Vorstellung eines Vektorraum-basierten Suchverfahrens zum Skill-Management

Abstract: Heutzutage bieten Arbeitsumgebungen den Arbeitnehmern keinen kontinuierlichen Strom wiederkehrender Aufgaben wie am Fließ-band. Stattdessen arbeiten hoch qualifizierte Mitarbeiter mit unterschied-lichen Kompetenzen in dynamischen Teams, um sich nicht wiederholende Projekte zu vollenden. Infolge dessen stehen diesen Organisationen vor dem Problem, dass sie regelmäßig Teams auf der Grundlage der Fähigkei-ten, Erfahrungen, Motivation und persönlichen Präferenzen der Mitglieder zusammenstellen müssen. Die vorliegende Arbeit umfasst den Entwurf und die prototypische Implementierung eines Suchverfahrens, um poten-zielle Teammitglieder anhand ihrer Fähigkeiten und Erfahrungen schnell zu identifizieren. Das Verfahren ermöglicht es, Mitarbeiter aufgrund ihrer Fähigkeiten und Erfahrungen unter Verwendung eines Ansatzes zur In-tegration Ranking-basierter Informationen mit einem Retrieval-System zu identifizieren. Der Ansatz beruht auf dem Vektorraummodell des Fachgebiets Information-Retrieval. Ziel ist es, den am besten geeigneten Mitarbeiter für die Suchanfrage des Benutzers zu finden.

Schlüsselwörter: Skill Management · Information Retrieval

1 Einleitung

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Führende Unternehmen suchen nach Möglichkeiten, die Entwicklung der Fä-higkeiten ihrer Mitarbeiter mit strategischen Zielen zu verknüpfen. Der größte Kostenfaktor des Lernens ist die Zeit, in der die Menschen nicht an ihrem Arbeits-platz arbeiten. Die Lösung besteht darin, den Zeitaufwand für die Ausbildung der Mitarbeiter zu minimieren und gezielt auf die von ihnen benötigten Fähigkeiten zu konzentrieren. Es ist daher erforderlich, die Qualifikationslücken des Personals im Hinblick auf die spezifischen Geschäftsziele und -strategien des Unternehmens zu ermitteln. Das Skill-Management wird als ein Schlüsselprozess anerkannt, um sicherzustellen, dass die Ausbildungspläne der Mitarbeitenden und der Organisa-tion mit den Geschäftszielen verknüpft sind.

Auch im Hinblick auf Projektmanagement spielt Skill-Management eine ent-scheidende Rolle. Es hilft bei der Realisierung eines systematischen Wegs, der den Wissensaustausch zwischen Wissensträgern und Personen, die bestimmte Kenntnisse suchen, erleichtert. So können Unternehmen oder auch speziell Pro-jektmanager einen klaren Überblick über ihre Mitarbeiter bekommen, um dem zunehmenden Bedeutungsgewinn von Spezial- und Detailwissen gerecht werden zu können und sich zukünftig einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen Unternehmen herauszuarbeiten.

2 Motivation

Moderne Unternehmen werden vorwiegend über Projekte geführt. Projektori-entierte Organisationen stehen aber häufig vor dem Problem, dass Mitarbeiter der Teams regelmäßig neu zusammengestellt werden müssen, basierend auf den Fähigkeiten, Erfahrungen und Vorlieben der Mitarbeiter. In Organisationen und Unternehmen gibt es selten eine angemessene und korrekte Informationsquelle über diese Daten, die es ermöglicht, die richtige Person mit einer spezifischen Fähigkeit für eine konkrete Aufgabe zu finden. Hierbei sind zwei Grundsätze von Bedeutung, das projektgetriebene Geschäft und die Matrixorganisation:

Projektgetriebenes Geschäft: Unternehmen stehen vor gravierenden Heraus-forderungen. Dazu zählen die digitale Transformation, zunehmende Komplexität und disruptive Veränderungen. Nur flexible Organisationen können unter diesen neuen Rahmenbedingungen dauerhaft erfolgreich sein. Das bedeutet, es gibt keine kontinuierlichen und sich wiederholenden Arbeiten, sondern eine Vielzahl verschiedener Projekte für wechselnde Kunden, die jeweils mit unterschiedlichen Herausforderungen und Fragen verbunden sind. Aus technischer Sicht ist das für jedes einzelne Projekt erforderliche Know-how äußerst vielfältig, da für jedes Vorhaben einen eigener, dedizierter Stack von Technologien verwendet wird. Die Fähigkeiten der Entwickler basieren auf der Kombination von Projekten, an denen sie gearbeitet haben, und ihrem allgemeinen Interessengebiet. Dies führt dazu, dass Manager ihre Teams durch einen Abgleich der Fähigkeitsprofile der verfügbaren Mitarbeiter mit den spezifischen Anforderungen eines Projekts zusammenstellen müssen.

