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Zusammenfassung
Psychologie
untersucht menschliches Verhalten in Mensch-Maschine-Systemen
Instandhaltung
- auch eine sicherheitspsychologische Aufgabenstellung
Exkurs:
Was ist ein System?
Kognitive
Ergonomie - Wahrnehmung und Denken folgen Regeln
Heurismen
als "Denkzeuge"
Lernen
als zentrale menschliche Fähigkeit - und als "Fallstrick"
Fehlerfreundlichkeit
als Chance
Literatur
Zusammenfassung.-
Vorausschauende Maßnahmen, wie sie bei Wartung und Instandhaltung
in Mensch-Maschine-Systemen zum Ausdruck kommen, sind mit den natürlichen
Prinzipien menschlichen Denkens und Handelns nur schwer vereinbar:
Betrachtet man wahrnehmungs- und denkpsychologische Befunde, dann
erweisen sich Menschen offenbar eher als "Schnellmerker",
die gelegentlichen Trugschlüssen zum Opfer fallen, denn als
umsichtig und klug abwägende Problemanalytiker. Der vorliegende
Beitrag verweist zudem auf die Bedeutung des lernpsychologischen
Prinzips der negativen Verstärkung, nach dem die Orientierung
am subjektiven "Erfolg" des Ausbleibens negativer Konsequenzen
insbesondere für die Instandhaltung kontraproduktive Urteilsprozesse
begünstigt: So lange keine Störung vorliegt, scheint intuitiv
jeglicher Eingriff unnötig - "Instandsetzung" ja,
aber warum "Instandhaltung"? Vor diesem Hintergrund kommt
der Fehlerfreundlichkeit komplexer Mensch-Maschine- Systeme eine
besondere Bedeutung für ihre Sicherheit zu.
Psychologie untersucht menschliches Verhalten in Mensch-Maschine-Systemen
Menschen handeln eher "schlau" als "klug" -
der kurzfristige Erfolg und das schlaue Umgehen des möglichen
Nachteils oder drohenden Schadens sind unmittelbar lernwirksam.
Kluges, umsichtiges und vorausplanendes Handeln, wie Instandhaltung
dies typischerweise fordert, hatte vermutlich keinen besonderen
evolutionären Überlebensvorteil in der Geschichte unserer
Art.
Diese Grundannahmen über das Denken und Handeln von Menschen
sind genuiner Forschungsgegenstand der Psychologie, die mit naturwissenschaftlichen
Methoden die Frage zu beantworten sucht, warum sich Menschen so
verhalten, wie sie es tatsächlich tun. Prinzipien der "kognitiven
Ergonomie", die intuitiv Entscheidungsfähigkeit sichern,
sind bestimmende Bedingungen für Handlungen der Systemkomponente
"Mensch" in komplexen Mensch-Maschine-Systemen. Und es
gilt auf lernpsychologische Hemmnisse für vorausschauende Maßnahmen
wie Wartung und Instandhaltung hinzuweisen: Die Warnung vor dem
künftigen Umweltschaden oder den Spätfolgen gesundheitswidrigen
Verhaltens beeindrucken den Handelnden zumeist ebenso wenig wie
ihn das Motto: "non scholae sed vitae discimus" zum fleißigen
Schüler machte.
Instandhaltung
- auch eine sicherheitspsychologische Aufgabenstellung
Instandhaltung umfasst gemäß DIN 31051 die Maßnahmen
(a) der Wartung im Sinne der Bewachung des Soll-Zustands der technischen
Mittel eines Systems durch Pflege, Reinigen, Schmieren und Nachstellen,
(b) der Inspektion mit dem Ziel der Feststellung und Beurteilung
dieses Zustands durch Messen und Prüfen sowie schließlich
(c) im Falle der Überschreitung der zulässigen Toleranzgrenzen
des Systems oder seiner Komponenten, der Instandsetzung, also der
Wiederherstellung des Soll-Zustands durch Austausch oder Reparatur.
Zur planmäßigen Organisation der Instandhaltung als Bestandteil
des Qualitätsmanagement-Systems im Sinne der Normenreihe ISO
9000 (DIN EN ISO 9001; DIN EN ISO 9002) werden die folgenden Strategien
verwendet (Bruchhausen, 1996, S. 289): Die störungsabhängige
Instandsetzung erfolgt meist nach Ausfall oder aufgrund des Erreichens
der Schadensgrenze. Sie ist unfallträchtig, weil sie spontanes
und schnelles Arbeiten verlangt und vom Instandhalter fachspezifische
Fähigkeiten des Wahrnehmens und Beurteilens des aktuellen Systemzustands
fordert. Diese fachliche Kompetenz ist weit weniger erforderlich
bei der zeitabhängigen Instandhaltung, bei
der eine Instandsetzung oder ein Teileaustausch unabhängig
vom tatsächlichen Komponentenzustand nach definierter Nutzungszeit
erfolgt (Beispiele: Zündkerzen von Verbrennungsmotoren, Leuchtkörper
in Hallen). Eine Variante dieser prophylaktisch orientierten Instandhaltungsstrategie
ist die zustandsabhängige Instandhaltung: Dabei wird der Abnutzungsvorrat
von Anlagenteilen durch Inspektion festgestellt, um notwendige Maßnahmen
treffen zu können, falls ein Ende des Abnutzungsvorrats innerhalb
des kommenden Arbeitsabschnitts zu erwarten ist.
Aufgabenstellung und Strategien der Instandhaltung umfassen demnach
das Wahrnehmen und Erkennen von Störungen in komplexen Mensch-Maschine-Systemen,
deren Analyse, Vermeiden und Bewältigung - all dies sind Aspekte
moderner sicherheitspsychologischer Forschung. Detektion - im Sinne
des Wahrnehmens und Erkennens - und Analyse von Störungen sind
unmittelbare Funktion kognitiver Prozesse, die ihrerseits mit Lernvorgängen
verknüpft sind.
