Across many domains, systems suppliers are challenged by the complexity of their systems and the speed at which their systems must be changed in order to meet the needs of customers or the societies which the systems support. Stakeholder needs are ever more complex: appearing, disappearing, changing and interacting faster than solutions able to address them can be instantiated. Similarly, the systems themselves continually change as a result of both external and internal influences, such as damage, changing environment, upgrades, reconfiguration, replacement, etc. In the event of situations unforeseen at design time, personnel (for example maintainers or operators) close to the point of employment may have to modify systems in response to the evolving situation, and to do this in a timely manner so that the system and/or System-of-Systems (SoS: a set of systems that have to interoperate) can achieve their aims. This research was motivated by the problem of designing-in re-configurability to the constituent systems of a SoS to enable the SoS and its systems to effectively and efficiently counter the effects of unforeseen events that adversely affect fitness-for purpose whilst operational. This research shows that a SoS does not achieve or maintain fitness-for-purpose because it cannot implement the correct, timely and complete transfer of Material, Energy and Information (MEI) between its constituents and with its external environment that is necessary to achieve a desired outcome; i.e. the purpose.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:16:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4589.pdf: 1150642 bytes, checksum: c00edd0d6e48dbcbcfda48ca995de66d (MD5) Previous issue date: 2012-02-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / Dynamics of S&T development and its application is transforming modern society since the beginning of scientific revolution in the early seventeenth century. Political, economic, environmental and social elements undergo continuous changes through intricate relationship between these two forces, handled as synonymous for progress and evolution, but has placed humanity on alert due to its controversial effects, from the construction and use of chemical and nuclear weapons up to the effects of increased deforestation and environmental pollution. Thus, technoscience, a term used within the STS studies to describe the disfigurement of scientific development, has become a source of hazards and damages to modernity. This research is concerned on understanding the way technoscientific development has occurred and what are its controversial effects produced. Through a sociological and historical interpretation, the work is divided into four parts: the first attempts to evidence how technoscience is formed and what is its relationship with global capital. In the second part, through the theories of sociology of science classic authors , the aim is to understand the internal and epistemological aspects of the technoscientific practice. In the third part it will be analyzed the negative effects and damages that S&T brought to the present. In a last part, through the STS approach and Social Technology concepts, it will be presented some reflections about the possibility and need for a socio-technical adequacy. / A dinâmica do desenvolvimento e da aplicação da C&T vem transformando a sociedade moderna desde o início da revolução científica do século XVII. Fatores políticos, econômicos, ambientais e sociais sofrem mudanças contínuas através da intrincada relação entre essas duas forças, tratadas como sinônimos de progresso e evolução, mas que tem colocado a humanidade em estado de alerta por conta dos seus efeitos controversos, que vão desde a construção e utilização de armas químicas e atômicas até os efeitos do crescente desmatamento e poluição ambiental. Dessa maneira, a tecnociência, termo utilizado dentro dos ECTS (Estudos em Ciência, Tecnologia e Sociedade) para caracterizar as desconfigurações do desenvolvimento científico, tornou-se uma fonte de riscos e prejuízos para a modernidade. O presente pesquisa se ocupa em compreender como ocorreu o desenvolvimento tecnocientífico e quais os efeitos controversos gerados por ele. Através de uma leitura histórico/sociológica, o trabalho divide-se em quatro partes: num primeiro momento busca-se evidenciar como a tecnociência se constituiu e qual sua relação com o capital global. Na segunda parte, através das teorias de autores clássicos da sociologia da ciência, procura-se compreender os aspectos internos e epistemológicos da prática tecnocientífica. Na terceira parte serão analisados os efeitos negativos e prejuízos que a C&T trouxeram à contemporaneidade. Num último momento, através do enfoque do campo CTS e dos conceitos da Tecnologia Social, serão apresentadas algumas reflexões sobre a possibilidade e necessidade de uma adequação sócio-técnica.

