1 Allgemeines
Design Science ist ein problemlösungsorientierter Forschungsansatz, der seinen Ursprung in den Ingenieurwissenschaften hat und inzwischen einen festen Platz in der Wirtschaftsinformatik einnimmt. Im Zentrum steht die Entwicklung und Evaluierung innovativer Artefakte, die zur Analyse, Gestaltung, Implementierung, Steuerung und Nutzung von Informationssystemen beitragen. Solche Artefakte können z. B. Konstrukte, Modelle, Methoden oder instanziierte Systeme umfassen und zielen darauf ab, die Effektivität und Effizienz sozio‑technischer Systeme zu verbessern. (Hevner et al. 2004)
Die Erzeugung von Artefakten erfolgt nicht beliebig, sondern ist in bestehende Theorien und Wissensbestände eingebettet. Design‑Science‑Forschung greift auf etablierte Kerntheorien zurück, wendet diese kreativ auf konkrete Problemkontexte an, testet resultierende Gestaltungsentwürfe und erweitert auf dieser Basis sowohl die Praxis als auch den theoretischen Wissensstand. Damit verbindet Design Science eine strenge wissenschaftliche Fundierung mit einem ausgeprägten Anwendungsfokus (vgl. Forschungsmethoden, Theoretischer Rahmen und Argumentation).
Hevner (2007, S. 87) beschreibt Design‑Science‑Forschung in einem Three‑Cycle‑View, der drei eng miteinander verknüpfte Zyklen (Kreise) unterscheidet:
- der Relevance Cycle ("The Relevance Cycle inputs requirements from the contextual environment into the research and introduces the research artifacts into environmental field testing."),
- der Rigor Cycle ("The Rigor Cycle provides grounding theories and methods along with domain experience and expertise from the foundations knowledge base into the research and adds the new knowledge generated by the research to the growing knowledge base.") und
- der Design Cycle ("The central Design Cycle supports a tighter loop of research activity for the construction and evaluation of design artifacts and processes.").
Der Relevance Cycle überführt Anforderungen und Problemstellungen aus dem Anwendungskontext in das Forschungsprojekt und führt entwickelte Artefakte in die Umwelt zurück, etwa in Form von Feldstudien oder Pilotanwendungen. Der Rigor Cycle verknüpft das Projekt mit der bestehenden Wissensbasis, indem er theoretische Grundlagen, Methoden und Domänenwissen bereitstellt und neue Erkenntnisse aus der Studie wieder in diese Wissensbasis einspeist. Der zentrale Design Cycle bildet den iterativen Kernprozess aus Artefaktkonstruktion und ‑evaluation, in dem Gestaltungsentwürfe entwickelt, getestet und schrittweise verfeinert werden.
Zusammenfassend lässt sich Design Science als Forschungsstrategie verstehen, die es ermöglicht, auf Basis wissenschaftlicher und praktischer Kriterien zielgerichtete Artefakte zu entwickeln und ihre Wirkungen systematisch zu untersuchen (vgl. Forschungsmethoden – Qualitative Methoden).
2 Ziel
Das zentrale Ziel der Design‑Science‑Forschung besteht darin, Design-Artefakte zu entwickeln und zu evaluieren, die zur Lösung relevanter organisatorischer und informationstechnischer Probleme beitragen. Dabei kann es sich sowohl um neuartige Gestaltungen als auch um substanzielle Weiterentwicklungen bestehender Lösungen handeln.
Artefakte werden häufig in vier grundlegende Kategorien unterteilt:
- Konstrukte (z. B. zentrale Begriffe, Konzepte und Variablen),
- Modelle (z. B. konzeptionelle oder formale Repräsentationen von Zusammenhängen),
- Methoden (z. B. Verfahren zur Analyse, Gestaltung oder Entscheidungsunterstützung) und
- Instanziierungen (z. B. Prototypen, Software‑Systeme, Workflows).
Design Science verfolgt damit einen doppelten Anspruch: Zum einen sollen Artefakte einen klar erkennbaren Nutzen für Praxisakteure entfalten (z. B. durch Effizienzgewinne, verbesserte Entscheidungsqualität oder erhöhte Transparenz). Zum anderen soll durch die Gestaltung und Evaluierung dieser Artefakte ein Beitrag zur wissenschaftlichen Wissensbasis geleistet werden, etwa in Form von Designprinzipien, Gestaltungswissen oder verfeinerten Theorien (vgl. Forschungsfrage und Forschungslücke in der Wirtschaftsinformatik).
