Table Of ContentChristiane Funken
Modellierung der Welt
Christiane Funken
Modeliierung der Welt
Wissenssoziologische Studien
zur Software-Entwicklung
Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2001
Gedruckt auf säurefreiem und alterungsbeständigem Papier.
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Als Habilitationsschrift auf Empfehlung der Philosophischen Fakultät (Fachbereich 7) der
Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen gedruckt mit Unterstützung der
Deutschen Forschungsgemeinschaft.
ISBN 978-3-8100-3058-0 ISBN 978-3-663-10826-9 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-10826-9
© 200 I Springer Fachmedien Wiesbaden
Ursprünglich erschienen bei Leske + Budrich, Opladen 200 I
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung
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Inhalt
Einleitung
Die Modellierung der Welt.
Wissenssoziologische Studien zur Rolle der Aufgabenanalyse
im Rahmen der Software-Entwicklung ..................................................... 9
Kapitell
'Life-eycles'. Softwareentwicklungsmodelle und die Relevanz
der Aufgabenanalyse .. .................. ........ ...... ............... ................................ 19
1.1 Die Aufgabenanalyse ........ ............... ...... ................... ............................ 21
1.1.1 Methoden der Arbeitsanalyse in anderen Disziplinen ........................ 24
1.2 Die klassische Sicht der Software-Entwicklung und der
Aufgabenanalyse ...................................... ............................................. 28
l.3 Benutzerpartizipation mittels Prototyping ............................................. 32
1.4 Neuere Ansätze und Perspektiven ......................................................... 35
l.4.1 Information Systems (IS) ................................................................... 38
1.4.2 Software-Ergonomie ........................................................................... 40
1.4.3 Situativer Ansatz ........................................ , ....................................... 43
1.5 Praxis ..................................................................................................... 45
1.6 Programmqualität .................................................................................. 48
l. 7 Requirements Engineering .................................................................... 52
l.7.1 Perspektiven-orientiertes Requirements Engineering ........................ 55
1.7.2 Referenzmodell .................................................................................. 58
Kapitel 2
Software-Entwickler.
Zu beruflichen, organisatorisch-institutionellen, sozialen und
psychologischen Aspekten einer Berufsgruppe zwischen Mensch
und Technik 61
2.1 Die Entstehung der Informatik als Ausbildungs-
und Forschungsdisziplin ........................................................................ 64
2.2 Das Berufsspektrum der Informatik ...................................................... 68
2.3 Organisationskultur und institutioneller Rahmen von
Software-Entwicklern ............................................................................ 74
2.3.1 Organisatorische Settings ................................................................... 74
2.3.2 (Organisations-)kulturelle Leitbilder .................................................. 79
2.4 Psychosoziale Implikationen der Software-Entwicklung ...................... 83
5
Kapitel 3
Perspektiven und Hintergrundordnungen ........... ..... .............................. 89
3.1 Fonnale Rationalität .............................................................................. 91
3.2 Korrespondenztheoretische Annahmen ................................................. 95
3.3 Programmiersprachen ............................................................................ 98
3.4 Tools ................................................................................................... 102
Kapitel 4
Zur Sonderstellung der Informatik in den Technikdisziplinen 105
4.1 Problemaufriß ....................................................................................... 105
4.1.1 Die Aufgabenanalyse ........................................................................ 108
4.1.2 Zur Diskussion des 'Verstehens' ................. ........ ................ ............... 111
4.2 Bedingungsfaktoren wissenschaftlichen Handeins (und Denkens)
und ihre soziologische Beschreibung ................................................... 122
4.2.1 Die klassische Wissenschaftsauffassung ........................................... 122
4.2.2 Verleugnung der Subjektivität .......................................................... 123