Bevor wir uns aber mit der Frage nach typischen Formen und Regelwerken
menschlichen Denkens, der "kognitiven Ergonomie", auseinander
setzen, soll zunächst in einem Exkurs der Begriff "System"
definiert werden. Denn die geläufige Forderung nach "systemischem"
oder auch "ganzheitlichem" Denken übersieht vermutlich
die Grenzen intuitiver menschlicher Denkprozesse. Genau das muss
aber beachtet werden, wenn wir die Entstehung von Schäden aufgrund
unzureichender Instandhaltung besser verstehen und in Zukunft vermeiden
wollen.
Exkurs: Was ist ein System? Ludwig von Bertalanffy, der Begründer
der Allgemeinen Systemtheorie, definiert Systeme als "sets
of elements standing in interrelation" (Bertalanffy, 1973,
p. 37). Bei einem System handelt es sich demnach um ein organisiertes
Ganzes aus einer definierbaren Menge von Elementen oder Variablen,
dessen "organisierte Komplexität" aus den Wechselwirkungen
seiner Komponenten entsteht.
Ein "System" liegt also nicht dann vor, wenn viele Komponenten
gegeben sind, sondern wenn aus ihrem spezifischen Zusammenwirken
etwas Neues entsteht: Erst aus dem Zusammenspiel von Instrumenten,
Musikern, den Noten als Arbeitsleistung eines Komponisten und einem
koordinierenden Dirigenten entsteht - Musik. Diese Wechselwirkungen
("Interaktionen") sind nicht-triviale, mathematisch nonlineare
(multiplikative) Effekte wechselseitiger Einflüsse der Einzelkomponenten
des Systems, sie sind daher nur aus dem Zusammenwirken der Einzelkomponenten
erklärbar; Wechselwirkungen sind die stets multikausale Quelle
der "organisierten Komplexität" des Systems. Rückmeldungsschleifen
sind demgegenüber keine typischen Kennzeichen eines dynamischen
Systems (Bertalanffy, 1973, p. 170ff), da sie in ihrer Richtung
stets eindeutig definiert sind und wechselseitige Einflussnahmen
ja gerade ausschließen.
Für die Modellierung des aktuellen Zustands eines dynamischen
Mensch-Maschine-Systems heißt das: Zu einem bestimmten Zeitpunkt
(Situation) wirken die technischen Gegebenheiten (Maschine), die
nach dem Regelwerk gültige organisatorische Bestimmtheit (Organisation)
sowie individuelle Merkmale und Informationsverarbeitungsprozesse
des Bedieners (Person) im Sinne einer Wechselwirkung 3. Ordnung
(SxMxOxP) zusammen. Der "Situations"- Faktor modelliert
dabei die Einmaligkeit des aktuellen Zusammenwirkens und gestattet
es, alle zeitkorrelierten Veränderungen der einzelnen Komponenten
zu berücksichtigen: Das könnten Verschleiß oder
Wartungszustand der technischen Anlage sein, für die Systemkomponenten
"Organisation" und "Person" die durch Lernen
entstandenen Veränderungen.
Der aktuelle Systemzustand ist demnach aus der Wechselwirkung aller
vier Komponenten zu erklären, nicht aus der zeitlichen Aneinanderreihung
ihrer relativen Einflüsse; auch die in Fehlerbäumen zumeist
intuitiv angenommene gerichtete Kausalkette ist zum Verständnis
komplexer systemischer Effekte unzureichend, meistens sogar "falsch".
- Prozesse innerhalb dynamischer Systeme mit geeigneten Methoden
zu analysieren ist anspruchsvoller, als es die schlagwortartige
Forderung nach systemischem Denken vermuten lässt.
Kognitive Ergonomie - Wahrnehmung und Denken folgen Regeln
Wechselwirkungen in komplexen Systemen zu verstehen, Störungen
nicht einer einzelnen Systemkomponente zuzuschreiben - Beispiel:
"menschliches Versagen" als Pseudoerklärung - stellt
hohe Ansprüche an das Denken und das Vorstellungsvermögen;
dies ist einer der Gründe, warum die kognitionspsychologische
Forschung eher Zweifel an der menschlichen Fähigkeit zu "systemischem"
oder ganzheitlichem Denken anmeldet.
Diese Skepsis gilt auch für den Aspekt der Wahrnehmung, definiert
als "perzeptiv-kognitive Informationsintegration": Wahrnehmung
ist ein Prozess, in dem wir äußeren Reizen, die nach
Maßgabe ihrer physikalischen Eigenschaften sowie interner
physiologischer und psychologischer Vorgänge in organismisch
relevante Information übersetzt werden, spontan Bedeutung zuweisen.
Visuelle Wahrnehmung ist nicht das Lesen fertiger Bilder auf der
Netzhaut, sondern die kognitive Bedeutungszuweisung zu internen
Reizmustern, die ihrerseits Korrelate äußerer Reize sind.
Oder: Wir sehen nicht mit den Augen, sondern weisen Reizgegebenheiten
durch Namensgebung entsprechende Bedeutung zu, durchaus im Sinne
des Kantschen Hinweises, nach dem ‚Anschauungen ohne Begriffe
blind' sind.
Diese Bedeutungszuweisung folgt Regelwerken, die als Heurismen oder
Heuristiken bezeichnet werden. Diese Prinzipien der kognitiven Ordnungsstiftung
sollen in einem kurzen Überblick zusammengefasst werden (s.
hierzu im Überblick: Kahneman, Slovic & Tversky, 1982;
Musahl, 1997, S. 50-81).
