[논문 리뷰] On the social and cognitive dimensions of wicked environmental problems characterized by conceptual and solution uncertainty

Felber Arroyave, Oscar Yandy Romero‐Goyeneche외 4명|arXiv (Cornell University)|2021. 10. 04.

Complex Systems and Decision MakingDecision Sciences참고 문헌 100인용 수 19

한 줄 요약

이 논문은 사회적 및 인지적 차원을 통해 지식 궤적의 역학을 분석함으로써 산림 파괴, 침입종, 야생 동물 무역과 같은 환경 문제의 난처함(wickedness)을 정량적으로 평가할 수 있는 프레임워크를 개발한다. 연구 결과, 특히 야생 동물 무역에서 지식 궤적 역학의 불안정성이 개념적 및 해결책에 대한 불확실성을 나타내며, 지속적인 난처함을 암시한다.

ABSTRACT

We develop a quantitative framework for understanding the class of wicked problems that emerge at the intersections of "natural", social, and technological complex systems. Wicked problems reflect our incomplete understanding of interdependent global systems and the systemic risk they pose; such problems escape solutions because they are often ill-defined, and thus misidentified and under-appreciated by communities of problem-solvers. While there are well-documented benefits to tackling boundary-crossing problems from various viewpoints, the integration of diverse approaches can nevertheless contribute confusion around the collective understanding of the core concepts and feasible solutions. We explore this paradox by analyzing the development of both scholarly and topical communities within three wicked problems: deforestation, invasive species, and wildlife trade. We posit that saturation in the dynamics of social and cognitive diversity growth is an indicator of reduced uncertainty in the evolution of the comprehensive knowledge trajectory emerging around each wicked problem. Informed by comprehensive bibliometric data capturing both social and cognitive dimensions of each problem domain, we thereby develop a framework that assesses the stability of knowledge trajectory dynamics as an indicator of wickedness associated with conceptual and solution uncertainty. As such, our results identify wildlife trade as a wicked problem that may be difficult to address given recent instability in its knowledge trajectory.

연구 동기 및 목표

• 과학 공동체의 사회적 및 인지적 다양성이 악성 환경 문제 주변의 지식 궤적에 어떻게 영향을 미치는지 이해하기 위해.
• 경계를 넘는 문제에서 다양한 시각을 통합하는 것이 오히려 核심 개념과 해결책에 대한 혼란을 증가시킬 수 있는 이유를 조사하기 위해.
• 사회적 및 인지적 다양성 증가의 포화 상태가 지식 궤적의 불확실성 감소와 안정성 증가를 나타내는가 평가하기 위해.
• 지식 역학의 실증적 분석을 통해 산림 파괴, 침입종, 야생 동물 무역과 같은 세 가지 주요 환경 문제의 난처함을 평가하기 위해.
• 문헌정보학적 지표를 사용해 지식 궤적 역학의 안정성을 개념적 및 해결책 불확실성의 대체 지표로 측정할 수 있는 데이터 기반 프레임워크를 개발하기 위해.

제안 방법

• 산림 파괴, 침입종, 야생 동물 무역과 같은 세 가지 환경 문제에 대해 문헌정보학적 데이터를 분석하여 지식 궤적을 구축한다.
• 지식 궤적 역학을 두 가지 차원으로 분리한다: 사회적(협력 네트워크, 학문적 다양성, 지리적 협력) 및 인지적(주제 다양성, 주제의 진화, 개념적 프레임워크).
• 주제 네트워크를 맵핑하고 시간에 따라 과학적 주제의 진화를 추적하기 위해 문헌정보학적 결합 및 공출현 분석을 사용한다.
• 네트워크 과학 및 다층 네트워크 모델링을 적용하여 지식 생산의 사회적 및 인지적 차원을 표현하고 비교한다.
• 엔트로피 기반 지표를 사용해 양 차원의 다양성 증가를 측정하여 지식 확장의 속도와 포화 정도를 평가한다.
• 지식 궤적 역학의 '안정성'을 다양성 증가가 포화에 도달하는 지점으로 정의하며, 이는 개념적 및 해결책 불확실성 감소와 핵심 개념 및 해결책에 대한 수렴 가능성을 나타낸다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 악성 환경 문제에 대응하여 지식 생산의 사회적 및 인지적 차원이 시간에 따라 어떻게 변화하는가?
• RQ2 다양한 학문적 및 협력적 시각의 통합이 핵심 문제와 해결책을 정의하는 데 혼란을 초래할 정도로 기여하는가?
• RQ3 사회적 및 인지적 다양성 증가의 포화가 지식 궤적의 불확실성 감소와 안정성 증가의 지표로 기능할 수 있는가?
• RQ4 산림 파괴, 침입종, 야생 동물 무역과 같은 세 가지 주요 환경 문제 간에 지식 궤적 역학의 안정성은 어떻게 다를까?
• RQ5 개념적 및 해결책 불확실성은 환경 문제에서 난처함이 지속되는 데 어떤 역할을 하는가?

주요 결과

• 야생 동물 무역은 사회적 및 인지적 다양성 증가에 대한 포화 징후가 없이 심각한 지식 궤적 역학의 불안정성을 보이며, 이는 높고 지속적인 개념적 및 해결책 불확실성을 나타낸다.
• 산림 파괴와 침입종은 궤적 안정화의 징후를 보이며, 사회적 및 인지적 차원의 다양성 증가가 포화에 가까워져 불확실성 감소와 더 큰 합의 가능성을 암시한다.
• 이 연구는 지식 궤적 역학의 불안정성—특히 인지적 차원에서의 불안정성—이 환경 문제의 난처함 정도와 강하게 상관됨을 밝혀냈다.
• 이 프레임워크는 지식 궤적의 안정성에 따라 문제들을 효과적으로 구분할 수 있었으며, 지속적인 개념적 및 해결책 모호성으로 인해 야생 동물 무역이 가장 난처한 문제로 드러났다.
• 야생 동물 무역의 인지적 다양성 증가는 여전히 높고 포화되지 않아 핵심 개념과 실현 가능한 간섭 전략에 대한 합의 부족을 반영한다.
• 야생 동물 무역의 지식 생산 사회적 차원은 중간 정도의 다양성 증가를 보이지만, 이와 인지적 차원 간의 수렴 부족이 체계적 불확실성을 악화시킨다.