4.3 Wissenschaft ist anders ....................................................................... 125
4.4 Die Sonderstellung der Infonnatik ...................................................... 135
4.4.1 Die entscheidende Rolle der Laien (KundenlExperten) bei
der Konstitution des Gegenstandes fiir den
Software-Entwicklungsprozeß ............................................................. 136
4.4.2 Der Gegenstand des Software-Produktes muß einem subjektiven
und einem intersubjektiven Geltungsbereich gerecht werden ............. 140
4.4.2.1 Die Aufgabenanalyse als Aushandlungsprozeß ............................ 146
4.4.3 Ein Erkenntnisprozeß zwischen wissenschaftlichem Anspruch
und pragmatischem Alltagshandeln .. ... ... .......... ............................. ...... 149
KapitelS
Präzisierung der empirischen Fragestellung ........................................ 153
Kapitel 6
Die 'heimlichen' Programmierer 159
6.1 Software-Entwickler .......................................................................... . 159
6.2 Ausbildung ......................................................................................... . 161
6.3 Wissen ................................................................................................. . 165
6
6.4 Programmierstile und bevorzugte Programmiersprachen .................... 172
6.5 Sinn und Ziel der Aufgabenanalyse .................................................... 173
6.5.1 Vorgehensweise bei der Aufgabenanalyse ........................................ 178
6.6 Emotives Benutzermodell.................................................................... 184
6.7 Erfahrungen bei der Aufgabenanalyse ................................................. 187
6.8 Zur vermeintlichen Neutralität von Software-Entwicklern ................. 188
6.9 Zusammenfassung: Rationalisieren statt interpretieren........................ 190
Kapitel 7
Kultivierte Interessen ............................................................... ........ ....... 195
7.1 Rationalisierungslogik und Informatisierungsstrategien ...................... 195
7.2 'Mustererkennung' .......... ...................................................................... 197
7.3 Aufgabenanalyse als potentielles 'Netzwerk' ....................................... 200
Anhang
Untersuchungsdesign und Sampie ......................................................... 205
Literaturverzeichnis ................................................................................ 209
7
Einleitung)
Die Modellierung der Welt. Wissenssoziologische Studien zur Rolle der
Aufgabenanalyse im Rahmen der Software-Entwicklung
Das wissenschaftliche Erkenntnisinteresse ist darauf ausgerichtet, Gesetzmä
ßigkeiten und sogenannte letzte Gründe fiir Erscheinungsweisen, Wirkungszu
sammenhänge oder Z.B. Veränderungen zu entdecken. Als Organisationsform,
die fiir die Verfolgung dieses Interesses die günstigsten Rahmenbedingungen
zu schaffen vermag, hat sich im Laufe der Geschichte die akademisch einge
bundene Spezialisierung des Forschens erwiesen. Wissenschaftliche Diszipli
nen und ihre institutionellen Korrelate (Universitäten, Fakultäten, Akademien,
Fachverbände etc.) sichern die Kontrolle der konkreten Forschungsziele und
Qualitätsstandards und sorgen fiir die Abgrenzung zu nicht-akademisch fun
dierten Fragestellungen, Feststellungen und Methoden. Die praktische Verwer
tung des erzeugten Wissens gilt nach traditionellem Selbstverständnis aka
demischer Forschung als ein Effekt, der auch dann, wenn er auf kürzestem
Wege angestrebt wird, niemals die Trennung von Entdeckungs- und Verwen
dungskontext aufhebt; insofern bleibt die Verwertbarkeit wissenschaftlicher
Erkenntnis an die vorgängige theoretische Fragestellung gebunden.
Im Gegensatz dazu etabliert sich heute ein 'neuer Typus' der Wissenspro
duktion2, der diese Selbstdeutung verabschiedet und sich unbefangen auf die
Erfordernisse der Anwendungskontexte und der Nutzerorientierung einläßt,
ohne darüber freilich den Anspruch auf 'objektiven' Erkenntnisgewinn preis
zugeben. Immer häufiger setzen sich deshalb Forschungs- und Entwicklungs
teams interdisziplinär, das heißt aus Wissenschaftlern3 und Praktikern (bzw.
Nutzern) zusammen. Das traditionelle Design der wissenschaftlichen Diszipli
nen verliert seine 'Orientierungs- und Kontrollfunktion' (Weingart 1997) zu
gunsten neuer, höchst flexibler Zugriffe<. Die veränderte soziale und organisa
torische Verortung der Wissensproduktion hat unmittelbar einen Wandel der
Forschung über diese Wissensherstellung zur Folge. Wie irritierend, aber auch
heuristisch fruchtbar die entstandene Lage ist, zeigt sich an den Reaktionen
Ich danke Petra Strähle und Matthias Wulff für die redaktionelle Bearbeitung dieses
Buches.
