Abstract Behavior change support systems (BCSSs) help people to achieve personal goals that they cannot necessarily achieve on their own. Typical BCSSs include health-related systems and applications. Significant policy and research attention has been aimed at information technologies that enable behavior change in regard to individuals’ health and wellbeing activities. The aim of this dissertation is to build a comprehensive view of health BCSSs, ranging from technology adoption to engagement, persuasion, and habit formation. As its main research question, the present thesis asks: What can user experiences of health BCSS reveal about behavior change? In addition, it proposes a framework for different approaches, which can help developers solve ethical issues in their BCSS design. This dissertation comprises four qualitative studies and one conceptual study. Hermeneutics has been the most influential research method in conducting these studies. Ontologically, hermeneutics leans toward socially constructed reality. The primary conceptual lenses for interpreting the data are the BCSS framework and Persuasive Systems Design model. This thesis extends prior research on eHealth, including non-adoption, flow esperience, use adherence, habit formation, and ethics. The results emphasize that persuasive systems design can affect user experience in different stages of system adoption and learning a new, healthier lifestyle. The presented work addresses health behavior change as a complex issue. Many individuals regard system usefulness in terms of perceived value for themselves rather than in terms of the system’s instrumental value. People are less likely to use the systems if they do not fit into their daily routines. Flow experience appears not to play as fundamental part in the BCSS use experience as is expected. The results suggest that self-monitoring, reminders and tunneling can help users to achieve better outcomes. These persuasive features can help increasing subject’s compliance and commitment, which in turn can help individuals to achieve better habits. Additionally this thesis presents a framework where different ethical approaches are divided to three distinct categories. / Tiivistelmä Käyttäytymismuutosta tukevat tietojärjestelmät auttavat ihmisiä saavuttamaan henkilökohtaiset tavoitteensa, joita he eivät välttämättä yksin saavuttaisi. Tyypillisesti tällaiset järjestelmät ja applikaatiot liittyvät terveyteen. Sekä tutkimuksessa että julkishallinnossa on kiinnitetty huomiota, kuinka yksilöiden terveyttä ja hyvinvointia voidaan edistää informaatioteknologian avulla. Tämän väitöskirjan tarkoituksena on rakentaa kokonaisvaltainen näkemys terveyttä edistävistä käyttäytymismuutosta tukevista tietojärjestelmistä lähtien järjestelmän käytöstä ja osallistavuudesta, suostuttelevuuteen ja tapojen muodostumiseen. Väitöskirjan keskeisin tutkimuskysymys on: mitä käyttäjien kokemukset terveyttä edistävistä käyttäytymismuutosta tukevista tietojärjestelmistä paljastavat mitattavasta käyttäytymismuutoksesta? Lisäksi tämä väitöskirja tarjoaa viitekehyksen, joka voi auttaa suunnittelijoita ratkaisemaan eettisiä ongelmakohtia, kun he suunnittelevat käyttäytymismuutosta tukevia tietojärjestelmiä. Väitöskirja pitää sisällään neljä kvalitatiivista osajulkaisua ja yhden konseptuaalisen osajulkaisun. Hermeneutiikka on osajulkaisujen kannalta keskeisin tutkimusmenetelmä. Ontologisesti hermeneutiikka nojaa sosiaalisesti konstruoituun todellisuuteen. Aineiston tulkitsemisen kannalta keskeisimmät konseptuaaliset viitekehykset ovat olleet BCSS framework ja Persuasive Systems Design model. Väitöskirja laajentaa aiempaa tutkimuksellista näkökulmaa eHealth-teemasta pitäen sisällään näkökulmat järjestelmän hylkäämisestä, flow-kokemuksesta, järjestelmän käyttöön sitoutumisesta, elintapojen muodostumisesta ja eettisyydestä. Väitöskirjan tulokset korostavat, että suostuttelevien järjestelmien suunnittelumenetelmät voivat vaikuttaa käyttäjäkokemukseen eri vaiheissa järjestelmän käyttöönotosta uuden terveellisemmän elintavan omaksumiseen. Väitöskirjassa esitellyt osajulkaisut osoittavat, että terveyttä edistävä käyttäytymismuutos on monimutkainen kokonaisuus. Moni haastatelluista koki järjestelmän hyödyllisyyden liittyvän enemmän itsensä kehittämiseen kuin välineelliseen hyötyyyn. Ihmiset olivat vastentahtoisia käyttämään järjestelmää, jos se ei sopinut heidän arkielämäänsä. Väitöskirjan tulokset antavat ymmärtää, että itsemonitorointi, muistutukset ja tunnelointi auttavat käyttäytymismuutosta tukevien tietojärjestelmien käyttäjiä saavuttamaan parempia lopputuloksia. Nämä suostuttelevat elementit voivat helpottaa käyttäjiä noudattamaan ohjeita ja sitoutumaan muutosprosessiin kohti terveellisempiä elämäntapoja. Väitöskirja tarjoaa lisäksi viitekehyksen, jossa erilaiset eettiset lähestymistavat on jaotelty kolmeen eriteltävään kategoriaan.

