Systems thinking and simulation to help IT/Software professionals to visualize knowledge assets evolution according to digital solutions implementation - PhDData

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Systems thinking and simulation to help IT/Software professionals to visualize knowledge assets evolution according to digital solutions implementation

The thesis was published by Dugarte Pe√Īa, Germ√°n Lenin, in September 2022, Universidad Carlos III de Madrid.

Abstract:

Mención Internacional en el título de doctorThis doctoral thesis presents the SIPAC-framework, a methodological proposal created to systemically guide and help software engineers and information technology professionals in the process of proposing a customized technological solution, specifically oriented to propose software or IT solutions that provides business value supported on the status of intangible knowledge assets of organizations, and from this, drive the achievement of the strategic goals that define the organizational operation.
To achieve this, the SIPAC-framework comprises three layers clearly differentiated but intimately interrelated and co-dependent on each other: a methodological layer, a mechanisms layer and a technological layer inclusive of the technological artifacts to be used.
1. The methodological layer comprises the SIPAC methodology itself, inspired by Peter Checkland’s soft systems approach, but adapted to, from an engineering point of view, addressing the situation given by the underlying knowledge of an organization, which it is usually unstructured and disordered, and whose understanding fits to be addressed as a complex problem. The SIPAC-framework guides the professional in the process of identifying such knowledge, structuring it in knowledge assets, organizing such assets according to the identity of the organization, characterizing them according to their quality and the impact they have in achieving the strategic objectives, exploiting them to propose an appropriate technological solution and envisaging possible future scenarios based on what can happen to them as a consequence of the decision making about the technological solution to be implemented.
2. The mechanisms layer comprises the constructs necessary to be able to carry out the subjacent activities of the methodological layer, mainly a model of identification and valuation of intangible knowledge assets, a model of characterization of the assets according to their quality and impact, a Markovian model of prediction of the re-characterization of intangible knowledge assets, and an instance-based learning model implementation of decisions on the implementation of technological solutions.
3. The technological layer constitutes the artifacts to be used during the deployment of the methodology to support its methodological processes. In detail, this layer presents an instrument for collecting information on the knowledge of a company and its structuring into knowledge assets, a web application for the management of such information through a database, an agent-based model that implements both the automatic characterization of the knowledge assets from the information stored in the database, as well as the simulation and prediction of the behavior of said assets as a product of the decisions made regarding technological implementations.
The SIPAC framework has been used in a total of 11 small and medium enterprises, by means of teams of 2-4 software engineers each, who have been in charge of doing the deployment in two different time stages: an initial audit carried out in the pre-project phase and prior to the decision of technological implementation; and an audit carried out after the implementation of the technological solution. The interaction of said professionals with the interested parties by the companies (stakeholders) has been discontinuous, limited to specific audits, interviews and validations on the information and models built.
This work has derived in the methodological proposal that constitutes the SIPAC-framework, with its mechanisms and technological artefacts, and whose impact can be evidenced in several aspects:
‚ÄĘ The effective elicitation and characterization of organizational knowledge of the participating companies.
‚ÄĘ The success of the goals-aligned digital solution implementation proposals, which is evidenced by the improvement in organizational knowledge assets‚Äô state.
‚ÄĘ The effective predictive power of the SIPAC-framework‚Äôs simulation module.
‚ÄĘ The satisfaction of software engineers and IT professionals by both the process of d
‚ÄĘ The improvement of the profession of software engineers and professionals of information and communication technologies, by providing them with an innovative approach that leads them to demonstrate to their clients the knowledge they have, in what state they are, how they can improve and what can happen if they decide to improve it.
‚ÄĘ The emergence of organizational information that is traditionally hidden and incomprehensible, usually reserved for its management by expensive consultants and the experience of a few; all at a minimum cost, maximizing the visualization of the information and minimizing the complexity of its interpretation.
‚ÄĘ This thesis is a starting point for the development of the body of knowledge on the valuation of knowledge assets in technological environments as a tool to achieve the strategic goal of an organization. In addition, this work leaves open the way for the future development of decision-making models based on value, as well as the evolution of the presented model, ideally in a single patentable technological device.eploying the methodology and the results obtained.Esta tesis doctoral presenta SIPAC-framework, una propuesta metodol√≥gica creada para sist√©micamente guiar y ayudar a los ingenieros de software y profesionales de las tecnolog√≠as de la informaci√≥n en el proceso de proponer una soluci√≥n tecnol√≥gica customizada, orientada a proporcionar valor a las organizaciones y soportada en los activos intangibles de conocimiento de las organizaciones, de manera que se pueda, a partir de esto, impulsar la consecuci√≥n de los objetivos estrat√©gicos que dirigen su funcionamiento.
Para conseguir esto, el SIPAC-framework comprende tres capas claramente diferenciadas, pero íntimamente interrelacionadas y codependientes entre sí: una capa metodológica, una capa de mecanismos y una capa tecnológica o de artefactos tecnológicos de soporte a ser usados.
1. La capa metodológica comprende la metodología SIPAC en sí misma, inspirada en el enfoque de sistemas blandos de Peter Checkland, pero adaptada a, desde un punto de vista ingenieril, abordar la situación dada por el conocimiento subyacente en una organización, el cual usualmente está desestructurado y desordenado, y cuya comprensión debe ser abordada como un problema complejo. SIPAC-framework guía al profesional en el proceso de identificar tal conocimiento, estructurarlo en activos de conocimiento, organizarlos en función de la identidad de la organización, caracterizarlos en función de su calidad y el impacto que estos tienen en la consecución de los objetivos estratégicos, explotarlos para proponer una adecuada solución tecnológica y visualizar posibles escenarios futuros en función de lo que puede pasar con ellos como consecuencia de la toma de decisiones sobre la solución tecnológica a implementar.
2. La capa de mecanismos comprende los constructos conceptuales necesarios para poder llevar a cabo las actividades de la capa metodológica, principalmente un modelo de identificación y valoración de activos intangibles
de conocimiento, un modelo de caracterización de los activos en función de su calidad e impacto, un modelo markoviano de predicción de la re-caracterización de activos intangibles de conocimiento, y una implementación del modelo basado en instancias (IBL-model) sobre las decisiones estratégicas con respecto a la implementación de soluciones tecnológicas.
3. La capa tecnológica se constituye por los artefactos utilizados durante el despliegue de la metodología para soportar sus procesos. En detalle, esta capa presenta un instrumento de recolección de información sobre el conocimiento de una empresa y su estructuración en activos de conocimiento, un aplicativo web para la gestión de dicha información por medio de una base de datos, un modelo basado en agentes que implementa tanto la caracterización automática de los activos de conocimiento a partir de la información almacenada en la base de datos, como la simulación y predicción del comportamiento de dichos activos como producto de las decisiones de implementación tecnológica tomadas.
El SIPAC-framework se ha usado en un total de 11 peque√Īas y medianas empresas, por medio de equipos de entre 2 y 4 profesionales de la ingenier√≠a del software cada uno, que han estado a cargo de hacer el despliegue metodol√≥gico en dos estadios de tiempo diferentes: una auditor√≠a inicial llevada a cabo en la fase de pre-proyecto y con anterioridad a la decisi√≥n de implementaci√≥n tecnol√≥gica; y una auditor√≠a llevada a cabo con posterioridad a la implementaci√≥n de la soluci√≥n tecnol√≥gica. La interacci√≥n de dichos profesionales con los interesados por parte de las empresas ha sido discontinua, limit√°ndose a auditor√≠as concretas, entrevistas y validaciones sobre la informaci√≥n y modelos construidos.
Este trabajo ha derivado en la propuesta metodológica que constituye el SIPAC-framework, con sus mecanismos y artefactos tecnológicos, y cuyo impacto se puede ver en varios aspectos:
‚ÄĘ La elicitaci√≥n y caracterizaci√≥n efectiva del conocimiento organizativo de las empresas participantes.
‚ÄĘ El √©xito que han tenido las propuestas de implementaci√≥n de soluci√≥n tecnol√≥gica alineadas con los objetivos, lo que se evidencia por la mejora en el estado de los activos organizativos de conocimiento.

