Mat Riskianalyysi (5 op)

Transkriptio

1 Mat Riskianalyysi (5 op) sl-2007 Ahti Salo Teknillinen korkeakoulu PL 1100, TKK 1

2 Lähtökohtia Taustaa Riskienhallinta on entistäkin tärkeämpää» Talous-, ympäristö-, terveysriskit osin kasvaneet» Muutokset voivat olla nopeita ja laaja-kantoisia» Riskienhallintaan kohdistuvat vaatimukset lisääntyneet» Koskevat yrityksiä, julkisyhteisöjä ja yksityishenkilöitä» Myös uudenlaisia riskejä (vrt. terrorismi) Kurssi osin nyt uudistettavana» Luennot ja harjoitukset täsmentyvät syksyn mittaan Voitte vaikuttaa sisältöön palaute tervetullutta Tulevat luennot ja harjoitukset eivät vielä valmiita Tavoitteet Perehdyttää riskianalyysin termeihin ja käsitteistöön Varmistaa keskeisimpien menetelmien ja työkalujen hyvä osaaminen Antaa valmiudet laatia ja arvioida teknis-taloudellisia järjestelmiä koskevia riskianalyysejä Välittää näkemystä menetelmien rajoitteista Rajauksia Ei paneuduta syvällisesti mihinkään erityisalaan» Tämä syntyy kulloisessakin kontekstissa Painopiste lähinnä kvantitatiivisissa menetelmissä» Kvalitatiivisempiakin menetelmiin käsitellään 2

3 Opetus Luennot Tiistaisin klo salissa Y429a Käydään läpi opintojakson keskeinen asiasisältö Painopiste menetelmissä ja niiden soveltamisessa Harjoitukset Tekn.yo Jarno Leppänen Tiistaisin klo joko Y429a tai mikroluokassa Saman päivän luentoon liittyviä tehtäviä Riskianalyysiohjelmistoihin tutustuminen Huom! ti luento klo alkaen! Kotitehtävät 2 kpl, annetaan I ja II opetusjakson aikana Tehtävä itsenäisesti, arvostelu asteikolla 0-10 Vierailuluennot Tutk.prof. Urho Pulkkinen (VTT) Mahdollisesti dos. Tuomas Raivio (Gaia Group Oy) Kokemuksia ja näkemyksiä riskienhallinnasta Arvostelu 30 pistettä tentistä (ainakin joulukuussa) 10 pistettä kotitehtävistä (yhteensä) 1 piste kurssipalautteesta 3

4 Materiaali (1/2) Pääteos ❶ M. Modarres (2006). Risk Analysis in Engineering: Techniques, Tools, and Trends, Taylor and & Francis. Muita teoksia ❷ B.M. Ayyub (2003). Risk Analysis in Engineering and Economics, Chapham & Hall. ❸ D. Vose (2000). Risk Analysis: A Quantitative Guide, John Wiley & Sons. ❹ T. Aven (2003). Foundations of Risk Analysis: A Knowledge and Decision-Oriented Perspective, John Wiley & Sons. ❶ Modarres Vahva ote todennäköisyyspohjaisiin tarkasteluihin Osin ylimielinen laadullisten riskianalyysien suhteen ❷ Ayyub Esittelee laajasti riskien arvottamista Monisivuinen ja jutusteleva ❸ Vose Hyvä esitys asiantuntija-arvioinnista Keskittyy vain riskien simulointiin (Excel) ❹ Aven Esittää riskianalyysin yleisiä viitekehyksiä Samoja esimerkkejä eri kohdissa 4

5 5

6 Rajapintoja muihin kursseihin Investointiteoria Rahoitusteoria, rahan aika-arvo Päätöksenteko ja ongelmanratkaisu Monikriteerinen päätösanalyysi, ryhmäpäätökset Luotettavuustekniikka Mallintamismenetelmät Stokastiset prosessit Epävarmuuksien kuvaaminen Dynaaminen optimointi Optimaalisten strategioiden rakentaminen Jne. Riskianalyysi on oma mielekäs kokonaisuutensa Tieteellisiä yhdistyksiä, konferensseja ja lehtiä Lukuisia teoksia 6