Abstract In information systems (IS) research, there is increasing interest in understanding complex and large-scale efforts. This study examines the complexity involved in infrastructuring within a novel context: the educational network of a Finnish city. A unique aspect is this study’s focus on children’s participation in infrastructuring. It contributes to the existing body of literature by addressing the concepts of discourses in place, interaction order, and historical body, as drawn from nexus analysis. It offers these concepts as theoretical tools for understanding the complexity of infrastructuring, and furthers exploration of user participation in IS research through a careful analysis of actor participation in the infrastructuring venture in question. The findings of this study foreground a multitude of actors, both adults and children, as well as their various activities and the versatility of the involved objects of design. The central social actors include educational officials, schools (teachers, headmasters, and pupils), researchers, and local and global companies. Infrastructuring in this research includes planned activities concerning developed solutions, but also emergent activities for adapting planned solutions to local schools’ everyday practices, revealing the intimate intertwining of practices and technologies. In particular, the past temporal horizon and shared histories of the communities involved are highlighted in terms of the concept of the historical body. The analysis on the historical bodies of the actors foregrounded the local aspects that were appreciated, but also challenged in infrastructuring. The concept of interaction order was found to be useful for analyzing the heterogeneity, multivoicedness, tensions between local and global dimensions, and power aspects inherent in infrastructuring As a practical implication, the nexus analytic concepts of historical body and interaction order are suggested as means of better understanding local settings and the power relationships of various actors, and are also useful for practitioners preparing for infrastructuring. / Tiivistelmä Kiinnostus monimutkaisiin ja laaja-alaisiin hankkeisiin on lisääntynyt tietojenkäsittelytieteiden tutkimuksessa. Tämä tutkimus tarkastelee infrastrukturoitumiseen liittyvää monitahoisuutta uudessa yhteydessä, erään suomalaisen kaupungin kouluverkon kannalta. Uutena näkökulmana tässä tutkimuksessa on lasten osallistuminen infrastrukturoitumiseen. Teoreettisiksi työkaluiksi infrastrukturoitumisen monitahoisuuden ymmärtämiseksi tämä tutkimus tarjoaa neksusanalyyttisiä käsitteitä ’discourses in place’, ’interaction order’ ja ’historical body’. Tässä tutkimuksessa toteutettu analyysi erilaisten toimijoiden osallistumisesta kyseisen hankkeen infrastrukturoitumiseen edistää käyttäjien osallistumiseen liittyvää tietojenkäsittelytieteen tutkimusta. Uusina tuloksina tässä tutkimuksessa ovat toimijoiden - sekä aikuisten että lasten - moninaisuus, heidän erilaiset toimintatapansa sekä suunnittelukohteiden monipuolisuus. Keskeisiä toimijoita hankkeessa olivat opetustoimen virkamiehet, koulut (opettajat, rehtorit sekä oppilaat), tutkijat sekä paikalliset ja kansainväliset yritykset. Infrastrukturoituminen tässä hankkeessa sisälsi sekä suunniteltuja ratkaisuja että uusia soveltavia toimintoja, joilla ratkaisut sovitettiin paikallisiin, koulujen jokapäiväisiin käytänteisiin. Käytänteiden ja teknologioiden väistämätön kietoutuminen toisiinsa tuli siten myös esille tässä tutkimuksessa. Erityisesti mennyt ajallinen ulottuvuus sekä yhteisöjen jaettu historia korostuivat neksusanalyyttisen ‘historical body’ -käsitteen kautta. Toimijoiden aiempien kokemusten tarkastelu tämän käsitteen avulla toi tutkimuksessa esille myös ne paikalliset tekijät, joita infrastrukturoitumisessa arvostettiin, mutta toisaalta myös haastettiin. Neksusanalyyttinen ’interaction order’ -käsite osoittautui hyödylliseksi infrastrukturoitumiseen liittyvän monimuotoisuuden, osallistujien moninaisuuden, paikallisten ja globaalien ulottuvuuksien sekä valtasuhteiden tarkastelemiseksi. Käytännön toimijoille neksusanalyyttisten käsitteiden (’historical body’ ja ’interaction order’) soveltamista suositellaan paikallisten toimintapuitteiden ja eri toimijoiden valtasuhteiden ymmärtämiseen paremmin. Näiden käsitteiden käyttö on hyödyllistä myös käytännön toimijoille järjestettäessä infrastrukturoitumiseen osallistumista.