Heurismen als "Denkzeuge".- Da im Zuge der Evolution
der menschliche Selektionsvorteil vermutlich nicht darin bestand,
dass Menschen gelegentlich nach langem Nachdenken zu "richtigen"
Urteilen kommen, sondern darin, dass sie sehr schnell eine situativ
angemessene Entscheidung für subjektiv erfolgreiches Verhalten
treffen konnten, bewähren sich diese Regelwerke insbesondere
beim Zwang zu schneller Entscheidung - oder andersherum: Bei genauerem
Hinsehen sind sie häufig die Quelle von Trugschlüssen
und Irrtümern. Heuristiken helfen uns, Ereignisse zu identifizieren
(Repräsentativitäts- und Ähnlichkeitsheuristik),
vorhandenes Wissen darüber zusammenzutragen und zu aktivieren
(Verfügbarkeitsheuristik), eigene Handlungsmöglichkeiten
in der aktuellen Situation zu prüfen und sich auf sie einzustellen
(Anpassungs- und Verankerungsheuristik); dabei kommt es zu Fehlschlüssen.
Das muss man wissen, wenn man komplexe Systeme kontrollieren und
Störungen erkennen, vermeiden oder bewältigen will.
Zwar treten Heurismen häufig in Kombination miteinander auf
und sind dann schwer gegeneinander abzugrenzen; aber immer gilt
es zunächst, ein Ereignis mit einem Namen zu versehen. Zu dieser
Identifikation und Klassifikation bedienen wir uns des "Repräsentativitäts-
und Ähnlichkeitsheurismus" - genau dies ist die Schnittstelle
zum Wahrnehmungsprozess.
Bei der Identifikation eines Ereignisses orientieren wir uns an
Prototypen, wie z.B. Stereotypen, die bestimmte Ereignisklassen
repräsentieren, oder wir weisen Ereignissen aufgrund ihrer
Ähnlichkeit mit vorhandenen Elementen deren Bedeutung zu. Dieser
Heurismus entspricht den gestaltpsychologischen Prinzipien der Geschlossenheit,
der Prägnanz, der Gleichartigkeit und des "gemeinsamen
Schicksals". Der Einzelfall wird nicht jeweils erneut bewertet,
sondern - das ist zumeist auch recht ökonomisch - als Variante
bekannter Ereignisse interpretiert. Das kann allerdings auch die
Aussage "Das machen wir immer so" und "Alles schon
mal da gewesen" zur Folge haben; Verwechslungsfehler, die "Gültigkeits-Illusion"
(Verwechslung von Prädiktor und Kriterium) sowie Denk- und
Handlungsblockaden sind typische Konsequenzen unzureichender Identifikation
aufgrund übergeneralisierender Ähnlichkeitsannahmen.
Ein für den Alltag besonders bedeutsames Prinzip ist der Verfügbarkeits-Heurismus.
Er dient zur Informationsspeicherung und Bereitstellung sowie räumlich-zeitlichen
Integration und Extrapolation von Informationen. Wie wir ein Ereignis
bewerten hängt davon ab, wie viel Informationen darüber
uns im Moment gegenwärtig sind oder einfach verfügbar
gemacht werden können, weil sie anschaulich sind. Was im gestaltpsychologischen
Sinne Figur und Grund ist, ergibt sich aus dem zuerst identifizierten
Muster. Die Kehrseite des Prinzips: "Was zuerst kommt, wird
bevorzugt" lautet allerdings: "Aus den Augen, aus dem
Sinn". Und: Verfügbarkeit ist naturgemäß abhängig
von den Regeln, nach denen Informationen uns überhaupt erreichen.
Bei Untersuchungen der Einschätzung lebensbedrohlicher Risiken
- das gilt vermutlich auch für intuitive Gefährdungsabschätzungen
- werden seltene, dramatische Unfallrisiken in ihrer Häufigkeit
deutlich überschätzt, tägliche Todesursachen hingegen
unterschätzt: Wer dachte während der Tage des ICE-Unglücks
bei Eschede mit seinen 101 Todesopfern an die etwa 150 Verkehrstoten
und an die Schwerverletzten im Straßenverkehr während
der gleichen Woche (statistisch ca. 7.500). Naive Risikoschätzungen
reflektieren mehr journalistische Publikationsregeln ("Hund
beisst Mann" ist keine Meldung!) als die tatsächliche
Ereignishäufigkeit (s. hierzu besonders Combs & Slovic,
1979).
Expertenurteile
sind übrigens ähnlich fehleranfällig wie diejenigen
von Laien, kritische Informationen werden möglicherweise weder
abgefragt noch vermisst: Fehler werden nicht dort gesucht, wo sie
sein können, sondern dort, wo sie im Moment gemäß
einem subjektiven "Fehlerbaum" vermutet werden (Fischhoff,
Slovic & Lichtenstein, 1978). Checklisten, mit denen Piloten
vor dem Start die Vollständigkeit und Funktionsfähigkeit
der Aggregate prüfen, sind also nicht "Gedächtnisstützen",
sondern Vorsichtsmaßnahmen gegen unsere Denk- "Ergonomie".
Der Anpassungs- und Verankerungsheurismus dient der situationsangemessenen
Reizaufnahme und Verarbeitung; seine überragende Leistung zeigt
sich in der Urteilsrelativität unserer Wahrnehmung: Sie ist
die Voraussetzung von Konstanzleistungen wie Größen-,
Form-, Raum- und Farbkonstanz. Kehrseite dieser Heurismen ist die
Bezugssystemabhängigkeit von Urteilen (Verankerung) und, als
Anpassung an individuelle Erfahrungsbildung, die übersteigerte
Urteilssicherheit ("overconfidence" oder "It won't
happen to me") und Scheingenauigkeit ("hyperprecision").
