Taxonomy for cognitive work analysis

Citation - Rasmussen, J., Pejtersen, A., & Schmidt, K. (1990). Taxonomy for cognitive work analysis. Riso National Laboratory.

Keyword - Cognitive work analysis

Source - http://www.itu.dk/~schmidt/papers/taxonomy.pdf

Abstract

  • 此分類學是一揭露真實複雜工作情境認知活動分析的概念架構。
  • 此分類學乃是經過數年在工廠、發電廠、圖書館、醫院與製造商的研究發展而成的。
  • 此一研究取徑分類學的目的是建立能做為進階資訊系統設計的工具,使系統能符合使用者真實的認知活動、資源、與偏好,以預測個人與組織對新資訊系統行為的變遷回應。

* 此外,此分類學也希望能滿足對複雜工作環境的研究需求。尤其,此分類學希望能概化各種領域的實地研究的結果,使各種不同領域的研究結果能夠互相轉移交換。

  • 因此,此一分類學是一種多面向的描述系統,這些面向是:
    1. 工作領域表徵
    2. 以領域詞彙進行活動分析
    3. 以決策詞彙進行活動分析
    4. 資訊程序策略
    5. 實際工作組織,動態分工,活動分派與協調
    6. 社會組織與管理風格
    7. 活動認知控制,心智資源與角色偏好

* 這份報告描述分析各個面向所使用的概念,並且,呈現一些應用範例以比較實地研究分析與實驗法。

  • 這是一份工作報告,將可能會進一步改寫,並隨著未來的實地研究與系統設計計劃的結果而更新。

Introduction

The Need for a New Taxonomic Framework

  • 經過一段時間的典範轉移,發展出一些新的概念、模式與術語聚集。資訊系統設計的協同工作分析亦然。我們需要改善對觀念、標記(labels)、與研究對象等級界定的共同協議。
    • 以研究室中的實驗研究為例,心理學家仔細地描述實驗限制,以研究追求的目標形塑其受測者。這種預防性隔離實驗的缺陷會導致一非科學性企業的產生。
    • 在現實生活世界的實地研究中,對受測者的仔細指導反而會使研究無效;研究目標的形成與主觀價值結構,是研究分析的關鍵議題。因此,實地研究的結果,通常只對被研究的系統有用;如「發電廠控制室」、「軋鋼廠」與某些特定的操作程序。除非,這些程序環境的特徵與操作可以被明確有系統的闡明,否則這些研究的結果會陷入類似描述性的報導的危險,而非科學性的探究。
    • 使用「程序操作者」一詞,隱含著研究者為研究現象設定了一穩固的分界線。「程序操作者」影含著工作環境是由程序系統(process system)所界定的,因此,角色的行為能提供系統被厚的設計意圖。 If this, except for occasional errors and mistakes, was not the case, they would simply not be ‘process operators.’ 如果這些特徵無法被有系統明確的表明構成(explicitly formulated)的話,研究結果將只會對提供此資料的系統有用;換言之,只能被應用在系統訓練或是工作教學上。而將不能將研究結果普遍化/概化(generalization)並預測不同的工作情境;如,另一個系統或產生新的工具。

* 古典任務分類學(task taxonomy)的基本問題在於,它的概念中只有簡單的任務-行為一對一的關係;任務是「因」而行為是「果」。

  • 第二,古典任務分類學隱含著假定分類學應該產生一個唯一的分類系統(classification)。
  • 事實上,我們創造的是一種描述任務、活動、工作領域等等的概念性架構,也就是一個模型架構(model fraework),是一個能比較不同情境與領域分析結果的架構,能將對一個工作情境現象的預測,應用到另一個環境。
  • 在當前對心智程序與認知現象贊同的影響下,研究基本假定為將分析與描述的範圍將包涵以下的特徵之一:工作需求、角色任務、角色因任務而進行的活動、環境是活動的結果、認知程序應用、個別角色偏好管理的標準、由社會因素決定的個人角色分工。

* 結論:

  • 並沒有一個唯一的、階層式的、客觀的分類系統基模(classification schem)能適用於現實世界的複雜性。
  • 我們需要的是一種目的論式的分類學(teleological taxonomy);即,一種實用主義的,對分析者目標導向的分類學。
  • 這種分類學是由我們對架構的需求所產生而來的;透過此一架構,我們得以預測行為變化,以引進新的資訊系統。我們希望發展的是一種描述並能預測的理論架構;一種必須有多元面向、多面關係概念網路本質的理論架構。