Matrixorganisation: Das Personal einer projektorientierten Organisation ist meist in zwei verschiedene Kategorien unterteilt. So kann es in einem IT-Unternehmen zum einen funktionale Teams von Mitarbeitern mit gleicher Speziali-sierung geben, z. B. Java-Entwicklung, APEX1-Entwicklung, Business Intelligence oder IT-Architektur und zum anderen Projektteams von Menschen aus verschie-denen funktionalen Teams, die gemeinsam an einem Projekt arbeiten. Dieses strukturelle Modell wird als Matrixorganisation bezeichnet [BER16, S. 75].

Die organisatorische Leitung der funktionalen Teams wird als Bereichs- oder Fachbereichsleitung bezeichnet. Die Leitung für Projektteams wird als Team-leitung bezeichnet (s. Abb. 1). Bei der Matrixorganisation werden die nach Funktionen gegliederten vertikalen Linien von projektorientierten horizontalen Linien überlagert. Dadurch entstehen Schnittstellen, die von einem Mitarbeiter oder von Teams besetzt werden können. Hoch qualifiziertes Personal ist die Voraussetzung für diese Form der Organisation. Es besteht zudem ein erheblicher Koordinationsaufwand aufgrund der Vielzahl an Schnittstellen, wodurch auch das Konfliktpotenzial steigen kann.

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Abb. 1: Abbildung der Matrixorganisation (Quelle: [BER16])

2.1 Ziel der Arbeit

Die MT AG, ein IT-Beratungsunternehmen, das im praktischen Kontext mit den oben genannten Problemen konfrontiert ist, beschloss, eine Anwendung für das Skill-Management zu entwickeln, um die besagten Probleme zu lösen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Suchverfahren für die Skill-Management-Analyse zu entwerfen, teilweise umzusetzen und zu evaluieren. Es wird hierbei ein Ranking-Mechanismus verwendet, der misst, wie gut jemand in den gesuchten Fähigkeiten ist. Die erstellten Methoden und Implementierungen werden sowohl technisch als auch konzeptionell bewertet.

3 Verwandte Arbeiten

In einem projektorientierten Unternehmen ist es erforderlich, Mitarbeiter mit bestimmten Fähigkeiten und Erfahrungen innerhalb des verfügbaren Personal-pools zu identifizieren und in das Projekt einzubinden. Doch das implizite Wissen befindet sich in den Köpfen der Mitarbeiter und ist daher für Unternehmen nur schwer zu überblicken. Gerade diese impliziten Kenntnisse sind jedoch von großer Bedeutung, vor allem bei Problemstellungen, die eines Wissens- bzw. Erfahrungsaustauschs zwischen den Mitarbeitern bedürfen. Auch im Rahmen des Projektmanagements spielt das Wissen der Mitarbeiter für eine erfolgreiche Bearbeitung bzw. Lösung der Projektaufgabe eine tragende Rolle. Die Einführung des Skill-Managements kann Unternehmen dabei unterstützen, Soft Skills und Hard Skills ihrer Mitarbeiter zu ermitteln, um diese dann gezielt für Projekte oder Aufgaben bzw. Problemstellungen einsetzen zu können.

Darvish et al. betonen die Bedeutung des Skill-Management in verschiedenen For-men von Institutionen und vergleichen verschiedene Skill-Management-Strategien. Darüber hinaus zeigen die Autoren, wie Unternehmen Werkzeuge und Denkweisen anwenden, um die positiven Effekte des Skill-Managements in ihren Organisa-tionen zu nutzen [DAQ13]. Die konkreten Software-Tools werden aber nicht diskutiert. Eine Marktsichtung der Software-Tools von Lehner hingegen vergleicht mehrere handelsübliche Softwaresysteme für das Skill-Management und liefert Informationen, die in Kapitel 4.4 angepasst werden [LEH04].

