentscheidungen über eine Rückkehr zu Phase I oder II bzw. über das Fortschreiten mit Phase IV
möglich und/oder notwendig.
Phase IV
beinhaltet einerseits die Prozesse der
Verifikation der für das Original durch Analogieschlüsse oder anderweitige Ableitungen gewonnenen
Informationen (Hypothesen über das Original, die direkt geprüft werden, heuristische Informationen, die zur
komplexen Bearbeitung des Originals überleiten) am Original selbst und andererseits die Prüfung des
Erfüllungsstandes der Aufgabe als Entscheidungsgrundlage für die ggf. erforderliche zyklische Fortsetzung
des Prozesses mit Phase I oder II (d. h. weitere Ausschöpfung des Modells oder Übergang zu verbesserten
Modellvarianten oder Modellen.
7) Der dialektisch-materialistischen Wissenschaftstheorie kommt im Zusammenhang mit der Verallgemeinerung und
Bestimmung des [Seite 430] Modellbegriffs und der Herausarbeitung entscheidender Kategorien und Zusammenhänge
der Modellmethode insbesondere durch die Untersuchungen von Wüstneck (1966), Straaß (1963) und Uemov (1971)
eine ganz entscheidende Bedeutung zu. Wesentliche Anstöße im Rahmen der Diskussionen der methodischen und
methodologischen Problematik des Modellverfahrens gaben weiterhin insbesondere die Beiträge von Albrecht
(1970), Bernstein (1969,1970), Böhnisch (1969), Borek (1970), Franz/Hager (1978), Gerhardt (1967), Glinskij
u. a. (1965), Hager/Hörz (1977), Hörz (1975,1977,1978), Klaus (1969), Kranold (1976), Ruben/Wolter (1969),
Sprung (1971), Wüstneck (1 963,1966a). Der aktuelle Stand der Diskussionen ergibt sich aus den Beiträgen,
die bei Hörz/Ornel'janovski (1982) veröffentlicht sind, sowie aus einigen weiteren Beiträgen wie z. B.
Bunge (1983, 1986), Dahme (1987).
Desiderate.
1)
Desiderate der derzeitigen
Forschungssituation werden in der Literatur (entsprechend den vorherrschenden Schwerpunktsetzungen) im Bereich
der weiteren systematischen Bearbeitung der methodischen und methodologischen Problematik der Arbeit mit
Modellen gesehen. Hat sich das Interesse zunächst auf die allgemeine Herausarbeitung der Gesamtstruktur und
-dynamik von Modellsystemen und die Erarbeitung wesentlicher Kategorien und Zusammenhänge der Modellmethode
bzw. des Modellverfahrens konzentriert, so rücken in jüngster Zeit insbesondere Fragen der Modellbildung,
also (im Sinne der dargelegten Operationsphasen) der Operationsphase 1 in den Vordergrund des Interesses. Die
detaillierte Thematisierung insbesondere: a) der Problematik der Bildung erster Modellvorstellungen
(Modellideen) als notwendige Vorstufen für die Bildung ideeller wie auch materieller Modelle, b) der
Problematik der Möglichkeiten und Grenzen des Fortschreitens von einer ersten, groben Modellvorstellung zum
praktikablen d. h. zweckmäßigen Modell wirft grundsätzliche erkenntnistheoretische Probleme erneut und
verstärkt auf und erfordert c) eine detaillierte weitere Bearbeitung der problemtheoretischen Grundlagen,
insbesondere des komplizierten Prozesses, der von einem ersten noch weitgehend unspezifizierten
Problemempfinden zu einem strukturierten und methodisch faßbaren Problembewußtsein führt, d) eine
Untersuchung der Abbildproblematik sowohl im Sinne der mathematischen Abbildtheorie wie auch im Sinne der
Abbildproblematik der Erkenntnistheorie, sowie e) eine weitere Untersuchung der Ähnlichkeitsproblernatik
(Analogie und Homologie sowie der damit verbundenen Schlußweisen).
2) Besonderes Interesse muß weiterhin der Untersuchung und jeweiligen Klarlegung der Geltungsbereiche der an
und mit Hilfe von Modellen erarbeiteten Ergebnisse gelten. Dies gilt insbesondere angesichts des sprunghaften
Anstiegs (vor allem) der mathematischen Modellierung durch die Möglichkeiten der elektronischen
Datenverarbeitung und vor dem Hintergrund gestiegener gesellschaftlicher Anforderungen an Leistungsfähigkeit
und Exaktheit des Verfahrens. Die Exaktheit innermathematischer Schlüsse impliziert die Gefahr der
unproblematisierten Übertragung solcher Exaktheitserwartungen an die Anwendung mathematischer Verfahren und
damit die Gefahr, die tatsächliche Leistungsfähigkeit der mathematischen Modellierung ungerechtfertigt zu
überschätzen: Mathematische Modelle abstrahieren nicht nur von Originaleigenschaften, sondern müssen, um
begründetes mathematisches Schließen zu ermöglichen, a) in der Regel mit Annahmen ausgestattet werden, die
dem Modelloriginal in der Realität nicht zukommen; b) die Modellwahl oder Konstruktion ist vielfach durch
pragmatische Überlegungen - wie die Lösbarkeit vorgegebener Probleme mit vorhandenen Methoden - bestimmt,
und c) Vereinfachungen (Separationen, Vernachlässigungen, Linearisierungen etc.) sind in der Regel nicht zu
umgehen. Beschränkte Kontrollierbarkeit und mangelnde Transparenz machen die Weiterverwertung solcher
modellbestätigter Ergebnisse vielfach problematisch. Vordringliche Aufgabe ist hier die explizite
Herausarbeitung und Darlegung der Gültigkeitsgrenzen der durch Untersuchungen am Modell gewonnenen Ergebnisse
und damit eine Korrektur übersteigerter gesellschaftlicher Erwartungen an die Möglichkeiten des Verfahrens.
3) Daneben steht die Problematik einer allgemeinen Begriffssystematik nach wie vor zur Debatte. Soll die
Analyse und theoretische Verallgemeinerung praktisch-empirisch vorfindbarer Modellbegriffe nicht auf die
bloße Konstatierung einer Pluralität stetig anwachsender koexistierender Modellbegriffe hinauslaufen, so ist
an dem grundsätzlichen Ziel der interdisziplinären, verallgemeinernden Herausarbeitung eines allgemein
akzeptierbaren und verbindlichen Modellbegriffs und der damit verbundenen konstitutiven Termini festzuhalten.
Der Versuch, systematisch einen interdisziplinär brauchbaren Modellbegriff zu gewinnen, legt ein Anknüpfen
an die Verallgemeinerungsbemühungen der 60er und 70er Jahre nahe. Die Grundsatzproblematik [Seite 431], die aus einer synchron-systematischen Orientierung auf
die aktuelle Anwendungspraxis des Verfahrens und aktuelle Modellverständnisse resultiert (als Bemühen,
ausgehend von vorfindbaren Begriffsextensionen die Begriffsintension durch empirische Untersuchung zu
erschließen), sowie die damit verbundene Legitimationsproblematik notwendiger Ausgrenzungen gewinnen durch
die Einsicht in die Bedeutung historischer Entwicklungszusammenhänge und daraus ableitbarer Kriterien neue
Lösungsperspektiven.
4) Dies verdeutlicht die Bedeutung gerade diachron-historischer Untersuchungen der Arbeit mit Modellen insbesondere im Zusammenhang mit der Herausbildung und
Etablierung der neuzeitlichen Wissenschaft unter den Gesichtspunkten a) nachweisbarer Einfluß- und b)
Wirkungszusammenhänge. Diese Entwicklungen kreuzen sich immer wieder mit wortgeschichtlichen Entwicklungen,
die Bezeichnungsnotwendigkeiten zum Ausdruck bringen und damit Zugänge zu wissenschaftsgeschichtlichen
Sachverhalten bieten und entsprechender Bearbeitung bedürfen.
5) Neben solchen Desideraten, die sich auf die weitere Bearbeitung der methodischen und methodologischen
Problematik der Arbeit mit Modellen in systematischer wie
historischer Hinsicht beziehen, muß die Sicherung und Nutzbarmachung der bisher erarbeiteten methodischen und
methodologischen Ergebnisse als ein vordringliches Problem betrachtet werden. Der systematische Zugriff zu der
großen Fülle inzwischen vorliegender Resultate wird bereits durch das Fehlen einer systematischen
fachübergreifenden Bibliographie und gerade im Bereich materieller Modelle durch den Mangel an fachgerechter
Archivierung ganz erheblich erschwert. Hinzu kommt, daß sowohl das Ausmaß des Einsatzes ,von Modellen in den
verschiedensten Anwendungsbereichen als auch die Publikationen über Modelle rapide steigen, so daß
angesichts der großen interdisziplinären Bedeutung der Arbeit mit Modellen die Erarbeitung einer
systematischen, fachübergreifenden, internationalen Dokumentation der bisherigen Arbeitsergebnisse zu einem
vordringlichen Problem wird, dessen Lösung erst in vollem Umfang die Nutzbarkeit des bereits vorhandenen
Wissens gewährleisten kann. Angesichts der Vielgestaltigkeit der Arbeit mit Modellen, der
Interdisziplinarität und der komplexen Spezifik einzelwissenschaftlicher Anwendungsprobleme sowie angesichts
der bislang mangelnden Verbindlichkeit eines allgemein akzeptierten Modellbegriffs wird deutlich, daß hier
die Zusammenarbeit von Einzelwissenschaften und Philosophie in systematischer wie historischer Hinsicht
notwendig ist, und es zeigt sich gleichzeitig, daß eine bewußte und systematische Archivierung hier nur
einen ersten wesentlichen Schritt darstellen kann.
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Rolf Bernzen, Marburg
Zum Begriffsfeld: Analogie;
Kybernetik; Methode/Methodologie; Problem; System; Vergleich.“