Information Technology Operating Model for Digital Transformation

Abstract

Digitaalinen transformaatio (DT) on noussut yhdeksi tärkeimmistä strategisista painopistealueista ennen digitaalista aikakautta syntyneille yrityksille. Se määritellään liiketoimintaprosessien, -mallien ja -toimintojen perusteelliseksi uudelleenmuotoiluksi digitaalisten teknologioiden omaksumisen kautta, tehokkaan digitaalisen johtajuuden alaisuudessa (Iden & Bygstad, 2024; Westerman et al., 2014). DT haastaa pitkään vakiintuneet organisaatiorakenteet ja edellyttää kokonaisvaltaista muutosta. Ennen digitaalista aikakautta syntyneet yritykset, eri toimialojen vakiintuneet toimijat, joiden liiketoimintamallit ja IT-järjestelmät ovat perinteisiä, kohtaavat erityisen monimutkaisia siirtymävaiheita, sillä transformaatio edellyttää paitsi uusien teknologioiden käyttöönottoa myös tieto- ja viestintäteknologian (IT) roolin ja rakenteen uudelleenajattelua. Tämän haasteen ytimessä on IT-toimintamalli (IT Operating Model, ITOM), joka tässä väitöskirjassa käsitetään toisiinsa kytkeytyneiden sosiaalisten ja teknisten elementtien järjestelmäksi, mukaan lukien ihmiset, hallintokäytännöt, kulttuuri, prosessit, data ja teknologia, jotka yhdessä toteuttavat IT-/digitaalista strategiaa ja tuottavat arvoa (Ross et al., 2020)

Vaikka ITOM on saanut yhä enemmän huomiota käytännön kirjallisuudessa, akateeminen tutkimus sen organisoinnista ja uudistamisesta on edelleen hajanaista ja vajaata. Erityisesti puuttuu tietoa siitä, miten ITOM käsitteellistetään, miten se toteutuu käytännössä, mikä erottaa onnistuneet ja epäonnistuneet uudistamisprosessit sekä miten johtajuus vaikuttaa lopputuloksiin. Tämä väitöskirja pyrkii vastaamaan näihin puutteisiin esittämällä keskeisen tutkimuskysymyksen: <i>Miten yritykset organisoivat ja uudistavat IT-operatiivisen mallinsa digitaalista transformaatiota varten? </i>

Väitöskirja koostuu neljästä toisiaan täydentävästä julkaistusta artikkelista: (i) systemaattisesta kirjallisuuskatsauksesta, joka kokoaa yhteen hajanaiset ITOM-käsitteellistykset akateemisista ja ammatillisista lähteistä, (ii) yksittäistapaustutkimuksesta ITOM:n rakentamisesta esidigitaalisessa yrityksessä, (iii) usean tapauksen tutkimuksesta, joka tarkastelee uudistamisen haasteita ja organisatorista oppimista, sekä (iv) syvällisestä tutkimuksesta, joka analysoi digitaalisen johtajuuden roolia ITOM:n uudistamisen suuntaamisessa. Näissä tutkimuksissa sovelletaan laadullista, induktiivis-deduktiivista tutkimusasetelmaa. Aineisto kerättiin ensisijaisesti puolistrukturoiduilla haastatteluilla viidestä yrityksestä öljy- ja kaasuteollisuudessa sekä kemianteollisuudessa, ja analyysi toteutettiin temaattisen koodauksen avulla.

Tulokset tuottavat useita keskeisiä havaintoja. Ensinnäkin ITOM organisoidaan kolmentoista keskinäisriippuvaisen komponentin ympärille, jotka ryhmitellään viiteen domeeniin. Näiden vuorovaikutus määrittää, miten IT-funktioita johdetaan, linjataan liiketoimintaprioriteetteihin ja asemoidaan tukemaan digitaalista transformaatiota. Organisointi merkitsee siirtymistä siiloutuneista, funktiosuuntautuneista rakenteista kohti tuote-, asiakas- ja arvokeskeisiä malleja, jotka integroituvat tiiviisti liiketoimintastrategiaan. Yritysarkkitehtuuri ja pilvipohjainen modulaarisuus muodostavat selkärangan muutoksen orkestroinnille, kun taas hallintomallit siirtyvät jäykistä hierarkioista kyvykkyyssuuntautuneisiin malleihin, jotka korostavat poikkitoiminnallisia rooleja ja yhteistyötä.