Abstract Cross-platform configurations—systems and services employing multiple devices and applications in concert—increasingly penetrate a variety of personal and recreational domains, such as entertainment, photography and physical exercise. Supporting regular physical exercise is important in reducing health threats such as obesity and heart disease. Many personal exercise monitoring solutions employ a cross-platform configuration. This work is positioned at the intersection of two streams of research: 1) cross-platform systems and 2) technology-mediated physical exercise. The key question is: How does composition—the manner by which roles, functionality and content are allocated across system components—influence use and user experience. This thesis investigates how composition works and functionality and content may be allocated efficiently. This work takes on a qualitative case study approach, featuring a heart rate monitoring system comprising a wearable heart rate monitor and a web service. The findings reveal that the composition of cross-platform systems essentially influences user experiences. Cross-platform systems may support different ways of carrying out activities through role-based and modular organization of components. Complementary allocation of functionality may reduce the complexity on individual devices and increase components’ fit for purpose. Several challenges in combinatorial use, such as the limited functionality of specific devices or the redundancy of functionality, could be overcome by strategic allocation. Despite the challenges, cross-platform systems may effectively support cross-contextual activities. In exercise monitoring, the role of the interactive mobile device was particularly central for motivation, learning and controlling target behavior. Conventional exercise diaries or non-interactive solutions based on sensors may benefit from the inclusion of “runtime” interactivity. This study identifies composition as a designable characteristic of cross-platform systems constituted by structure of roles, distribution of functionality and content and functional modularity. This conceptualization proposes new directions for the study and design of cross-platform systems. The thesis discusses ways to allocate roles effectively. It also suggests guidelines for cross-platform composition. / Tiivistelmä Tämä työ käsittelee monikanavaisia järjestelmiä, jotka muodostuvat useiden eri päätelaitteiden ja sovellusten yhdistelmistä. Kuluttajasektorilla ne ovat yleistyneet esimerkiksi viihteessä, valokuvauksessa ja liikkumisen tukena. Säännöllisen liikunnan tukeminen on keskeistä muun muassa ylipainon sekä sydän- ja verisuonisairauksien ehkäisyssä. Suuri osa liikuntaa tukevista ratkaisuista yhdistelee useita eri teknologioita ja sovelluksia. Tämä työ asemoituu kahden tutkimusalueen risteykseen: 1) monikanavaiset järjestelmät ja 2) teknologia liikunnan tukena. Tutkimuksen perimmäisenä tarkoituksena on edistää monikanavaisten järjestelmien tilannelähtöistä suunnittelua. Keskeinen kysymys on, kuinka järjestelmän toiminnallisuudet ja sisältö voidaan tehokkaasti jakaa eri osasovellusten, kuten mobiilisovelluksen ja verkkopalvelun kesken. Tässä työssä kyseistä allokaation problematiikkaa tarkastellaan laadullisen tapaustutkimuksen keinoin. Tutkimuksessa perehdytään sykemittarin ja verkkopalvelun muodostaman esimerkkijärjestelmän toimintaan keskittyen loppukäyttäjien kokemuksiin. Tutkimus osoittaa, että monikanavaisen järjestelmän kompositio määrittää keskeisesti käyttäjäkokemusta ja järjestelmän tuomaa lisäarvoa käyttäjälle. Monikanavaiset järjestelmät voivat tehokkaasti tukea erilaisia käyttötapoja erikoistuneiden ja (tietyssä määrin) itsenäisten osasovellustensa kautta. Onnistuneella kompositiolla voidaan yksinkertaistaa laitteita ja palveluita sekä lisätä niiden soveltuvuutta käyttötarkoitukseensa. Monikanavaisten järjestelmien käyttöön