以系統動力學探討自組織團隊的知識管理

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

以系統動力學探討自組織團隊的知識管理

中

華

民

國 92 年 9 月 10 日

以系統動力學探自組織團隊的知識管理 摘要 在逐漸興起的知識管理領域中，方法知識不論在目前的知識管理實務或學術研究 上並未受到應有的重視。缺乏對方法知識管理的探討與了解，是導致目前組織面 臨不知該從何處開始，以及何處才能發揮知識管理槓桿效果?等問題，以及知識 管理研究片斷性的主要原因。方法知識是組織如何運用既有的知識來達成目標的 知識，與功能性的知識同樣重要，沒有方法知識功能知識無法發揮其效用。方法 知識是基於成員共識的一種社會建構，為達成目標所集體建構的邏輯、組織原則 或行為模式。在複雜與變動日益加速的環境中，組織必須仰賴頻繁的改變才得以 存續與發展，因此，如何促進方法知識的自我創新與更新，顯然是組織十分重要 的課題。本研究藉由探討團隊的自組織過程，了解組織如何在持續變動與不確定 的環境中，對方法知識的更新與創新。研究以回饋環路的分析方法，來探討與表 示團隊自組織過程的重要結構。並且建立可電腦模擬的數學模式，深入了解結構 的動態特性與各個內在過程所扮演的功能，進行各項知識管理政策之設計與評 估。本研究不但從實務的觀點揭露了方法知識的自組織過程，還進一步探討如何 有效促進此一過程的知識管理政策。 關鍵詞：團隊、自組織、系統動力學、知識管理、方法知識 Abstract

To practitioners and researchers, process knowledge is an important but rarely explored field of knowledge management. Process knowledge is a socially constructed schema and commonly held consensus of how to achieve organizational goals. It is the knowledge of systemic integration of organization members’ knowledge activation and utilization. In today’s turbulent environment, the update and renewal of process knowledge is more and more important for organizations to maintain their adaptability and flexibility for survival. This research attempts to explore the dynamics of how an organization self organizes itself to update and renewal its process knowledge in an uncertain environment. The core structure of the self-organizing process is analyzed from the perspective of feedback loops and the structure is built into a computerized mathematic model. By further simulations and analysis, the essential ingredients and operational characteristics of self-organizing process is exploited and understood. Based on the understanding of model we also define some key areas of knowledge management and evaluate different policies to facilitate the process of self-organization.

Keywords: knowledge management, process knowledge, team, self-organization, system dynamics

1. 緒論

如同 Drucker(1993)等人所說的，知識為後資本主義社會的關鍵資源。知識 管理也因此成為當今組織最關注與努力的課題之一，組織莫不希望能從中獲得競 爭優勢與效益的提升。但是知識管理就像知識本身一樣難以定義，這使得組織在 應用知識管理時面臨許多難題(Long, Seemann 2000, Earl 2001, Becerra-Fernandez, Sabherwal 2001)。許多研究提出知識管理的模型、架構與方法論，希望能從中找 到有效的途徑，幫助組織進行所需要的知識管理。例如 Earl(2001)、Nonaka, Konno (1998) 、 Nonaka and Takeuchi(1994) 、 Becerra-Fernandez, Sabherwal(2001) 、 Malone(2002)、Desouza(2003)、Davenport, DeLong, Beers(1998)等。這些研究透 過對組織中的知識以及知識管理活動的特性，作進一步分析、釐清與歸納，提供 組織了解及決定其應當進行知識管理的對象與活動。