Toiseksi ITOM:n uudistaminen ei ole kertaluonteinen interventio, vaan iteratiivinen, mukautuva ja jatkuva prosessi. Se etenee kahdessa toisiinsa kytkeytyvässä vaiheessa: suunnittelu, jossa yritykset arvioivat nykyiset kyvykkyytensä, yhteissuunnittelevat tulevat tavoitetilamallit (Target Operating Model, TOM) ja määrittävät hallintaperiaatteet; sekä toteutus, jossa muutos viedään käytäntöön vaiheittain pilottien, skaalaamisen ja juurruttamisen avulla. Uudistaminen edellyttää tasapainoa innovaation ja vakauden välillä, komponenttien välisen riippuvuuden hallintaa sekä liiketoiminnan jatkuvuuden turvaamista.

Kolmanneksi uudistamisen haasteet, kulttuurimuutokseen kohdistuva vastarinta, IT:n ja liiketoiminnan väliset ristiriidat sekä perintöjärjestelmien integrointi, on hallittava ambidextrian, mukautuvan IT-yhteistyön ja ennakoivan muutosjohtamisen keinoin. Keskeistä on myös ulkoisten konsulttien asiantuntemuksen ja sisäisen henkilöstön omistajuuden tasapainottaminen, mikä mahdollistaa pitkäjänteisen kyvykkyyksien rakentamisen.

Neljänneksi tutkimus osoittaa, että digitaalinen johtajuus on ratkaisevassa asemassa ITOM:n uudistamisen onnistumisessa. Johtajat, jotka osoittavat ennakoivaa digitaalista johtajuutta (Savvy Digital Leadership, SADL), onnistuvat toimimalla nopeuden, osallistamisen ja ajoituksen varassa (SIT-kehys: Speed, Involvement, Timing). Sen sijaan hidas digitaalinen johtajuus (Sluggish Digital Leadership, SLDL) heikentää uudistamista hitaiden päätösten, hajanaisen hallinnan ja heikon henkilöstöosallistumisen kautta, mikä johtaa epäonnistuneisiin lopputuloksiin.

Tämä väitöskirja tuottaa useita kontribuutioita. Teoreettisesti se edistää tietojärjestelmien ja digitaalisen transformaation tutkimusta selkiyttämällä ITOM:n käsitettä, asemoimalla sen kompleksiseksi sopeutuvaksi sosio-tekniseksi järjestelmäksi sekä tarjoamalla empiirisiä todisteita sen organisointi- ja uudistamismekanismeista esidigitaalisissa yrityksissä. Se syventää keskustelua IT-funktion transformaatiosta korostamalla johtajuuden orientaation, ambidextrian ja mukautuvan sitoutumisen merkitystä ITOM:n uudistamisessa. Lisäksi se tuo esiin vivahteikkaamman näkemyksen digitaalisesta johtajuudesta, kyseenalaistaen sen aiemman normatiivisen käsittelyn ja paljastaen sen kaksijakoisen potentiaalin: mahdollistaa tai estää DT. Käytännön tasolla tutkimus tarjoaa suosituksia, kuten IT-johtamisen keskittäminen yhtenäisen CIO/CDO:n alaisuuteen, muutosjohtamisen toimistojen perustaminen muutoksen orkestroimiseksi, konsulttien ja työntekijöiden välisen tietämyksen siirron systematisointi sekä poikkitoiminnallisten, ketterien tiimien muodostaminen ITOM:n suunnittelua ja toteutusta varten.