Die Unfallstatistik der kommerziellen Luftfahrt verzeichnet in diesem Jahrzehnt einen Höchststand betrieblicher Sicherheit. Es ist das Ergebnis einer jahrzehntewährenden Entwicklung der Luftfahrt, Vor- und Unfälle systematisch zu dokumentieren und aus ihnen lernen zu können, um zukünftig Unfälle zu vermeiden. Zwangsläufig führt diese Sicherheitsaffinität zu einer Überregulierung, die den Flugbetrieb in seinem bestehenden Konzept zunehmend konserviert und die Einführung von Innovation zunehmend hemmt. Einer der Gründe für diesen Trend ist, innovative Konzepte und Systeme nicht gefahrenlos während der Konzept-, Implementierungs- und Migrationsphase des Lebenszyklus hinsichtlich des Risikos analysieren zu können. Die Erlangung von Sicherheitsnachweisen gestaltet sich schwierig, wenn der bestehende Flugbetrieb kein innovationsinduziertes Risiko akzeptieren kann. Insbesondere bei sogenannten soziotechnischen Systemen, die den Menschen und die Interaktionsvorgänge mit der Technik berücksichtigen, können innovative Konzepte zu neuartigen Gefahren führen, die aus einem komplexen Zusammenspiel, z.B. zwischen den Piloten und den Fluglotsen mit Verfahren sowie Technik, resultieren. Ein Nachweis unter Berücksichtigung einer Zielsicherheit, wie z.B. ein Unfall auf eine Milliarde Flugstunden vor Inbetriebnahme, ist praktisch nicht leistbar. Diese Arbeit befasst sich mit der simulationsgestützten Risikoanalyse und liefert ein Konzept zur Nutzung von Echtzeitsimulatoren für die Erbringung des Sicherheitsnachweises. Das Konzept adressiert dabei ein statistisches Problem, seltene und unbekannte Gefahrensituationen mit Hilfe von Echtzeitsimulationen nicht oder unzureichend häufig beobachten zu können, um einen Rückschluss auf die Risiken eines neuartigen Systems ziehen zu können. Dieses Problem ist bekannt als statistische Rechtszensur. Das Kernelement des Konzeptes ist die Stressinduktion mit Hilfe von Zeitdruck, die ein hohes Maß an Kontrollierbarkeit und Reproduzierbarkeit des induzierten Stresses verspricht. Nach Vorbild eines beschleunigten Ermüdungstests sorgen die stressintensivierten Simulationsbedingungen für ein zunehmendes Fehlerverhalten des Operateurs. Gefahrenereignisse und Vorfälle sollen aufgrund der Stressreaktion verstärkt zu beobachten sein, ohne diese direkt hervorzurufen. Nicht bekannte oder seltene Gefahren können somit beobachten werden, die ansonsten aufgrund der kleinen Eintrittswahrscheinlichkeit innerhalb der Simulationszeit nicht zu beobachten wären. Die Bestimmung des Risikos und der Sicherheitsnachweis werden unter Einbezug seltener Gefahren möglich. Bei gezieltem Anfahren von zwei bis drei Zeitdrucklasten lassen die aufgezeichneten Ereignisdaten einen Rückschluss von den beschleunigten auf die unbelasteten Bedingungen (Designstress) zu. Eine experimentelle Studie testet eine prototypische Implementierung eines Zeitdruckinduktionsverfahrens hinsichtlich der Kontrollierbarkeit der Stressreaktion. Dies soll sowohl den Zeitdruck als geeigneten Stressor bestätigen als auch Hinweise auf die Effektivität des Induktionsverfahrens liefern. Der Versuchsaufbau umfasst die Arbeitsposition des Platzverkehrslotsen am Flughafen Frankfurt am Main mit drei zu kontrollierenden Pisten, Rollwegen und Vorfeld an einem Surface Movement Manager. Es wurden drei studentische Probanden aus 14 ausgewählt, trainiert und mit Hilfe des Induktionsverfahrens getestet. Die aufgezeichneten Stressreaktionen zeigen kontrollierbare Reaktionen in der beobachteten Häufigkeit des Vorfalltyps Runway Incursion und Zeitfehler. Individuelle Stressreaktionen, wie z.B. die individuelle Basisleistung und die Freiheitsgrade des Probanden, zwischen Risiko und Schnelligkeit abzuwägen, tragen zur Streuung der Stressreaktion erheblich bei. Ein modellbasierter Ansatz konnte eine Erklärung zu diesen Varianzen liefern und eine systematische Abhängigkeit der Stressreaktion der Probanden zum induzierten Zeitdruck verifizieren. Die Ergebnisse zeigen, dass ein lastenunabhängiges Verhältnis zwischen Risiko und Schnelligkeit für den Fall zu erwarten ist, dass der Operateur höhere Ziele seines Aufgabenbereiches bedienen kann. Bei zunehmender Zeitdrucklast ist dieses Verhältnis zunehmend variabel. Auf Basis der Ergebnisse werden weiterführende Hypothesen und Erklärungsansätze vorgestellt, die für die Realisierung des beschleunigten Stresstests und somit für die Unterstützung einer Risikoanalyse soziotechnischer Systeme dienen.