Beck et al. skizzieren in eine Fallstudie, die sich mit der Einführung eines Skill-Management-Systems bei der Putzmeister GmbH beschäftigt und zeigen entscheidende Erfolgsfaktoren einer solchen Software auf. Dazu zählen z. B. recht-liche Aspekte, die Zusammenarbeit mit dem Betriebsrat, Hindernisse, die bei der Instandhaltung oder in einer anderen Phase des Lebenszyklus des Systems auftreten, Anforderungen an die Benutzerfreundlichkeit sowie Möglichkeiten zur Motivation der Mitarbeiter, um eine ausreichende Datenmenge zur Verfügung zu stellen [BEC03, S.15-17].

Spoonamore et al. entwerfen einen Algorithmus, der sich mit der Anpassung des Personals an offene Stellen in der United States Navy befasst [SSH07]. Er beschäf-tigt sich mit der Problematik, wie gut ein Mitarbeiter in ein bestimmtes Kompe-tenzspektrum passt. Darüber hinaus beschreiben die Autoren nicht-technische Anforderungen, die ein Algorithmus, der die persönlichen Fähigkeiten einordnet, erfüllen muss, um von der Zielgruppe, die ihn bewertet, akzeptiert zu werden. Die vorliegende Arbeit umfasst die Konzeption eines Suchverfahrens, um eine ähnliche Problematik zu lösen, basiert jedoch auf der Theorie des Fachgebiets des Information-Retrievals.

4 Analyse

Dieses Kapitel dient dazu, Nutzungsszenarien sowie Anforderungen zur Um-setzung der Skill-Management-Anwendung darzulegen. Darüber hinaus werden verschiedene kommerzielle Produkte zum Skill-Management untersucht.

4.1 Nutzungsszenarien

Es werden zwei Anwendungsszenarien präsentiert, die für den Einsatz von Skill-Management-Anwendung in Unternehmen von Nutzen sein könnten.

Fachexperten suchen: Die Möglichkeit zu haben, um Hilfe zu bitten, ist ein wesentlicher Bestandteil der Arbeitskultur in wissensgetriebenen Unternehmen. Die Zusammenarbeit und der Austausch von Ideen sind elementare Bestand-teile der Unternehmensleitlinien der MT AG. Die geplante Anwendung soll als zentrales Repository für Wissen und Kontakte dienen, das es Benutzern er-möglicht, jemanden zu finden, der helfen, Fragen beantworten und zur Lösung domänenspezifischer Probleme beitragen kann.

Teammitglieder finden: Projektleiter stehen regelmäßig vor der Aufgabe, Teile ihrer Teams neu zusammenzustellen, neue Teams für kommende Projekte zu bilden und Teams aufzulösen, deren Projekte beendet wurden. Sie finden oft nicht die am besten geeigneten Teammitglieder, um offene Stellen zu besetzen, weil sie das verfügbare Personal noch nicht kennen. Die geplante Anwendung gibt Ihnen die Möglichkeit, die gesamte Belegschaft des Unternehmens hinsichtlich ihrer Fähigkeiten zu durchsuchen. So kann die zu den Anforderungen einer offenen Stelle am besten passende Person gefunden werden, wodurch die Zusammenstellung von Teams erleichtert wird.

4.2 Datenerhebung

Wie in Kapitel 4.1 dargestellt, soll die Anwendung Unterstützung für zwei Ziel-gruppen bieten: Mitarbeiter, die Hilfe bei einem bestimmten Problem suchen und Projektleiter, die ihre Teams besetzen möchten. Die Anwendung gibt Mit-arbeitern die Möglichkeit, Informationen über ihr persönliches Wissen und ihre Fähigkeiten bekannt zu geben. Allerdings erweitern die Beschäftigten ständig ihr Wissen, verlagern ihre Interessengebiete in Richtung neuer Technologien und Werkzeuge oder sie ändern ihren beruflichen Schwerpunkt. Deshalb wird die einmalige Datenerfassung über Ihre Fähigkeiten dazu führen, dass das System mit veralteten Informationen gefüllt wird.

Die Qualität der Suchergebnisse hängt also stark von den zugrunde liegenden Mitarbeiterdaten ab. Deshalb ist deren Aktualität entscheidend.

Feedback-Sitzungen: Jeder Mitarbeiter hat ein jährliches Treffen mit seinem Vorgesetzten zum Austausch von Feedback, um persönliche Ziele zu definieren und mögliche Gehaltsänderungen auszuhandeln. Ein Thema der Sitzung ist, was er gelernt oder wie er sein Wissen erweitert hat und was seine neu entwickelten Interessen sind. Diese Erkenntnisse sollen dokumentiert und in der Personalakte des Mitarbeiters registriert werden. Das genannte Treffen soll ein regelmäßiger Anlass für Vorgesetzte und Mitarbeiter werden, um die in der Anwendung gespeicherten Daten zu verfeinern und neu erworbene Fähigkeiten hinzuzufügen. Eine von Beck durchgeführte Fallstudie deutet darauf hin, dass dieser Ansatz zur Sammlung von Informationen über die Fähigkeiten der Mitarbeiter eine ausreichende Datenmenge und eine objektive Bewertung erzeugt [BEC03].

