Lernkurventheorie

Der ultimative Leitfaden 2020

Lerneffekte erzielen

Dieses Whitepaper untersucht Lernmethoden und den analytischen Rahmen, um umsetzungsorientierte Kennzahlen zur Erreichung von Geschäftszielen zu entwickeln.

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Was ist eine Lernkurve?

Eine Lernkurve ist ein Zusammenhang zwischen der Leistung eines Lernenden bei einer Aufgabe und der Anzahl der Versuche oder der Zeit, die er benötigt, um die Aufgabe zu erledigen; dies kann als direkter Anteil in einem Diagramm dargestellt werden.

Die Lernkurventheorie schlägt vor, dass sich die Effizienz eines Lernenden in einer Aufgabe im Laufe der Zeit verbessert, je häufiger der Lernende die Aufgabe erfüllt.

Graphical correlation between a learner's performance on a task and the number of attempts or time required to complete the task

Anwendung des Begriffs "Lernkurve"

Zwei Anwendungen des Begriffs "Lernkurve" finden sich:

Verallgemeinert
Die "Lernkurve" wird in der Umgangssprache oft verwendet, um den Zeit- und Arbeitsaufwand zu beschreiben, der beim Erlernen einer Herausforderung erforderlich ist.

Die Anwendung kann breit und verallgemeinert sein, wie z.B. die Beschreibung der Lernkurve beim Lesenlernen. In diesen Szenarien wird eine grafische Darstellung mit Hilfe der Mathematik nicht zur Erklärung des Lernfortschritts verwendet. Der Begriff wird daher als qualitative Beschreibung des Lernfortschritts über die Zeit verwendet.

Gemessen
Die andere Anwendung der "Lernkurve" ist quantitativ, bei der mathematische Modelle erstellt werden, um die Rate der Leistungsfähigkeit oder Beherrschung einer Aufgabe darzustellen.

Dieses Lernkurvenmodell ist nur anwendbar, wenn es zur Messung der tatsächlichen Fortschrittsrate bei der Erledigung einer bestimmten Aufgabe gegen die Zeit verwendet wird. Die Aufgabe muss wiederholbar und messbar sein und besteht aus nur einer Variablen innerhalb eines Vorgangs; sie kann nicht allein einen gesamten Vorgang messen.

Wo die Lernkurve anzuwenden ist

Es gibt viele Variablen beim Lernen, die die Progressionsrate beeinflussen und sich nicht genau im Lernkurvenmodell widerspiegeln lassen.

Im Beispiel des Leselernens könnten die Variablen Phonetik, Wortschatz, Art des Lesematerials, Unterrichtsmethoden, Motivation, Vorkenntnisse oder Erfahrungen, Qualität der Praxis und vieles mehr sein.

Das Lernkurvenmodell erfordert, dass eine Variable über die Zeit verfolgt wird, wiederholbar und messbar ist. So wäre beispielsweise die individuelle Motivation schwer zu messen. Insgesamt ist das Lesenlernen ein komplexer Vorgang mit vielen Variablen und nicht ideal für eine Lernkurve.

Ein Beispiel dafür, wo eine Lernkurve angewendet werden kann, könnte eine messbare Aufgabe sein, wie beispielsweise ein Fabrikarbeiter, der lernt, eine neue Maschine zu bedienen, die spezifische, wiederholbare Schritte erfordert. Wenn der Arbeiter lernt, die Maschine nach den Verfahrensschritten zu bedienen, wird er schneller und kompetenter im Umgang mit ihr. Eine Lernkurve würde diese Rate an Fortschritt und Meisterschaft messen.

Das Lernkurvenmodell wird am häufigsten im Organisations- oder Industriemanagement eingesetzt, um die Gesamtleistung durch die Verbesserung der Leistung der Mitarbeiter zu verbessern.

Das Modell wurde während des Zweiten Weltkriegs (WWII) umfassend angewendet, als erkannt wurde, dass die Kosten für Flugzeuge mit der Steigerung der Produktionsleistung sanken. Später wurde es vom Industrie- und Unternehmenssektor für eine Vielzahl von Anwendungen zur Leistungssteigerung genutzt.

Praxisbeispiele für die Anwendung der Lernkurventheorie

Die Lernkurve ist unter verschiedenen Namen bekannt, zum Teil aufgrund ihrer vielfältigen Einsatzmöglichkeiten.

Zu den Begriffen, die zur Beschreibung der Lernkurve verwendet werden, gehören:

  • Erfahrungskurve,
  • Kostenkurve,
  • Effizienzkurve,
  • Produktivitätskurve.

