Transcript 2012_04_02-stis-Einführung - Lehrstuhl für Informations

Vorlesung
Gestaltung von soziotechnischen
Informationssystemen
St-IS
IMTM
Thomas Herrmann
Lehrstuhl
Informations- und Technikmanagement
(IMTM)
Institut für Arbeitswissenschaft
Informations- und
Technikmanagement
Der Lehrstuhl für Informations- und
Technikmanagement ...
Gst-IS
Leitthemen:
• Integration von Mensch, Technik und
Organisation
• Wissensmanagement und kooperatives
Lernen
• elektronische Medien für die
Verbesserung von Arbeitsprozessen und
Dienstleistungen
IMTM
2
… bildet die Brücke von der
Technikentwicklung zur Techniknutzung
Prof. Dr.-Ing.
Thomas Herrmann
Informations- und
Technikmanagement
Gliederung der Einführung
Gst-IS
• Problemhintergrund und soziotechnische
Perspektive
• Beispiele für „soziotechnisches System“
• Aufbau der Vorlesung
IMTM
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Informations- und
Technikmanagement
Verlauf von SW-Einführungsprojekten
Gst-IS
Ziel:
Einführung einer komplexen HW/SW Lösung
(Workflow, ERP, Wissensmanagement, kooperative Verwaltung, ...)
Das
Projekt
wird
abgebrochen
Es wird
ein völlig
andere
SW/HW
Lösung
eingeführt
Die
eigentlichen
Stärken
einer
SW/HW
werden
nicht
genutzt
Die
Benutzer
arbeiten
um die
HW/SW
Lösung
herum
Die
HW/SW
wird
größten
Teils
entsprechend der
Erwartungen
genutzt
IMTM
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Prof. Dr.-Ing.
Thomas Herrmann
Informations- und
Technikmanagement
Annahme: Kommunikations- und Kontextdefizit
Gst-IS
Annahme: Viele der beobachtbaren Probleme bei der
 Technikentwicklung
 -einführung
 und -nutzung
sind auf Kommunikationsprobleme und
unzureichende Berücksichtigung des Kontextes
zurückzuführen:
IMTM
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 Wichtige Akteure werden nicht gefragt
 Besonderheiten vor Ort werden nicht
berücksichtigt
 Das Zusammenspiel zwischen Technik und
Organisation wird vernachlässigt
 ...
Prof. Dr.-Ing.
Informations- und
Thomas Herrmann
Technikmanagement
Lösung: soziotechnischer Ansatz
Gst-IS
Der Anwendungskontext eines
informationstechnischens Systems wird
1. Frühzeitig analysiert und berücksichtigt
2. Mit gestaltet bzw. systematisch beeinflusst
There are four fundamental process activities that are common to all
software processes. These are:
IMTM
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I. Software specification where customers and engineers define the
software to be produced and the constraints on its operation.
2. Software development where the software is designed and
programmed.
3. Software validation where the software is checked to ensure that it is
what the customer requires.
4. Software evolution where the software is modified to adapt it to
changing customer and market requirements.
Sommerville, 2001
Prof. Dr.-Ing.
Thomas Herrmann
Informations- und
Technikmanagement
Sozio-technische Systeme – geläufige
Definition
Gst-IS
IMTM
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Soziotechnische Systeme:
•planvolle Integration von sozialer Kooperation und
Kommunikation einerseits und technischer Infrastruktur
andererseits
•Die Technik unterstützt die Kommunikation und
Kooperation und spiegelt deren Strukturen wider.
•Sozio-technische Systeme können sich anhand
technischer und organisatorischer Impulse
weiterentwickeln, wobei diese Dynamik im System selbst
kommuniziert und beschrieben wird.
•Je besser die Integration der technischen und der
sozialen Seite, desto effizienter und effektiver das soziotechnische System.
Prof. Dr.-Ing.