7 Materiaali (2/2) Sisältö Pohjautuu ensisijaisesti Modarrakseen ❶» Kannattaa ehkä hankkia ilmankin pärjää» Tilattu kampuksen kirjakauppaan (n. 70 euroa)» Luultavimmin saatavilla Luennoilla otteita myös muista kirjoista Aihepiireinä mm. Riskien tunnistaminen Vikapuut ja syy-seuraus-kaaviot Todennäköisyyspohjainen turvallisuusanalyysi Asiantuntija-arvioiden määrittäminen Todennäköisyyksien estimointi Riskienhallintatoimenpiteiden vertailu Riskiviestintä Tiedotus Ajantasainen tieto kotisivulla ja sähköpostilistalla Sähköposti subscribe mat2117 (body-osa) osoitteeseen Käytännön asioissa yhteydenotot assistenttiin Esitiedot Ei varsinaisia esitietovaatimuksia Perusmatematiikat hyvä hallita (etenkin tn-lasku) 7

8 8

9 Riski käsitteenä Riski Menetyksen mahdollisuus, tappion uhka (nykysuomen sanakirja) Esimerkkejä riskeistä» Omaisuuden menettäminen» Ympäristön saastuminen» Terveyden heikentyminen Riskit näkökulmasidonnaisia» Toisen tappio voi olla toisen voitto vrt. kaupanteko» Vaihtelevuus sinänsä ei ole riski! Riskianalyysi on prosessi, joka ❶ Kuvaa ja rajaa mahdollisia tappioita ❷ Välittää muille tietoa mahdollisten tappioiden olemassaolosta, laadusta, suuruudesta, yleisyydestä, syistä ja epävarmuuksista Riskin suuruutta luonnehtivat ❶ Riskin todennäköisyys ❷ Haitallisten tappioiden suuruus Riskit voivat Kohdistua järjestelmän ulkopuolisiin tahoihin Jäädä järjestelmän sisäisiksi 9

10 Riskianalyysin historiaa Vakuutukset 1800 ekr merenkulun alkeellisimmat vakuutukset 1400-luvun Italiassa maanviljelysosuuskunnilla vakuutuksia huonojen sääolojen varalta 1700-luvulla vakuuttamisesta liiketoimintaa Englannissa (Lloyds) Henkivakuutukset ja niiden matematiikka» Vrt. Aktuaarimatemaatikot Luotettavuusanalyysi Luotettavuuden ja riskienhallinta keskeiseksi toisen maailmansodan aikana» Luotettavuus ja kunnossapito aiheuttivat merkittäviä ongelmia Luotettavuudelle todennäköisyystulkinta (Lusser) Nykytilanne Riskienhallintainstrumentteja innovoidaan jatkuvasti Tarvitaan vahvaa matemaattista mallintamista Runsaasti erilaisia suojautumisinstrumentteja Ks. P.R. Bernstein (1998). Against the Gods: The Remarkable Story of Risk, John Wiley & Sons, New York. 10

11 Teknis-taloudellisista järjestelmistä Monimutkaiset tekniset järjestelmät Muuttuvia, kehittyviä (polkusidonnaisuus) Integroituja, dynaamisesti kehittyviä Laaja-alaisia, älykkäitä, oppivia (vrt. ohjelmistot) Haaste riskianalyysin kannalta Yhden riskin hallinta voi aiheuttaa uusia» Vrt. punapohjaiset pyörätiet (riskien homeostaasi) Miten järjestelmän rajapinnat kuvataan? Perustuu systeemikuvaukseen Hajoita ja hallitse Järjestelmän osien erittely Osien välisten riippuvuuksien kuvaaminen Takaisinkytkentöjen huomiointi Epävarmojen, -lineaaristen ja intuitiivisten kehityskulkujen ennakointi haasteellista Miten huomioida oppimisprosessit? Riskejä ei voida/kannata täysin eliminoida Nollariskitaso käytännössä mahdoton 10 km nopeusrajoitus koko pks-seudulle Aiheuttaisi merkittäviä taloudellisia tappioita Riskien kohdentuminen olennaista 11