2 Siehe hierzu vor allem Gibbons U.a. 1994.
3 Aus Grunden der besseren Lesbarkeit wähle ich die männliche Sprachform.
4 Vgl. Weingart 1997, aber auch Kutschmann 1986 etc.
Krohn/Küppers (1989) beschreiben die "Dynamisierung der Forschung" u.a. mit der
Internalisierung wissenschaftsexterner Problemlagen ("Verwissenschaftlichung der Ge
sellschaft") und mit der Externalisierung theoretischer WeItmodelIierung ("Vergesell
schaftung der Wissenschaft") (ebd., 123).
9
innerhalb der soziologischen Wissenschaftsforschung. Obschon die aktuell
dominierenden Richtungen von Wissenschaftssoziologie und Wissenssoziolo
gie (nämlich Konstruktivismus und Neo-Institutionalismus) inadäquat gewor
dene Beschreibungsmuster hinter sich lassen, orientieren sie sich weiterhin an
einem Forschungskontext, der fiir universitäre Einrichtungen charakteristisch
ist. Diese Präferenz kommt auch dann zum Zuge, wenn beispielsweise 'Labors'
in der Industrie oder anderen halb- oder außeruniversitären Bereichen (wie
etwa Max-Planck-Instituten) untersucht werden. Vernachlässigt werden von
den beiden oben genannten wissenschaftssoziologischen Richtungen aber nicht
institutionalisierte Formen der Erkenntnisgewinnung, die einerseits als 'Hybrid
gemeinschaften'5 gedeutet werden können, andererseits als 'neuer' Typus einer
Wissensproduktion6 gelten dürfen, in denen ein projektgebundenes" sich vom
Paradigma universitärer Forschungsorganisation lösendes Wissen entwickelt
wird.
Die vorliegende Arbeit soll am Beispiel der informatischen Aufgabenana
lyse zur Weiterentwicklung eines Konzepts beitragen, das diese Lücke gegen
wärtiger wissenschaftssoziologischer Diskussion schließt.8 Bei der Aufgaben
analyse wird Wissen über den computertechnisch zu unterstützenden oder zu
ersetzenden Problembereich 'hergestellt'". Ein interdisziplinäres Team, das aus
5 Krohn/Küppers 1989.
6 Rammert (1995) bezeichnet die Wissensproduktion in 'lokalen Projekten der Technisie
rung' dann als 'Forschungshandeln', wenn "man darunter wenig emphatisch das Rekombi
nieren bekannter Elemente und Routinen der Konstruktion zu neuen Kombinationen oder
das Übertragen bekannter Elemente und Routinen in andere Kontexte versteht" (ebd., 18).
7 Damit wird natürlich nicht die Möglichkeit universitärer Projekte bestritten, sondern nur
betont, daß es sich hier um Interaktionen handelt, die Merkmale aufweisen, welche für die
gängige akademische Organisation von Forschung untypisch sind.
8 Dabei werden konstruktivistische und neo-institutionalistische Sichtweisen auf der Folie
von Fragestellungen verknüpft, die die strategische Position der Aufgabenanalyse zwi
schen Mikro-und Makroebene und ihre prozedurale Komplexität betreffen.
9 Kunden erteilen z.B. einen Auftrag für eine Anwendungssoftware, etwa für die Organisa
tion eines Vertriebs. Zu Beginn der Software-Entwicklung steht die Erfassung und ggf.
Modifikation der gewünschten, computertechnisch zu unterstützenden Aufgaben. Dafür
wiederum ist es notwendig, den Problembereich, d.h. Arbeitsbereich, Arbeitsumgebung,
Arbeitsabläufe, Arbeitspersonal etc. zu beschreiben. Vertriebstechnisch könnten u.a. La
gerhaltung, Wareneingang und -ausgang bzw. Ist- und Sollbestand, Bestellungen, Rech
nungen, Lieferscheine, Reklamationen, Gutschriften etc. erfaßt werden. Diese Einheiten
aber sind nicht nur quantitativ zu benennende Größen, sondern auch qualitative, z.B.
