Vorlesung Gestaltung von soziotechnischen Informationssystemen St-IS

1. Vorlesung Gestaltung von soziotechnischen InformationssystemenSt-IS Thomas HerrmannLehrstuhlInformations- und Technikmanagement (IMTM)Institut für Arbeitswissenschaft

2. Der Lehrstuhl für Informations- und Technikmanagement ... Leitthemen: • Integration von Mensch, Technik und Organisation • Wissensmanagement und kooperatives Lernen • elektronische Medien für die Verbesserung von Arbeitsprozessen und Dienstleistungen … bildet die Brücke von der Technikentwicklung zur Techniknutzung

3. Gliederung der Einführung • Problemhintergrund und soziotechnische Perspektive • Beispiele für „soziotechnisches System“ • Aufbau der Vorlesung

4. Verlauf von SW-Einführungsprojekten Ziel: Einführung einer komplexen HW/SW Lösung (Workflow, ERP, Wissensmanagement, kooperative Verwaltung, ...) Die HW/SW wird größten Teils entspre-chend der Erwar-tungen genutzt Das Projekt wird abge-brochen Es wird ein völlig andere SW/HW Lösung einge-führt Die eigent-lichen Stärken einer SW/HW werden nicht genutzt Die Benutzer arbeiten um die HW/SW Lösung herum

5. Annahme: Kommunikations- und Kontextdefizit • Annahme: Viele der beobachtbaren Probleme bei der •  Technikentwicklung •  -einführung •  und -nutzung • sind auf Kommunikationsprobleme und unzureichende Berücksichtigung des Kontextes zurückzuführen: • Wichtige Akteure werden nicht gefragt • Besonderheiten vor Ort werden nicht berücksichtigt • Das Zusammenspiel zwischen Technik und Organisation wird vernachlässigt • ...

6. Lösung: soziotechnischer Ansatz • Der Anwendungskontext eines • informationstechnischens Systems wird • Frühzeitig analysiert und berücksichtigt • Mit gestaltet bzw. systematisch beeinflusst There are four fundamental process activities that are common to all software processes. These are: 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

7. Sozio-technische Systeme – geläufige Definition • 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 sozio-technische System.

8. Innovationsprojekte als Entwicklung soziotechnischer Systeme betrachten Anforderungen • Arbeitsprozesse neu gestalten • Technik, Organisation, Qualifizierung + Arbeitskultur einbeziehen • Vorhandene Technik berücksichtigen • Ganzheitlicher Ansatz – verschiedene Perspektiven auf das neue System integrieren Problem: technische Systeme lassen sich prototypen, Organisations- und Qualifikationsstrukturen nur indirekt

9. soziotechnische Innovationsprojekte - ein wicked problem • 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.

10. Aspekte von wicked problems • 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.

11. Warum muss man sich mit dem Begriff „soziotechnisches System“ befassen? • 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!

12. Systematische Betrachtung • Was ist ein System? • Was ist ein soziales System? • Was ist ein technisches System? • Und was ist nun ein soziotechnisches System?

13. Allgemeine Definition von „System“ • 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 nehmenverschiedene Zustände an • Elemente können zu Sub-Systemenoder Komponenten zusammengefasst werden.

14. Teile und Relationen

15. Welcher Art sind die Beziehungen zwischen den Elementen • funktionale Beziehungen, Ziele, wozu ... • gegenseitiges Wahrnehmen • strukturelle Eigenschaften : ist Teil von • Einflußnahme • einseitige,wechselseitige, bedingte • Abhängigkeit (Macht) • Abfolge, Kausalität

16. Technische Systeme • 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)

17. Soziale Systeme (Luhmann) • 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 • Selbstbestimmtes Entscheiden, wer oder was dazugehört

18. Soziale Systeme - Besonderheiten • 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!) • 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.