liittyviä ongelmia, kuten sisältöjen päällekkäisyyttä ja rajoitteita osasovellusten toiminnallisuudessa, voidaan ratkoa strategisen allokaation keinoin. Tutkimus osoittaa, että liikunnan tukena sykemittari on keskeisessä roolissa motivoiden käyttäjiä ja tehostaen harjoittelua välittömän palautteen avulla. Liikunnan aikainen palaute on keskeistä, mikä tulisi huomioida urheilupäiväkirjoihin ja passiivisiin sensoreihin perustuvissa ratkaisuissa. Kompositio on monikanavaisten järjestelmien keskeinen piirre, johon voidaan vaikuttaa suunnittelussa roolien allokaatiolla, toiminnallisuuden ja sisällön jakamisella sekä osasovellusten itsenäisyyden asteella. Tämä tutkimus ohjaa monikanavaisten järjestelmien suunnittelua ja tutkimusta sekä esittää ohjenuoria tehokkaalle allokaatiolle.

Abstract Modern life has increasingly become intertwined with technology, and recent years have witnessed a growth in technologies that support people in, for instance, leading healthier and more sustainable lifestyles. At the centre of this growth has been persuasive systems design, which has been shown to have a positive effect on individuals’ behaviour and their use of systems. This dissertation consists of five studies, encompassing a literature review, two quantitative studies with a total of 227 respondents, and two constructive studies that address the central research question of the dissertation: How can integrating judgment and decision-making processes and persuasive software design patterns enhance the development of behaviour change support systems? The primary theoretical framework for the research is the Persuasive Systems Design model. This is a model that outlines the key requirements for developing persuasive systems, consisting of the theoretical underpinnings, persuasion context analysis, and four feature categories. In recent years, improving the design of persuasive systems to better achieve their intended objectives has been an important topic. This dissertation, in addition to examining the role of persuasive software features in influencing behaviour, also integrates behavioural economics and software design patterns into the design of persuasive systems. Additionally, the interplay between the categories and other constructs such as perceived competence is investigated through statistical analyses. Overall, results reveal that persuasive system features have an impact on the efficacy of behaviour change support systems. Additionally, integrating behavioural economics concepts that explain the reasons why individuals deviate from expected behaviour and software design patterns can help improve the development of persuasive systems and further enhance their efficacy. / Tiivistelmä Teknologia on yhä tiukemmin osa nykyelämää. Viime vuosina on tapahtunut kasvua ja kehitystä teknologioissa, jotka tukevat ihmisiä esimerkiksi elämään terveellisemmin ja ympäristöä säästäen. Tämän kasvun keskiössä on ollut vakuuttavien järjestelmien suunnittelu, jonka on osoitettu vaikuttavan positiivisesti sekä ihmisten käyttäytymiseen että järjestelmien käyttöön. Tämä väitöskirja käsittää viisi tutkimusta, sisältäen kirjallisuuskatsauksen, kaksi kvantitatiivista tutkimusta yhteensä 227 vastaajalla, ja kaksi konstruktiivista tutkimusta, jotka yhdessä vastaavat väitöskirjan päätutkimuskysymykseen: Kuinka arviointi- ja päätöksentekoprosessit sekä vakuuttavien järjestelmien suunnittelumallit yhdistämällä voidaan edistää käyttäytymisen muutosta tukevien järjestelmien kehitystä? Ensisijainen teoreettinen viitekehys tutkimukselle on vakuuttavien järjestelmien suunnittelumalli (Persuasive Systems Design model). Kyseinen malli määrittää keskeiset vaatimukset vakuuttavien järjestelmien kehittämiselle. Tärkeänä aiheena on ollut vakuuttavien järjestelmien suunnittelemisen edistäminen, jotta niillä voitaisiin paremmin saavuttaa aiotut päämäärät. Vakuuttavien järjestelmien ohjelmisto-ominaisuuksien