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Informations- und
Technikmanagement
Innovationsprojekte als Entwicklung
soziotechnischer Systeme betrachten
Gst-IS
Anforderungen
• Arbeitsprozesse neu gestalten
• Technik, Organisation, Qualifizierung + Arbeitskultur
einbeziehen
• Vorhandene Technik berücksichtigen
• Ganzheitlicher Ansatz – verschiedene Perspektiven
auf das neue System integrieren
IMTM
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Problem: technische Systeme lassen sich
prototypen,
Organisations- und Qualifikationsstrukturen nur
indirekt
Prof. Dr.-Ing.
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Informations- und
Technikmanagement
soziotechnische Innovationsprojekte - ein
wicked problem
Gst-IS
• Unter „Wicked Problems“ wird eine besondere Klasse
von Problemen verstanden, an deren Ausgangspunkt
eine vage Herausforderung steht.
• Dabei ist nur offensichtlich,
– dass es einen Veränderungsbedarf gegenüber einer Situation
gibt, die als verbesserungsbedürftig angesehen wird oder
– dass man die Chancen von Veränderungen in irgendeiner
Form ausnutzen möchte.
• Alle weiteren Präzisierungen, zum einen was genau
erreicht werden soll und zum anderen, welche Mittel
und welcher Ressourceneinsatz dafür in Betracht
kommen, sind Teil der Problemlösung selbst und nicht
ihr Ausgangspunkt.
IMTM
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Informations- und
Technikmanagement
Aspekte von wicked problems
Gst-IS
IMTM
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• Es gibt zu Beginn keine klare Beschreibung des Problems. Erst
wenn die Unterziele der angestrebten Problemlösung klar
beschrieben sind, ist das Problem „gezähmt“.
• Es gibt keine Regel, die besagt, wann die Problemlösung
abgeschlossen ist,
• Die Problemlösungen sind nicht falsch oder richtig, sondern
mehr oder weniger angemessen. Dementsprechend gibt es
keine Testverfahren, die zu der Qualität der Lösung eindeutig
Rückmeldung geben.
• Es gibt keine vorgegebene Auflistung von Lösungsalternativen,
bei denen es nur noch darauf ankommt, die geeignete
auszuwählen. Genauso wenig ist von vornherein die Menge der
Methoden klar eingegrenzt.
• Jedes Wicked Problem ist einzigartig. Seine Lösung kann nicht
für die Behebung anderer Probleme eins zu eins übertragen
werden.
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Informations- und
Technikmanagement
Warum muss man sich mit dem Begriff
„soziotechnisches System“ befassen?
Gst-IS
•
Jedes informationstechnisches System
kommt erst in einer Einsatzumgebung zur
Anwendung
und
•
die meisten Einsatzumgebungen sind von
einem sozialen System abhängig
These
Je mehr das soziale und das technische
System zu einer Einheit integriert sind,
desto erfolgreicher ist der Technikeinsatz!
IMTM
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Informations- und
Technikmanagement
Systematische Betrachtung
Gst-IS
• Was ist ein System?
• Was ist ein soziales System?
• Was ist ein technisches System?
• Und was ist nun ein soziotechnisches
System?
IMTM
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Informations- und
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Allgemeine Definition von „System“
Gst-IS
• Ein System besteht aus Elementen,
die in Beziehung zueinander stehen
• Die Gesamtheit der Beziehungen (Relationen)
bilden eine Einheit gegenüber der Umwelt
• Beziehungen und Elemente haben
veränderbare Eigenschaften
• Dynamische System nehmen
verschiedene Zustände an
• Elemente können zu Sub-Systemen
oder Komponenten zusammengefasst werden.
IMTM
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Teile und Relationen
Gst-IS
IMTM
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Welcher Art sind die Beziehungen zwischen den
Elementen
Gst-IS
• funktionale Beziehungen, Ziele, wozu ...
• gegenseitiges Wahrnehmen
• strukturelle Eigenschaften : ist Teil von
• Einflußnahme
• einseitige,wechselseitige, bedingte
• Abhängigkeit (Macht)
• Abfolge, Kausalität
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Technische Systeme
Gst-IS
• Ergebnis eines Konstruktions- und Produktionsprozesses
=> Artefakte – werden von Menschen gemacht
• Von außen steuerbar (direkt oder indirekt) – offen!