The energy sector faces sustainability challenges that are re-working the established patterns of energy supply, distribution and consumption (Anderson et al. 2008; Haas et al. 2008; Stern 2008; Shove and Walker 2010). Amidst these challenges, socio-technical energy transitions frameworks have evolved that focus on transitions towards decarbonised, sustainable energy systems (Bridge et al. 2013). However, the ‘socio-‘ or social is typically missing as we confront climate and energy risks in a moral vacuum (Sovacool et al. 2016). The energy justice framework provides a structure to think about such energy dilemmas. However, the full extent and diversity of justice implications within the energy system have been neglected. Thus, borrowing from and advancing the framework this research explores how energy justice is being articulated with attention to three emergent areas of growth, the themes of: (1) time, (2) systems component and (3) actor. It does so through a case study of nuclear energy, which was chosen because of its points of enquiry with regards to these three areas of growth, and its historical and on-going importance in the UK energy mix. Using results from 36 semi-structured interviews with non-governmental organisations and policy actors across two case studies representative of the nuclear energy stages of energy production and of waste storage, disposal and reprocessing – the Hinkley Point and Sellafield nuclear complexes – this research presents new insights within each of these previously identified areas of development. It offers the contributions of (1) facility lifecycles, (2) systems approaches and (3) the question of ‘justice by whom?' and concludes that the energy justice framework can aid energy decision-making in a way that not only mitigates the environmental impacts of energy via socio-technical change, but also does so in an ethically defensible, socially just, way.

Background: The agro-food sector faces several sustainability challenges and is in clear need of transitions to become more sustainable. A transition in food production, consumption and supply chains that demand fewer resources and fewer animal products is required to attain sustainability in the agro-food sector. This transition can be done by consuming more plant-based food and providing an alternate option to animal protein by substituting it with plant protein. Purpose: This study aims to understand the technological innovation system shaping around the value chain of Swedish legumes. To investigate the above aim, this research intends to address the following questions: RQ1: How is the innovation system built up, and how do the functions of the innovation system perform around the value chain of Swedish legumes? RQ2: What are the barriers connected to the innovation system that hinders the development of the value chain of Swedish legumes? Method: The methodology used was a qualitative case study with an abductive approach. The data was collected from 8 semi-structured interviews and a literature review of relevant articles. The empirical findings were then analysed using a framework based on Technology Innovation System (TIS). Implications: This research study describes the structural causes that form functional barriers in the innovation system that hinders the development of a value chain for Swedish legumes. The findings of this study provides an excellent opportunity for government agencies and policymakers to guide plans and actions through policies to provide incentives for farmers and research projects in favour of a sustainable transition towards more plant-based food. Also, our study contributes to an understanding of sustainability transitions in the Swedish agro-food sector by analysing how the TIS functions perform around the value chain of Swedish legumes.