3 Durchführung
Die Durchführung von Design‑Science‑Forschung wird häufig durch zwei Kernprozesse charakterisiert: „Build“ (Erzeugen) und „Evaluate“ (Evaluieren). Im Build‑Prozess werden Aktivitäten durchgeführt, die zur Konstruktion des Artefakts führen (z. B. Anforderungsanalyse, konzeptionelles Design, Implementierung prototypischer Lösungen). Im Evaluate‑Prozess wird das Artefakt anhand geeigneter Verfahren geprüft; das Evaluationsergebnis fließt wiederum als Feedback in die Weiterentwicklung ein.
In der Praxis wird diese Build‑and‑Evaluate‑Schleife mehrfach durchlaufen, sodass das Artefakt iterativ verbessert und zugleich das Verständnis des zugrunde liegenden Problems vertieft wird. Hevner et al. (2004) formulieren in diesem Zusammenhang mehrere Richtlinien für Design‑Science‑Forschung:
- Design als zielgerichtetes Artefakt
Es wird ein realisierbares Artefakt in Form eines Konstrukts, Modells, einer Methode oder einer Instanziierung erzeugt, das ein klar definiertes Problem adressiert. - Problemrelevanz
Die Forschungsarbeit bezieht sich auf ein relevantes betriebswirtschaftliches oder organisatorisches Problem, für das eine technologiebasierte Lösung entwickelt wird. - Evaluierung
Angemessene Evaluationsmethoden (z. B. Experimente, Fallstudien, Simulationen, Expertenbeurteilungen) werden eingesetzt, um Nutzen, Qualität und Effekte des Artefakts nachzuweisen. - Beitrag zur Forschung
Die Studie leistet nachvollziehbare Beiträge in mindestens einem der Bereiche Artefakt, Designgrundlagen und/oder Designmethoden, z. B. durch neue Designprinzipien oder erweiterte konzeptionelle Modelle. - Methodische Stringenz
In Konstruktion und Evaluation des Artefakts wird mit stringenten Forschungsmethoden gearbeitet. Dies umfasst sowohl die systematische Ableitung des Designs aus Theorie und Anforderungen als auch die transparente Durchführung der Evaluation. - Design als Suchprozess
Die Artefaktentwicklung wird als Suchprozess in einem Raum möglicher Lösungen verstanden, der durch vorhandene Ressourcen, Randbedingungen und Kontextfaktoren begrenzt ist. Ziel ist es, unter diesen Rahmenbedingungen eine möglichst geeignete Lösung zu identifizieren. - Kommunikation der Foschungsergebnisse
Die Ergebnisse der Design‑Science‑Forschung werden so aufbereitet, dass sie sowohl technologie‑orientierte als auch management‑orientierte Adressaten erreichen (z. B. Fachöffentlichkeit in der Wirtschaftsinformatik, Praxispartner).
Die Gestaltung eines Design‑Science‑Projekts erfordert somit eine enge Verzahnung von theoretischer Fundierung, praxisrelevanter Problemstellung und sorgfältiger Evaluierung. Weiterführende Hinweise zur Einbettung von Design‑Science‑Ansätzen in Abschlussarbeiten finden sich in den Abschnitten Abschlussarbeiten und Forschungsmethoden.
Wer Design‑Science‑Ansätze in einer Abschlussarbeit oder einem Forschungsprojekt einsetzen möchte, sollte den theoretischen Rahmen, die Forschungsfrage und das methodische Vorgehen sorgfältig aufeinander abstimmen. Ergänzend zu diesem Überblick bieten die Seiten Forschungsmethoden, Forschungsfrage und Forschungslücke in der Wirtschaftsinformatik sowie Theoretischer Rahmen und Argumentation Orientierung bei der konzeptionellen Ausgestaltung des eigenen Projekts.
Kernliteratur
- Hevner, A.R.; March, S.T.; Park, J.; Ram, S. (2004): Design Science in Information Systems Research. In: MIS Quarterly, Vol. 28 (2004) No. 1, pp. 75-105.
- Hevner, A.R. (2007): A Three Cycle View of Design Science Research. In: Scandinavian Journal of Information Systems, Vol. 19 (2007) No. 2, pp. 87-92.
Weiterführende Literatur
- Gregor, S.; Hevner, A.R. (2013): Positioning and Presenting Design Science Research for Maximum Impact. In: MIS Quarterly, Vol. 37 (2013) No. 2, pp. 337-356.
- Peffers, K.; Tuunanen, T.; Rothenberger, M.A.; Chatterjee, S. (2007): A Design Science Research Methodology for Information Systems Research. In: Journal of Management Information Systems, Vol. 24 (2007) No. 3, pp. 45-77.