vaikutuksesta käyttäytymiseen tutkimisen lisäksi väitöskirja yhdistää myös behavioristisen taloustieteen ja ohjelmistosuunnittelumallit vakuuttavien järjestelmien suunnitteluun. Lisäksi kategorioiden ja muiden käsitteiden, kuten koetun pätevyyden, vuorovaikutusta on tutkittu tilastollisen analyysin keinoin. Kaiken kaikkiaan tulokset paljastavat vakuuttavien järjestelmien ominaisuuksilla olevan vaikutusta käyttäytymisen muutosta tukevien järjestelmien vaikuttavuuteen. Lisäksi integroimalla behavioristisen taloustieteen konsepteja, jotka selittävät syitä, joiden vuoksi yksilöt käyttäytyvät odotetusta poikkeavasti, ohjelmistosuunnittelumalleihin, voidaan auttaa edistämään vakuuttavien järjestelmien kehittämistä ja parantaa niiden vaikuttavuutta.

Abstract The amount of information available has increased due to the development of our modern digital society. This has caused an information overflow, meaning that there is lot of data available but the meaningful information or knowledge is hidden inside the overwhelming data smog. Nevertheless, the large amount of data together with the increased capabilities of computers provides a great opportunity to learn the behaviour of different kinds of phenomena at a more detailed level. The quality of life, well-being and a healthy living environment, for example, are fields where new information services can assist the creation of proactive decisions to avoid environmental problems caused by industrial activity, traffic, or extraordinary weather conditions. The combination of data coming from different sources such as public registers, companies’ operational information systems, online sensors and process monitoring systems provides a fruitful basis for creating new valuable information for citizens, decision makers or other end users. The aim of this thesis is to present the concept of intelligent information services and a methodological background in order to add intelligence using computational methods for the enrichment of multidimensional data. Moreover, novel examples are presented where new significant information is created and then provided for end users. The data refining process used is called data mining and contains methods for data collection, pre-processing, modelling, visualizing and interpreting the results and sharing the new information thus created. Information systems are a base for the creation of information services, meaning that stakeholder groups have access only to information but they do not own the whole information system that contains measurement systems, data collecting, and a technological platform. Intelligence in information services comes from the use of computational intelligent methods in data processing, modelling and visualization. In this thesis the general concept of such services is presented and concretized using five cases that focus on environmental and industrial examples. The results of these case studies show that the combination of different data sources provides fertile ground for developing new information services. The data mining methods used such as clustering and predictive modelling together with effective pre-processing methods have great potential to handle the large amount of multivariate data in this environmental context also. A self-organizing map combined with k-means clustering is useful for creating more detailed information about personal energy use. Predictive modelling using a multilayer perceptron (MLP) is well suited for estimating the number of tourists visiting a leisure centre and to find the correspondence between pulp process characteristics and the chemicals used. These results have many indirect effects on reducing negative concerns regarding our surroundings and maintaining a healthy living environment. The innovative use of stored data is one of the main elements in the creation of future information services. Thus, more emphasis should be