12 Riskiluokkia ❶ Terveydelliset riskit Esim. sairastuminen, elämänlaadun heikentyminen, kuolema (ihmiset, eläimet, kasvit) ❷ Onnettomuusriskit Esim. luonnonkatastrofit (maanjäristys, tulivuori jne.), tuotteiden ja järjestelmien pettäminen (liikenneonnettomuudet, tehdaspalot jne.) ❸ Turvallisuusriskit Esim. sota, terrrorismi, poliittinen epävakaus ❹ Taloudelliset riskit Esim. luottotappiot, markkinaosuuden menetys, vakavaraisuuden alentuminen, konkurssi ❺ Ympäristöriskit Esim. melu, elinympäristöjen saastuminen Huomioita Erilaisten riskien välillä kytkentöjä Soveltuvimmat menetelmät vaihtelevat aloittain Inhimillisen käyttäytymisen ennakointi vaikeaa Monien riskien suhteen vakiintuneet normistot 12

13 Riskianalyysin osa-alueet alueet ❶ Riskien arviointi Määrittää mahdollisen tappion ❶ todennäköisyyden (vrt. frekvenssin, jos tilastoja) ❷ tappion suuruuden ❷ Riskien hallinta Arvioi ja vertailee riskiin vaikuttavia tekijöitä Rajaa, vähentää ja eliminoi riskejä ❸ Riskiviestintä Välittää tietoa riskeistä ja niitä koskevista riskienhallintatoimenpiteistä päätöstentekijöiden, muiden sidosryhmien ja analyytikoiden välillä 13

14 Kyse vuorovaikutuksesta Riskiviestintä ratkaisevan tärkeää Erottelu eräin osin vaikeaa Ayyub, Fig

15 Erityyppiset riskianalyysit Huomioita Voidaan tukeutua tilastotietoihin, jos aiemmista riskitapahtumista riittävästi havaintoja Muussa tapauksessa (ja tämän lisäksi) riskejä voidaan arvioida mallintamalla Analyysin kannalta haasteellisimpia ovat riskit, jotka ❶ toteutuvat erittäin harvoin tai joista ei tietoa ❷ ovat vaikutuksiltaan isoja, laajakantoisia, peruuttamattomia Kvantitatiivinen riskianalyysi Kuvaa riskien toteutumista todennäköisyyksinä Voidaan tukeutua historiallisiin seurantatietoihin Voi vaatia varsin paljon aikaa ja työtä Vakiintunut erityisesti vakavien riskien yhteydessä Kvalitatiivinen riskianalyysi Tappioiden todennäköisyys ja suuruus arvioidaan sanallisin väittämin ( jossain määrin tn, merkittävä ) Saadaan subjektiisia tuloksia asiantuntija-arvioista Vaatii tyypillisesti vähemmän aikaa ja vaivaa Kvantitatiiviset ja kvalitatiiviset yhdistely Kvantitatiiviset tn-arviot + kvalitatiiviset tappioarviot Kvalitatiiviset tn-arviot + kvantitatiiviset tappioarviot 15

16 Riskien arviointi (1/2) Peruskysymykset Mikä voi mennä vikaan? Miten todennäköistä tämä on? Mitä vikaanmenosta voi seurata? Periaate Lähdetään alkutapahtumista (initiating events), jotka voivat haitata järjestelmän toimintaa» Venäjällä metsät palavat Tunnistetaan ne (jatko)tapahtumat, jotka voivat johtaa haitallisiin seuraamuksiin» Tuulee kaakosta Karsinogeeneja Helsinkiin Arvioidaan näiden määrittyvien uhkaskenaarioiden todennäköisyydet sekä haitallisten seuraamusten suuruudet Ideaali Tunnistetaan kaikki skenaariot, lasketaan näiden todennäköisyydet ja rakennetaan kokonaisvaltainen riskikuva Käytännössä utopistinen tavoite Kaikkea ei voi tietää - tietämättömyys 16