machtstrategische Faktoren im Vertriebswesen. So liegt es u.U. in der Entscheidung und
der Informationsbereitschaft des Lagerverwalters, wann, in welcher Größenordnung weI
cher Lagerbestand ausgewiesen wird und welche Kunden in welcher Reihenfolge beliefert
werden. Die Bedeutung bestimmter Themen kann entsprechend für Abnehmer und Ent
wickler der Software völlig unterschiedlich sein, da beide Seiten über ein unausgespro
chenes Verständnis der sozialen Situation, die den Kontext für die quantitativ
bestimmbaren Aspekte liefert, verfügen und nur aus dieser spezielle Fakten aussprechen
und interpretieren. Die Kunden schildern aus ihrer beruflichen Sicht den betreffenden
Realitätsausschnitt und formulieren ihre Wünsche. Die Entwickler wiederum 'sortieren'
diese Angaben und entscheiden unter informatischen Gesichtspunkten, ob und gegebenen-
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Software-Entwicklern und Kunden besteht, 'operiert' außerhalb einer etablierten
Organisation im jeweiligen Anwendungskontext. Aber die Eigenart dieser
ungewöhnlichen Wissensproduktion wird von den Beteiligten nicht wahrge
nommen; sie verstehen das generierte Wissen als Darstellung einer Wirklich
keit, die als klar strukturierter bzw. strukturierbarer Sachverhalt erscheint, der
außersprachlich ist und 'nur' entdeckt und abgebildet werden muß.
Die Kommunikation in diesem Team wird dementsprechend als 'Repräsen
tationstechnik' objektiver Sachverhalte verstanden. Je mehr jedoch über den
Gegenstand gesprochen wird, desto stärker verlieren die formulierten Hypothe
sen ihren Herstellungscharakter. Kommunikations- oder Aushandlungsergeb
nisse verdichten sich zu Tatsachen'o, und es erfolgt eine kontinuierliche
Transformation von Wissen in algorithmische Strukturen.
Das Ergebnis ist ein Modell, das (auch soziale) Strukturen (und Prozesse)
mit diskreten Einheiten statisch abbildet und eine relative Unabhängigkeit ge
genüber potentiellen Nutzern besitzt. Die ursprünglich beabsichtigte Nutzerori
entierung wird durch die Entwicklerlogik usurpiert.
Ein solch 'problematischer' Umgang mit Wissen wird am Beispiel der Wis
sensakquisition bei der Expertensystemtechnologie seit langem kritisch disku
tiert. Der Vorwurf an die Wissenskonzepte der Künstlichen Intelligenz bzw.
Expertensystemtechnologie zielt unter anderem auch darauf ab, "daß der ur
sprüngliche Bedeutungshorizont von Wissen verloren geht" (Becker/Steven
1993, 218ff.). Dieser Verlust wird - den Kritikern zufolge - durch "Dekontex
tualisierung", "Fragmentarisierung" und Loslösung von "Kommunikation" und
"körpergebundener Erfahrung" (ebd., 219) herbeigeführt.
Ohne Zweifel lassen sich diese folgenschweren 'Insignien' der informati
schen Heuristik auch auf die Aufgabenanalyse für Anwendungssoftware bezie
hen". Dies wird jedoch weder innerhalb der theoretischen Informatik oder
Software-Ergonomie noch durch die Techniksoziologie geleistet. Für die unter
schiedliche Beurteilung der Wissensakquisition im Vergleich zur Aufgabenana
lyse - als erster Phase der Software-Entwicklung - gibt es zwei Gründe12:
1. Lediglich die Künstliche Intelligenz hat im Zuge der Expertensystem
technologie eine 'eigene' Methodik zur Wissensakquisition (Knowledge Engi-
falls wie diese Wünsche computertechnisch umsetzbar sind. Diese Kommunikation führt
häufig zu Mißverständnissen, die erst nach Fertigstellung der gewünschten Software im
Zuge einer scheiternden Anwendung sichtbar werden.
10 Wehnerl991.
II Anspruchsvolle Software-Entwicklungen zielen heute darauf ab, Z.B. das kommunikative
Verhalten zwischen Menschen auf die Interaktion mit dem Rechner zu übertragen. Dies
bezügliche Forschungen haben längst die Labors der Künstlichen Intel\igenz verlassen
und sollen durch die Software-Ergonomie abgedeckt werden (Hartmann 1992).
12 Obgleich das hier zu behandelnde Thema selbstverständlich unmittelbare Nähe zur Wis
sensakquisition der Expertensystemtechnologie aufweist, sollen Fragen der Wissenspro
duktion innerhalb der KI außer Acht gelassen werden. Im vorliegenden geht es vielmehr
darum zu zeigen, daß gerade die weithin unbeachtete Aufgabenanalyse Grundpfeiler jeder
Software-Entwicklung ist.
