Theorie soziotechnischer Systeme Thomas Herrmann Informatik und Gesellschaft FB Informatik Universität Dortmund iundg.cs.uni-dortmund.de.

Präsentation zum Thema: "Theorie soziotechnischer Systeme Thomas Herrmann Informatik und Gesellschaft FB Informatik Universität Dortmund iundg.cs.uni-dortmund.de."—  Präsentation transkript:

1 Theorie soziotechnischer Systeme Thomas Herrmann Informatik und Gesellschaft FB Informatik Universität Dortmund iundg.cs.uni-dortmund.de

2 Vergleich mit anderen Ansätzen
Überblick Systemtheoretischer Hintergrund Merkmale der neueren Systemtheorie Eigenschaften sozialer Systeme im unterschied zu technischen Systemen und zu kognitiven Systemen Systemtheoretische Sicht auf wichtige Grundbegriffe und -patterns Modellierungsbezogene Erkenntnistheorie (Konstruktivismus) und Paradoxien Methodologie der Gestaltung soziotechnischer Systeme Querschnitts-themen Vergleich mit anderen Ansätzen Modellierung von Systemen G-Begriffe: Kommunikation, Lernen, Information, Wissen,... Patterns: Kommuniaktion, wissensmaangement

3 Wie lässt sich die Integration verwirklichen?
Motivation Was heißt integrierte Technikentwicklung Organisationsentwicklung Personalentwicklung (Auswahl, Qualifizierung, ...) Entwicklung der Unternehmenskultur (Werte, Belohnungssystem, ...) Welche Formen der Integration sind bei sozio-technischen Systemen sinnvoll aufeinanderaufbauend, gegebenen Output bzw. Bedingungen berücksichtigen, synchronisierter Entwurf und Umsetzung Wie lässt sich die Integration verwirklichen? Die erste Definition kann in Relation zur Kybernetik gesehen werden. „Systemisches Denken“ ist erforderlich!

4 Verschiedene Arten von Systemen (Luhmann94, 16)
Ma-schinen Orga-nismen soziale Systeme psychische Systeme Interak-tionen Organisa-tionen Gesell-schaften Ebenen dürfen nicht verwechselt werden. Zum Beispiel lassen sich psychische und soziale Systeme, nicht aber Maschinen und Organismen durch Sinngebrauch charakterisieren.“

5 Was ist ein System (Krieger96,12)
... Ein System also besteht aus bestimmten Elementen, die in bestimmten Relationen zueinander stehen. Was unterschiedet die letzten beiden Sätze? Tafelbild: 7 Teile, 4 werden zueinander relationiert.

6 Drei Arten der Systemdefinition (Ropohl95, 189)
... bis in die 1970er Jahre konnte man drei Konzepte unterscheiden ... Das funktionale Konzept betrachtet Attribute des Systems (Zustände, In- und Outputs) und Zusammenhänge zwischen diesen Attributen (Funktionen11), die das äußere Verhalten des Systems charakterisieren; man spricht auch von einem Black-Box-Konzept [11 Die Allgemeine Systemtheorie verwendet, im Gegensatz zu Biologie und Soziologie, keinen teleologischen, sondern einen deskriptiven Funktionsbegriff.] Das strukturale Konzept beschreibt den inneren Aufbau des Systems, seine Zusammensetzung aus Elementen und Relationen zwischen den Elementen. Das hierarchische Konzept schließlich fasst das System als eine Ebene innerhalb eines geschichteten Mehrebenen-Modells auf, derart, daß es als Teil eines Supersystems erscheint und seinerseits aus Subsystemen besteht. Diese drei Konzepte können aber zu einem konsistenten Gesamtmodell verbunden werden; ... Die erste Definition kann in Relation zur Kybernetik gesehen werden.