A Law Seeking, Teleological Approach / 尋找定律,目的論取向

討論分類學的基本法則

Taxonomy in Biology / 生物學的分類學

  • 簡言之,生物分類學是為了使分析者定義特有的物種,以進行歸類(classify)。將給定樣本一獨特的名稱,使研究者能進行物種識別。
  • Webster 辭典定義 Taxonomy
    1. 是一分類系統的科學;分類的原理與法則。The science of classification; the laws and principles covering classification of objects.
    2. 是一分類系統,特別指動物與植物的分門別類。Classification, especially of animals and plants into phyla, species, etc.”
  • 林奈(Linnaean taxonomy)分類以性徵,與達爾文的物種分類學(Darwinian or generic taxonomy)以物種進化的理論:這兩種分類學的效度在於其背後的理論基礎。
  • 目的論的分類學(teleological taxonomies):另一種林奈有建議過的,有用的分類學,是從比較實用的角度,如,烹飪用的植物分類。
    • 目地論的分類學,無須一完整、階層結構、客觀分類的法則。

Task taxonomies in Psychology

  • 發展任務分類的困難在於其客觀性與科學性。

Nomothetic Analysis / 律則式分析

  • 德國哲學家 Windelband 將歷史分析區分為個殊式(ideographic)與律則式(nomothetic)兩種。
    • 個殊式(ideographic),接近 Habermas [哈伯瑪斯]的詮釋方法[hermeneutic method],目的在於分析與解釋個別的歷史事件或情境。
    • 律則式(nomothetic)則是物理學尋找定律
    • 個殊與律則的區分,被認為是社會科學與自然科學區分的同義詞。
  • 但是,合法(符合規律)的行為並不必定就是被解釋的行為的原因。人類行為的規律性可能是由共享的意圖與價值所引起的,因此也能透過價值、相關意圖、與其能力的假定,對行為作出預測。Toynbee 有進一步的討論。(Rasmussen, 1985)

Taxonomy for Work Analysis

  • need a nomothetic, teleological taxonomy for field studies
    based on a theory of systems and their agents as being evolutionary, self-organizing
    and goal directed.
Classification
  • 前述的分類學,認為目的論的分類學需要注意某些面向(三種面向),這些面向是在實地工作中應該被注意的,以發現現實中相關的架構。以下章節提供根據分類學進行分類工作的架構,將會討論以下要素(注意:這些要素都是名詞):
    1. 工作系統的定義(definition)、界定(delimitation)、分解(decomposition)。
    2. 工作系統描述的類別(Class)與語彙(terminology)。
    3. 分析工作系統的方法(methods)
    4. 設計資訊系統時的描述/分析應用(Application)
    5. 描述工作系統文獻的討論(Discussion)

