Design Science Research

Este trabalho adota como estratégia de pesquisa a Design Science Research (DSR). Quando se observam as ciências tradicionais, tais como as naturais e sociais, estas apresentam resultados que buscam explicar, descrever, explorar ou predizer fenômenos e suas relações (DRESCH, LACERDA e JÚNIOR, 2015). Porém, quando o objetivo da pesquisa é estudar um projeto, a construção ou a criação de um novo artefato, ou ainda, no caso de trabalhos dedicados à solução de problemas, o campo das ciências tradicionais apresentam limitações ao trabalho, sendo a DSR mais adequada para este tipo de pesquisa (DRESCH, LACERDA e JÚNIOR, 2015).

O termo foi introduzido, pela primeira vez, como Science of Design (posteriormente passou a ser chamado como Design Science), pelo economista Hebert Alexander Simon, em sua obra intitulada “As ciências do artificial” (1996). Neste trabalho, Simon postula as diferenças entre natural e artificial, sendo o artificial aquilo que foi produzido e/ou inventado pelo homem ou sofre sua intervenção, sendo que as ciências do artificial tem como objetivo solucionar um problema conhecido ou ainda projetar algo (artefato) que não existe (DRESCH, LACERDA e JÚNIOR, 2015; DRESCH, LACERDA e MIGUEL, 2015-b). O autor cita as cinco áreas de estudo mais fortemente relacionadas com a DSR, quais sejam: medicina, direito, educação, engenharia e arquitetura, apesar de ter sido desenvolvida primariamente na área de sistemas de informação.

Embora o termo tenha surgido primeiramente no trabalho de Simon, em 1996, a identificação da necessidade de uma ciência alternativa data desde o século XV, com Leonardo da Vinci e sua percepção acerca da importância das ciências das

engenharias e com a invenção de soluções para problemas da época até então não resolvidos (DRESCH, LACERDA e MIGUEL, 2015-b)

Outro trabalho buscou o desenvolvimento de um método para condução de pesquisas que continham foco em design, promovendo uma visão operacional para construção de soluções para problemas de engenharia. (TAKEDA, VEERKAMP, et al., 1990).

Em 1992, Walls, Wyidmeyer e Sawy, defenderam que a DSR era importante não somente para desenvolvimento de pesquisas na área de sistemas de informação, mas também para arquitetura, engenharia e artes, no sentido de promover pesquisas prescritivas e contribuindo para fornecer soluções práticas e eficientes (DRESCH, LACERDA e JÚNIOR, 2015).

Já March e Smith, em 1995, propõem a integração entre ciências naturais e a DSR, com esta dando suporte à construção de artefatos, enquanto a outra auxiliaria no sentido de construir explicações sobre estes artefatos. Estes autores explicam que existem duas atividades fundamentais na DSR: construir uma solução e avaliar esta solução. Construir está conectado à construção de um artefato com uma finalidade específica, e a avaliação tem como objetivo determinar se o artefato é adequado ao propósito para o qual foi criado (TILLMANN, 2012).

Em outro trabalho defendeu-se a relevância de pesquisas realizadas na área de gestão, com o objetivo de oferecer uma prescrição para auxiliar na resolução de problemas reais, e gerando um conhecimento que pudesse ser generalizado para uma classe de problemas (classe de problemas aqui entendido como conjunto de problemas práticos ou teóricos que contenha artefatos úteis para ação em organizações (VAN AKEN, 2004). O autor enfatiza, que a DSR não foca na aplicação do conhecimento científico para resolver um problema de gestão específico, mas sim com o desenvolvimento do conhecimento científico num nível mais abstrato, que pode ser utilizado para projetar soluções no campo da gestão (VAN AKEN, 2004; TILLMANN, 2012).

A DSR deve produzir prescrições que permitam generalizações para uma classe de problemas, propondo soluções - os artefatos - tanto para problemas práticos, quanto contribuir para aprimorar teorias sobre um determinado assunto

(DRESCH, LACERDA e JÚNIOR, 2015). Ela se apresenta como um método de pesquisa orientado à solução de problemas. Partindo do entendimento do problema, tem como objetivo construir e avaliar artefatos, permitindo transformar situações, alterando suas condições para melhor, buscando diminuir a distância entre teoria e prática. Os artefatos propostos podem ser classificados em: constructos, modelos, métodos e instanciações, além de poder resultar em aprimoramento de teorias.

A seguir a caracterização inerente a cada classificação, conforme apresentado por Dresch, Lacerda e Júnior (2015):

(1) Constructos: também conhecidos como elementos conceituais, ou dentro da DSR, o vocabulário de um domínio. Estes conceitos são utilizados para descrever problemas e especificar soluções. Estas conceituações têm importância para o avanço da ciência.

(2) Modelos: os modelos se apresentam como um conjunto de proposições que expressam relações entre constructos, considerados como representações da realidade. O modelo também pode ser considerado como uma descrição. As relações entre os componentes do modelo necessitam de definições claras.

