Pfadabhängigkeit – einfach erklärt

Grundidee

Pfadabhängigkeit ist ein wissenschaftliches Konzept für Prozesse, deren Verlauf einem Pfad ähnelt. Am Anfang und an Kreuzungspunkten gibt es mehrere mögliche Alternativen. Dort ist der Prozess nicht streng vorherbestimmt, sondern kann chaotisch verlaufen: Ein kleiner Einfluss kann große Folgen haben und zu einem anderen Ergebnis führen.

Wenn sich eine Alternative durchgesetzt hat, beginnt eine stabile Phase. Positive Rückkopplung bedeutet, dass der eingeschlagene Weg sich selbst verstärkt. Kleine Einflüsse ändern die Richtung dann kaum noch. Ein späteres bewusstes Umschwenken wird deutlich aufwendiger als am ursprünglichen Kreuzungspunkt. Deshalb können pfadabhängige Prozesse auch dann weiterlaufen, wenn sich später zeigt, dass eine andere Alternative besser gewesen wäre. Sie sind nicht automatisch selbstkorrigierend, sondern können auch Fehler verfestigen.

Modell und Merkmale

Ein einfaches Modell ist der Standard-Pólya-Prozess. In einer Urne liegen eine blaue und eine grüne Kugel. Blind wird eine Kugel gezogen; am Anfang beträgt die Wahrscheinlichkeit für jede Farbe 0,5. Die Kugel wird zurückgelegt, und zusätzlich wird eine weitere Kugel derselben Farbe hinzugefügt. Wurde zum Beispiel eine blaue Kugel gezogen, steigt die Wahrscheinlichkeit, erneut Blau zu ziehen, auf 0,\overline{6}. Der Prozess ist pfadabhängig, weil frühere Ziehungen die späteren Wahrscheinlichkeiten verändern.

Brian Arthur beschrieb Pfadabhängigkeit als typisch für ökonomische Prozesse mit zunehmenden Grenzerträgen. Wichtige Eigenschaften positiver Rückkopplungsprozesse sind: Es kann mehrere mögliche Gleichgewichte geben; zu Beginn eingetretene Ereignisse beeinflussen stark, welches Ergebnis später wahrscheinlich wird. Ein Pfad kann zeitweise geringere Erträge bringen als Alternativen und dennoch bestehen bleiben. Beim Lock-in verhärtet sich der eingeschlagene Weg so stark, dass er nur schwer verlassen werden kann; bessere Alternativen werden ausgeschlossen, also lock-out. Außerdem prägt schon die frühe Verteilung von Marktanteilen das spätere Ergebnis stark.

Wirtschaft und Technik

In der traditionellen Wirtschaftstheorie stehen Gleichgewichtspunkte im Mittelpunkt, etwa das Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage in der neoklassischen Theorie. Negative Feedback-Effekte führen dort dazu, dass Abweichungen vom Gleichgewicht wieder zurückgedrängt werden. Das Gleichgewicht gilt als effiziente Verteilung der Ressourcen.

Seit den 1980er Jahren wurde stärker beachtet, dass positive Feedback-Effekte Entwicklungen auf zufällig eingeschlagene Pfade treiben können. Douglass North, der 1993 den Wirtschaftsnobelpreis für eine Arbeit über wirtschaftlichen und institutionellen Wandel erhielt, trug zum Durchbruch dieses Ansatzes bei.

Technische Standards sind ein wichtiges Feld. Bei komplexer Technik wie PC, Internet oder Unterhaltungselektronik entstehen auf Entwicklerseite hohe Vorleistungen, Expertenwissen und Lernerfahrungen. Auf Nutzerseite entstehen Investitionen in Anschlusstechnik, Geräte und Ausbildung. Dadurch kann ein Standard früh zum Sieger erklärt werden, ohne dass ein fairer Qualitätsvergleich aller Alternativen stattfindet. Beispiele sind die QWERTY-Tastatur, die vom Schreibmaschinenzeitalter ins Computerzeitalter übernommen wurde, die VHS-Technik für Videorecorder, die sich bis zur DVD behauptete, und der Internet Explorer bis Version 8, dessen fehlerhafte Unterstützung von HTML- und CSS-Standards Webdesigner zu Umwegen zwang.

Auch Standorte können pfadabhängig wachsen. Trotz moderner Kommunikations- und Transportmöglichkeiten entstehen Zentren und Cluster, etwa die IT-Industrie in Bengaluru. Eine erste Aufwärtsbewegung zieht Fachleute, Finanzdienstleister und Infrastruktur an, wodurch sich der Standort weiter verstärkt.

