Dynamics of sociotechnical interdependence in the Fourth Industrial Revolution

The present dissertation investigates the complex sociotechnical dynamics emerging from the incipient Fourth Industrial Revolution (4IR), namely the large-scale implementation of a nexus of complementary digital and automation technologies including artificial intelligence, 3D printing, cyber-physical systems, augmented reality and cloud computing. First, it sheds light on the epistemological implications of technological interdependence, developing a conceptual extension to the seminal theory of technological paradigms and trajectories through the new constructs of aggregate paradigm and technological macrotrajectory. Given that 4IR technologies are highly complementary and conjointly disruptive, they are likely to converge and affect each other in their development patterns. The first theoretical framework developed in the dissertation provides a template for interpreting such mutual epistemological influences. Technological interdependence is also empirically investigated at firm level, by identifying patterns of conjoint adoption of six 4IR technologies in a database of 21,934 italian firms, which are found to lean toward either digital or physical 4IR technologies, though not in a mutually exclusive way. Besides technological interdependence, the empirical analysis explores a static aspect of sociotechnical interdependence by delving into the correlation between 4IR technology adoption and firm-level patterns of ICT upskilling, discovering that firms adopting 4IR technologies tend to upgrade the ICT skills of the whole workforce as opposed to selective portions of it (i.e. ICT-specialized vs non-ICT specialized employees). As a further conceptual endeavor, the dissertation delves into human creativity as the main sociotechnical engine behind the improvement of 4IR technologies along their trajectories and their potential to merge with each other to form new technologies, possibly constituting aggregate paradigms and macrotrajectories. In this respect, the dissertation foregrounds the architecture of reciprocal influences between 4IR technologies and creativity: not only the generative power of the latter to constitute and improve the former, but also the creativity-enhancing effects of the former on the latter. Such interactions are projected to increase in relevance and scope as the Fourth Industrial Revolution unfolds and advanced digital and automation technologies become more pervasive in all aspect of organizational realities.

La presente tesi indaga le complesse dinamiche sociotecniche che emergono dalla Quarta Rivoluzione Industriale (4IR), ovvero l'implementazione su larga scala di un complesso di tecnologie digitali e di automazione tra cui l’intelligenza artificiale, la stampa 3D, i sistemi cyber-fisici, la realtà aumentata e il cloud computing. In primo luogo, la tesi getta luce sulle implicazioni epistemologiche dell'interdipendenza tecnologica, sviluppando un'estensione concettuale alla teoria seminale dei paradigmi e delle traiettorie tecnologiche, attraverso i nuovi costrutti del paradigma aggregato e della macrotraiettoria tecnologica. Dato che le tecnologie 4IR sono altamente complementari e congiuntamente dirompenti, è probabile che convergano e si influenzino a vicenda nelle loro traiettorie di sviluppo. Il primo quadro teorico delineato nella tesi fornisce un modello per interpretare tali influenze epistemologiche reciproche. L'interdipendenza tecnologica viene anche indagata empiricamente a livello di impresa, identificando i pattern di adozione congiunta di sei tecnologie 4IR in un database di 21.934 aziende italiane, che risultano propendere per tecnologie 4IR digitali o fisiche, anche se non in modo mutuamente esclusivo. Oltre all'interdipendenza tecnologica, l'analisi empirica esplora un aspetto statico dell'interdipendenza sociotecnica approfondendo la correlazione tra l'adozione delle tecnologie 4IR e i pattern di miglioramento delle competenze ICT a livello aziendale. In questo senso, si scopre che le aziende che adottano le tecnologie 4IR tendono a migliorare le competenze ICT dell'intera forza lavoro anziché parti specifiche di essa (i.e. dipendenti specializzati in ICT vs dipendenti non specializzati in ICT). Come ulteriore sforzo concettuale, la tesi approfondisce la creatività umana come principale motore sociotecnico alla base del progresso delle tecnologie 4IR lungo le loro traiettorie e del loro potenziale di fondersi tra loro per formare nuove tecnologie, possibilmente costituendo paradigmi aggregati e macrotraiettorie. A questo proposito, la tesi mette in primo piano l'architettura delle influenze reciproche tra tecnologie 4IR e creatività: non solo il potere generativo di quest'ultima di costituire e migliorare le prime, ma anche gli effetti amplificativi delle prime su quest’ultima. Si prevede che tali interazioni aumentino in rilevanza e portata man mano che la Quarta Rivoluzione Industriale si dispiega e le tecnologie digitali e di automazione avanzate diventano più pervasive in tutti gli aspetti delle realtà organizzative.