雖然這些研究使我們對知識管理有更深入以及廣泛應用的了解，但是對於 要進行知識管理的組織來說仍存在一些疑慮。例如，在逐漸興起的知識管理領域 中 ， 同 時 存 在 著 多 元 的 觀 點 、 架 構 與 模 型 之 間 缺 乏 相 容 與 一 致 性 (Rubenstein-Montano etc. 2001)、缺乏實施單位的討論(Boehle, 2001)、著重科技面 的邏輯(technology logic)輕忽人性面的邏輯(human logic)(Gold, Malhotra, Segars, 2001)、缺乏細部的行動指引、以及特定任務導向(Holsapple, Joshi 1998)等。這些 現象導致組織在進行知識管理時，難以辨認該從何處開始，以及何處才是發揮有 效槓桿的困境(Grover, Davenport, 2001)。對實施知識管理的組織來說，則可能面 臨高成本、與組織的策略目標關係不明、績效不彰或難以衡量的風險，還可能引 發內在衝突與予盾(Desouza 2003, Davenport, DeLong, Beers 1998)。這些現象從另 一方面來看，實際上反映了目前知識管理相關研究的片斷性；缺乏對組織中方法 知識(process knowledge)的探討則是上述問題的重要原因之一(Grover, Davenport 2001)。 所謂方法知識，是指組織如何組織及運用既有的知識來達成目標的知識 (Drucker 1993)。雖然愈專精與深入的知識，使我們在各個專業領域有更大的作 為能力，但是這些專精的知識必須在組織中其效用才得以發揮，因此方法知識是 使知識發揮效果所不可或缺的。方法知識強調知識的使用與其最後要完成的效 果，包括了界定問題，有系統地分析，了解需要那一類知識與資訊，以及對於還 不知道的問題的計畫安排 Drucker(1993)。Kogut and Zander(1992)強調這種綜合 與應用知識的組織原則，是組織的知識基礎，功能性的知識則鑲嵌在這更高階的 組織原則之中。它不僅代表組織達到期望目標的能力，往往也是組織未來發展機 會的重要限制。Lyles and Schwenk(1992)也明白表示組織所謂的知識結構，即是 組織成員間對於達成目標的因果關係所共享的邏輯，它將組織的其他元素與知識 清楚明白地與組織的策略管理相互連結，是組織成長與生存主要的憑藉。Nonaka() 等所描述的”知識創造的企業”便是一例。因而，從知識的觀點來看，不同組織之

間的差異不僅僅是由於特定領域的知識，更是由於其如何組織及運用知識，意即 方法知識上的差異。

全球化、複雜度增加與變動加速的經營環境，為組織當前的重要挑戰(Kogut and Zander 1992, Prusak 1997)，也是知識管理興起的主要原因。面對這些挑戰， 相 較 於 以 往 組 織 更 需 依 賴 彈 性 (flexibility) 、 反 應 力 (responsibility) 、 適 應 力 (adaptability)與學習能力(learning)，來因應與開創未來。從一方面來說，這意謂 著組織需要靠愈來愈頻繁的改變才得以存續(Stacy 1992)。組織本質上即是一個 認知的實體，並且能夠學習與發展知識(Argyris and Schon 1978)。組織中的知識 結構或組織原則，包含了對環境以及各種關係的設假，當環境變動時，組織則必 須持續地學習或創造新的知識，並尋求更有效的組織原則。組織成員為某一共同 的 目 標 所 發 展 的 方 法 知 識 ， 本 質 上 是 基 於 共 識 的 一 種 社 會 建 構 (socially constructed)；成員依所處的內、外環境，建立其期望的目標以及實現目標的邏輯 與行為模式。因此，當環境變動致使組織原有的組織原則不再有效時，組織必須 重新組織或建構其組織原則。(事實上這些特性與觀點可以追塑到的 March and Simon(1958)、Cyert and March(1963)、Nelson & Winter(1982)、Levitt & March(1988) 等以組織的例行常規(routines)解釋與了解組織行為動態的研究，然而方法知識卻 更為專注在組織的知識以及實現其期望目標的能力。) 但是組織往往受限於本身自組織的能力，而喪失察覺環境的改變並適時改 變其既有組織方式，以因應環境的機會。面對變動日益頻繁的環境，組織必須更 有系統地看待組織的改變，如同 Nonaka 以及 Drucker 等強調有系統的觀點與方 法來面對組織的創新一樣；有系統的方法知識創新與更新具有同等的重要性，自 組織因而成為組織重要的知識管理過程。然而，不同於強調中央集權、由上而下 的計劃、控制與變革方式，自組織強調組織因應環境變動的彈性，必需依靠其組 成單位及其成員本身的彈性、反應與學習能力。藉由組成的各次系統，主動因應 環境與其他次系統的變動，以成功地建立新結構的方式，來展現整體對環境的適 應過程。這一變革途徑所涉及的不僅僅是變革本身，還更廣泛地關係到組織中每 個人的價值與意義(例如，Ghoshal & Bartlett 1999, Morgan 1997, Seifter & Economy 2001, Davidow & Malone 1992, Collins & Porras 1994, Maslow, Stephen and Heil 1998)。團隊近年來的受重視與發展，尤其說明了這一發展趨向(Bennis & Biederman 1998, Manz and Henry 1997, Harrington-Mackin 1995, Ray&Brostein 1995, Gifford & Pinchot 1993, Bahrami 1992)。