Selbstsichere Experten zweifeln nicht an ihren Urteilen; wird das
Gegenteil belegt, dann werden die Daten als "falsch" abgewertet
(Wenninger, 1988, 161-163) oder der Experte hat es "schon vorher
gewußt" - eine als "post-hoc-Prophezeiung"
zu bezeichnende Variante dieser Heuristik. Nach der Wahl versuchen
uns immer wieder Politiker und Journalisten davon zu überzeugen,
dass sie das Ergebnis vorhergesehen hätten; dieser scheinkluge
Urteilsfehler wird auch häufig nach Unfällen, Katastrophen
oder spektakulären Verbrechen laut. Aber schon der Volksmund
weiß darauf angemessen zu antworten: ‚Wenn man vom Rathaus
kommt, ist man schlauer'.
Diese
heuristischen Prinzipien, Regeln der kognitiven Ordnungsstiftung,
dienen der schnellen Auswertung von Informationen, der Orientierung
in unserer Umwelt; sie haben sich entwicklungsgeschichtlich bewährt.
Mit ihnen machen wir uns einen Reim auf unsere Welt. Die Funktion
von Heurismen besteht dabei ausdrücklich nicht darin, uns nachdenklich
zu machen, kritisch den nächsten Schritt abzuwägen, sondern
darin, Unsicherheit zu beseitigen und schnelle, einfache Antworten
zu befördern - heuristische Prinzipien bewirken Entscheidungsfähigkeit
durch Problemverkürzung. Der Appell, systemisches Denken müsse
man nur "wollen", gleicht daher lautem Singen im dunklen
Keller: Systemisches Denken, das Verstehen komplexer Wechselwirkungen,
gehört nicht zu den besonders ausgeprägten menschlichen
Fähigkeiten! Wir tendieren aufgrund unseres "Betriebssystems"
zur vereinfachenden Ursachenzuschreibung, zur Aussage "Alles
in Ordnung", solange der Systemausfall nicht eingetreten ist,
zum Glauben an unsere Kompetenz als Autofahrer, solange die ohnehin
wahrscheinliche Unfallfreiheit gegeben ist. Was wir als "menschliches
Versagen" denunzieren, ist also keineswegs Versagen, sondern
natürliches Funktionieren aufgrund unserer kognitiven Ergonomie.
Die Befunde experimenteller Lernforschung lassen zudem vermuten,
dass ein subjektives Ausbleiben unerwünschter Konsequenzen,
der vermeintlich störungsfreie Ablauf trotz regelwidrigen Systemzustands,
die künftige Regelmissachtung fördert. Prinzipien des
Denkens und des Lernens begünstigen demnach Bedingungen für
Katastrophen und Unglücke, die dann scheinbar völlig unvermutet
auftreten; diesem Aspekt gilt der folgende Abschnitt.
Lernen als zentrale menschliche Fähigkeit - und als "Fallstrick"
- Wenn eine Person sich unangemessen oder erfolglos verhält,
in einer späteren, ähnlichen Situation jedoch erfolgreich
und angemessen, dann erklären wir dies mit ihrer Fähigkeit
zum "Lernen"; sie orientiert sich an ihrer eigenen oder
einer von anderen übernommenen Erfahrung. Diese individuelle
Anpassungsleistung von Organismen war entwicklungsgeschichtlich
umso bedeutsamer, je weniger das Verhalten - wie beim Menschen -
(a) durch eine kurze Lebensdauer in einem engen Biotop eingeschränkt
ist und (b) durch vorgegebenes Instinktverhalten festgelegt ist;
Organismen mit geringer Lebensdauer in einem eng umgrenzten und
relativ konstanten Biotop benötigen keine weit entwickelte
Anpassungsfähigkeit.
Man bezeichnet daher Veränderungen in der Wahrscheinlichkeit,
mit der Verhaltensweisen in bestimmten Reizsituationen auftreten,
als Lernen, sofern diese nicht durch Verletzung eines Organismus
oder spontan im Zuge der Reifung zustande kommen, sondern auf frühere
Begegnungen mit dieser oder einer ähnlichen Reizsituation zurückgehen"
(Hofstätter, 1957, S. 195). Lernen ist ein explikatives Konstrukt,
mit dessen Hilfe wir Veränderungen des Verhaltens post hoc
erklären.
Drei Formen des Lernens sind zu unterscheiden:
- Beim "Assoziations-Lernen" wird ein ursprünglich
neutraler Reiz mit einem anderen Reiz verknüpft ("assoziiert"),
der eine bedeutsame Reaktion auslöst. Es handelt sich also
um einen Prozess der "Reiz-Substitution". Die "klassische
Konditionierung" (Pawlow, 1916, 1923), bei der neutrale Reize
mit (biologisch) bedeutsamen Reiz-Reaktions-Beziehungen (Reflexen)
verknüpft werden, ist ein typisches Beispiel für diese
Lernform.
- Das "Erfolgs-Lernen" beruht auf dem Effektgesetz (Thorndike,
1898): Verhaltensweisen werden in ihrer künftigen Auftretenshäufigkeit
durch ihren bisherigen Erfolg bestimmt. Der Lernende interpretiert
den einer Reaktion folgenden Reiz als dessen Konsequenz und bewertet
ihn nach seinem subjektiven (!) Erfolg. Verhalten und Folge bilden
eine "Kontingenz" und die Reaktionswahrscheinlichkeit
verändert sich. Diese Lernform ist zentral mit der Theorie
der operanten Konditionierung von Skinner (1953, 1978) verbunden.
- "Modell-Lernen" (oder "Imitations-Lernen")
führt zum Erwerb neuer Verhaltensmuster aufgrund der Beobachtung
anderer: Verhaltensweisen eines "Modells" oder Vorbilds
werden übernommen (Bandura, 1976).