17 Epävarmuudet ja tietämättömyys 17

18 Tietämättömyyden taksonomia Ayyub, Fig

19 Riskien arviointi (2/2) Teknisten järjestelmien riskeistä Vaarojen tunnistaminen» Vaara = tilanne, joka voi antaa edellytyksiä riskin toteutumiselle» Lähtökohtana usein alkutapahtumat (kemialliset, biologiset, mekaaniset, jne.) Järjestelmän rajojen tunnistaminen» Kantavuus, kestävyys, taipuisuus jne. Rajoihin kohdistuvien kuormitusten tunnistaminen» Paine, kuumuus, kiihtyvyys, jne. Rajojen pettämismahdollisuuksien arviointi» Kuluminen, jne. Seuraamusvaikusten arviointi» Vaikutukset ihmisiin, ympäristöön, talouteen, jne. Haasteita Miten huomioida se, että alkutapahtumat voivat esiintyä yhtäaikaa tai peräkkäin? Miten arvioida vain osittain toimivan järjestelmän suoritusrajoja? Miten pystytään ottamaan huomioon seuraamusten kontekstisidonnaisuus? Miten rinnastaa erilaisia seuraamusvaikutuksia? 19

20 Riskienhallinta Riskienhallinta koostuu toimista, joilla estetään, rajataan ja minimoidaan vaaroille altistumisesta aiheutuvia tappioita määrittelemällä, vertaamalla, valitsemalla ja panemalla täytäntöön toimenpiteitä huomioonottaen päätöksentekijöiden ja sidosryhmien arvostukset, teknologiset ja taloudelliset reunaehdot sekä lainsäädännölliset ja poliittiset näkökohdat Näkökulmia Monia menetelmiä (mm. kustannushyötyanalyysi, elinkaarianalyysi, monikriteerinen päätöksenteko) 80:20 sääntö 80% riskeistä johtuu 20% uhkaskenaarioista Riskienhallintatoimenpiteiden ideointi luova prosessi» Aivoriihet, vertailut (benchmarkkaus) Vaihtoehtoisia strategioita» Välttäminen - Esim. kotona pysyminen» Suojautuminen - Esim. turvavyöt» Vähentäminen - Esim. nopeusrajoitukset Riskienhallinnan oltava jatkuvaa Tiedon hankinta, koostaminen, analysointi, tulkinta, johtopäätösten päivitys (vrt. Yucca-vuori) Tiivis vuoropuhelu päätöksentekijöiden kanssa 20

21 Riskiviestintä Riskiviestintä on toimintaa, joka välittää ja jakaa dataa, informaatiota ja tietämystä riskeistä, riskienhallintatoimenpiteistä sekä näiden vaikutuksista päätöksentekijöiden, muiden sidosryhmien ja analyytikoiden kesken Riskin kokeminen (perception) riippuu Viestijästä ja viestistä» Luottamus, uskottavuus, asiantuntevuus, jne. Riskin tyypistä» Vaarallisuus, ymmärrettävyys, kohdentuvuus, peruutettavuus jne. Haasteita Hyötyjen ja haittojen balansointi» Kenen näkökulmasta katsotaan? kuka hyötyy/kärsii?» Vrt. sukupolvien tasa-arvo Epävarmuuksien karakterisointi» Nollariskiin ei päästä luotetaanko silti? Kontekstisidonnaisuus» Toimenpiteet suhteessa järjestelmärajauksiin» Kokonaisvaltaisuuden saavuttaminen voi olla vaikeaa» Epävarmuudet ja työmäärä kasvavat» Vrt. ravintoaineiden saannin rajoittaminen (dioksiini) 21

22 22

23 23

24 Riskien kokeminen 24

25 25

26 26

27 27

28 28

29 29

30 30

31 31

32 32

33 33

34 34

35 35

36 36

37 37