Vorlesung Gestaltung von soziotechnischen Informationssystemen StIS IMTM Thomas

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 soziotechnische Perspektive • Beispiele für „soziotechnisches System“ • Aufbau der Vorlesung IMTM 3 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

Verlauf von SW-Einführungsprojekten Gst-IS Ziel: Einführung einer komplexen HW/SW Lösung (Workflow, ERP, Wissensmanagement, kooperative Verwaltung, . . . ) Das Projekt wird abge -brochen Es wird ein völlig andere SW/HW Lösung eingeführt Die eigent -lichen 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 4 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 5 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 6 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 7 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. Thomas Herrmann 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 8 Problem: technische Systeme lassen sich prototypen, Organisations- und Qualifikationsstrukturen nur indirekt Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann 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. IMTM 9 • 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. Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

Aspekte von wicked problems Gst-IS IMTM 10 • 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. Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann 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 IMTM 11 Je mehr das soziale und das technische System zu einer Einheit integriert sind, desto erfolgreicher ist der Technikeinsatz! Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann 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 12 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

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 13 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

Teile und Relationen Gst-IS IMTM 14 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

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 IMTM 15 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

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 16 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

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 17 • Selbstbestimmtes Entscheiden, wer oder was dazugehört Prof. Dr. -Ing. Informations- und Thomas Herrmann 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 18 – 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. Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann 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 20 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann 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 21 vgl. Luhmann 1984 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

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 IMTM 22 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

Technische vs. soziale Systeme - Übersicht Gst-IS Entstehung Veränderungen sind entweder vorprogrammierte Reaktionen auf die Umwelt, so dass sie durch ein anderes technisches System simuliert werden können, oder Ergebnis einer Intervention von außen, die zu einer neuen Version führt. Steuerung Technische Systeme sind so gestaltet, dass sie von außen steuerbar sind. Korrektheit und Verlässlichkeit ist geplant; unerwartete oder unerwünschte Reaktionen werden als unbeabsichtigte Fehler angesehen. Kriterien IMTM 23 Technical Systems Werden von außen durch Menschen geplant und mit Hilfe von Werkzeugen entwickelt. Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann 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 erfolgen evolutionär durch kleinschrittige, allmähliche Anpassung, die sich so akkumulieren könne, dass es ab und an zu sprunghaften Veränderungen kommt. Die Veränderungen sind nicht vorhersagbar und können nicht durch ein anderes soziales System simuliert werden. Soziale Systeme sind immer in der Lage, sich einer Kontrolle von außen zu widersetzen. Persönliche Interessen und Motivation nehmen Einfluss; bei unerwünschten Reaktionen muss auch die Möglichkeit des absichtlichen Missbrauchs in Betracht gezogen werden. Informations- und Technikmanagement

Soziotechnische Systeme – historischer Abriss Gst-IS 80 er Jahre 60 er Jahre 50 er 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) IMTM 24 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann 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 25 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

Soziotechnische Systeme Gst-IS Soziales und technisches System sind miteinander verwoben, d. h. zwischen ihnen bestehen besondere Relationen: Ø Technische Systeme werden von den sozialen (Sub-)Systemen der Umgebung produziert, gesteuert, angepasst § d. h. Prägung des technischen Systems durch das soziale System Ø Technische Kommunikationsvermittlung § d. h. Kommunikation mittels technischem System IMTM 26 Ø Soziale (Sub-)Systeme interagieren mit einander, indem sie technische Systeme nutzen (Prägung der Kommunikation durch das technische System) Ø Das technische System ist (wird zum) Thema der Kommunikation (des sozialen Systems) Ø Ohne das technische System könnte das soziale System nicht (in der gegebenen Form) existieren bzw. seine Eigenschaften bewahren Ø Ohne das soziale System hört das technische System auf, zu existieren Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

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 IMTM 27 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann 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 28 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

Soziotechnisches System – Definitionsversuch Gst-IS IMTM 30 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. Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann 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 Office. Anwendungen Unterstützung der Vor- und Nachbereitung von Schulungen » Ausweitung auf andere Inhalte zu einem späteren Zeitpunkt geplant IMTM 31 » Gelegenheiten zum unternehmensweiten Wissensaustausch Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

1. Beispiel: eskalierendes Wissensmanagement Gst-IS Techknowledgy Nutzer[1] Experte 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 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

See. Me Gst-IS Verwendete Darstellungsmethode: See. Me: sozio-technische, semi-strukturierte Modellierungsmethode Siehe: See. Me in a nutshell https: //web-imtm. iaw. ruhr-uni-bochum. de/pub/bscw. cgi/0/208299/30621. pdf IMTM 33 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

1. Beispiel: Techknowledgy – Screen shot Gst-IS IMTM 34 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

1. Beispiel: Techknowledgy – Screen shot Gst-IS IMTM 35 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann 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 36 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und 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. IMTM 37 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

Grundlage von Wiederholung Gst-IS Auf der technischen Seite: Programmierung Auf der sozialen Seite: Konventionen IMTM 38 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

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 39 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

Grundbegriffe Gst-IS System technisches System soziales System Sozio-technisches System Organisation Prozess Konvention Rhythmus Kontingenz Autopoiesis Wicked problem Zustandsübergänge Kommunikation Elemente Mensch-Maschine. Interaktion IMTM 40 Zustände Beziehungen Regeln Selbstbeschreibung Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann 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 IMTM 41 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

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 42 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

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 43 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

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 44 Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement

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. IMTM 45 Von 6 der ersten jeweils zugeordneten Schlagworte wurden 5, 105 von einem Evaluatorenteam als passend eingestuft. Prof. Dr. -Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement