Människor och komplexa system Domänanalyser och Anders Jansson Sammanfattning kap.1 Sociotekniska system Många olika grupper av användare Ofta brister i den ändamålsrationella effektiviteten Övertro på det teknikdrivna synsättet Vicentes budskap: Ett arbetsuppgiftsorienterat synsätt ger i längden en högre effektivitet! Operatören är en expert! Egenkontroll och autonomi är viktigt Ta hänsyn till oväntade händelser vid design Sammanfattning kap.2 Sammanfattning kap.3-4 Analyser av arbetsuppgifter Det traditionella, kognitiva perspektivet De kognitiva egenskapernas betydelse Det nya, ekologiska perspektivet Miljöbetingelsernas betydelse Vicentes prioritering: 1. Miljöbetingelsernas villkor 2. Hänsyn till kognitiva egenskaper Normativa analysmodeller Hur bör man göra? Procedurer och regler Nackdelar: Kan inte förutse allt Beskrivande analysmodeller Hur gör man i praktiken? Nackdelar: Svag koppling till design Formativa analyser Konceptuella nivåer Vicente presenterar en struktur för hur man genomför en formativ analys. Den innehåller fyra moment 1. Identifiera konceptuella skillnader 2. Utveckla en uppsättning metoder 3. Modellera de inneboende villkoren 4. Gå från analys till design Det första momentet i den formativa analysen av sociotekniska system identifierar fem olika nivåer av konceptuella skillnader Arbetsdomänens utformning Styr- och regleruppgifter Strategier hos operatörerna Arbetsorganisation och team-arbete Allmänmänskliga egenskaper och domänspecifika kunskaper hos operatörerna 1
Arbetsdomäner: Exempel Styruppgifter: Exempel Kärnkraft: Forsmark 1 Tågtrafikledning: TLC + Banområde Tågtrafik: Tåget + Linjen Papperstillverkning: PM 5 i Korsnäs Pappersmassa: Blekningen Flygledning: FLC + Luftrum Brännskadevård: Patienter + Avd. (inkl. medicinsk-teknisk utr.) Tågtrafikledning: Hantera konflikt Tågtrafik: Infart till plattform Papperstillverkning: Uppstart efter avbrott Flygledning: Varje flygplans planerade infart Brännskadevård: Nya prover varannan timme Kontorsarbete: Registrera ny kund Analysernas ordning Konsekvenser för design Arbetsdomänens utformning Styr- och regleruppgifter Strategier Organisationsaspekter Operatörens egenskaper Ekologiska Arbetsdomänanalyser Sensorer, modeller och databaser Analyser av styruppgifter Procedurer, automatiseringsnivå Analyser av strategier Dialoger, processgränssnitt, processgrafik Organisationsanalyser Roller och ansvar, kommunikationsflöden Operatörens egenskaper Urval, träning, viss gränssnittsdesign Kognitiva Dagens föreläsning Motiv till domänanalys Kap. 7 Analyser av arbetsdomäner Analys av domänen i termer av objekt, funktionellt syfte och egenskaper (AH), samt sönderdelning i helhet-delar (DH) Kap. 8 Analyser av arbetsuppgifter Analys av uppgifter i termer av handlingar, såväl observerbara som kognitiva aktioner Händelser som är oväntade för operatören och som inte har kunnat förutses av systemkonstruktören utgör hot mot säkerhet och produktivitet Uppgiftsanalyser är begränsade och kan inte identifiera information som operatören behöver i sådana 2
Analogi: Kartexemplet Field descriptions 1 Riktning (arbetsuppgift) Kunskap i form av procedurer Så länge man är på rätt väg är det inget problem att hitta Problem uppstår om man avviker från den tänkta rutten Karta (arbetsdomän) Kunskap i form av översikt Detaljinstruktioner saknas men informationen kan hittas via kartan Om man kommer bort har man möjlighet att åter orientera sig rätt Arbetsdomänanalyser ger möjlighet att hantera oväntade precis som kartor ger möjlighet att hantera okända miljöer Denna egenskap har studerats inom fysik och matematik i termer av field descriptions Field descriptions 2 Modellverktyget AH-DH 1 Tre sätt att förklara begreppet Fabeln om myran på stranden Två typer av egenskaper: kinematik och dynamik Beskrivningar av beteenden i form av erbjudande om handling AH-DH är ett modellverktyg för att skapa motsvarande beskrivningar för sociotekniska system Abstraktionshierarki (AH) Fem nivåer av målmedel förhållanden Från övergripande syfte till fysisk form Från funktionella till fysiska egenskaper Sönderdelningshierarki (DH) Fem nivåer, från helhet till delar Från hela systemet till minsta komponent Modellverktyget AH-DH 2 Hierarkier Verktyget utgör en problemrymd på vilken man kan beskriva händelser med hjälp av verbala protokoll De verbala protokollen ger information om kognitiva tillstånd hos operatören i olika Problemrymden är en karta på vilken man kan lokalisera de kognitiva tillstånden Olika typer av hierarkier Hierarkier kategoriseras med hjälp av typ av släktskap mellan olika nivåer Vicente illustrerar vilka typer av hierarkier AH resp. DH är DH är en helhet-delar hierarki AH är en strukturell mål-medel hierarki, där strukturell syftar på att både mål och medel är saker, inte handlingar 3
Mer om AH AH i processövervakning System för processövervakning har visat sig behöva fem abstraktionsnivåer Andra typer av system kan behöva andra typer, samt olika många, abstraktionsnivåer Funktionellt syfte Syftet bakom systemets utformning Abstrakt funktion Processens (avsedda) kausala struktur Generella funktioner Huvudfunktioner som ska uppnås Fysiska funktioner Egenskaper hos komponenter och kopplingar Fysisk form Utseende och form hos komponenter och kopplingar AH i processövervakning Psykologiska fördelar 1 Funktionellt syfte Levera rätt temperatur, behålla en viss volym, leverera en viss kvalitet Abstrakt funktion Uttryckt i massa, energi, värdeflöden, information Generella funktioner Uttryckt i flöden/tidsenhet, befintlig volym, överföringshastighet Fysiska funktioner Inställningsvärden, konfigurerbara delar Fysisk form Placering, slitage, storlek Operatörens förmåga att föreställa sig det sociotekniska systemets olika nivåer underlättas genom användning av AH Olika abstraktionsnivåer tillåter fokusering på viktiga och relevanta aspekter utan att man förlorar sig i detaljer Psykologiska fördelar 2 Domänanalys via AH-DH AH utgör ett verktyg för operatören att reducera komplexiteten inom arbetsdomänen AH stödjer målinriktad problemlösning hos operatören AH hjälper operatören att hantera oväntade händelser Analytisk redundanslogik 1. Avgränsa arbetsdomänen 2. Använd matrisdiagram för AH-DH som översikt 3. Börja med DH. Beskriv systemet i helhet och delar 4. Verifiera DH med frågor om nivåernas relationer 5. Utveckla AH, börja med högsta och lägsta nivåerna, fyll på i mitten, blanda ej ihop med DH 6. Kom ihåg skillnaden mellan struktur och handling 7. Alla noder ska ha samma språk på en viss AH-nivå 8. Utvärdera alla noder i hela AH med relationsfrågor 9. Se till att det bara finns helhet-delar och målmedel relationer i AH-DH, och att de inte blandas 10. Håll isär vad rörelser i AH-DH schemat betyder 11. Förbered dig på en iterativ process 12. Jämför med andra AH-DH analyser 4
Uppgiftsanalyser 1 Beslutsstegen 1 Arbetsdomänens utformning, i form av begränsningar och villkor, är en viktig utgångspunkt Arbetsdomänanalyser räcker dock ej för att identifiera vad som måste göras för att styrningen ska anses vara effektiv och kvalificerad Nästa konceptuella nivå är därför Rasmussens beslutsstege är ett modellverktyg för att analysera Beslutsstegen identifierar vilka olika typer av handlingar som måste utföras i olika lägen Beslutsstegen innebär identifiering av flexibla arbetssätt Beslutsstegen är också väl anpassad till kända kognitiva nivåer hos människan Uppgiftsanalyser 2 Uppgiftsanalyser 3 Tre saker att ha i åtanke Uppgiftsanalyser fokuserar på målstyrda handlingar, inte objekt Uppgiftsanalyser beskriver vad som ska göras, inte hur eller av vem Uppgiftsanalyser av sociotekniska system måste vara av input-output karaktär för att klara av den kontextbetingade variabilitet som förekommer För att genomföra behövs en modell över mänsklig informationshantering Rasmussen fann att den traditionella IP-modellen var alltför begränsad För att modellera duktiga operatörers kognitiva aktiviteter behövs en modell som utgår från operatörens adaptiva sätt att aktivt skapa tumregler och situationsanpassade lösningar Beslutsstegen 2 Beslutsstegen vs. AH-DH Kunskapstillstånd och informationsprocessaktiviteter Kognitiva aktiviteter följer ett opportunistiskt mönster Beslutsstegen är en struktur som anpassas till kontext, inte en modell En uppgiftsanalys för varje typ av arbetsuppgift AH-DH Arbetsdomänanalys Systemet som aktiviteter riktas mot Ska hantera alla Strukturella målmedel analyser Beslutsstegen Uppgiftsanalys Aktiviteter som systemet ska hantera Målinriktade Handlingsinriktade mål-medel analyser 5