• Sind kontrollierbar  dienen einem Zweck
• Vorbestimmte Input-Output-Beziehungen
• Rekonstruierbare, reproduzierbare Abfolge von
Zustandsänderungen in jedem Einzelfall (erwünscht)
• Technische Systeme sind sich „über sich selbst nicht bewusst“
(vgl. Movie: „I, Robot“ mit Will Smith)
IMTM
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Informations- und
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Soziale Systeme (Luhmann)
Gst-IS
• System, das aus einem Geflecht von
Kommunikationen als elementaren Einheiten gebildet
wird  Ein Geflecht von Kommunikationsprozessen
zwischen Menschen • Verhaltenserwartungen unter der Annahme eines
Alter-Ego  Herausbildung von Rollen
• Jeder Kommunikationsakt schafft die Möglichkeit weiterer
Kommunikationen.
( Autopoiesis – „sich selbst ständig neu machend“)
• Entwicklung eines Sprach- und Sinnsystems („sich über
sich selbst bewusst sein“)
• Selbstbeschreibung
IMTM
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• Selbstbestimmtes Entscheiden, wer oder was dazugehört
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Technikmanagement
Soziale Systeme - Besonderheiten
Gst-IS
• Soziale Systeme sind operational und informationell
geschlossen
– D.h. sie registrieren Veränderungen der Umwelt (Input von
Außen) => Veränderungen des eigenen Verhaltens und
der eigenen Struktur hängen aber komplett von ihnen
selbst ab
– D.h. (100%ige) Steuerung von außen ist nicht möglich,
(nicht-deterministisches Verhalten!)
IMTM
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– höchstens Beeinflussung – das Verhältnis zwischen
äußerem Einfluss und innerer Reaktion ist kontingent!
– Kontingenz bedeutet, dass das Verhalten eines Systems
zwar von seiner Umwelt beeinflusst wird, aber die Reaktion
nicht im Einzelnen vorhersagbar sind.
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Informations- und
Technikmanagement
Kontingenz
Gst-IS
Luhmann: Kommunikationen sind kontingent: Eine Äußerung
determiniert nicht,wie ihr Empfänger reagiert, aber beeinflusst
ihn.
Soziale Systeme können nicht programmiert werden
IMTM
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Informations- und
Technikmanagement
Was sind Beispiele für soziale Systeme?
Gst-IS
Interaktionen
(durch Anwesenheit)
Gruppen
Organisationen
(durch Mitgliedschafts-Rollen)
Gesellschaft
(bspw. durch kulturelle Muster)
IMTM
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vgl. Luhmann 1984
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Informations- und
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Organisation?
Gst-IS
zielgerichtete Handlungssysteme mit interpersonaler
Arbeitsteilung.
Die Arbeitsteilung erfordert Einschränkungen des
Handlungsspielraums der Organisationsmitglieder
durch Verhaltenserwartungen.
Diese haben zwei Dimensionen:
Koordination und Motivation.
Die Koordination kann durch Selbstabstimmung oder
Regeln erfolgen. Nur das zweite macht Organisation
aus.
Regeln
Erwartungen / Konventionen
Mitglieder
Rollen
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Informations- und
Technikmanagement
Technische vs. soziale Systeme - Übersicht
Gst-IS
Entstehung
Veränderung
Steuerung
Kriterien
IMTM
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Technical Systems
Werden von außen durch
Menschen geplant und mit Hilfe
von Werkzeugen entwickelt.
Social Systems
Entwickeln sich aus sich selbst
heraus durch kommunikative
Prozesse, werden von außen nicht
designt, sondern durch
Kommunikation in ihrer
evolutionären Entwicklung
beeinflusst.
Veränderungen sind entweder
Veränderungen erfolgen evolutionär
vorprogrammierte Reaktionen
durch kleinschrittige, allmähliche
auf die Umwelt, so dass sie
Anpassung, die sich so akkumulieren
durch ein anderes technisches
könne, dass es ab und an zu
System simuliert werden
sprunghaften Veränderungen kommt.
können, oder Ergebnis einer
Die Veränderungen sind nicht
Intervention von außen, die zu
vorhersagbar und können nicht
einer neuen Version führt.
durch ein anderes soziales System
simuliert werden.