placed on the development of data integration and effective data processing methods. Furthermore, it is noted that final end users, such as citizens or decision makers, should be involved in the data refining process at the very first stage. In this way, the approach is truly customer-oriented and the results fulfil the concrete need of specific end users. / Tiivistelmä Informaation määrä on kasvanut merkittävästi tietoyhteiskunnan kehittymisen myötä. Käytössämme onkin huomattava määrä erimuotoista tietoa, josta voimme hyödyntää kuitenkin vain osan. Jatkuvasti mitattavan datan suuri määrä ja sijoittuminen hajalleen asettavat osaltaan haasteita tiedon hyödyntämiselle. Tietoyhteiskunnassa hyvinvointi ja terveellisen elinympäristön säilyminen koetaan aiempaa tärkeämmäksi. Toisaalta yritysten toiminnan tehostaminen ja kestävän kehityksen edistäminen vaativat jatkuvaa parantamista. Informaatioteknologian avulla moniulotteista mittaus- ja rekisteritietoa voidaan hyödyntää esimerkiksi ennakoivaan päätöksentekoon jolla voidaan edistää edellä mainittuja tavoitteita. Tässä työssä on esitetty ympäristöalan älykkäiden informaatiopalveluiden konsepti, jossa oleellista on loppukäyttäjien tarpeiden tunnistaminen ja ongelmien ratkaiseminen jalostetun informaation avulla. Älykkäiden informaatiopalvelujen taustalla on yhtenäinen tiedonlouhintaan perustuva tiedonjalostusprosessi, jossa raakatieto jalostetaan loppukäyttäjille soveltuvaan muotoon. Tiedonjalostusprosessi koostuu datan keräämisestä ja esikäsittelystä, mallintamisesta, tiedon visualisoinnista, tulosten tulkitsemisesta sekä oleellisen tiedon jakamisesta loppukäyttäjäryhmille. Datan käsittelyyn ja analysointiin on käytetty laskennallisesti älykkäitä menetelmiä, josta juontuu työn otsikko; älykkäät informaatiopalvelut. Väitöskirja pohjautuu viiteen artikkeliin, joissa osoitetaan tiedonjalostusprosessin toimivuus erilaisissa tapauksissa ja esitetään esimerkkejä kuhunkin prosessin vaiheeseen soveltuvista laskennallisista menetelmistä. Artikkeleissa on kuvattu matkailualueen kävijämäärien ennakointiin ja kotitalouksien sähköenergian kulutuksen pienentämiseen liittyvät informaatiopalvelut sekä analyysi selluprosessissa käytettävien kemikaalien määrän pienentämiseksi. Näistä saadut kokemukset ja tulokset on yleistetty älykkään informaatiopalvelun konseptiksi. Väitöskirjan toisena tavoitteena on rohkaista organisaatioita hyödyntämään tietovarantoja aiempaa tehokkaammin ja monipuolisemmin sekä rohkaista tarkastelemaan myös oman organisaation ulkopuolelta saatavien tietolähteiden käyttämistä. Toisaalta, uudenlaisten informaatiopalvelujen ja liiketoimintojen kehittämistä tukisi julkisilla varoilla kerättyjen, ja osin yritysten hallussa olevien, tietovarantojen julkaiseminen avoimiksi.

Abstract Chronic conditions are the leading cause of death in the world. Major improvements in acute care and diagnostics have created a tendency towards the chronification of formerly terminal conditions, requiring people with these conditions to learn how to self-manage. Mobile technologies hold promise as self-management tools due to their ubiquity and cost-effectiveness. The delivery of health-related services through the use of mobile technologies (mHealth) has grown exponentially in recent years. However, only a fraction of these solutions takes into consideration the views of relevant stakeholders like healthcare professionals or even patients. The use of behavioral change models (BCM) has proven important in developing successful health solutions, yet engaging patients remains a challenge. There is a trend in mHealth solutions called gamification that attempts to use game elements to drive user behavior and increase engagement. As it stands, designers of mHealth solutions for behavioral change in chronic conditions have no clear way of deciding what factors are relevant to consider. This doctoral thesis is framed in Consumer Health Informatics