‚ÄĘ El efectivo poder predictivo del m√≥dulo de simulaci√≥n del SIPAC-framework.
‚ÄĘ La satisfacci√≥n de los ingenieros de software y los profesionales de TI, tanto por el proceso de implementaci√≥n de la metodolog√≠a como por los resultados obtenidos.
‚ÄĘ La mejora de la profesi√≥n de los ingenieros de software y profesionales de las tecnolog√≠as de la informaci√≥n y la comunicaci√≥n, al dotarles de un enfoque innovador que les conduce a evidenciar ante sus clientes el conocimiento que tienen, en qu√© estado se encuentra, c√≥mo lo pueden mejorar y lo que puede ocurrir si deciden mejorarlo.
‚ÄĘ La emergencia de informaci√≥n organizativa que tradicionalmente est√° oculta e incomprensible, usualmente reservada a costosas consultoras y a la experiencia de unos pocos; todo a un coste m√≠nimo, maximizando la visualizaci√≥n de la informaci√≥n y minimizando la complejidad de su interpretaci√≥n.
Esta tesis es un punto de partida para el desarrollo de la base de conocimiento sobre la valoraci√≥n de activos de conocimiento en entornos tecnol√≥gicos como herramienta para conseguir los objetivos estrat√©gicos de una organizaci√≥n. Adem√°s, este trabajo deja abierto el camino para el futuro desarrollo de modelos de toma de decisiones basados en el valor, as√≠ como la evoluci√≥n del modelo presentado, idealmente en un solo artefacto tecnol√≥gico patentable.Programa de Doctorado en Ciencia y Tecnolog√≠a Inform√°tica por la Universidad Carlos III de MadridPresidente: Ra√ļl √Ālvaro Espejo Ballivian.- Secretario: Jos√© Mar√≠a √Ālvarez Rodr√≠guez.- Vocal: Stefano Armenia



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