7 Teile und Relationen – erweitert!
System; Zustand:{0,1,2,3,4} Sub-System_1 Sub-System_2 E3 E1 E2 E3 E1 E2 E4

8 System-Gesetzmäßigkeiten (Ropohl95, 189)
In erster Näherung freilich scheinen mir die folgenden Gesetzesaussagen plausibel: Das System ist mehr als die Menge seiner Elemente (weil erst die Menge der Relationen die besondere Systemqualität bestimmt)(???) Das System ist auf seiner eigenen Hierarchieebene nicht vollständig beschreibbar (Prinzip des ausgeschlossenen Reduktionismus) Die Struktur des Systems bestimmt seine Funktion Die Funktion des Systems kann mit verschiedenen Strukturen erzeugt werden. Das erste Gesetz macht keinen Sinn Letzter Satz läuft auf die physical system hypothesis hinaus Gibt die Brücke zur Kybernetik

9 Detaillierte Systemdefinition (Klir69, 55)
Eine Menge von externen Größen (Attributen) und dem Grad der Auflösung ihrer Werte („a given set of external quantities regarded at a certain resolution level“) Aktivität des Systems: „A given ensemble of variations of some quantities under consideration“ Permanentes Verhalten: „... a given time-invariant relation between instantaneous and/or past and/or future values of external quantities“ (die Werte können mit Wahrscheinlichkeiten verbunden werden) Elemente und deren Koppelung: „a given set of elements together with their permanent behaviors, and a set of couplings on the one hand and between the elements and the environment on the other. Koppelung zweier Elemente : Schnittmenge ihrer externen Größen. Zustands-Übergangs-Diagramm: a set of states together with a set of transitions between the states (die Übergänge können mit einer Wahrscheinlichkeit verbunden werden) Die erste Definition kann in Relation zur Kybernetik gesehen werden. 3 Arten von Relationen: Verhalten beschreibend, Koppelungen, Zustandsübergänge

10 Beispiel: Klimaanlage
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 Lufttem-peratur LT 19 18 20 21 22 Temperatur der Heizung TH 30 40 50 60 gewählte Temperatur GT Kraft am Ther-moschalter KT 1 Kühlmittel-stand KS voll Strom-spannung SP 220 Verhalten TH<= 60; GT+3 > LT > GT-3; SP=220

11 Klimaanlage: Elemente und Koppelungen

12 Klimaanlage: Zustände und -übergänge

13 „Kontrollierte“ Systeme (Klir69, 68)
Unterscheidung von Input- und Output-Größen Permanentes Verhalten: Relationen zwischen den zuletzt gemessenen Werten und den vorangegangenen Koppelung zwischen Elementen in Input/Output relationen Die Übergänge zwischen zwei Zuständen können einem einzigen Stimulus zugeordnet werden. externe Größen interne Input (unabhängige Variabeln) Output (abhängige Variabeln) Die erste Definition kann in Relation zur Kybernetik gesehen werden.

14 „General Systems theory“ (Klir69, 68)
Jedes konkrete System oder jede Klasse von konkreten Systemen lässt sich in ein abstraktes System abbilden (mapping) Das abstrakte System repräsentiert ein Modell Alle abstrakten Systemmodelle repräsentieren den Gegenstandsbereich der „General Systems Theory“ Man untersucht Probleme auf der Ebene konkreter Systeme durch eine Übertragung auf die Modellwelt, entwickelt dort Lösungsideen und versucht diese wieder auf die konkrete Ebene zurückzuübertragen. Die erste Definition kann in Relation zur Kybernetik gesehen werden.