within the field of Medical Informatics and Information Systems. The focus of this work was to discover factors for the design of mHealth solutions for chronic patients; to do so, negotiations between medical knowledge, BCM and gamification were explored through an embedded case study research methodology. The data obtained was thematically analyzed to create the Model for Motivational Mobile-health Design for Chronic conditions (3MD). The 3MD model guides the design of condition-oriented gamified behavioral change mHealth solutions. The main components are: 1) Condition specific, which describe factors that need to be adjusted and adapted for each particular chronic condition; 2) Motivation related, which are factors that address how to influence behaviors in an engaging manner; and 3) Technology based, which are factors that are directly connected to the technical capabilities of mobile technologies. 3MD also provides a series of high level illustrative design questions for designers to use and consider during the design process. The work on this thesis addresses a recognized gap in research and practice, and proposes a unique model that could be of use in the generation of new solutions to help chronic patients. / Tiivistelmä Krooniset sairaudet ovat maailman yleisin kuolinsyy. Akuutissa hoidossa ja diagnostiikassa on tapahtunut merkittäviä parannuksia, ja aikaisemmin kuolemaan johtaneista sairauksista on tullut kroonisia ja ihmisten on opittava hallitsemaan niitä itse. Mobiiliteknologiat tarjoavat mahdollisuuksia sairauksien itsehallintaan, koska teknologiaa on yleisesti saatavilla ja se on kustannustehokasta. Terveyspalvelujen tarjoaminen mobiiliteknologian avulla on lisääntynyt huomattavasti viime vuosina. Kuitenkin vain murto-osa näistä ratkaisuista ottaa huomioon sidosryhmien, kuten terveydenhuollon ammattilaisten ja jopa potilaiden, näkemykset. Käyttäytymismuutosmallit ovat osoittautuneet tärkeiksi kehitettäessä onnistuneita terveysratkaisuja, mutta potilaiden osallistaminen kehittämiseen on yhä vaikeaa. Pelillistäminen on mobiilien terveysratkaisujen suunnittelutrendi, ja pelielementeillä pyritään vaikuttamaan ihmisten käyttäytymiseen ja sitoutumiseen. Mobiilien terveyssovellusten suunnittelijoilla ei ole selkeää näkemystä siitä, mitkä sovellustekijät vaikuttavat merkittävimmin kroonisissa sairauksissa sairastavien potilaiden käyttäytymisen muutokseen. Tämä väitöskirja tarkastelee kuluttajille suunnattua terveysteknologiaa, joka hyödyntää lääketieteellistä informatiikkaa ja tietojärjestelmätieteitä. Työn tavoitteena oli selvittää kroonisia sairauksia sairastaville potilaille tarkoitettujen mobiilien terveyssovellusten suunnitteluun liittyviä tekijöitä. Tämän vuoksi lääketieteen tietämyksen, käyttäytymismuutoksien mallien ja pelillistämisen yhdistämistä tutkittiin sulautetun tapaustutkimuksen avulla. Saatuja tietoja temaattisesti analysoimalla luotiin kroonisia sairauksia varten motivoivan mobiilin terveyssovelluksen suunnittelumalli (3MD = Model for Motivational Mobile-health Design). 3MD-malli ohjaa sairauksien hallintaan tarkoitettujen pelillistettyjen ja käyttäytymismuutoksiin tähtäävien mobiilien terveyssovellusten suunnittelua. Mallin pääkomponentit ovat: 1) Sairautta kuvaavat tekijät, jotka kuvaavat tekijöitä, jotka on mukautettava ja sovitettava kullekin krooniselle sairaudelle. 2) Motivaatioon liittyvät tekijät, jotka vaikuttavat innostavasti käyttäytymiseen. 3) Teknologiaan perustuvat tekijät, jotka liittyvät suoraan mobiiliteknologian teknisiin ominaisuuksiin. 3MD tarjoaa myös havainnollisia suunnittelukysymyksiä, joita suunnittelijat voivat käyttää ja pohtia suunnitteluprosessin aikana. Tämä väitöskirja käsittelee yleisesti tunnistettua puutetta tutkimuksessa ja suunnittelukäytännössä ja esittelee ainutlaatuisen mallin, josta voi olla hyötyä uusien ratkaisujen luomisessa ja kroonisia sairauksia sairastavien potilaiden auttamisessa.