在變動的環境中，自組織是組織藉以持續創新與自我更新方法知識的重要 過程。因此，如何建立與強化自組織的能力，遂成為知識管理的重要挑戰之一。 為何有些團隊或組織具有自組織的行為模式，有些則否?原因也許有很多，相關 的研究也尚在起步階段，但是從一些成功案例的觀察與相關的研究中，仍可以窺

探組織面對不可預測的環境變動時，如何發生自組織來進行方法知識的創新與自 我更新，從其過程的研究中可以獲得有價值的經驗，提供知識管理一個新方向思 考。本研究針對團隊的自組織過程，即團隊成員如何在變動的環境中，對達成目 標的方法知識進行自我創新與更新，探討此一大部分被視為黑箱的動力過程，以 及自組織過程所呈現的行為動態。並基於對自組織過程的理解，進一步討論如何 透過知識管理的政策設計，建立與強化自組織的能力。 2. 成功的團隊自組織 組織會發生改變，主要是因為成員認知到環境的改變，成員也許透過對環 境資訊的察覺，或是面臨挫折或失敗來感知環境的改變。然而，真正能引發組織 變革行動的，則必須進一步將這種對環境改變的認知，轉換為目標與現況間的差 距，而成為變革的動力來源。但，即使有了動力來源，變革仍須面對兩個基本的 挑戰，一是組織中任務與知識的分散性，另一是持續與不確定性的環境變動。因 此，組織既是一個具目的的社會系統(Akoff 1999)，也是適應性的複雜系統 (Anderson 1999)。 自組織就是持續地將環境的變動，轉換為目標與現況之間的差距，並且透 過一系列的內在過程，重新組織其分散的任務與知識，來縮短現況與目標間的差 距。這些內在過程主要的目的，在使組織中的成員自發性的透過各種創新與改 變，以及對彼此之間改變的適應，來打破原來運作中的組織原則，建構新的組織 原則。在這持續自我更新的過程中，不論是變革動力或是自發性內在過程的產 生，成員間共同分享變革的意義顯然是很重要的。並且由於知識的複雜及環境的 不確定性，變革中成員更需要以學習、合作替代設計與控制的方式來克服變動。 成員在新的環境中從做中學，在有限的時間內不但他必須找到因應之道，同時他 們也必須找出共同可行的辦法，來完成工作或達到目標。自組織變革的過程中看 來顯得一片混沌，但就在與環境以及與其他成員之間的適應或學習的過程中，創 新或改變所共同分享的組織原則— 方法知識。Hutchins(1991, 1996)觀察與描述了 航艦領航團隊(navigation team)自我更新其方法知識的過程。當領航團隊遭遇不可 預測的環境重大改變，並危及其功能的運作時，團隊仍然能夠在有限的時間內發 展出新的運作結構(operating structure)，克服變動以維持其功能的有效性。以下 將探討領航團隊如何進行自組織的過程。 航艦的領航任務是一個複雜的過程，其目的在於確認任何航行時點，船所在 位置以及將要移動前往的地方，領航團隊的任務即是在航行的過程中，透過觀 測、計算以及繪圖、決定出現在的位置與航行的下一段路徑，來持續、逐步地引 導船隻航行，團隊執行任務的正確性與及時性是非常重要的。領航任務是由許多 彼此相關連的工作所完成的，其中包括各種儀器的監控、操作、觀測、計算與製 圖等動作，當然還包括與船上其他單位的互動。因此其結果的正確性要依賴成員