Diese drei unterschiedlichen Lernformen sind keine konkurrierenden
Theorien, sondern sie erklären jeweils unterschiedliche Prozesse:
Assoziationslernen erklärt die durch Erfahrungsbildung erfolgende
Verknüpfung bisher neutraler mit bedeutsamen Reizen, die operante
Konditionierung erklärt die Veränderung der Häufigkeit
von Reaktionen mit deren subjektivem Erfolg und das Modell-Lernen
führt zur Übernahme neuer komplexer Verhaltensmuster durch
die Imitation erfolgreicher Verhaltensmodelle und sog. Vorbilder.
Für unseren Zusammenhang - das Verständnis psychologischer
Hemmnisse vorausschauenden Handelns - ist das Erfolgslernen von
besonderer Bedeutung; seine Paradigmen nützen dem Verständnis
dafür, dass sich Menschen mit dem bei der Instandhaltung geforderten
vorausschauenden Handeln so schwer tun.
"Negative Verstärkung" oder: Wenn Sanktionen ausbleiben.
- Ausgangspunkt des Erfolgs-Lernens ist die subjektive Bewertung
des auf ein willkürlich oder zufällig ausgeführtes
Verhalten folgenden Ereignisses als dessen Konsequenz; diese Folge
von Verhalten und Konsequenz bildet eine "Kontingenz".
Diese subjektive Ereignis-Folge-Erwartung bewirkt eine Verstärkung
oder eine Abschwächung der jeweiligen Verhaltenswahrscheinlichkeit.
Verhaltensweisen werden seltener, wenn ihre Folge subjektiv unerfreulich
ist: Auf eine Handlung folgt ein als aversiv bewertetes Ereignis
(Abschwächung, "Bestrafung") oder ein erwarteter
appetitiver Reiz bleibt aus (Löschung, "Extinktion").
Also: Strafe und der Entzug von Vergünstigung wirken in die
gleiche Richtung.
Verhaltensweisen werden hingegen häufiger, wenn ihre Folge
subjektiv erfreulich ist: Der Reaktion folgt ein appetitiver Reiz
(positive Verstärkung, "Belohnung") oder - und das
ist in unserem Zusammenhang besonders wichtig (s. hierzu Musahl,
1999) - die ohnehin unerwünschte aversive Konsequenz tritt
nicht ein (negative Verstärkung, Vermeidung oder Ausbleiben
einer Sanktion); dabei scheint es für den Lernerfolg gleichgültig,
ob der aversive Reiz einfach nur ausbleibt oder durch eigenes Tun
vermieden wird.
Die
Wirkung der Kontingenzen ist von ihrer Stärke, Häufigkeit
und zeitlichen Verteilung abhängig. Je variabler eine bestimmte
Konsequenz eintritt, desto nachhaltiger ist der Lerneffekt; aperiodische
Verstärkungsprogramme sind nur sehr schwer zu löschen.
Und das heisst für die negative Verstärkung: Verharmloste
Regelverstöße, unerkannte Beinahe-Unfälle, übersehene
Mängel, latente Krankheitsursachen oder Umweltschädigungen
behalten aufgrund aperiodischer, seltener oder verzögert auftretender
Kontrollen, Unfälle oder Schäden ihren Verstärkungs-Charakter;
denn der unmittelbare Misserfolg bleibt aus, der angekündigte
oder erwartete Schaden tritt nicht ein. Negative Verstärkung
- man tut das Verbotene oder unterlässt das Gebotene, aber
die erwartete Sanktion bleibt aus - ist daher für unseren Zusammenhang
von überragender Bedeutung.
Der subjektive Gewinn bei der "negativen" Verstärkung
besteht also nicht darin, dass der Handelnde einen Vorteil bekommt
- dies wird häufig fälschlich mit Verweis auf die "Bequemlichkeit"
oder Schnelligkeit sicherheitswidrigen Verhaltens behauptet - sondern
dass der erwartete Nachteil nicht eintritt; genau dies bezeichnet
der Begriff "negativ"! Wenn der Handelnde darüber
hinaus tatsächlich etwas erhält - das bezeichnet der Begriff
"positiv" - dann folgt der negativen zusätzlich eine
positive Verstärkung. Beide Prozesse sind theoretisch und experimentell
deutlich voneinander zu unterscheiden. - Diese doppelte Verstärkung,
bei der einer negativen noch eine positive Verstärkung folgt,
ist in sozialen Systemen immer dann bedeutsam, wenn die Bewältigung
von Gefahr oder die Nichteinhaltung von Regeln den sozialen Status
mitbestimmen - das "l'état c'est moi!" des Louis
XIV. oder die römische Sentenz "Quod licet Iovi, non licet
bovi" ("Was Jupiter darf, ist dem Ochsen noch lange nicht
erlaubt") beschreiben genau diese Tatsache: Dem Regelverstoß
folgt (a) keine Sanktion und (b) der Handelnde gewinnt an sozialem
Ansehen - ein typischer Vorgang im Sozialisationsprozess vom Jugendlichen
zum Erwachsenen.
Der Effekt der negativen Verstärkung subjektiv konsequenzenloser
Regelverstöße konnte wiederholt nachgewiesen werden:
In einem Simulationsexperiment sollte zur Vermeidung von Störungen
eine Sicherheitsregel beachtet werden; Sanktionsstärke und
-häufigkeit für den Fall des Regelverstoßes wurden
in je drei Stufen systematisch variiert. Negative Verstärkung
erwies sich als sehr wirksam: Die Regelbefolgung nimmt mit der Häufigkeit
negativer Verstärkungen ab. Die Wahrscheinlichkeit, gegen die
Regel zu verstoßen, wird umso größer, je häufiger
dies bisher straflos möglich war. Ab einer relativen Häufigkeit
von etwa 80% "erfolgreicher" Regelverstöße
wird die Regel überhaupt nicht mehr eingehalten; sie ist subjektiv
"ungültig", der Regelverstoß ist die neue Norm
(Musahl & Müller-Gethmann, 1994, S. 162-165). Ein kritisches
Extensionsexperiment replizierte den Befund nachdrücklich (Müller-Gethmann
& Musahl, 1996).