Abstract The subject of the present study is the changes to the operation processes of organisations in the field of health care that are based on the application of information and communication technology (ICT). The purpose of this dissertation is to supplement the present discussion in information system study’ research forums with regard to the role of ICT as an enabler of change in the health care work processes. The starting point for the study was to inquire about the qualitative and, to some extent, financial impact of operational changes by means of a socio-technical-economic process study. Using qualitative as well as statistical indicators, changes were mainly investigated from the perspective of health care professionals, but in part from that of customers. The cases described were used as a basis for discovering a new operational model for performing organisational tasks. By comparing the cases, the intention was to synthesise those similarities and differences that can be used when constructing a new framework. The present study makes a contribution by broadening, deepening and synthesising the understanding of health care processes in the process of a reflective description of individual cases. Services are produced through interactions between the service production process and end user process, and in this, the end user plays an important role. The purpose of process descriptions and analyses in coordination with health service professionals is to proactively develop services and support rational decision-making. The models and methods created as a result of this process can be seen to have a potential financial impact by lowering health service costs as well as an enhancing the effect of on-the-job satisfaction among health care professionals as they are enabled to plan their own work processes. Due to the rapid changes in the infrastructure, societal structures and the age of the population in Finland, the future holds great challenges for decision-makers in the field of health care. From the perspective of securing the resources for adequate, balanced and high-quality health services, investments in information technology seem lucrative. However, in order to avoid a productivity paradox, it must be noted that, in addition to new information technology, a gradual change in working habits, attitudes and sometimes even organisational culture is needed. In addition, it must be remembered that new technology does not erase these aspects of health care work – unless we want it to do so – but rather provides new forms and tools. / Tiivistelmä Tutkimukseni aiheena oli tieto- ja viestintätekniikan (ICT) soveltamiseen perustuvat organisaatioiden toimintaprosessien uudistukset terveydenhuollossa. Väitöskirjassani halusin osaltani täydentää keskustelua, jota tietojärjestelmätieteiden tutkimusfoorumeilla on käyty ICT:n roolista terveydenhuollon työprosessien muutosten mahdollistajana. Tutkimukseni lähtökohtana oli sosioteknisen prosessitutkimuksen keinoin selvittää toimintauudistusten laadullista ja osin taloudellistakin vaikuttavuutta. Muutoksia arvioitiin pääasiassa henkilöstön, mutta myös osin asiakkaiden lähtökohdista, lähinnä laadullisten, mutta myös tilastollisten mittareiden avulla. Kuvaamieni tapausten lähtökohtana on ollut löytää uusi toimintamalli organisaation tehtävien suorittamiseksi. Vertaamalla tutkittavia tapauksia keskenään olen pyrkinyt syntetisoimaan ne yhteneväisyydet ja eroavaisuudet, joiden avulla on mahdollista rakentaa uusi viitekehys. Tutkimukseni kontribuoi sen ymmärryksen kautta, joka tapauskohtaisesti, reflektiivisesti muutoksia kuvaillen, tutkimuksen kuluessa avautuu, syventyy ja syntetisoituu. Palvelut tuotetaan palveluntuotantoprosessin ja käyttäjän prosessin vuorovaikutuksessa, ja siinä käyttäjän roolilla on merkittävä osuus. Prosessien kuvaamisella ja analysoinnilla yhdessä henkilökunnan kanssa on ollut tarkoituksena pyrkiä palveluiden proaktiiviseen kehittämiseen ja rationaalisten päätösten tukemiseen. Syntyneillä malleilla ja menetelmillä voidaankin katsoa olevan paitsi potentiaalinen taloudellinen merkitys terveydenhuollon palveluiden kustannusten alentamiseksi, myös vaikutusta henkilöstön työtyytyväisyyteen sen osallistuessaan oman työnsä suunniteluun. Infrastruktuurin, yhteiskuntarakenteiden samoin kuin väestömme ikärakenteen nopea muutos ja samalla kroonisten sairauksien lisääntyminen asettavat terveydenhuollon päättäjille tulevaisuudessa suuria haasteita. Riittävän, tasapuolisen ja laadukkaan hoidon resurssien turvaamiseksi investoinnit tietotekniikkaan kuulostavat houkuttelevilta. Jotta tuottavuusparadoksilta vältyttäisiin, on kuitenkin huomioitava, että uuden tietotekniikan lisäksi tarvitaan myös työtapojen, asenteiden, joskus jopa organisaatiokulttuurinkin asteittaista muutosta. On myös syytä muistaa, että uusi tekniikka antaessaan edellä mainituille ilmiöille uusia ilmenemismuotoja ja välineitä, ei kuitenkaan hävitä niitä, ellemme itse sitä halua.