Anhand des Modells kann bestimmt werden, wie lange es dauert, bis eine einzelne Person eine Fertigkeit beherrscht oder wie lange eine Gruppe von Personen benötigt, um ein Produkt herzustellen. In den meisten Anwendungen wird das "Lernen" in der Kurve tatsächlich als Prozessverbesserung bezeichnet.

Lassen Sie uns einen Blick auf einige verschiedene Beispiele werfen, wo die Lernkurve heute angewendet wird.

Industrie

Die Herstellungskosten im Verhältnis zur Leistung der Mitarbeiter können über die Lernkurve verfolgt werden. Anstelle von Leistung und Anzahl der Versuche können die Werte Stückkosten oder Lohnstunden und kumulierte Produktion in Einheiten sein. Da die Mitarbeiter mehr Produkte produzieren, sinken die Kosten pro Einheit oft.

Die Lernkurve kann genutzt werden, um potenzielle Kosten bei Änderungen der Produktionsaufgaben vorherzusagen. Wenn beispielsweise die Preisfindung für ein neues Produkt durchgeführt wird, werden die Arbeitskosten berücksichtigt.

Dauert die Herstellung eines Produkts zwei Stunden, wird das Produkt zum Verkauf freigegeben, und zwar zu einem Preis, der den zweistündigen Produktionszeitraum sowie andere damit verbundene Kosten und Aufschläge widerspiegelt.

Aber was wäre, wenn die Produktionszeit auf den ersten Versuchen basiert? Was wäre, wenn bis zum 100. Mal, wenn das Produkt hergestellt wurde, die Produktionszeit auf eine Stunde reduziert wird? Das Produkt wäre zu einem viel zu hohen Preis auf dem Markt, was zu einem potenziell niedrigeren Umsatz führen würde. Die Nutzung der Lernkurve kann zusätzliche Erkenntnisse für die Planung liefern.

Business

Lernkurven können auch auf die Unternehmensleistung angewendet werden, entweder durch den generalisierten Ansatz oder durch eine gemessene Analyse. Welche Vorgehensweise zu wählen ist, hängt davon ab, ob die gewünschte Leistung direkt gemessen werden kann.

Beispielsweise können Mitarbeiter, die eine schwierige Aufgabe erlernen, wie z.B. das Erlernen der Bedienung eines komplexen Softwareprogramms, anfangs aufgrund der der Aufgabe innewohnenden Schwierigkeit eine schlechte Leistung aufweisen. Wenn das Ziel darin besteht, dass die Mitarbeiter wissen müssen, wie man die Software in ihren täglichen Aufgaben einsetzt, kann dies schwierig zu messen sein, da es viele Variablen beinhaltet. Durch die Anwendung der Lernkurventheorie als Rahmenwerk können Unternehmen dennoch profitieren.

Die Lernkurve als Rahmen kann Unternehmen helfen, in diesem Szenario zu verstehen, was erforderlich ist, um die Software zu beherrschen. Wenn Trainingsunterstützung und Zeit zum Üben als wichtige Faktoren identifiziert werden, dann kann man erkennen, dass Mitarbeiter, die Unterstützung und Zeit zum Üben mit der Software erhalten, im Laufe der Zeit eine bessere Leistung erbringen als Mitarbeiter, denen keine Unterstützung oder Zeit zum Üben gegeben wird.

Wenn die Software für die Produktivität wichtig ist, kann die Leistung der Mitarbeiter mit der Zeit abnehmen, wenn die Mitarbeiter die Software nicht effektiv nutzen können. Unternehmen können dann zusätzliche Unterstützung oder Ressourcen bereitstellen.

Um eine gemessene Lernkurve nutzen zu können, müssten Unternehmen eine bestimmte zu analysierende Variable identifizieren. So könnte beispielsweise ein Unternehmen, das die Leistung des Kundenservice verbessern möchte, entscheiden, dass die Umsetzung einer neuen Initiative (Anzahl der Versuche) zu einem Rückgang der Kundenbeschwerden (Leistung) führen würde. Das Unternehmen könnte die sich wiederholende Praxis dieser Initiative im Laufe der Zeit verfolgen und analysieren, um festzustellen, ob Kundenbeschwerden im Laufe der Zeit tatsächlich zurückgegangen sind.

Medizin

Für Chirurgen im Operationssaal sind bei vielen Eingriffen die gleichen repetitiven Aufgaben erforderlich.

Da ein Chirurg im Wesentlichen immer wieder die gleiche Fähigkeit übt, wenn dieses Verfahren durchgeführt wird, kann die Lernkurve angewendet werden, um das individuelle Lernen und die Leistung im Laufe der Zeit darzustellen.

Dies ermöglicht nicht nur einen Einblick in die Verbesserung, die der Chirurg erzielt, sondern unterstützt die Instruktoren auch bei der Identifizierung, wo mehr Ressourcen und Unterstützung zur Leistungssteigerung eingesetzt werden können.