Yhteenvetona väitöskirja asemoikin ITOM:n organisoinnin ja uudistamisen sekä rakenteellisena viitekehyksenä että sosio-teknisenä, iteratiivisena prosessina, jotka ovat välttämättömiä digitaalisen transformaation onnistumiselle esidigitaalisissa yrityksissä. Yhdistämällä käsitteellisen selkeyden ja empiiriset havainnot sekä rakentamalla siltaa akateemisten ja käytännön näkökulmien välille tutkimus tarjoaa kattavamman ymmärryksen ITOM:sta sekä digitaalisen transformaation mahdollistajana että sen ratkaisevana menestystekijänä.

Digital transformation (DT) has emerged as one of the most critical strategic imperatives for pre-digital<SUP>1</SUP> firms. It is defined as a fundamental reconfiguration of business processes, models, and operations through the adoption of digital technologies under effective digital leadership (Iden & Bygstad, 2024; Westerman et al., 2014). DT challenges long-established organizational structures and demands holistic change. Pre-digital firms, incumbents across different industries, born with traditional business models and legacy IT systems, face particularly complex transitions, as transformation requires not only new technologies but also rethinking the role and configuration of the Information Technology (IT) function. Central to this challenge lies the IT Operating Model (ITOM), conceptualized in this dissertation as an interdependent system of social and technical components—ranging from people, governance, and culture to processes, data, and technology—that collectively execute IT/digital strategy and deliver value (Ross et al., 2020).

Despite its growing recognition in practitioner-oriented literature, academic research on ITOM organization and renewal remains fragmented and underdeveloped. Specifically, limited knowledge exists about how ITOM is conceptualized, how it unfold in practice, what differentiates successful from unsuccessful renewal efforts, and how leadership influences outcomes. This dissertation seeks to address these gaps through the overarching research question: <i>How do firms organize and renew their IT operating model for digital transformation?</i>

The dissertation comprises four complementary published articles: (i) a systematic literature review that synthesizes fragmented conceptualizations of ITOM across academic and practitioner domains; (ii) a single-case study of ITOM building in a pre-digital firm; (iii) a multiple-case study examining renewal challenges and organizational learning; and (iv) an in-depth study of the role of digital leadership in shaping ITOM renewal trajectories. Collectively, these studies adopt a qualitative, deductive-inductive research design. Data were collected primarily through semi-structured interviews in five firms across the oil & gas and chemical industries and analyzed using thematic coding.

The findings reveal several key insights. First, ITOM is organized around thirteen interdependent components grouped into five domains, whose interactions define how IT function is governed, aligned with business priorities, and positioned to enable DT. Organization involves moving from siloed, function-oriented arrangements toward product-, customer-, and value-centric models that are tightly integrated with business strategy.

Enterprise architecture and cloud-enabled modularity provide the backbone for orchestrating change, while governance shifts from rigid hierarchies toward capability-centric models that emphasize cross-functional roles and collaboration.

Second, ITOM renewal is not a one-time intervention but an iterative, adaptive, and ongoing process. It unfolds through two interconnected phases: design, where firms assess current capabilities, co-create future target operating model (TOM), and set governance principles; and implementation, where transformation is staged through piloting, scaling, and embedding. Renewal requires balancing innovation and stability, addressing interdependencies across ITOM components, and mitigating disruption to ongoing operations.

Third, challenges ranging from resistance to cultural change, misalignment between IT and business, and the integration of legacy systems must be managed through ambidexterity, adaptive IT engagement, and proactive change management. Importantly, effective renewal balances the expertise of external consultants with the ownership and learning of internal employees to sustain long-term capability building.

Fourth, the research demonstrates that digital leadership plays a decisive role in shaping ITOM renewal outcomes. Leaders who exhibit Savvy Digital Leadership (SADL) succeed by acting with Speed, Involvement, and Timing (the SIT framework)—maintaining momentum through agile execution, involving and empowering stakeholders across levels, and sensing and seizing opportunities early. By contrast, Sluggish Digital Leadership (SLDL) undermines transformation through slow decision-making, fragmented governance, and weak employee engagement, leading to unsuccessful ITOM renewal.