19. Kontingenz Luhmann: Kommunikationen sind kontingent: Eine Äußerung determiniert nicht,wie ihr Empfänger reagiert, aber beeinflusst ihn. Soziale Systeme können nicht programmiert werden

20. Was sind Beispiele für soziale Systeme? Interaktionen(durch Anwesenheit) Organisationen (durch Mitgliedschafts-Rollen) Gruppen Gesellschaft (bspw. durch kulturelle Muster) vgl. Luhmann 1984

21. Organisation? • 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

22. Technische vs. soziale Systeme - Übersicht

23. Soziotechnische Systeme – historischer Abriss 80er Jahre Enid Mumford (1987): Anwendung des Begriffs „sozio-technische Systeme“ im Bereich der Informatik (bezogen auf Computer-systeme) 60er Jahre Emery, Thorsrud & Trist (1964) Betonung der sozialen Aspekte; Organisation und Menschen nicht steuerbar wie Maschinen! 50er Jahre Trist, Bamford u.a.(London Tavistock Institute, 1950): Nicht nur soziale, sondern auch technische Aspekteberücksichtigen!

24. Sozio-technische Systeme gestalten 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.”

25. Soziotechnische Systeme • 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 • 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

26. Soziotechnische Systeme – in aller Kürze • Zusammenspiel von • kommunikativer Interaktion • Mensch-Maschine-Interaktion • Interaktion zwischen technischen Komponenten • Kriterien • Unverzichtbarkeit der Komponenten • Wechselseitige Prägung • Wechselseitig vorhandene Selbstbeschreibung

27. Design-Prinzipien für soziotechnische systeme – gemäß Prinzipien nach Cherns • 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.

28. Soziotechnisches System – Definitionsversuch • 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.

29. 1. Beispiel Techknowledgy – Wissens-management zur Schulung von Software • Anwendungsfall: • Großunternehmen (ca. 6000 Arbeitsplätzen) • Unternehmensbereich Kosmetik und Klebstoffe • Kaum Austausch zwischen den Abteilungen und Standorte • Ziele der Einführung: • Bereitstellung von Informationen zu Office-Anwendungen Unterstützung der Vor- und Nachbereitung von Schulungen • Ausweitung auf andere Inhalte zu einem späteren Zeitpunkt geplant • Gelegenheiten zum unternehmensweiten Wissensaustausch

30. Experte Nutzer[2] Kompetenz Zusatzinfo 18.00- 8.00 Fachbücher Aufzeichnungen Antwort erteilen Eine Frage veröffentlichen ... Red. Antwortauswerten Antwort dokumentieren nein mittelsFach-DB beantwortbar? Kommuni-kations-system DB-basierte Antwort multi-medial präsentieren Lösung für ein Problem suchen ja Fach-DB 1. Beispiel: eskalierendes Wissensmanagement Techknowledgy Nutzer[1] Aufgabe bearbeiten techn. System

31. SeeMe • 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

32. 1. Beispiel: Techknowledgy – Screen shot

33. 1. Beispiel: Techknowledgy – Screen shot

34. soziotechnische Prozesse statt Systeme 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.

35. Rhythmische Wiederholung 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.

36. Grundlage von Wiederholung Auf der technischen Seite: Programmierung Auf der sozialen Seite: Konventionen

37. Konventionen 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.

38. Grundbegriffe System Prozess Organisation technisches System soziales System Rhythmus Konvention Sozio-technisches System Kontingenz Autopoiesis Wicked problem Zustandsübergänge Kommunikation Elemente Beziehungen Mensch-Maschine-Interaktion Zustände Regeln Selbstbeschreibung

39. 2. Beispiel: Klassifikation von Bildern 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

40. 2. Beispiel: Spielregel • 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

41. 2. Beispiel: Taboos • Bereits akzeptierte Schlagworte sind Taboo • Es wird ein Schwellwert eingeführt, von wie vielen Spieler-paaren ein Schlagwort zugeordnet werden muss, um akzeptiert zu sein

42. 2. Beispiel: weitere Bedingungen • 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

43. 2. Beispiel: Statistik 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. Von 6 der ersten jeweils zugeordneten Schlagworte wurden 5,105 von einem Evaluatorenteam als passend eingestuft.