This licentiate thesis describes and analyses the modern history of the socio-technical systems for urban water supply and sanitation in East Africa with focus on Uganda and Kenya. The key objective of the thesis is to evaluate to what extent the historic processes frame and influence the water and sanitation services sectors in these countries today. The theoretical approach combines the Large Technical Systems approach from the discipline of History of Technology with New Institutional Economics. Throughout, urban water and sanitation service systems are regarded as socio-technical systems, where institutions, organisation and technology all interact. The thesis consists of three separate articles and a synthesis in the form of a framework narrative. The first article provides a discussion of the theoretical framework with special focus on the application of Public Goods theory to urban water and sanitation. The second article describes the establishment of the large-scale systems for water supply and sanitation in Kampala, Uganda in the period 1920-1950. The third article focuses on the politics of urban water supply in Kenya with emphasis on the period 1900-1990. The main findings in this thesis are that the socio-technical systems for urban water and sanitation evolve over long periods of time and are associated with inertia that makes these systems change slowly. The systems were established in the colonial period to mainly respond to the needs and preferences of a wealthy minority and a technological paradigm evolved based on capital-intensive and large-scale technology. Attempts to expand services to all citizens in the post-colonial period under this paradigm were not sustainable due to changes in the social, political and economic environment while incentives for technological change were largely absent. History thus frames decisions in the public sphere even today, through technological and institutional inertia. Knowing the history of these socio-technical systems is therefore important, in order to understand key sector constraints, and for developing more sustainable service provision. / <p>QC 20101122</p>

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Based upon perspectives and concepts from social and historical research on technical systems, this dissertation describes and analyses events and processes relating to the dramatic change in television in Western Europe during the 1980s and early 1990s. In particular, it focuses on how Swedish television, conceived as a large socio-tecnical system, has shifted from a traditional 'public service' system to a more open and mixed system. In addition to traditional public television broadcasting, it has now come to encompass several commercial channels distributed through an expanding combination of technical and market alternatives, including satellite television. The study traces the multiple ways in which socio-historical processes and contingencies have shaped the television system in Sweden. The most detailed historical descriptions and analyses focus on the entrepreneurial activities of the Swedish firm, Industriförvaltning AB Kinnevik, documenting the introduction of the satellite channel TV3 in Sweden and the related expansion of the system. The entrepreneurial actions of Kinnevik in establishing the new satellite channel TV3 are analysed against the background of (1) the characteristics of the traditional Swedish radio and TV broadcasting system, (2) the development of cable television in Sweden, and (3) the broad history of satellite television. Emphasis is placed on how and why it was possible for a new actor to successfully challenge, gain access to, and help transform a well-established system that had remained relatively stable for a long time. This raises attendant questions of timing. How do we account for and explain the relative stability of this system for such a long period? Why did radical change occur at a particular time and not before or after? Whereas the empirical material concerning the activities of Kinnevik in relation to its entrance on the television market covers the period between 1984 and 1991, the study