15 Systeme und Kybernetik (Krieger96,21f)
Nicht nur Maschinen, sondern alle Systeme sind kybernetische Modelle... Flechtner,70, Grundbegriffe der Kybernetik: „Sicherlich kann man Maschinen und Organismen, die Menschen und ihre Gemeinschaft auch als Systeme ansehen ... also abstrakt gesprochen: strukturierte Systeme, die sich zu anderen Systemen irgendwie verhalten, somit nicht starre, sondern dynamische Systeme sind. ... Kybernetik ist die allgemeine, formale Wissenschaft von der Struktur, den Relationen und dem Verhalten dynamischer Systeme[S.10]“ Zurück zu Luhmanns Forderung nach Verschiedenheit

16 Kybernetische Definition abgleichen
Was nun? Kybernetische Definition abgleichen sozialwissen-schaftliche Definition des allgemeinen Systembegriffs (Luhmann84) mit dem, was wir zur Charakterisierung unser eigenen Beispiele an Definitionsbestand-teilen brauchen Was fehlt? Die erste Definition kann in Relation zur Kybernetik gesehen werden. Wie sieht unsere allgemeine Systemdefinition aus? Was können wir unter systemischem Denken verstehen?

17 Ganzheit und Teile (Luhmann94, 20)
… Ganzheiten die aus Teilen bestehen. Das Problem dieser Tradition war, dass das Ganze doppelt gedacht werden mußte: als Einheit und als Gesamtheit der Teile; aber damit war nicht geklärt, wie das Ganze, wenn es nur aus Teilen plus Surplus bestehe, auf der Ebene der Teile als Einheit zur Geltung gebracht werden könne. Was unterschiedet die letzten beiden Sätze? Tafelbild: 7 Teile, 4 werden zueinander relationiert.

18 Selbstreferenz und Homogenität (Luhmann94, 67)
Selbstreferenz heißt auf der Ebene der Elemente: daß diese sich durch Rückbezug auf sich selbst miteinander verhaken und dadurch Zusammenhänge bzw. Prozesse ermöglichen. Dies kann jedoch nur bei hinreichender Gleichartigkeit der Elemente geschehen. Es kann deshalb, um dies an Extremfällen zu verdeutlichen, keine Systemeinheit von mechanischen und bewussten, von chemischen und sinnhaften-kommunikativen Operationen geben. Es gibt Maschinen, chemische System, lebende Systeme, bewusste Systeme, sinnnhaft-kommunikative (soziale) Systeme, aber es gibt keine all dies zusammenfassende Systemeinheiten.

19 Vorgriff auf Selbstreferenz (Luhmann94, 58&25)
Der Begriff Selbstreferenz bezeichnet die Einheit, die ein Element, ein Prozeß, ein System für sich selbst ist. Die Theorie selbstreferentieller Systeme behauptet, daß die Systeme in der Konstituierung ihrer Elemente und ihrer elementaren Operationen auf sich selbst Bezug nehmen. Systeme müssen, um sich selbst zu ermöglichen, eine Beschreibung ihres Selbst erzeugen und benutzen; sie müssen mindestens die Differenz von System und Umwelt systemintern als Orientierung und als Prinzip der Erzeugung von Informationen verwenden können. ...[Heinz von Foerster: On Self-Organizing Systems and Their Environment in: Marshall C. Yovits / Scott Cameron (eds.) Self-organizing Systems, Oxford 1960] siehe auch v. Foerster in Floyd et al. 92

20 von Foerster und Kybernetik (v. Foerster in Floyd et al. 92, 76)
In may case I can easily trace my sense of the complementary between cybernetics and self-organization to my fascination with the logic of circularity, along the lines of circular causality, recursive functions, closure, self-reference, paradox or, in its modern cloth, non-linear dynamics, chaos theory and others. I see these conceptual buds popping out at various times from the main body of cybernetic thought.