Wie man die Lernkurve anwendet: die Lernkurventheorie

Die Lernkurventheorie besagt, dass die Anstrengung, eine Aufgabe zu erledigen, weniger Zeit und Mühe in Anspruch nehmen sollte, je öfter die Aufgabe im Laufe der Zeit erledigt wird.

Wenn man die wiederholten Versuche eines Lernenden gegen die Zeit, die benötigt wird, um den Versuch abzuschließen, aufzeichnet, kann ein Muster identifiziert werden, das anzeigt, dass die Aufgabe weniger Zeit in Anspruch nimmt, da der Lernende mehr Erfahrung durch wiederholte Versuche gewinnt. Die Theorie kann auch als mathematische Funktion ausgedrückt werden, die als Vorhersagewerkzeug verwendet werden kann.

Dies ist die Grundlage für die Lernkurvenformel, das "Kumulative Durchschnittsmodell" (oder "Wright's Modell"), das T.P. Wright 1936 in seiner Arbeit "Faktoren, die die Kosten von Flugzeugen beeinflussen" beschrieb, nachdem er erkannt hatte, dass die Kosten der Flugzeugproduktion mit der Steigerung der Produktionsleistung sanken. Es gibt derzeit verschiedene Variationen der heute in speziellen Anwendungen verwendeten Originalformel, aber die Idee ist der Originalformel ähnlich:

Lernkurvenformel

Das Originalmodell verwendet die Formel: Y = aXb

Wobei:
Y die durchschnittliche Zeit über die gemessene Dauer ist
a die Zeit für die Erledigung der Aufgabe beim ersten Mal darstellt
X die Gesamtzahl der durchgeführten Versuche darstellt
b die Steigung der Funktion repräsentiert

Die Formel kann als Instrument zur Vorhersage der zukünftigen Leistung verwendet werden.

Cumulative Average Model graphs

Die Formel besagt, dass je mehr Versuche enthalten sind, desto mehr verringert sich die Gesamtzeit. Die Formel kann verwendet werden, um die Lerngeschwindigkeit eines Lernenden für eine einfache Aufgabe vorherzusagen oder sogar Unternehmen zu helfen, die Produktionsrate eines Produkts vorherzusagen.

Für einen detaillierteren Blick schauen Sie sich an, wie man diese Formel verwendet.

Lernkurvenmodelle und Beispiele

Obwohl die Theorie besagt, dass mehr Versuche = Verkürzung der Zeit bedeutet, es funktioniert nicht immer so. Viele Faktoren können die Endergebnisse beeinflussen, was zu einer Vielzahl von unterschiedlichen Lernkurvenformen führt.

Hier sind vier gängige Typen einer Lernkurve und was sie bedeuten:

1. Abnehmende Renditen-Lernkurve

Die Progressionsrate steigt zu Beginn schnell an und nimmt mit der Zeit ab.

Dies beschreibt eine Situation, in der die Aufgabe leicht zu erlernen ist und der Lernfortschritt zunächst schnell und zügig erfolgt.

Diminishing-Returns Learning Curve graph displays how the rate of progression increases rapidly at the beginning and then decreases over time

Das Fortschrittsniveau sinkt, wenn der Lernende die volle Kompetenz erlangt. Man könnte dies als ein Plateau bezeichnen, in dem der Einzelne nicht mehr vorankommt. Es könnte signalisieren, dass der Lernende eine Grenze seiner Fähigkeiten erreicht hat oder dass ein Übergang stattfinden kann. Es könnte auch bedeuten, dass der Einzelne die Motivation verloren hat oder müde ist.

2. Steigende Renditen-Lernkurve

Die Progressionsrate ist zu Beginn langsam und steigt dann mit der Zeit an, bis die volle Leistungsfähigkeit erreicht ist.

Dieses Modell beschreibt eine Situation, in der vielleicht eine komplexe Aufgabe gelernt wird und die Lerngeschwindigkeit zunächst langsam ist.

Increasing-Returns Learning Curve graph displays how the rate of progression is slow at the beginning and then rises over time until full proficiency is obtained.

3. Zunehmend-abnehmende Rendite-Lernkurve (die S-Kurve)

Dieses Modell ist die am häufigsten zitierte Lernkurve und wird als "S-Kurve"-Modell bezeichnet.

Es misst eine Person, die neu in einer Aufgabe ist. Der untere Teil der Kurve zeigt ein langsames Lernen an, da der Lernende daran arbeitet, die erforderlichen Fähigkeiten zu beherrschen und mehr Zeit dafür benötigt.