Technische Systeme sind so
Soziale Systeme sind immer in der
gestaltet, dass sie von außen
Lage, sich einer Kontrolle von außen
steuerbar sind.
zu widersetzen.
Korrektheit und Verlässlichkeit
Persönliche Interessen und
ist geplant; unerwartete oder
Motivation nehmen Einfluss; bei
unerwünschte Reaktionen
unerwünschten Reaktionen muss
werden als unbeabsichtigte
auch die Möglichkeit des
Fehler angesehen.
absichtlichen Missbrauchs in
Betracht gezogen werden.
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Informations- und
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Technikmanagement
Soziotechnische Systeme – historischer Abriss
Gst-IS
80er Jahre
60er Jahre
50er Jahre
Trist, Bamford u.a.
(London Tavistock
Institute, 1950):
Nicht nur soziale,
sondern auch
technische Aspekte
berücksichtigen!
Emery, Thorsrud & Trist
(1964)
Betonung der
sozialen Aspekte;
Organisation und
Menschen nicht
steuerbar wie
Maschinen!
Enid Mumford
(1987):
Anwendung des
Begriffs „soziotechnische Systeme“
im Bereich der
Informatik (bezogen
auf Computersysteme)
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Informations- und
Technikmanagement
Sozio-technische Systeme gestalten
Gst-IS
Enid Mumford (2000):
“Socio-technical design is an approach that
aims to give equal weight to social and
technical issues when new work systems are
being designed.”
IMTM
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Technikmanagement
Soziotechnische Systeme
Gst-IS
Soziales und technisches System sind miteinander verwoben,
d.h. zwischen ihnen bestehen besondere Relationen:
 Technische Systeme werden von den sozialen (Sub-)Systemen der
Umgebung produziert, gesteuert, angepasst
 d.h. Prägung des technischen Systems durch das soziale System
 Technische Kommunikationsvermittlung
 d.h. Kommunikation mittels technischem System
IMTM
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 Soziale (Sub-)Systeme interagieren mit einander, indem sie
technische Systeme nutzen (Prägung der Kommunikation durch
das technische System)
 Das technische System ist (wird zum) Thema der Kommunikation
(des sozialen Systems)
 Ohne das technische System könnte das soziale System nicht (in
der gegebenen Form) existieren bzw. seine Eigenschaften
bewahren
 Ohne das soziale System hört das technische System auf, zu
existieren
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Soziotechnische Systeme – in aller Kürze
Gst-IS
Zusammenspiel von
• kommunikativer Interaktion
• Mensch-Maschine-Interaktion
• Interaktion zwischen technischen Komponenten
Kriterien
• Unverzichtbarkeit der Komponenten
• Wechselseitige Prägung
• Wechselseitig vorhandene Selbstbeschreibung
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Informations- und
Technikmanagement
Design-Prinzipien für soziotechnische
systeme – gemäß Prinzipien nach Cherns
Gst-IS
•
•
•
•
•
•
•
Kompatibilität: Stakeholder müssen ihre Ziele offenlegen und
verteidigen – das soz.-techn. System muss letztlich mit den Zielen
kompatibel sein
Konzentration auf das Wesentliche – nur das ist festzulegen, was
unbedingt festgelegt werden muss – für den Rest Spielräume vorsehen
Varianz-Kontrolle – Änderungen und Vielfalt kontingenter Einflüsse
sollen sich nicht unkontrolliert auf andere Teile des Systems auswirken
Boundary control: Grenzen zwischen Systemteilen nicht so gestalten,
dass sie Lernen sowie Wissen- und Informationsaustausch blockieren
Den Leuten die Macht und Befugnis geben, die sie für ihre Aufgaben
brauchen
Multi-Funktionalität – Anpassungsfähigkeit sichern, organisatorischen
Wandel ermöglichen, mehrere Wege führen zum selben Ziel.
Mit Unvollständigkeit umgehen – der Wechsel findet nicht von einem
Ausgangs zu einem End-Zustand statt, sondern von einem
Wandlungsprozess zum nächsten.