Die
Ergebnisse beider Experimente führten zu einer weiteren Hypothese:
Die subjektiv erfolgreiche Vermeidung oder Bewältigung von
Gefahr, Bedrohung, Verletzung, Schmerz hat vermutlich aus biologischen
Gründen einen besonderen Rang. Sie war für das Überleben
der Art Mensch wichtiger als der Zugang zu Nahrung hic et nunc.
Daher ist zu erwarten, dass der Lerneffekt bei negativer Verstärkung
(Vermeidung von Gefahr) größer ist als bei positiver
Verstärkung (Gewinn einer Belohnung) - der resultierende Lerngradient
müsste steiler sein. Dies wurde in dem folgenden Experiment
geprüft, bei dem es sich um eine lernpsychologisch erweiterte
Variante einer klassischen gedächtnispsychologischen Arbeit
von Miller, Bruner & Postman (1954) handelt (Horstmann, 1998):
Abbildung
1: Mittlerer Prozentsatz richtig reproduzierter Buchstabensequenzen
in den 5 Lerndurchgängen in Abhängigkeit von ihrem Approximationsgrad
und den beiden Verstärkungsbedingungen: Neben den Haupteffekten
der Lerndurchgänge und des Approximationsgrads resultiert eine
signifikante Wechselwirkung zwischen den Lerndurchgängen und
der Verstärkungsart; der Lernerfolg bei negativer Verstärkung
(fett) übertrifft zunehmend denjenigen bei positiver Verstärkung.
Methode:
Auf einem Rechnermonitor wurden kurzzeitig (100 msek) insgesamt
75 Buchstabenfolgen variabler Länge (Sequenzlängen von
6, 8 und 10 Buchstaben) und unterschiedlicher Ähnlichkeit mit
der Muttersprache (sog. Approximationsgrad) dargeboten. Die jeweilige
Sequenz sollte unmittelbar anschließend mit Hilfe der Rechnertastatur
reproduziert werden. 15 Buchstabenfolgen waren in 5 Lerndurchgänge
zu bearbeiten. Ausgewertet wurde (a) die Anzahl reproduzierter Buchstaben
und (b) deren Position innerhalb der Sequenz.
Versuchsteilnehmer waren 80 Psychologie-Studenten, die in ihrem
Grundstudium sog. Versuchspersonenstunden ableisten mussten, um
an einem experimentellen Pflichtpraktikum teilnehmen zu können.
Sie wurden zur Untersuchung der Wirkung unterschiedlicher Verstärkungen
auf den Lernverlauf nach dem Zufall zwei Bedingungen zugewiesen:
Wurde jeweils mehr als 50% der dargebotenen Buchstabenfolge reproduziert,
dann (a) erhielten sie einen definierten Zeitgewinn ("positive
Verstärkung") oder (b) vermieden sie einen definierten
Zeitabzug von einem Guthaben von 3 Versuchspersonenstunden ("negative
Verstärkung"). - Damit lag dem Experiment ein 4-faktorieller
Mischversuchsplan (RRWW 2x2x3x5) mit 2 Zufallsfaktoren ("positive"
versus "negative Verstärkung"; "niedriger [2]"
versus "hoher [8] Approximationsgrad") und 2 Faktoren
mit wiederholten Messungen (Sequenzlängen mit 6, 8 und 10 Buchstaben;
Lerndurchgänge 1 bis 5) zu Grunde.
Den Hauptbefund zeigt Abbildung 1; er unterstützt die Hypothese
der stärkeren Lernwirksamkeit negativer Verstärkungen:
Der mittlere Prozentsatz richtig reproduzierter Buchstabensequenzen
in den 5 Lerndurchgängen nimmt in Abhängigkeit von den
beiden Verstärkungsbedingungen und dem Approximationsgrad zu.
Neben den varianzanalytisch signifikanten Haupteffekten der Lerndurchgänge
(F4; 5940 = 89,9; p=.00) - es wird also tatsächlich gelernt
- und des Approximationsgrads (F1; 76 = 4,5; p=.037) - der Lernerfolg
ist bei dem höheren Approximationsgrad erwartungsgemäß
größer als bei niedrigem - resultiert eine signifikante
Wechselwirkung zwischen den Lerndurchgängen und der Verstärkungsart
(F4; 5940 = 6,0; p=.00): Der Lernerfolg bei negativer Verstärkung
übertrifft denjenigen bei positiver Verstärkung mit den
Lerndurchgängen zunehmend. Dies differenziert den generellen
Haupteffekt der Verstärkungsbedingung über die beiden
Approximationsgrade hinweg (F1; 5940 = 20,1; p=.00).
Abbildung
2: Erfolgreiche Lernprozesse erhöhen nicht nur das mittlere
Leistungsniveau, sie verringern - homogene Lerngruppen vorausgesetzt
- auch die Streuung der Einzelleistungen. Auch dabei verschwindet
offenbar die anfängliche Überlegenheit der positiven
Verstärkung (dünner Datentrend); die mittlere Höhe
der Standardabweichung nimmt bei negativer Verstärkung
(fett) über die Lerndurchgänge kontinuierlich ab und
ist schließlich geringer als die Datenstreuung bei positiver
Verstärkung.