Die zweite Hälfte der Kurve zeigt, dass der Lernende nun weniger Zeit benötigt, um die Aufgabe zu erledigen, da er die erforderlichen Fähigkeiten beherrscht. Oft beginnt das Ende der Kurve, flacher zu werden, was auf ein Plateau oder neue Herausforderungen hinweist.

the S-curve graph displays progress of an individual who is new to a task

4. Komplexe Lernkurve

Dieses Modell stellt ein komplexeres Lernmuster dar und spiegelt ein umfangreicheres Tracking wider.

  1. Der Beginn der Kurve zeigt an, dass das Lernen zunächst langsam ist.
  2. Die zweite Stufe der Kurve zeigt einen Anstieg, was darauf hindeutet, dass der Lernende die Fähigkeit beherrscht.
  3. Die dritte Stufe der Kurve zeigt an, dass der Lernende sich in seinem Können auf einem Plateau befindet, sobald er das Gefühl hat, die Fertigkeit gemeistert zu haben.
  4. Die vierte Stufe der Kurve zeigt, dass der Lernende die Fertigkeit tatsächlich noch verbessert.
  5. Die letzte Stufe der Kurve stellt den Punkt dar, an dem die Fertigkeit automatisch wird, das Muskelgedächtnis des Lernenden, oft als "Überlernen" bezeichnet.

Complex Learning Curve graph displays more complex pattern of learning splitted into 5 stages

Vor- und Nachteile der Lernkurventheorie

Vorteil der Lernkurventheorie

Die Verwendung einer Lernkurve kann einem Unternehmen helfen, die Leistung und Produktivität seiner Mitarbeiter zu verbessern und Kosten zu senken.

Wenn es zur Verfolgung oder Vorhersage der Leistung verwendet wird, kann es psychologische Motivation und strategische Planung liefern:

  1. Leistungssteigerung kann nicht von selbst erfolgen und ist mit dem Lernen verbunden. Durch die Integration einer Lernkultur in das Unternehmen, in der die Mitarbeiter ermutigt und unterstützt werden, das Lernen aufrechtzuerhalten, kann erwartet werden, dass das Leistungsniveau auf der Stelle steigt.
  2. Die Lernrate wird auch als konsistent genug angesehen, um Trends anhand der Lernkurve zu ermitteln und so bessere Prognosen und Geschäftsentscheidungen zu ermöglichen.

Nachteile der Lernkurventheorie

Im Gegenzug ist eine Lernkurve stark von den Annahmen über die Leistung abhängig. Wie bereits erwähnt, können viele Variablen das Lernen und die zukünftige Leistung beeinflussen:

  1. Die Verwendung einer Lernkurve zur Vorhersage der Gesamtleistung größerer Gruppen oder Prozesse bedeutet, dass viele Annahmen über Variablen wie Motivation, soziologische Faktoren, Arbeitsplatzgestaltung, Trainingsressourcen und Vorkenntnisse oder Erfahrungen getroffen werden.
  2. Eine Lernkurve, die möglicherweise keine erwarteten Ergebnisse zeigt, müsste weiter analysiert werden, um die zugrunde liegenden Variablen zu bestimmen, die sich auf ihre Form auswirken, da die Kurve nicht die ganze Geschichte erzählt.

Was ist eine steile Lernkurve?

Eine steile Lernkurve ist ein Ausdruck, der in der Umgangssprache oft verwendet wird, um die anfängliche Schwierigkeit zu beschreiben, etwas zu lernen, das als sehr herausfordernd gilt. Die Folge ist, dass das Lernen langsam und mühsam sein wird.

In einer realen Anwendung des Begriffs auf das Lernkurvenmodell bedeutet eine steile Kurve auf einer Lernkurve tatsächlich, dass es eine erste Phase des schnellen Lernens gibt - kein langsames Lernen. Hier ist der Grund:

In einer Lernkurve wird die Progressionsrate über die Zeit gemessen.

  • Wenn die Kurve steil wäre, wie im blauen Diagramm, würde dies zeigen, dass der Lernende über einen kurzen Zeitraum schnelle Fortschritte macht. Das bedeutet, dass der Lernende die Fähigkeit oder Aufgabe schnell beherrscht.
  • Das rote Diagramm zeigt, wie eine Lernkurve aussehen würde, wenn der Lernende eine langsame und schwierige Eingewöhnungszeit hätte. Die Kurve scheint tatsächlich flach und lang zu sein. Dies liegt daran, dass der Lernende mehr Übung oder Versuche benötigt, bevor sich eine Leistung zu verbessern beginnt.

comparison of the steep learning curve and shallow learning curve graphs

Das Konzept einer "steilen Lernkurve" ist eher eine Metapher, die höchstwahrscheinlich eine gängige Vorstellung darstellt, dass der Aufstieg auf einen steilen Hügel langsamer ist als der Aufstieg auf eine lange, flache Steigung.