This dissertation makes several contributions. Theoretically, it advances the Information Systems and DT literature by clarifying the ITOM construct, positioning ITOM as a complex adaptive socio-technical system, and providing empirical evidence of organizational and renewal mechanisms in pre-digital firms. It extends debates on IT function transformation by highlighting the centrality of managerial ambidexterity, adaptive engagement, and leadership orientation in sustaining ITOM renewal. It also introduces a nuanced conceptualization of digital leadership, challenging its previously normative treatment and revealing its dual potential for enabling or hindering DT. Managerially, the research provides actionable insights by recommending centralized IT leadership under a unified Chief Information Officer/Chief Digital Officer, the establishment of transformation office to orchestrate change, structured knowledge transfer between consultants and employees, and the design of cross-functional, agile teams for both ITOM design and implementation.

This dissertation positions ITOM organization and renewal as both a structural blueprint and a socio-technical, iterative process that is central to the success of digital transformation in pre-digital firms. By integrating conceptual clarity with empirical evidence and bridging academic and practitioner perspectives, it provides a comprehensive understanding of ITOM as both an enabler and a determinant of digital transformation outcomes.

_________________________________________________________________ <SUP>1</SUP> Pre-digital firms are considered as incumbents, but not all incumbents are pre-digital. For example, Amazon, which is incumbent but not pre-digital. Focus of this dissertation is on pre-digital firms such as oil & gas and chemical sector.

<b>RÉSUMÉ</b> La transformation numérique (DT) s’est imposée comme l’un des impératifs stratégiques les plus cruciaux pour les entreprises pré-numériques. Elle est définie comme une reconfiguration fondamentale des processus, des modèles et des opérations commerciales à travers l’adoption de technologies numériques, sous une direction numérique efficace (Iden & Bygstad, 2024 ; Westerman et al., 2014). La DT remet en question les structures organisationnelles établies de longue date et exige un changement holistique. Les entreprises pré-numériques, acteurs historiques de différents secteurs, fondés sur des modèles économiques traditionnels et des systèmes informatiques hérités, font face à des transitions particulièrement complexes, car la transformation nécessite non seulement de nouvelles technologies, mais aussi une redéfinition du rôle et de la configuration de la fonction des technologies de l’information (TI).Au cœur de ce défi se trouve le modèle opérationnel des technologies de l’information (IT Operating Model, ITOM), conceptualisé dans cette thèse comme un système interdépendant de composantes sociales et techniques, englobant les personnes, la gouvernance, la culture, les processus, les données et la technologie, qui, collectivement, exécutent la stratégie numérique/de TI et génèrent de la valeur (Ross et al., 2020).

Malgré son importance croissante dans la littérature professionnelle, la recherche académique sur l’organisation et le renouvellement de l’ITOM demeure fragmentée et insuffisamment développée. Plus précisément, il existe peu de connaissances sur la manière dont l’ITOM est conceptualisé, mis en œuvre dans la pratique, différencié entre renouvellements réussis et infructueux, et influencé par le leadership. Cette thèse cherche à combler ces lacunes à travers une question centrale : <i>Comment les entreprises organisent-elles et renouvellent-elles leur modèle opérationnel informatique pour la transformation numérique ?</i>

La recherche repose sur quatre articles complémentaires : (i) une revue systématique de la littérature académique et professionnelle sur l’ITOM, (ii) une étude de cas unique portant sur la construction d’un ITOM dans une entreprise pré-numérique, (iii) une étude de cas multiples examinant les défis du renouvellement et les processus d’apprentissage organisationnel, et (iv) une analyse approfondie du rôle du leadership numérique dans les trajectoires de renouvellement de l’ITOM. Ces travaux adoptent une méthodologie qualitative, combinant approche inductive et déductive. Les données ont été recueillies principalement par entretiens semi-directifs auprès de cinq entreprises des secteurs du pétrole, du gaz et de la chimie, puis analysées par codage thématique.