21 Bruch und Kontinuität Wiener von Foerster Luhmann strukturelle
Ähnlichkeit der Systeme Unterschiede Wiener Rekusivität, zirkuläre Kausalität Selbstreferenz, Selbst- organisation von Foerster Luhmann

22 Welche Beispiele von Systemen wollen wir näher in Betracht ziehen
computergestützte Lerngruppe Handlungssystem: Adoption von Technik Roboter in Menschenumgebung (z.B. Reinigungsroboter, Pflegeroboter, Haustier [oder zur Bekämpfung von Waldbränden im Verbund mit menschlichen Akteuren; TH]) Informatik Studierende Wirtschaft Unternehmensorganisation; Kunden als System [Zuordnung durch TH] Ameisenhaufen Kultur

23 Welche weiteren Fragen stellen sich? (TH vor dem 19.4.2001)
Verhältnis zwischen Klassen und Instanzen bei Systemen? Was haben die verschiedenen Arten von Systemen gemeinsam? Wie faßt man mit dem entwickelten Begriffen das Phänomen „Prozess“ und „Veränderung“? Was verbirgt sich genau hinter Checklands Differenzierung (Natural systems, Designed physical systems, Designed abstract systems, Human activity systems )? Hat die Kybernetik noch irgendeine Relevanz für sozio-technische Systeme? Wie verhalten sich „Systemtheorie“ und „systemisches Denken“ zueinander?

24 Welche weiteren Fragen stellen sich (19.4.01)
Eigenschaften: Lassen sie sich über Relationen darstellen, ist der Urstoff homogen (alle Elemente haben die gleiche Eigenschaften)  Eigenschaften als Vergleiche auffassen, nur über Relationen kann man eine Differenz herstellen, feststellen. Z.B. geht Messung nur über das „Verhalten“ von Elementen zueinander Einwand: Eine Relation ist irgendwie mehr, als ein Attribut. Gibt es Relationen, die man nicht als Attribut darstellen kann? Einwand: gleiche Eigenschaften bilden noch keinen Systemzusammenhang. Was wäre wenn es nur ein Element gebe. Seligieren und ordnen fällt in eins! Ist ein psychisches System überhaupt ohne soziales System denkbar, konstituierbar? Ist die Frage sinnvoll? Wie steht das im Verhältnis zu Sinn? Was ist ein psychisches System? Kann aus der Kooperation von Maschinen ein Emergenzsprung entstehen  neue Soziale Systeme? Macht das Sinn? Könnte man das merken? Die Arten der Systeme , -ebenen auf die Definition beziehen.

25 Welche weiteren Fragen stellen sich (26.4.01)
Auf welcher Ebene sind die funktionalen Aspekte anzusiedeln? Problem der operationalen Semantik – ist sie bei SeeMe gelöst? Wie lässt sich der Satz „Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile“ begründen, was hießt „mehr“? Wann spricht man von unterschiedlichen Strukturen? Wie unterscheidet man relevante von irrelevanten Aspekten der Systembeschreibung?

26 Literatur D.J.Krieger96 Einführung in die allgemeine Systemtheorie. München P.Checkland,81, Systems Thinking, Systems Practice. Chichester N. Luhmann94,Soziale Systeme, Frankfurt U. An der Heiden92 Selbstorgansiation in dynamischen Systemen. in Krohn& Küppers (27-56) W.Krohn&G.Küppers(Hrsg.)92: Emergenz. Die Entstehung von Ordnung, Organsation und Bedeutung. Frankfurt. M.Stadler/P.Kruse92 Zur Emergenz psychischer Qualitäten. in Krohn& Küppers ( ) H. von Foerster85, Sicht und Einsicht. Wiesbaden: Vieweg G. Ropohl79 Eine Systemtheorie der Technik. München/Wien G. Ropohl95 Eine Modelltheorie soziotechnischer Systeme in: Halfmann95 Technik und Gesellschaft Bd.8, Frankfurt/New York N.Wiener63(1. Aufl.48) Kybernetik Düsseldorf N.Wiener52 Mensch und Menschmaschine Frankfurt H.vFoerster&Floyd 92, Self-Organization and Software Development in Floyd et al. 92 Software Development and Reality Construction. Berlin u.a. (75-85) G. J. Klir: An Approach to General Systems Theory New York 1969