7 Points of View in Work Analysis / 工作分析的七種觀點

  1. 工作領域, 工作場域 / Work Domain, Task Space (與情境無關的表徵 / Situation Independent Representation).
    • 手段-目的/工作的整體-部分地圖 / Means-ends/whole-part map of landscape of work.
    • 定義可能的手段-目的關係清單 / Defines the inventory of potential means-ends relations.
    • 專注於內在價值、目的、與限制 / Focuses attention on implicit values, goals, and constraints.
  2. 領域方面的活動分析 / Activity Analysis in Domain Terms (類別的,非程序的 / Categorical, not procedural).
    • 辨識出原型工作情境與領域任務 / Identifies prototypical work situations and tasks in domain terms.
  3. 資訊方面的決策分析 / Decision Analysis in Information Terms
    • 辨識出資訊程序方面的認知決策功能 Identifies cognitive decision functions in information processing terms.
  4. 資訊歷程策略 / Information Processing Strategies (工作場域中的瀏覽 / Navigation in Work Space).
    • 辨識出在決策中可能的、有效的策略 / Identifies possible, effective strategies which can be used for decision functions together with the related resource requirements.
  5. 決策角色分配 / Allocation of Decision Roles (工作組織 / Work Organization).
    • 定義工作領域與認知任務分配的角色 Defines agent roles in terms of work domain and cognitive task allocation.
    • 辨識出協調溝通所必須的內容 / Identifies the content of communication necessary for coordination.
  6. 管理結構 / Management Structure (社會組織 / Social Organization).
    • 辨識出合作溝通的形式。以社會價值參照與社會互動協定,定義管理結構 / Identifies the form of coordinating communication. Defines management structure with reference to social values and conventions for social interaction.
  7. 心智資源、能力、與個人偏好 / Mental Resources, Competency, and Preferences of the Individual
    • 行動者(參與者) / Actor. (新手/專家 / Novices/Experts).
    • 與專業與資源程度相關的心智模型。辨識出績效標準;採用何種策略? / Relates mental models with levels of expertise and agent resources. Identifies performance criteria; which strategy will be used?
Definition of System / 系統定義
  • 描述的第一個界定,是定義整個環境中關心的系統
  • 一般環境中的系統鑑別(identification)需要兩層次的描述:
    1. 發現系統的構成成分
    2. 發現環境要素的結合關係
  • 工作分析的目的:
    • 工作分析的目標是以某些方法改善情境,如:設計或是開發資訊系統、工作組織再設計、建議再訓練課程等等。也就是說,工作分析的目的是為了改革或是治療既有系統,使其更好。
    • 因此,工作分析的立場是不能「認同」現有系統,而是要將現有系統「拆解」,發現現有系統隱含的基本原則,與現有系統中因為偶然而保留的「儀式性」錯誤。如何能符合現在與未來環境變動的需求?哪些不同的做法可能會作得更好?哪些過時的成分需要丟棄?
    • 工作分析像是「逆向工程(reverse engineering)」,分析者將現有系統看成是以往設計過程的結果,然後將既有系統拆解,再重組。
    • 工作分析像是「精神分析(psycho-analysis)」,發現工作系統中隱藏的「潛在機制」,使系統能修正既有的行為模式。
    • 因此,在組織研究的方法論討論中,Selznick (1957)認為,與其遵從慣常心理邏輯程序的實驗心理學,不如效法臨床心理學者檢查有機組織的動態調適變化。因此,Selznick 建議應該專注於能改變組織結構的關鍵性決策,而非例行性的決策活動。即,工作分析的基本取向是,質疑現有行為樣式的合理性。關鍵的問題不是「如何做」,而是「為何作」。

Delimitation of the System of Work / 工作系統界定

  • 初步系統定義工作有兩個面向:
    1. 系統本身。工作系統是一社會技術(socio-technical)系統,即,一以複雜技術資源(工具、機械、設備、裝置等)協力進行有目的轉變的合奏演出。First, the focus system itself, the system of work, is a socio-technical system, i.e. an ensemble of cooperating agents performing a purposive transformation by means of a complex of technical resources (tools, machinery, equipment, installations, etc.).
    2. 定義工作環境。發現工作系統所服務的世界部分,定義工作環境到工作系統所提出的需求。

* 對工作系統初期的定義可以使用以下形式:

  1. 成員 / Agent: 誰執行工作?例如:某特定公司,一企業分部,一公司網路,一公司部門,一公司內部成員網路,一官方局處,一機構。
  2. 工作領域 / Work domain: 作了什麼?例如:醫療,汽車製造,工程設計,發電,公共管理,投資顧問,數學研究。
  3. 目標與限制 / Objectives and Constraints. 例如:產品品質需求,產品生命週期,前置時間,製程安全。
  4. 技術資源 / Technical resources: 用什麼做出來?
  5. 顧客 / Customer: 被服務的對象是誰?例如:市場,公司,委託人。
  • 工作系統的初步界定應該直接,簡潔,並且以通用、領域特有的詞彙;描繪系統的決定性特徵,系統內部清單與外部範圍,與系統與環境的互動。

System Inventory and Boundaries / 系統內部清單與外部範圍

  • 對系統內部的物質世界作一概述。即,有形物質的清單與系統內部的地形圖,系統內行動的個人列表,工作場所,工具,設備,等等。
    • 以發電廠為例,有電力輸送系統的類型名稱規格、設定、配置地點,建築物的設定與配置、藍圖,設備工廠,個人紀錄、姓名、資料、專業等等。
    • 以醫院為例,包括建築,平面配置,特殊設施如病房、手術室、實驗室等,個人的姓名、專業、個人資料,一些現在的病人。
  • 簡言之,這是行動者瀏覽、發現事物與人的物質領域。提供人與事務的位置地圖。呈現可以透過參訪場地外表可見的物質世界。

Interaction of System with the Environment / 系統與環境的互動

  • 環境偶合可以提供其他的界定:目標與環境的限制。了解系統內的目的與限制,能發現出主導系統活動的價值與意圖。
    • 醫院為例:
      • 目的:醫治病人,研究改善治療法,教育學生與實習醫生,提供病人便利的環境,提供膳食與住宿,回應公眾對治療法優先性的意見,提供職員良好工作環境,與儘可能在社會與贊助者的資金提供內,經濟的完成以上各點。
      • 限制:法令,管理規則:勞工保護規章,財務規定,聯合管理,等等。
    • 發電廠為例:
      • 目的:供電以滿足顧客立即的需求,有競爭性的定價與合理的投資報酬;發展分區供熱系統,興建溫室,利用熱力循環養殖鮭魚,等。
      • 限制:安全規章,污染法令。