間緊密而順暢的互動合作方能達成，團隊中的成員與設備必須共同組織成一組有 效的運作結構。 在一次返港的領航的過程中，船隻突然失去動力，意外使得領航所需的電子 儀器與設備幾乎無法使用，船舵也必須改由人力控制，而船正航行在狹窄、彎曲 的航道上，船隻立即面臨了可能撞擊或者擱淺的危機。領航團隊在急迫的時間以 及設備無法使用的情下，仍然必須維持船隻行進的安全。團隊就在進行任務的同 時建構了新的運作結構以因應。在整個任務的過程中，領航團隊總共執行了 66 次的導航計算任務，使船安全停泊，每次導航計算的結果即是一條從船目前的位 置、方向及速度，向前延伸一段航行位置的預測直線(簡稱 LOP)。剛開始時團隊 的運作顯得一片混亂，但直到第 33 條 LOP 時團隊整體呈現出一致、有序的運作 結 構 ，包 括 導 航 計 算 的 程 序(computation structure)與 成 員的 互 動 方 式(social structure)，其一致性表現在計算的模組化、項目的代號、計算的順序、記錄的方 式、協同計算的方式以及為了完成計算成員間的互動關係上，也就是團隊形成了 一組彼此共享的新結構(shared structure)。 Gersick (1988, 1989)亦有類似的觀察；團隊的運作結構會因為接近任務預定 的結束時間(約在一半的時間左右)而發生非連續性的改變，不論任務持續的時間 是數天或數個月都同樣會發生，並且結構轉變的過程與團隊的績效息息相關。首 先，當任務開始時團隊將以初步形成的運作結構持續一段慣性(inertial)的時間， 而當任務進行到一半的時間時，團隊會在相對很短的時間內突然出現新的互動、 步調與工作方式，對任務採取新的觀點，並且丟棄舊有的結構，重新組織、形成 新的結構。當此一劇烈的改變完成後，團隊又將進入另一段的慣性時間，直到接 近任務完成之時。在整個結構演化的過程中，完全不是傳統認為的線性的、漸近 的、階段式的演進模式，而是時間短的、突然的、巨大的、結構重新建立的階段 與時間長的、慣性的階段相互交替出現的演進過程。 但是為什麼團隊的自組織行為，能夠成功地產生新的方法知識?其中包含那 些重要的行為機制?為了回答上述問題，並基於適應性複雜系統的特質(Senge 1990)，本研究以因果回饋環路的方式，來分析與表達自組織的重要行為機制。 事實上透過回饋環路來理解與解釋組織與社會系統的過程與動態，己成為重要的 方法之一(Richardson, 1991; Mydal, 1944; Merton, 1948; Simon, 1976; March, 1985; Hall, 1976; Sterman, Repenning, and Kofman, 1997; Weick, 1979; Sterman, )。其 次，由於其非線性與相互依賴的特性，使我們難以用直覺或分析的方式，來了解 及預測系統整體行為的特性，以及不同的作用機制所扮演的角色。而如果僅僅只 由敘述性描述，不但會造成繁複的內容，也會相當限制我們對此一動態系統的深 入理解，使我們難以掌握其中關鍵的結構，因而降低在實際管理上的應用價值 (Sterman, )。因此，本研究進一步將團隊自組織過程，建立一可電腦模擬的數學

模式。主要的目的在充分了解不同的行為機制在自組織過程中所扮演的角色與影 響，並作為有效政策測試與學習的實驗室(Forrester 1961)。模擬可以發現難以觀 察到的行為，對於缺乏了解的系統方面，模擬可以為動態行為提供解釋、了解與 預測，並可提供進一步相關研究的指引(Simon 1996, Forrester 1994)。 模式以一些時間連續(continuous-time)的微分方程(differential)，表現自組織過 程的行動與變數之間的影響關係。為了模式的有效性(validity)，模式的建構將遵 循下列規則進行。1.模式將遵守內生性(endogenous)的解釋原則，自組織的動態 必須產生自系統內部的因果關係。2.模式的方程式須明確(explicit)反映現行的決 策行為。變數與關係必須是現實世界中可觀察與衡量的。4.模式輸出的動態行為 需與所觀察的或理論描述、預測及假設的動態行為相比較，以檢驗其有效性 (validate)。5.模式中方程式兩邊必須符合衡量單位的一致性。5.雖然變數的影響 關係眾多，但模式以內生性的解釋為範圍，其餘則非模式討論的範圍。(參照) 團隊自組織的過程主要包括績效調整、局部創新與改變、運作結構共享、錯 誤偵測、監督與學習、人員的變動。各部分彼此之間的互動如圖 1 所示。 圖 1 模式結構概觀 模式的動態行為 1.00 63.25 125.50 187.75 250.00 1: 1: 1: 2: 2: 2: 3: 3: 3: 20.00 30.00 40.00 1: DWR 2: AWR 3: PWR 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 ₃ Time (minutes)

圖 2a DWR, AWR and PWR (tasks/minute) over time with big change in

environment 1.00 63.25 125.50 187.75 250.00 1: 1: 1: 2: 2: 2: 3: 3: 3: 0.00 0.50 1.00 0.00 1.00 2.00 1: CO 2: CLS 3: INV 1 1 1 ₁ 2 2 2 2 3 3 3 3 Time (minute)