IMTM
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Informations- und
Technikmanagement
Soziotechnisches System –
Definitionsversuch
Gst-IS
IMTM
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Über die Mensch-Maschine-Interaktion und das zufällige
Zusammentreffen von Menschen und technischen
Komponenten hinausgehend
umfasst ein „soziotechnisches System“ das Konzept,
dass ein technisches System in solche kommunikative
Interaktionen eingebettet ist, die für die Existenz und
Entwicklung einer organisationalen Einheit als soziales System
relevant sind.
Das technische und das soziale System stehen dabei in einer
besonderen Beziehung zueinander, indem menschliche
Kommunikation und Mensch-Maschine-Interaktionen
wechselseitig aufeinander verweisen und sich unterstützen
und dadurch
•zur Erfüllung ausgewählter Zwecke
•zur Pflege und Anpassung des technischen Systems und
•zum Selbstverständnis, zur Selbstbeschreibung sowie zur
Identität des sozialen Systems beitragen.
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Informations- und
Technikmanagement
1. Beispiel Techknowledgy – Wissensmanagement zur Schulung von Software
Gst-IS
• Anwendungsfall:
» Großunternehmen (ca. 6000 Arbeitsplätzen)
» Unternehmensbereich Kosmetik und Klebstoffe
» Kaum Austausch zwischen den Abteilungen und
Standorte
• Ziele der Einführung:
» Bereitstellung von Informationen zu OfficeAnwendungen Unterstützung der Vor- und
Nachbereitung von Schulungen
» Ausweitung auf andere Inhalte zu einem späteren
Zeitpunkt geplant
IMTM
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» Gelegenheiten zum unternehmensweiten
Wissensaustausch
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Informations- und
Technikmanagement
1. Beispiel: eskalierendes Wissensmanagement
Gst-IS
Techknowledgy
Experte
Nutzer[1]
Nutzer[2]
Kompetenz
Zusatzinfo
18.00- 8.00
Aufgabe
bearbeiten
Fachbücher
Aufzeichnungen
Eine Frage
veröffentlichen
...
Antwort erteilen
Red.
Antwort
auswerten
Lösung für
ein Problem
suchen
IMTM
32
Antwort
dokumentieren
nein
mittels
Fach-DB
beantwortbar?
ja
DB-basierte
Antwort
multi-medial
präsentieren
techn.
System
Kommunikationssystem
Fach-DB
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Informations- und
Technikmanagement
SeeMe
Gst-IS
Verwendete Darstellungsmethode:
SeeMe:
sozio-technische, semi-strukturierte
Modellierungsmethode
Siehe: SeeMe in a nutshell
https://web-imtm.iaw.ruhr-uni-bochum.de/pub/bscw.cgi/0/208299/30621/30621.pdf
IMTM
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Informations- und
Technikmanagement
1. Beispiel: Techknowledgy – Screen shot
Gst-IS
IMTM
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1. Beispiel: Techknowledgy – Screen shot
Gst-IS
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Informations- und
Technikmanagement
soziotechnische Prozesse statt Systeme
Gst-IS
Prozess:
• eine geplante Abfolge von logisch miteinander
verknüpften Arbeitsschritten.
• In der Regel sind mehrere Menschen an einem
beteiligt.
• Der Prozess ist daher das Ergebnis von Planung und
Verabredung.
• Prozesse wiederholen sich regelmäßig in ähnlicher
Weise, und unterscheiden sich daher von Projekten,
die einmalig zu erreichende Ziele gerichtet sind.
IMTM
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Technikmanagement
Rhythmische Wiederholung
Gst-IS
Rhythmus,
• bestimmte Ereignisse oder eine Handlung bzw. eine Handlungsabfolge
wiederholen sich in regelmäßigen Abständen gleichartig.
• Zwischen den Handlungsabfolgen können Pausen liegen.
• Der zeitliche Abstand zwischen den Wiederholungen muss so kurz
sein, dass die Ereignisse oder Handlungen wiedererkannt werden und
sich eine Erwartung bilden kann.