Work Domain Description

工作領域描述:其手段-目的設定 / Work Domain Description: Its Means-Ends Configuration

  • 架構的第一個部分是:呈現工作領域。
    • 「工作(work)」即「在被定義的場地設定中的一般活動。工作在內隱與外顯上都意圖符合其需求或目的。」此被定義的場地設定即工作領域。
    • 為了呈現工作領域,必須發現與系統相關的「手段-目的」關係網路。即,「可能性」的世界,對付所有系統可能面對的需求與情境所必備的多樣性。
    • 此一描述呈現定義場地的外貌輪廓,透過此地圖使系統參與者能夠在工作中找到方向。工作領域就像是地圖,標明所有工作的項目,定義所需的背景資訊,因此能產生整個系統的「固有知識基礎」結構。由此知識基礎,可以選擇與啟用所需的工作知識到工作記憶中,以處理特定情境。

The map of domain

  • 任何工作活動的控制,都需要在使用資源與工作項目中選擇;因此工作領域的表徵,應該呈現出為了達成各種目的所使用的方法與資源。
  • 因此有兩個面向可以描繪出工作領域:(1)手段-目的關係; (2)部分-整體關係。
  • Means-Ends 有不同層次的關係。最基礎的抽象表徵層次是系統的物質形式,往上更高的抽象概念化層次是物理性程序或是各種元件的功能,更高一層是以普遍的概念表達出功能的屬性。在人為的系統中,更高層次的原則是由系統的目的所衍生而來的。
    • 也就是說,較低層次的手段-目的關係模型,是以具體物質世界呈現。較高層次的模型,是與特定目的相關。
    • 為了有效決策,工作領域的本質應該能呈現出各種層次的手段-目的關係:目的與需求、一般功能、物理性程序與活動、物質資源。
    • 在任何工作領域中,有許多手段-目的網路的自由度被人為的決定所排除,從功能性的準則到主觀上的準則。
    • 一項功能(function)也能被視為較低層次功能的目的(goal, why it is relevant),或是較高層次功能的手段(mean, how this is realized)。
    • means-ends 是為了完整的架構出一包涵系統內目的與限制,與可獲得的物質資源的複雜網路。這個網路是工作者或人的決策行為所遵循的導覽架構。

Definition of the Means-Ends levels

  • 呈現各層次的目的手段關係,是根據各層次限制的分析,以實際測量出領域中物件可能的關係。即,對不同層次限制的分類,定義出[手段-目的]的不同抽象化水準。
手段-目的關係 / MEANS-ENDS RELATIONS 系統呈現之屬性 / PROPERTIES OF THE SYSTEM SELECTED FOR REPRESENTATION
目的, 限制 / Goals and Purposes, Constraints 客戶與市場關係; 競爭者; 產量需求; 財務與環保法規; 勞動安全法規; 工會協議
優先性衡量 / Priority Measures; Flow and Accumulation of Mass, Energy, Information, People, and Money. 物流拓樸, 能源, 各種物質形式, (損失, 污染, 原物料); 原料與沒入成本, 金流, 人力資源替換
一般功能與活動 / General Functions and Activities 行銷, 人事管理, 設計, 產品計劃, 生產, 維護; 鑄造, 冷卻, 加熱, 精練, 金屬加工等
工作的物理性程序, 設備 / Physical Processes in Work and Equipment 工作活動與程序
外觀, 位置, 物體的設定 / Appearance, Location, and Configuration of Material Objects 物質特徵, 形狀, 大小, 重量, 外觀, 位置; 設備與裝置的設定與內部構造; 建築平面配置; 草圖; 道路與地點圖

Analysis

  • 因此,需要以非結構式的訪談,對組織內所有層次的參與者進行資訊收集,才能綜觀整個工作場地。
  • 受訪者需要描述他自己的活動,「作了什麼」,例如:一整天,在特別的地點,等。
  • 此外,領域的層次應該以提問的方法探究,"為何"某些活動是相關的,這些工作是"如何"完成的,即,需要發現各種可能的工作方法。
  • 在訪談開始前,分析者應該充實自己的相關常識
  • 在所有工作分析階段的資訊收集中,將會補足所有的工作領域描述。

Classes and terminology of work domain

Metadata