圖 2b CO (cognition units), CLS (pressure units) and INV (innovation units) over time with big

change in environment 運作結構共享 局部創新與改變 績效與認知負 荷調整 錯誤偵測、監 督與學習 績效目標 人員的知識重 複與變動

1.00 63.25 125.50 187.75 250.00 1: 1: 1: 2: 2: 2: 0.00 0.15 0.30 0.00 10.50 21.00 1: AER 2: ERS 1 1 1 1 2 2 2 2 Time (minutes)

圖 2c AER (errors/minute) and ERS (errors) over time with big change in environment

1.00 63.25 125.50 187.75 250.00 1: 1: 1: 0.00 0.25 0.50 1: COE 1 1 1 1 Time (minute)

圖 2e COE (cognition units) over time with big change in environment 1.00 63.25 125.50 187.75 250.00 1: 1: 1: 2: 2: 2: 0.00 0.50 1.00 0.00 10.00 20.00 1: MU 2: mismatch 1 1 1 1 2 2 2 2 Time (minute)

圖 2d MU (MU units) and Mismatch (mismatches) over time with big change in

environment 1.00 63.25 125.50 187.75 250.00 1: 1: 1: 2: 2: 2: 0.00 0.50 1.00 0.96 0.98 1.00 1: PS 2: TSF 1 1 1 1 2 2 2 2 Time (minute)

圖 2f PS (pressure units) and TSF (percentage) over time with big change in environment

模式的關鍵結構 圖 3 團自組織的關鍵結構 Gap of performance Actual work rate Cognitive load Pressure of cognitive load Local design/ Innovation Mutual understanding Errors 2 4 Effects of innovation MU increase 5 6 8 1 Knowledge redundancy Potential work rate + + + + + + + -+ -+ + Mismatches + -+ + 7

3. 知識管理的政策設計

關鍵領域 知識管理政策 知識的種類

目標的適切性 (Loop1)

Information sharing Operational knowledge： Environment and system state

結構共享 (Loop5)

Knowledge redundancy, Knowledge tr ansfer

Oper ational knowledge： Task knowledge, Shared str ucture 局部改變與社會 創新 (Loop6) Knowledge redundancy, Environment availability, Lear ning and change culture

Oper ational knowledge： Task knowledge, Shared str ucture

錯誤偵測 (Loop8,Loop9)

Knowledge redundancy, Task governance, Internal competition

Operational knowledge： Task knowledge

從錯誤中學習 (Loop11)

Learning from others, Learning culture Operational knowledge： Skill, Experience 學習環境 (Loop12,Loop13) Hiring/Leaving policy, Training, On-the-job learning, Task governance, Learning environment, Learning culture

Operational knowledge： Task knowledge, Shared structure

變革過程 Under standing and shar ing of the str ucture and dynamic behavior s

System knowledge： Str ucture and behavior s

4. 結論 方法知識是影響組織行為動態的基本結構，在複雜、變動與不確定的環境中， 組織需要持續地改變與重新組織其方法知識，團隊自組織的過程提供了一個很好 的理解開始。經由對團隊自組織過程的探討，組織可以更有系統地看待組織的改 變，並且了解到從知識的觀點來看，變革本身的意義在於更新與創新組織實現其 目標的方法知識。從模式模擬的過程中上也指出，為何片斷的知識管理活動難以 發揮整體效果的原因，而基於對系統結構與行為動態的了解，則可使得知識管理 政策與活動發揮槓桿的效用。模式的關鍵結構也顯示單一的知識管理活動，並不 足以產生預期的效果，通常組織需要的是一組相互搭配的知識管理政策。最後，

本研究指出組織中方法知識亦有其階層性(order)，例如方法知識自我更新與創新 的知識與方法知識本身即屬於不同的階層性，組織則可以透過一些形式化的語言 將其模式化，讓原本分散與不易察覺的行為模式與假設，透過模式化的過程建立 成員間共同的理解，進而達到改變與創新的管理目的。

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計畫成果自評

本計畫成果及完成事項，符合所提之計畫內容。初稿並於 2003 發表於 International System Dynamics Conference。對於組織之變革管理與知識管理，該 計畫成果可進一步做為延伸及實証研究之基礎，提供參考之方法與架構。(作者 可提供完整之模式程式)