Kennzeichnend
für erfolgreiche Lernprozesse ist nicht nur die kontinuierliche
Zunahme des mittleren Leistungsniveaus, sie verringern - homogene
Lerngruppen vorausgesetzt - auch die Streuung der Einzelleistungen,
weil insgesamt weniger Fehler gemacht werden und sich der Abstand
zwischen den besten und den schlechten Lernern verkleinert.
Eine
Analyse der Streuungsmaße unter den beiden Verstärkungsbedingungen
bestätigte deren unterschiedliche Wirkung (s. Abb. 2): Die
anfänglich geringeren Streuungsunterschiede bei positiver Verstärkung
(geringere Standardabweichung) verschwinden nach dem dritten Lerndurchgang,
die mittlere Streuung nimmt bei negativer Verstärkung über
die Lerndurchgänge kontinuierlich ab und ist schließlich
geringer als diejenige bei positiver Verstärkung.
Unbeschadet der Notwendigkeit einer kritischen Replikation dieses
Experiments stützen seine bei den vier unabhängigen Stichproben
konsistenten Befunde klar die Hypothese der größeren
Lernwirksamkeit der negativen gegenüber der zumeist empfohlenen
positiven Verstärkung. Was pädagogisch und möglicherweise
ideologisch zurückgewiesen wird - der Hinweis auf Sanktionen,
vielleicht auch die Drohung damit - scheint lernpsychologisch, vermutlich
aus evolutionsbiologischen Gründen vorteilhaft. Für den
vorliegenden Sachverhalt der Instandhaltung ist der Befund zugleich
fatal - das "Glück-gehabt!" nach ausbleibendem Schaden
begünstigt künftige Vernachlässigung der Sorgfalt
- und sicherheitspsychologisch wichtig: Wir verstehen das Entstehen
von Sorglosigkeit bei der Instandhaltung besser und können,
da es sich um einen Lernprozess handelt, in diesen gezielt eingreifen.
Hierzu bedarf es der Aufdeckung der lernpsychologisch relevanten
Agenten - das sind die konsequenzenlos auftretenden Fehler.
Fehlerfreundlichkeit als Chance - Moderne, anspruchsvolle Mensch-Maschine-Systeme
gestatten üblicherweise in einem bestimmten Umfang fehlerhafte
Handlungen (sog. Fehlhandlungen, also falsche Handlungen) und Handlungsfehler
(falsche Einzeltätigkeit innerhalb einer im übrigen zutreffend
gewählten Handlung) sowie den Ausfall oder die Fehlfunktion
technischer Komponenten aufgrund ihrer Fehlertoleranz: Technische
oder organisationale Systemkomponenten puffern Sollwertabweichungen
jenseits der Toleranzgrenzen ab oder korrigieren sie mit Hilfe redundanter
Komponenten. Das ABS-System gestattet einen Bremsvorgang bei nasser
Straße, ohne dass es zum Ausbrechen des Fahrzeugs kommt, auch
dann noch, wenn der Fahrer besser hätte sehr viel langsamer
fahren sollen. Und das Bremssystem selbst bleibt innerhalb bestimmter
Grenzen funktionsfähig, auch wenn eine Bremsleitung defekt
ist, da es sich um ein Zweikreisbremssystem handelt.
Allerdings: Wenn diese Systeme Fehler tolerieren, indem sie deren
Wirkung kompensieren, ohne dass diese Tatsache dem Operator zurückgemeldet
wird, dann wird er sich künftig nicht anders verhalten. Es
gibt auch keinen Grund, an der perfekten Funktion des Systems zu
zweifeln. Fehlertolerante Systeme bergen daher die Gefahr der Begünstigung
der "Kontroll-Illusion" aufgrund der subjektiven Fehlerfreiheit
des Systems in sich. Dieser unzutreffende Glaube, man habe das System
unter Kontrolle, war und ist eine wichtige psychologische Ursache
zahlreicher Störungen, Unfälle und Katastrophen. Dies
ist also nicht "menschliches Versagen", sondern die technische
und organisationale Begünstigung eines irreführenden Lernprozesses,
in dem der Mensch als Lernender - leider - sehr gut funktioniert.
Fehlerfreundlichkeit ist ein wichtiger Schritt zur Aufdeckung von
Fehlern und damit zur Vermeidung dieses fatalen Lernvorgangs. Arbeitssysteme
und technische Systeme bezeichnet man dann als "fehlerfreundlich",
wenn sie das Aufdecken von Fehlern fördern, sie "freundlich
begrüßen", weil aus der Entstehungsgeschichte des
Fehlers auf den zu Grunde liegenden technischen Vorgang oder Denkprozess
geschlossen werden kann. Bereits Ernst Mach (1905) wies darauf hin:
"Wissen und Irrtum fließen aus derselben Quelle, nur
der Erfolg unterscheidet das eine vom anderen." Es gilt also,
den subjektiven Begründungszusammenhang von fehlerhaften Handlungen
und Zuständen aufzudecken, um auf diese Weise "aus Fehlern
zu lernen". Ausgehend von der modernen Sicht des Fehlers, nach
der es sich dabei zum Zeitpunkt des Handelns um einen subjektiv
zutreffenden Akt handelt (Wehner, 1994), wird dessen subjektive
Logik erkannt und kann durch den Handelnden oder das System korrigiert
werden, so dass er künftig nicht mehr auftritt. Fehlerfreundlichkeit,
das sei eingeräumt, ist allerdings eine ziemliche Herausforderung
in einer Gesellschaft, in der frühzeitig gelernt wird, dass
Fehlervertuschung und Mogeln sich gelegentlich lohnen.
Die Überwindung dieser gelernten Haltungen und das Konzept
der Fehlerfreundlichkeit fordert Arbeitsroutinen, die sich im Bereich
des Arbeitsschutzes mit der Aufdeckung von insbesondere bisher unerkannten
Beinahe-Unfällen außerordentlich bewährt haben.