Institutionen, Organisationen und Politik

Douglass C. North übertrug Pfadabhängigkeit auf Institutionen. Ihre Gründung ist aufwendig, erzeugt Lerneffekte und Expertenbildung und schafft Koordinationseffekte. Unternehmen oder Bevölkerung passen sich oft schon an, wenn sie erwarten, dass eine neue Institution erfolgreich sein wird. North spricht von der institutionellen Matrix eines Staates: Nicht nur einzelne Institutionen, sondern die gesamte institutionelle Infrastruktur entwickelt sich pfadabhängig. Institutionen sind aber weniger flexibel als Technologien. Wenn sie zusammenbrechen, kann implizites Wissen verloren gehen. Paul David weist darauf hin, dass deshalb institutioneller Wandel auch dann schwierig sein kann, wenn neue Institutionen theoretisch effizienter wirken.

In Organisationen bezeichnet organisationale Pfadabhängigkeit Verfestigungen in Unternehmen und Organisationen. Positive Rückkopplung kann etwa Forschung und Entwicklung oder Geschäftsmodelle so stark auf eine Option festlegen, dass Unternehmen kaum noch auf Marktveränderungen reagieren können. Die Forschung nennt unter anderem Innovationsbarrieren und Kompetenzfallen.

In der Politik knüpfte Paul Pierson an North an. Vier selbstverstärkende Komponenten sind besonders wichtig: institutionelle Entwicklung, kollektives Handeln, Asymmetrien der Macht und die Komplexität von Weltanschauungen. Institutionen stabilisieren Politik über einzelne Amtszeiten hinaus, was besonders in Demokratien mit wechselnden Regierungen wichtig ist. Kollektives Handeln ist pfadabhängig, weil Akteure ihr Verhalten an erwarteten Handlungen anderer ausrichten und Gründungen von Parteien oder Organisationen hohe Startkosten haben. Asymmetrien der Macht entstehen, wenn Regierende Gesetze und Institutionen so gestalten, dass sie ihnen später Vorteile bringen. Komplexität verstärkt Pfade, weil Menschen bei politischen Weltanschauungen Rat bei Gleichgesinnten suchen und dadurch bestehende Sichtweisen weiter befestigen.

Korrektur und weitere Beispiele

Pfadabhängige Entwicklungen können Fehler verfestigen. Nach dem ersten Kreuzungspunkt entsteht eine stabile Phase, in der Störungen nur kleine Veränderungen bewirken. Alternativen werden oft nicht mehr wahrgenommen, oder es fehlen Ressourcen und Kompetenzen, um neue Anforderungen zu bewältigen. Das wird als Kompetenzfalle bezeichnet.

Ein ungünstiger Pfad kann meist nur verlassen werden, wenn eine genügend große Erschütterung einen neuen Kreuzungspunkt öffnet. In der Wirtschaft können Wettbewerb und Lerneffekte dabei wichtig sein. Wettbewerb kann Pfade zwar erzeugen, etwa durch De-facto-Standards, aber auch auflösen, wenn eine überlegene Technik alte Standards verdrängt, wie die DVD die Videokassette. Lerneffekte können ebenfalls neue Entscheidungen ermöglichen: FCKW wurde durch das Montreal-Protokoll 1987 in vielen Ländern verboten, nachdem seine schädliche Wirkung auf die Ozonschicht bekannt geworden war. Auch das Umschwenken auf erneuerbare Energien wird durch neue Erkenntnisse über die klimaerwärmende Wirkung fossiler Brennstoffe erklärt.

Bei Institutionen reichen Wettbewerb und Lerneffekte oft nicht aus. Dann können gegenläufige Prozesse nötig sein, also parallele Entwicklungen außerhalb der Institutionen, die den bestehenden Pfad stören. Ein Beispiel ist wachsende Unzufriedenheit in der Bevölkerung, die sich entlädt, wenn ein Schwellenwert überschritten wird.

Ergänzende Anwendungen

Weitere Beispiele zeigen, dass Pfadabhängigkeit in sehr unterschiedlichen Bereichen auftreten kann. Hysterese beschreibt ein Systemverhalten, bei dem die Ausgangsgröße nicht nur von der Eingangsgröße abhängt, sondern auch vom vorherigen Zustand. Bei gleicher Eingangsgröße können dadurch verschiedene Zustände entstehen, etwa bei der Magnetisierung ferromagnetischer Stoffe oder beim Zweipunktregler.

Heinz von Foerster entwarf in der Kybernetik die nicht-triviale Maschine. Sie besteht aus zwei trivialen Maschinen, ist über eine interne Zustandsgröße verknüpft und verhält sich dadurch pfadabhängig. Thomas S. Kuhn beschrieb Pfadabhängigkeit in der Wissenschaft mit dem Begriff des Paradigmas. Fördermittel, Fachtagungen, Fachzeitschriften und Peer-Review können ein vorherrschendes Forschungsfeld verstärken. Das kann schnelle Fortschritte ermöglichen, aber auch alternative Fragen und Lösungen verdrängen. Auch Begriffe wie Berufslaufbahn oder Karrierepfad beruhen auf der Vorstellung, dass menschliche Entwicklung von früheren Entscheidungen geprägt wird.