(3) Métodos: os métodos representam um conjunto de passos para realização de uma determinada tarefa, favorecendo a construção e representação das necessidades de melhoria de um dado sistema.

(4) Instanciações: são definidas pela execução do artefato no ambiente – são os artefatos que operacionalizam outros artefatos, visando demonstrar também a viabilidade e eficácia dos artefatos propostos. A instanciação demonstra como implementar ou utilizar um determinado artefato. É um conjunto de regras para direcionar o uso de artefatos.

Existe ainda uma quinta classificação, determinada por Van Aken (2011), que são as Design Propositions, ou seja, proposições teóricas generalizáveis que podem ser utilizadas para desenvolver soluções voltadas para uma classe de problemas.

Algumas contribuições da DSR podem ser relacionadas com (HEVNER, MARCH, et al., 2004):

1. O projeto do artefato (solução para um problema antes não resolvido); 2. Construção de conhecimento;

3. Metodologias;

4. Uso de uma solução existente em um novo domínio.

As pesquisas que melhor se enquadram na metodologia da DSR, em geral são trabalhos que buscam por exemplo: solução de problemas, inovações, métodos, modelos, melhorias de produtos e processos (KOSKELA, 2012). Em geral, este tipo de pesquisa contém verbos como projetar, construir, mudar, melhorar, desenvolver, realçar, corrigir, adaptar, adequar, estender, introduzir (JARVINEN, 2004).

Diversos autores formalizaram métodos a fim de operacionalizar a DSR (BUNGE 1980; TAKEDA et al, 1990; EEKELS e ROOZENBURG, 1991; KASANEN et al, 1993, BVAISHNAVI e KUECHLER, 2004; COLE, 2005, PEFFERS et al, 2007, AKEN et al, 2012; entre outros). No presente trabalho, será utilizado o método conforme Figura 18 a seguir: (KANASEN, LUKKA e SIITONEN, 1993)

Figura 18:Etapas da DSR

Fonte :Adaptado de (DRESCH, LACERDA e JÚNIOR, 2015)

Outra questão importante com relação à DSR é o método de avaliação do artefato produzido pela pesquisa. Para isto, existem métodos e técnicas para estas avaliações, conforme Quadro 10 a seguir:

Forma de Avaliação

Métodos e técnicas propostas

Observacional Esta análise pode utilizar alguns elementos do estudo de caso e estudo de campo. No estudo de caso, os elementos adequados são o planejamento de caso, formas de coleta e análise dos dados, relato final do pesquisador.

O objetivo principal deste tipo de avaliação é verificar como o artefato se comporta, de forma aprofundada e num ambiente da realidade. O pesquisador atua como observador, sem interação direta com o ambiente de estudo.

Analítica Na avaliação analítica, o objetivo é avaliar o artefato na sua arquitetura interna, a forma como o mesmo interage com o ambiente externo. Sua finalidade principal é fazer a verificação do desempenho do artefato e o quanto o mesmo pode trazer melhorias onde é aplicado.

Experimental A avaliação experimental consiste na condução de experimentos controlados ou por meio de simulação. Esta avaliação pode ser feita por meio computacional ou ainda através de modelos construídos em tamanho real (mock-ups), que buscam simular um ambiente real para verificar e demonstrar o comportamento do artefato proposto.

Teste O teste pode ser funcional ou estrutural, para artefatos voltados para área de sistema de informação, porém podem ser adaptados para outras áreas. O teste estrutural é baseado na análise interna do software, ou seja, como o sistema processa internamente as entradas para gerar as saídas desejadas. Já o teste funcional verifica se o sistema atende aos parâmetros desejados do ponto de vista do usuário.

Descritiva Esta avaliação busca demonstrar a utilidade do artefato. Para realizar tal avaliação, é possível utilizar argumentos da literatura ou construir cenários para buscar demonstrar a utilidade do artefato em diferentes contextos.

Grupos focais Este tipo de avaliação pode ser utilizado tanto como na avaliação como durante o desenvolvimento do artefato, e levam a uma discussão mais profunda e colaborativa dos artefatos desenvolvidos. Esta técnica auxilia ainda na análise crítica dos resultados, possibilitando o surgimento de novas e melhores soluções para o problema de estudo.

Existem dois tipos de grupos focais: o exploratório, cujo objetivo é avaliação do artefato não só no final, mas também avaliações intermediárias, que podem gerar melhorias no artefato. O papel do grupo focal é fornecer informações úteis para eventuais mudanças e o refinamento do artefato e do roteiro de avaliação. O segundo é o confirmatório, adequado quando o artefato se destina a teste de campo, que tem por objetivo confirmar a utilidade do artefato no campo de aplicação. Neste caso, o roteiro de entrevistas deve permanecer inalterado, permitindo comparações entre os grupos.

Quadro 10: Formas de análise dos artefatos

5.2. Desenvolvimento de artefatos para a solução de problemas na