• Ebenso muss die Wiederholungsrate hoch genug sein, damit der
Rhythmus wahrgenommen wird.
• Entscheidend ist der Eindruck, dass Ereignisse dann eintreten, wenn
man sie erwartet.
• Ein rhythmischer Prozess zeichnet sich dadurch aus, dass
unterschiedliche Tätigkeiten oder Ereignisse kombiniert werden und
sich immer wieder in derselben Abfolge wiederholen
• Wenn ein Rhythmus gegeben ist, werden mehrere Abfolgen von
Einzelereignissen als ein zusammengehörendes Ganzes empfunden.
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Grundlage von Wiederholung
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Auf der technischen Seite: Programmierung
Auf der sozialen Seite: Konventionen
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Konventionen
Gst-IS
Eine Verhaltensweise gilt in einer Gruppe als
Konvention, wenn
• alle Mitglieder dieses regelmäßige Verhalten zeigen
• und von anderen erwarten, dass sie sich ebenfalls so
verhalten
• und dass in solchen Situationen, die ein
Koordinationsproblem beinhalten, alle es vorziehen,
die gleichen Verhaltensweisen zu wiederholen, weil
man erkannt hat, dass sich damit der Aufwand zur
Überwindung des Problems ausbalanciert.
IMTM
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Grundbegriffe
Gst-IS
System
technisches
System
soziales
System
Sozio-technisches System
Organisatio
n
Prozess
Konvention
Rhythmus
Kontingenz
Autopoiesis
Wicked problem
Zustandsübergänge
Kommunikation
Elemente
Mensch-MaschineInteraktion
Zustände
IMTM
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Beziehungen
Regeln
Selbstbeschreibung
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Informations- und
Technikmanagement
2. Beispiel: Klassifikation von Bildern
Gst-IS
Ausgangsproblem
• Um digitale Bilder zu suchen / finden, fehlt es an
Beschreibungen / Verschlagwortung
• Automatische Bilderkennung ist unzureichend
• Begleittext fehlt oder ist unpassend
• Verschlagwortung durch Menschen ist aufwendig und teuer
Lösung:
• Etablierung eines interaktiven Spiels zur Verschlagwortung
• „5,000 people continuously playing the game could assign a
label to all images indexed by Google in 31 days.“
Labeling Images with a Computer Game
Luis von Ahn and Laura Dabbish, CHI 2004
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2. Beispiel: Spielregel
Gst-IS
• Partner raten die Schlagworte, die der andere gegeben hat
• Bei Übereinstimmung wird das nächste Bild verschlagwortet
• Soviel Punkte wie Bilder in 2,5 Minuten übereinstimmend
verschlagwortet werden
IMTM
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2. Beispiel: Taboos
Gst-IS
• Bereits akzeptierte Schlagworte sind Taboo
• Es wird ein Schwellwert eingeführt, von wie vielen Spielerpaaren ein Schlagwort zugeordnet werden muss, um akzeptiert
zu sein
IMTM
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2. Beispiel: weitere Bedingungen
Gst-IS
• Bilder werden von der Software vorgeschlagen,
können aber von den Paaren übersprungen werden
• Häufig übersprungene Bilder gelten vorläufig als
ausreichend verschlagwortet, werden erst später
wieder eingebracht
• Direkter Kommunikationskontakt und
unangemessene Trick-Schlagworte müssen
vermieden werden
IMTM
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2. Beispiel: Statistik
Gst-IS
A total of 13,630 people played the game during this time,
generating 1,271,451 labels for 293,760 different images. Over
80% of the people played on more than one occasion (i.e., more
than 80% of the people played on multiple dates). Furthermore,
33 people played more than 1,000 games (this is over 50 hours
of playing!).
The average number of labels collected per minute by a pair of
individuals is 3.89 (std. dev. = 0.69).
All (100%) of the images retrieved [in einem Suchtest, TH] made
sense with respect to the test labels. In more technical terms,
the precision of searching for images using our labels is
extremely high.
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45
Von 6 der ersten jeweils zugeordneten Schlagworte wurden
5,105 von einem Evaluatorenteam als passend eingestuft.
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