Les résultats dégagent plusieurs enseignements. Premièrement, les ITOM sont organisés autour de treize composantes interdépendantes regroupées en cinq domaines, dont les interactions déterminent la gouvernance, l’alignement stratégique et la capacité de l’IT à soutenir la TN. L’organisation évolue de structures cloisonnées et fonctionnelles vers des modèles centrés sur les produits, les clients et la valeur, étroitement intégrés à la stratégie d’entreprise. L’architecture d’entreprise et la modularité permise par le cloud constituent l’infrastructure permettant de piloter le changement, tandis que la gouvernance se déplace de hiérarchies rigides vers des modèles centrés sur les capacités, favorisant la collaboration transversale.

Deuxièmement, le renouvellement de l’ITOM n’est pas une intervention ponctuelle mais un processus itératif, adaptatif et continu. Il se déploie en deux phases interconnectées : la conception, où les entreprises évaluent leurs capacités actuelles, co-construisent des modèles opérationnels cibles (Target Operating Model – TOM) et définissent les principes de gouvernance ; et la mise en œuvre, où la transformation se réalise par des projets pilotes, des phases de déploiement progressif et l’institutionnalisation des pratiques. Ce processus exige un équilibre entre innovation et stabilité, la gestion des interdépendances entre composantes de l’ITOM et la limitation des perturbations des opérations en cours.

Troisièmement, les défis rencontrés, résistance au changement culturel, désalignement entre l’IT et le business, intégration de systèmes hérités—doivent être gérés par l’ambidextrie managériale, un engagement informatique adaptatif et une gestion proactive du changement. Le succès du renouvellement repose sur un juste équilibre entre l’expertise des consultants externes et l’appropriation interne, condition essentielle à l’apprentissage organisationnel et au développement durable des capacités.

Quatrièmement, le leadership numérique joue un rôle déterminant. Les dirigeants affichant un leadership numérique avisé (Savvy Digital Leadership – SADL) réussissent en agissant avec rapidité, implication et synchronisation (cadre SIT : Speed, Involvement, Timing). À l’inverse, un leadership numérique hésitant (Sluggish Digital Leadership – SLDL) compromet la transformation par des décisions tardives, une gouvernance fragmentée et un faible engagement des employés.

Cette thèse apporte plusieurs contributions. Sur le plan théorique, elle enrichit la littérature en systèmes d’information et en transformation numérique en clarifiant le concept d’ITOM, en le positionnant comme un système socio-technique adaptatif complexe, et en fournissant des preuves empiriques sur ses mécanismes d’organisation et de renouvellement dans les entreprises pré-numériques. Elle prolonge les débats sur la transformation de la fonction informatique en soulignant le rôle de l’ambidextrie managériale, de l’engagement adaptatif et de l’orientation du leadership. Elle propose également une conceptualisation nuancée du leadership numérique, dépassant son traitement normatif pour en révéler le potentiel dual : catalyseur ou obstacle à la transformation. Sur le plan managérial, la recherche propose des recommandations concrètes, notamment la centralisation de la direction informatique sous une gouvernance unifiée CIO/CDO, la création de bureaux de transformation pour orchestrer le changement, le transfert structuré des connaissances entre consultants et employés, et la mise en place d’équipes transversales agiles pour la conception et la mise en œuvre de l’ITOM.

En définitive, cette thèse positionne l’organisation et le renouvellement de l’ITOM comme à la fois un plan directeur structurel et un processus socio-technique itératif, essentiels à la réussite de la transformation numérique des entreprises pré-numériques. En combinant clarification conceptuelle, preuves empiriques et rapprochement entre perspectives académiques et pratiques, elle propose une compréhension intégrée de l’ITOM en tant qu’élément central de la réussite des transformations numériques.