in general addresses developments throughout the twentieth century and, occasionally, even further back in history. The focus is thus on the system as a whole, rather than on only one of its components. A number of conclusions are drawn from the study concerning both the construction of new systems and the reconstruction of established systems. Two major conclusions can be mentioned here. (1) First, the historical material confirms the necessity of collective action in large-scale technology-based entrepreneurial action. (2) Second, the study also shows that there is nothing necessary or inevitable about the development of technologies/technological systems, even though they are subject to a high degree of path-dependence. / <p>The electronic version of the printed dissertation is a corrected version where all spelling and grammatical errors are corrected.</p>

<div>During 2017 and 2018, two of the costliest years on record regarding natural disasters, the U.S. experienced 30 events with total losses of $400 billion. These exuberant costs arise primarily from the lack of adequate planning spanning the breadth from pre-event preparedness to post-event response. It is imperative to start thinking about ways to make our built environment more resilient. However, empirically-calibrated and structure-specific vulnerability models, a critical input required to formulate decision-making problems, are not currently available. Here, the research objective is to improve the resilience of the built environment through an automated vision-based system that generates actionable information in the form of probabilistic pre-event prediction and post-event assessment of damage. The central hypothesis is that pre-event, e.g., street view images, along with the post-event image database, contain sufficient information to construct pre-event probabilistic vulnerability models for assets in the built environment. The rationale for this research stems from the fact that probabilistic damage prediction is the most critical input for formulating the decision-making problems under uncertainty targeting the mitigation, preparedness, response, and recovery efforts. The following tasks are completed towards the goal.</div><div>First, planning for one of the bottleneck processes of the post-event recovery is formulated as a decision making problem considering the consequences imposed on the community (module 1). Second, a technique is developed to automate the process of extracting multiple street-view images of a given built asset, thereby creating a dataset that illustrates its pre-event state (module 2). Third, a system is developed that automatically characterizes the pre-event state of the built asset and quantifies the probability that it is damaged by fusing information from deep neural network (DNN) classifiers acting on pre-event and post-event images (module 3). To complete the work, a methodology is developed to enable associating each asset of the built environment with a structural probabilistic vulnerability model by correlating the pre-event structure characterization to the post-event damage state (module 4). The method is demonstrated and validated using field data collected from recent hurricanes within the US.</div><div>The vision of this research is to enable the automatic extraction of information about exposure and risk to enable smarter and more resilient communities around the world.</div>

Die Unfallstatistik der kommerziellen Luftfahrt verzeichnet in diesem Jahrzehnt einen Höchststand betrieblicher Sicherheit. Es ist das Ergebnis einer jahrzehntewährenden Entwicklung der Luftfahrt, Vor- und Unfälle systematisch zu dokumentieren und aus ihnen lernen zu können, um zukünftig Unfälle zu vermeiden. Zwangsläufig führt diese Sicherheitsaffinität zu einer Überregulierung, die den Flugbetrieb in seinem bestehenden Konzept zunehmend konserviert und die Einführung von Innovation zunehmend hemmt. Einer der Gründe für diesen Trend ist, innovative Konzepte und Systeme nicht gefahrenlos während der Konzept-, Implementierungs- und Migrationsphase des Lebenszyklus hinsichtlich des Risikos analysieren zu können. Die Erlangung