Datenpflege: Mitarbeiter und Vorgesetzte werden ermutigt, in regelmäßigem Kontakt miteinander zu stehen, um ein kontinuierliches Feedback über die Bedürf-nisse der einzelnen Person und den Status ihrer aktuellen Projekte zu gewährleis-ten. Als Ergebnis können die Vorgesetzten geeignete Momente zur Neubewertung der in der Anwendung gespeicherten Fähigkeiten und Präferenzen identifizieren und die Mitarbeiter darüber benachrichtigen.

4.3 Anforderungen

Basierend auf den Nutzungsszenarien und den gesammelten Daten können funk-tionale und nicht-funktionale Anforderungen für die Anwendung zusammengefasst werden.

Funktionale Anforderungen

– Mitarbeiterprofile

Das Profil eines Mitarbeiters besteht aus grundlegenden Informationen wie Namen, Standort, E-Mail sowie persönlichen Fähigkeiten. Letztere bestehen aus der Bezeichnung der Fähigkeit und einer Bewertungsstufe, die zusammen den Wissensstand des Mitarbeiters beschreiben.

– Fähigkeiten

Benutzer können neue Fähigkeiten aus einem Pool vordefinierter Fähigkeiten zu ihrem eigenen Profil hinzufügen. Bereits hinzugefügte Fähigkeiten können bearbeitet und aus dem Profil entfernt werden.

– Suche

Eine Suchfunktion kann verwendet werden, um Personen zu finden, die eine oder mehrere spezifische Fähigkeiten in ihrem Profil angegeben haben. Bei der Suche nach mehreren Fähigkeiten werden Personen angezeigt, die alle oder nur einige Kriterien erfüllen.

- Ranking

Standardmäßig wird die Reihenfolge der Suchergebnisse durch eine Punkt-zahl definiert, die das Qualifikationsniveau und den Grad der Spezialisie-rung des einzelnen Mitarbeiters in der gesuchten Fähigkeit reflektiert.

Nicht-funktionale Anforderungen

– Browser

Die Anwendung sollte auf Google Chrome, Mozilla Firefox und Safari in ihren neuesten Versionen laufen. Internet Explorer und Edge werden nicht unterstützt.

– Lade- und Antwortzeiten

Nach dem RAIL2-Modell3 von Google muss eine Website auf die Eingaben des Nutzers innerhalb von 100 Millisekunden reagieren, um eine fließende Benut-zererfahrung zu bieten. Die ausgelöste Aktion sollte innerhalb einer Sekunde nach der Interaktion des Benutzers beendet sein [KEA17]. Im Zusammenhang mit der Suchfunktion der Anwendung bedeutet dies, dass das System dem Benutzer zeigt, dass seine Eingabe innerhalb von 100 Millisekunden bestätigt wurde. Innerhalb einer Sekunde nach der Eingabe der Suchanfrage sollte die Ergebnisliste vollständig dargestellt werden.

4.4 Marktsichtung

Im Folgenden werden drei kommerzielle Produkte zum Thema Skill-Management untersucht. Eine ausführlichere Analyse von Lehner zeigt, dass die meisten Produkte ein Spektrum von Funktionen bieten, die denen der untersuchten Produkte ähnlich sind [LEH04].

Skills Base: Skills Base4 bietet die meisten der erforderlichen Funktionen und enthält eine Anzahl von Features wie z. B die Kategorisierung von Fähigkeiten oder ein Rollenmodell für die erweiterte Konfiguration von Zugriffsrechten. Ein zentraler Aspekt des Produkts sind Dashboards mit Informationen über die beliebtesten Fähigkeiten in der Organisation. Die API5 unterstützt die Suche nach Mehrfachfähigkeiten mit einem Mindestmaß an Wissen und Interesse. Da die Anwendung nicht als On-Premise-Lösung angeboten wird, bedeutet das, dass die Daten der Mitarbeiter auf einer externen Infrastruktur gespeichert werden müssten, die durch ein externes Unternehmen betrieben und überwacht wird, was MT AG aus datenschutzrechtlichen Gründen vermeiden möchte.

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