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neering13) ausgebildet und Konzepte über 'Experten' und (ihr) 'Wissen'l4 entwi
ckelt. Diese Konzeptionierungen wiederum haben eine lebhafte disziplinäre,
aber auch facherübergreifende Debatte ausgelöst.
2. Die Nichtbeachtung der theoretischen und methodischen Konzepte und
ihrer Kritik bzw. die Vernachlässigung ihrer Modifikation für die Anwen
dungssoftware dokumentieren anschaulich den derzeitigen Stellenwert, den die
Aufgabenanalyse in der Software-Technik bzw. der Software-Ergonomie ein
nimmt. Im Gegensatz zur Wissensakquisition wird der Aufgabenanalyse ledig
lich unter partizipatorischen Aspekten Bedeutung beigemessen, ohne jedoch ihr
handlungs leitendes Erkenntnisinteresse oder ihre Methodik zu thernatisieren:
Die Bedeutung partizipativer Software-Entwicklung'5 und die Angemes
senheit einer explizit ausgewiesenen oder integrierten Aufgabenanalyse werden
in der Literatur zu Software-Ergonomie unter zwei Zielsetzungen diskutiert:
1. Aus der Sicht des Systems: Mit der historischen Veränderung der Soft
ware-Entwicklungsmodelle erfahrt die Aufgabenanalyse einen neuen Stellen
wert bzw. wird zum integralen Bestandteil des gesamten Entwicklungsprozes
sesi". Partizipation wird - aus informatischer Sicht - als Strukturproblem aufge
faßt und systernimmanent gelöst. Erst ihre systemischen Anschlußmöglichkei
ten verleihen der Aufgabenanalyse eine fachspeziflsche Relevanz;
2. Aus der Sicht der Handelnden: Partizipation kann aus dieser Perspektive
nur gelingen, wenn bei der Aufgabenanalyse die Kunden als Interaktionspartner
gleichberechtigte Anerkennung fmden und ihre Bedürfnisse von den Entwick
lern adäquat verstanden werden. Für die stets zunehmende Kundenorientie-
13 Nach Strube (1996b) ist das sogenannte "Knowledge Engineering" ein "Arbeitsgebiet der
angewandten Kognitionswissenschaft*, das den Entwurf wissensbasierter Systeme für den
praktischen Einsatz (Expertensystem) zum Gegenstand hat" (ebd., 301). Die hierzu not
wendige Erfassung und Kodierung von Expertenwissen wird als "knowledge engineering
bottleneck, d.h. das Hauptproblem angewandter Künstlicher Intelligenz" (ebd.) identifi
ziert. Laut Strube konzentrieren sich seit Ende der achtziger Jahre die wesentlichen An
strengungen des Knowledge Engineering auf die Modellierung aufgabenspezifischen
Wissens auf der Wissensebene.
* Das Ziel der Kognitionswissenschaft ist nach Strube (1996b) " ... die Erforschung von
Kognition, also der zwischen Wahrnehmung und Motorik (Sensomotorik) intervenieren
den Prozesse, nämlich des Gedächtnisses und Lemens, des Denkens und Problemlösens
sowie der Sprache. Dabei stehen die Fähigkeiten natürlicher wie technischer kognitiver
Systeme zur Informationsverarbeitung im Mittelpunkt des Forschungsinteresses unter der
Grundannahme, daß kognitive Prozesse als Berechnung anzusehen sind" (ebd., 317).
14 Vgl. u.a. Strube/Schlieder 1996.
15 Die mittlerweile zahlreichen Beschreibungen der Arbeitsanforderungen in der Software
Ergonomie sowie Ergebnisse einschlägiger Untersuchungen zeigen hinlänglich, daß Soft
ware-Entwicklung durch ausgeprägte Kommunikationsanforderungen gekennzeichnet ist
und gehen i.d.R. mit der Forderung nach ausgiebiger Benutzerpartizipation einher. Je um
fassender die Informationstechnik realisiert wird und je kürzer die Innovationszyklen sind,
um so größer wird die Notwendigkeit benutzer- und aufgabenzentrierter Entwicklungen.
(von Spinas/Waeber 1991; Beck/Ziegler 1991; Ortlieb u.a. 1993; BrodbecklFrese 1994;
Beck 1993; Beck/I1g 1991 etc.)
16 Ausführlich hierzu siehe Kapitell.
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