von Sicherheitsnachweisen gestaltet sich schwierig, wenn der bestehende Flugbetrieb kein innovationsinduziertes Risiko akzeptieren kann. Insbesondere bei sogenannten soziotechnischen Systemen, die den Menschen und die Interaktionsvorgänge mit der Technik berücksichtigen, können innovative Konzepte zu neuartigen Gefahren führen, die aus einem komplexen Zusammenspiel, z.B. zwischen den Piloten und den Fluglotsen mit Verfahren sowie Technik, resultieren. Ein Nachweis unter Berücksichtigung einer Zielsicherheit, wie z.B. ein Unfall auf eine Milliarde Flugstunden vor Inbetriebnahme, ist praktisch nicht leistbar. Diese Arbeit befasst sich mit der simulationsgestützten Risikoanalyse und liefert ein Konzept zur Nutzung von Echtzeitsimulatoren für die Erbringung des Sicherheitsnachweises. Das Konzept adressiert dabei ein statistisches Problem, seltene und unbekannte Gefahrensituationen mit Hilfe von Echtzeitsimulationen nicht oder unzureichend häufig beobachten zu können, um einen Rückschluss auf die Risiken eines neuartigen Systems ziehen zu können. Dieses Problem ist bekannt als statistische Rechtszensur. Das Kernelement des Konzeptes ist die Stressinduktion mit Hilfe von Zeitdruck, die ein hohes Maß an Kontrollierbarkeit und Reproduzierbarkeit des induzierten Stresses verspricht. Nach Vorbild eines beschleunigten Ermüdungstests sorgen die stressintensivierten Simulationsbedingungen für ein zunehmendes Fehlerverhalten des Operateurs. Gefahrenereignisse und Vorfälle sollen aufgrund der Stressreaktion verstärkt zu beobachten sein, ohne diese direkt hervorzurufen. Nicht bekannte oder seltene Gefahren können somit beobachten werden, die ansonsten aufgrund der kleinen Eintrittswahrscheinlichkeit innerhalb der Simulationszeit nicht zu beobachten wären. Die Bestimmung des Risikos und der Sicherheitsnachweis werden unter Einbezug seltener Gefahren möglich. Bei gezieltem Anfahren von zwei bis drei Zeitdrucklasten lassen die aufgezeichneten Ereignisdaten einen Rückschluss von den beschleunigten auf die unbelasteten Bedingungen (Designstress) zu. Eine experimentelle Studie testet eine prototypische Implementierung eines Zeitdruckinduktionsverfahrens hinsichtlich der Kontrollierbarkeit der Stressreaktion. Dies soll sowohl den Zeitdruck als geeigneten Stressor bestätigen als auch Hinweise auf die Effektivität des Induktionsverfahrens liefern. Der Versuchsaufbau umfasst die Arbeitsposition des Platzverkehrslotsen am Flughafen Frankfurt am Main mit drei zu kontrollierenden Pisten, Rollwegen und Vorfeld an einem Surface Movement Manager. Es wurden drei studentische Probanden aus 14 ausgewählt, trainiert und mit Hilfe des Induktionsverfahrens getestet. Die aufgezeichneten Stressreaktionen zeigen kontrollierbare Reaktionen in der beobachteten Häufigkeit des Vorfalltyps Runway Incursion und Zeitfehler. Individuelle Stressreaktionen, wie z.B. die individuelle Basisleistung und die Freiheitsgrade des Probanden, zwischen Risiko und Schnelligkeit abzuwägen, tragen zur Streuung der Stressreaktion erheblich bei. Ein modellbasierter Ansatz konnte eine Erklärung zu diesen Varianzen liefern und eine systematische Abhängigkeit der Stressreaktion der Probanden zum induzierten Zeitdruck verifizieren. Die Ergebnisse zeigen, dass ein lastenunabhängiges Verhältnis zwischen Risiko und Schnelligkeit für den Fall zu erwarten ist, dass der Operateur höhere Ziele seines Aufgabenbereiches bedienen kann. Bei zunehmender Zeitdrucklast ist dieses Verhältnis zunehmend variabel. Auf Basis der Ergebnisse werden weiterführende Hypothesen und Erklärungsansätze vorgestellt, die für die Realisierung des beschleunigten Stresstests und somit für die Unterstützung einer Risikoanalyse soziotechnischer Systeme dienen.:1 Wissenschaftliche Zielsetzung und Lösungsansatz 1 1.1 Einleitung 1 1.2 Der menschliche Fehler in der Luftfahrt 7 1.2.1 Der statistische Unfallbeitrag 7 1.2.2 Modelle des menschlichen Unfallbeitrags 10 1.3 Die Probleme gegenwärtiger Methoden der Risikoanalyse 11 1.3.1 Die „Safety Assessment Methodology“ 13 1.3.2 Modellbasierte Methoden 14 1.3.3 Die experimentelle Stresstestanalyse 16 1.3.4 Die Unfalluntersuchung 16 1.3.5 Das „Accident-Incident-Model“ 