Auch die Verfolgung hoher Qualitätsstandards fordert im Grunde
nichts anderes, als den Prozess kontinuierlicher Verbesserung mittels
beständiger kritischer Würdigung der eigenen Arbeit, dem
Erkennen und Vermeiden von Fehlern und dem Bemühen um innovative
Lösungen voranzutreiben.
Wartung
und Instandhaltung verlangen Formen des Denkens und Handelns, die
natürlichen Verhaltenstendenzen widersprechen. Notwendig ist
daher (1) zunächst die respektvolle Kenntnisnahme unserer psychologischen
Konstruktionsprinzipien, (2) das explizite Bemühen um "Fehlerfreundlichkeit"
als Voraussetzung zur vorausplanenden Störungsvermeidung und
(3) die systematische Entwicklung von Handlungsroutinen, welche
die psychologischen Prinzipien nicht beklagen und denunzieren -
im Sinne des Etiketts "menschliches Versagen" oder der
"human error probability" - sondern sie konstruktiv nutzen,
die Handelnden im Kantschen Sinne über Denkfehler und Lernprozesse
"aufklären" und sie befähigen, Trugschlüsse
und Fehlbeurteilungen zu vermeiden sowie dadurch Störungsmöglichkeiten
und Fehlerquellen frühzeitig zu erkennen und vorausschauend
zu bewältigen.
Literatur
Bandura, A. (Hrsg.) (1976). Lernen am Modell. Stuttgart:
Klett.
Bruchhausen, A. (1996). Instandhaltung. In G. Wenninger & C.
Graf Hoyos (Hrsg.), Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutz:
Handwörterbuch verhaltenswissenschaftlicher Grundbegriffe (S.
288-295). Heidelberg: Asanger.
Combs, B. & Slovic, P. (1979). Causes of death: Biased newspaper
coverage and biased judgments. Journalism Quarterly, 56,
837-843, 849.
Fischhoff, B., Slovic, P. & Lichtenstein, S. (1978). Fault trees:
Sensitivity of estimated failure probabilities to problem presentation.
Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance,
4, 330-344.
Hofstätter, P.R. (1957). Psychologie. Frankfurt am Main:
Fischer.
Horstmann, M. (1998). Experimentelle Untersuchung zu "Lohn"
und "Strafe" - Lerngradienten nach positiver und nach
negativer Verstärkung. Duisburg: Unveröff. schriftliche
Hausarbeit im Rahmen der 1. Staatsprüfung für das Lehramt
für die Sekundarstufe I/II.
Kahneman,D., Slovic, P. & Tversky, A. (1982). Judgment under
uncertainty: Heuristics and biases. Cambridge: Cambridge University
Press.
Mach, E. (1905). Erkenntnis und Irrtum. Barth: Leipzig.
Miller, G.A. (1956). The magical number seven, plus or minus two:
Some limits on our capacity for processing information. Psychological
Review, 63, 81-97.
Miller, G.A., Bruner, J.D. & Postman, L. (1954). Familiarity
of letter sequences and tachistoscopic identification. Journal
of General Psychology, 50, 129-139.
Müller-Gethmann, H. & Musahl, H.-P. (1996). Lernparadigmen
oder Sicherheitsmotive? In B. Ludborzs, H. Nold & B. Rüttinger
(Hrsg.), Psychologie der Arbeitssicherheit. 8. Workshop 1995
(757-771). Heidelberg: Asanger.
Musahl, H.-P. (1997). Gefahrenkognition: Theoretische Annäherungen,
empirische Befunde und Anwendungsbezüge zur subjektiven Gefahrenkenntnis.
Heidelberg: Asanger.
Musahl, H.-P. (1999). Lernen. In C. Graf Hoyos & D. Frey (Hrsg.),
Arbeits- und Organisationspsychologie: Ein Lehrbuch (328-343).
Weinheim: Psychologie Verlags Union.
Musahl, H.-P. & Müller-Gethmann, H. (1994). Beinahe-Unfälle:
Ein für die Theoriebildung und für die sicherheitspsychologische
Anwendung "notwendiges" Konstrukt. In F. Burkardt &
C. Winklmeier (Hrsg.), Psychologie der Arbeitssicherheit. 7.
Workshop 1993 (431-446). Heidelberg: Asanger.
Pawlow, I.P. (1916). Der Zielreflex. Sämtliche Werke Bd.3
(222-227). Berlin: Akademie Verlag 1953.
Pawlow, I.P. (1923). Zwanzigjährige Erfahrungen mit dem
objektiven Studium der höheren Nerventätigkeit (des Verhaltens)
der Tiere. Sämtliche Werke Bd.3 (1-136). Berlin: Akademie
Verlag 1953.
Skinner, B.F. (1953). Science and Human Behavior. New York:
Macmillan.
Skinner, B.F. (1978). Was ist Behaviorismus? Reinbek bei
Hamburg: Rowohlt.
Thorndike, E.L. (1898). Animal intelligence: An experimental study
of the associative processes in animals. Psychological Review
Monograph 2, 1-109.
Wehner, T. (1994). Arbeitssicherheit und Fehlerfreundlichkeit -
ein Gegensatz? Konzeption und empirische Befunde zur psychologischen
Fehlerforschung. In N.
Beckenbach & W. van Treek (Hrsg.), Umbrüche gesellschaftlicher
Arbeit. Soziale Welt. Sonderband 9, 409-428.
Wenninger, G. (1988). Arbeitsschutz. In D. Frey, C. Graf Hoyos &
D. Stahlberg (Hrsg.), Angewandte Psychologie: Ein Lehrbuch (147-168).
München: Psychologie Verlags Union.
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