Version 04 als eigenes Repository

Erster Commit des Strangs "Optimierte Entscheidungsfindung mit Python"
(Version 04). Die Historie der 71 Commits bis zur Trennung bleibt im
uebergeordneten Repository OR_mit_Python liegen, das ab jetzt nur noch
Version_03 (eingefroren) verwaltet und Version_04/ ignoriert.

Bewusst kein "git subtree split": Der Pfad Version_04/ existiert erst seit
der Verzeichnistrennung, ein Split braechte daher nur 7 der 41 einschlaegigen
Commits - eine Teilhistorie, die vollstaendig aussieht und es nicht ist.

Stand: 5 Teile, 23 Kapitel, 5 Anhaenge, 292 Abschnitte, 703 Querverweise,
325 Indexmarken, 73 Beispielprogramme, 32 SVGs, 4 Plotly-Figuren,
25 Notebooks, PDF mit 715 Seiten.

Zusaetzlich in diesem Commit:

* pyproject.toml mit Abhaengigkeitsgruppen finance, large-scale, api,
  figures, dev, empfehlungen. Die abgedruckte requirements.txt bleibt
  unveraendert daneben bestehen. ortools steht in der Grundausstattung,
  highspy erst in [large-scale] - so kann der HiGHS-Symbolkonflikt bei der
  schlanken Installation gar nicht erst auftreten.

* Dabei zwei Funde: graphviz wird von erzeuge_architektur_diagramme.py
  importiert, fehlt aber in requirements.txt (jetzt in [figures]); pymoo
  steht in requirements.txt, wird aber von keinem Programm importiert,
  sondern nur im Kapitel Metaheuristiken empfohlen (jetzt in
  [empfehlungen]).

* NEUER_TITEL.md nach Kritik_und_Verbesserungsvorschlaege/ verschoben - es
  ist die Vorlage des Titelblatts, kein Bestandteil des Werks. Die beiden
  Fundstellen in PROGRESS.md und erzeuge_titelseite.py nachgezogen.

* PROGRESS.md nannte noch den Untertitel der ersten Fassung; auf den
  tatsaechlichen aus erzeuge_titelseite.py korrigiert.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>

OR_HTML_04/programme/Erklaerbarkeit.py

@@ -0,0 +1,85 @@
+#!/usr/bin/env python3
+
+# Erklaerbarkeit.py
+"""
+Kapitel Praxisfallen: Ein Constraint-Trace, der die drei Fragen der Faustregel fuer
+Erklaerbarkeit (Abschnitt 'Die fuenf typischen Praxisfallen') fuer eine
+einzelne Zuweisung beantwortet:
+Warum diese Loesung? Warum nicht die Alternative? Was wuerde sie verbessern?
+"""
+
+from ortools.sat.python import cp_model
+
+PERSONAL = ["Anna", "Ben", "Clara"]
+BEREITS_STUNDEN = {"Anna": 1, "Ben": 2, "Clara": 0}   # diese Woche schon geleistet
+MAX_STUNDEN = 2                                        # gesetzliche Obergrenze
+STRAFE_VORBELASTUNG = 50                                # pro bereits geleisteter Stunde
+STRAFKOSTEN_WUNSCH = {"Anna": 0, "Ben": 30, "Clara": 100}
+
+
+def loese(max_stunden: int):
+    modell = cp_model.CpModel()
+    x = {p: modell.NewBoolVar(f"x_{p}") for p in PERSONAL}
+    modell.AddExactlyOne(x.values())
+
+    kosten = []
+    for p in PERSONAL:
+        if BEREITS_STUNDEN[p] + 1 > max_stunden:
+            modell.Add(x[p] == 0)                       # hartes Ausschlusskriterium
+        strafe = BEREITS_STUNDEN[p] * STRAFE_VORBELASTUNG + STRAFKOSTEN_WUNSCH[p]
+        kosten.append(strafe * x[p])
+
+    modell.Minimize(sum(kosten))
+    loeser = cp_model.CpSolver()
+    status = loeser.Solve(modell)
+    if status not in (cp_model.OPTIMAL, cp_model.FEASIBLE):
+        return None
+    gewinner = next(p for p in PERSONAL if loeser.Value(x[p]))
+    return gewinner, loeser.ObjectiveValue()
+
+
+def gesamtkosten(p: str) -> int:
+    return BEREITS_STUNDEN[p] * STRAFE_VORBELASTUNG + STRAFKOSTEN_WUNSCH[p]
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    gewinner, kosten_opt = loese(MAX_STUNDEN)
+
+    print("=" * 78)
+    print("  CONSTRAINT-TRACE: Warum bekommt", gewinner, "die Vertretungsstunde?")
+    print("=" * 78)
+
+    print("\n1. WARUM DIESE LOESUNG?")
+    v, w = BEREITS_STUNDEN[gewinner] * STRAFE_VORBELASTUNG, STRAFKOSTEN_WUNSCH[gewinner]
+    print(f"   {gewinner}: Vorbelastung {v} Strafpunkte + Wunsch {w} Strafpunkte "
+          f"= {v + w} Strafpunkte insgesamt (Minimum).")
+
+    print("\n2. WARUM NICHT DIE NAHELIEGENDEN ALTERNATIVEN?")
+    for p in PERSONAL:
+        if p == gewinner:
+            continue
+        if BEREITS_STUNDEN[p] + 1 > MAX_STUNDEN:
+            print(f"   {p}: AUSGESCHLOSSEN - hat bereits {BEREITS_STUNDEN[p]} Stunden, "
+                  f"eine dritte würde die Obergrenze von {MAX_STUNDEN} Stunden verletzen "
+                  f"(harte Bedingung, nicht verhandelbar).")
+        else:
+            differenz = gesamtkosten(p) - kosten_opt
+            print(f"   {p}: zulässig, aber {differenz:.0f} Strafpunkte teurer als "
+                  f"{gewinner} ({gesamtkosten(p):.0f} statt {kosten_opt:.0f}).")
+
+    print("\n3. WAS WUERDE DIE LOESUNG VERBESSERN?")
+    gewinner_gelockert, kosten_gelockert = loese(MAX_STUNDEN + 1)
+    if kosten_gelockert < kosten_opt:
+        print(f"   Obergrenze auf {MAX_STUNDEN + 1} Stunden gelockert: {gewinner_gelockert} "
+              f"uebernimmt jetzt zu {kosten_gelockert:.0f} Strafpunkten "
+              f"({kosten_opt - kosten_gelockert:.0f} weniger als heute).")
+        print("   -> Diese Bedingung hat tatsaechlich einen Preis.")
+    else:
+        print(f"   Obergrenze auf {MAX_STUNDEN + 1} Stunden gelockert: Ergebnis bleibt bei "
+              f"{gewinner} mit {kosten_gelockert:.0f} Strafpunkten (unveraendert).")
+        blockiert = ", ".join(p for p in PERSONAL
+                               if BEREITS_STUNDEN[p] + 1 > MAX_STUNDEN and p != gewinner)
+        print(f"   -> Die Obergrenze blockiert zwar {blockiert}, kostet aber gerade NICHTS:")
+        print("   Selbst ohne sie waere die Loesung dieselbe.")
+        print("   Blockierend und kostenrelevant sind zwei verschiedene Dinge.")
+    print("=" * 78)