21 1.3.6 Die Problemanalyse 21 1.3.7 Die Schlussfolgerung 23 1.4 Die Echtzeitsimulation als mögliche Lösung 24 1.4.1 Der gegenwärtige Nutzen von Echtzeitsimulatoren im Flugbetrieb 24 1.4.2 Ein Konzept zur simulationsgestützten Risikoanalyse 26 1.4.3 Mögliche Einschränkungen bei der Nutzung der Echtzeitsimulation 33 1.4.4 Anwendungsszenarien der simulationsgestützten Risikoanalyse 37 1.5 Die Zielsetzung und Struktur der Arbeit 39 1.5.1 Die Problemdefinition und der Lösungsansatz 39 1.5.2 Die Untersuchungshypothese 41 1.5.3 Die Struktur der Arbeit 42 2 Konzeptentwicklung „Accelerated Risk Analysis“ 43 2.1 Die grundlegenden Begriffe 44 2.1.1 Die Wahl der Risikometrik 44 2.1.2 Die Wahl der Zielsicherheit 46 2.1.3 Die Wahl der Grundgesamtheit 46 2.1.4 Die Wahl der Unfallereignisverteilung 47 2.2 Das Sicherheitsargument 47 2.3 Die Abhängigkeit der Irrtumswahrscheinlichkeit zur Anzahl der Stichproben 48 2.3.1 Die Wahl der Irrtumswahrscheinlichkeit 48 2.3.2 Die Schätzung der Abhängigkeit anhand des Tschebyscheff-Ansatzes 48 2.3.3 Die Schätzung der Abhängigkeit anhand des Binomialansatzes 49 2.4 Ein Konzept zur Beschleunigung der Konvergenz 52 2.4.1 Die Beschleunigung durch Stresseinwirkung 52 2.4.2 Die Beschleunigung nach Tschebyscheff 53 2.4.3 Die Beschleunigung nach Binomialverteilung 53 2.5 Ein Konzept zur Stimulation sicherheitsrelevanter Ereignisse 54 2.5.1 Das Ziel der Stimulation 54 2.5.2 Die Wahl des Zeitdrucks als Stressor 54 2.5.3 Der Status Quo der Verfahren zur Induktion von Zeitdruck 57 2.5.4 Ein Verfahren zur Induktion von Stress 60 2.6 Die Regressionsanalyse zur Verifikation der Zielsicherheit 64 2.6.1 Die Regressionsanalyse zur Bestimmung der Unfallereignisverteilung 64 2.6.2 Die Regressionsanalyse zur Verifikation der Zielsicherheit 66 2.7 Die Verifikationsziele 71 3 Experimentelle Studie 73 3.1 Das Konzept der Studie 75 3.1.1 Die Wahl der unabhängigen und abhängigen Größen 75 3.1.2 Die Kausalhypothesen 76 3.1.3 Die Anforderungen an die Pilotstudie 76 3.1.4 Die Wahl der statistischen Tests 78 3.2 Das experimentelle Design 79 3.2.1 Die Auswahl der Arbeitsposition 79 3.2.2 Die Auswahl der Risikometrik 81 3.2.3 Die Definition der Primäraufgabe 82 3.2.4 Der Surface Movement Manager 85 3.2.5 Die Implementierung des Verfahrens „Konkurrenzdruck“ 86 3.2.6 Das Messverfahren 99 3.2.7 Die Befragung 101 3.2.8 Die Szenarienentwicklung 102 3.3 Die Steuerung des Wettbewerbs 106 3.3.1 Die Reaktion der Aktivzeit 107 3.3.2 Die Reaktion der Anzahl aktiver Verkehrsbewegungen 107 3.3.3 Das Verifikationsergebnis 108 3.4 Die Organisation der Durchführung 109 3.4.1 Die Akquisition der Probanden 109 3.4.2 Die Versuchsplanung 110 3.5 Die Kalibrierung der Basislast 110 3.6 Die Kalibrierung der Zeitdrucklastszenarien 113 3.6.1 Die Analyse der Reaktionszeit 114 3.6.2 Die Analyse des Zeitfehlers 116 3.6.3 Die Analyse der subjektiven Arbeitsbeanspruchung und des Zeitdrucks 117 3.6.4 Die Analyse der Runway Incursion 118 3.6.5 Die Bestimmung der Zeitdrucklastparameter 119 3.7 Die Analyse der Lastenabhängigkeit der Aktivzeiten 119 3.8 Die Analyse der Lern- und Müdigkeitseffekte 121 3.8.1 Die Lerneffekte 121 3.8.2 Die Erschöpfungsseffekte 121 3.9 Die Analyse der Stressreaktionen 122 3.9.1 Die Reaktionszeit 122 3.9.2 Die Aktivzeit 122 3.9.3 Das angepasste Zeitbudget 123 3.9.4 Die Arbeitsbeanspruchung und der subjektive Zeitdruck 123 3.9.5 Die Runway Incursion und der Zeitfehler 124 3.10 Diskussion der Ergebnisse 129 4 Abschlussdiskussion 133 4.1 Das Fazit über das Konzept „Accelerated Risk Analysis“ 133 4.1.1 Die Effektivität des Verfahrens und mögliche Anwendungsszenarien 134 4.1.2 Rückschluss auf die Modelle zur Bestimmung des Risikos 138 4.1.3 Implikationen durch Novizen- und Expertenprobanden 139 4.2 Die Anwendung auf andere Arbeitspositionen des Flugbetriebs 140 4.3 Ein Erklärungsansatz mit dem Contextual Control Modell 142 4.4 Ein Modell zur Beschreibung von Risikobereitschaft und Schnelligkeit 143 4.5 Mögliche Hypothesen für eine Folgestudie 144 4.6 Schlusswort 145 Abkürzungsverzeichnis 147 Formelzeichenverzeichnis 149 Abbildungsverzeichnis 153 Tabellenverzeichnis 155 Literaturverzeichnis 157 Danksagung 163 Anhang 165