MAT -2.3134 PÄÄTÖKSENTEKO JA ONGELMANRATKAISU



Samankaltaiset tiedostot
Mat Optimointiopin seminaari kevät Monitavoiteoptimointi. Tavoitteet

Päätösanalyysi Teknologföreningenin kiinteistöuudistuksen tukena (valmiin työn esittely)

Luento 10 Kustannushyötyanalyysi

How to Support Decision Analysis with Software Case Förbifart Stockholm

Epätäydellisen preferenssi-informaation huomioon ottavien päätöksenteon tukimenetelmien vertailu (aihe-esittely)

monitavoitteisissa päätöspuissa (Valmiin työn esittely) Mio Parmi Ohjaaja: Prof. Kai Virtanen Valvoja: Prof.

Kandidaatintyön esittely: Epätäydellisen preferenssi-informaation huomioon ottavien päätöksenteon tukimenetelmien vertailu

MS-C2128 Ennustaminen ja Aikasarja-analyysi, 5 op Esittely

INTERVALLIPÄÄTÖSPUUT JANNE GUSTAFSSON 45433E. Mat Optimointiopin seminaari Referaatti

Preference Programming viitekehys: epätäydellisen preferenssi-informaation elisitointi ja mallintaminen, dominanssi

MAT INVESTOINTITEORIA. (5 op) Kevät Ville Brummer / Pekka Mild / Ahti Salo

Matemaattinen optimointi I -kurssin johdantoluento Prof. Marko M. Mäkelä Turun yliopisto Matematiikan ja tilastotieteen laitos

MS-C2128 Ennustaminen ja Aikasarja-analyysi, 5 op Esittely

Talousmatematiikan perusteet: Johdanto. Kurssin tavoitteet Käytännön järjestelyt Suosituksia suorittamiseen

Eräs tyypillinen virhe monitavoitteisessa portfoliopäätösanalyysissa + esimerkkitapaus

OPERAATIOTUTKIMUKSEN AJATTELUTAPA TUTKIMUSMAAILMASTA TEOLLISUUTEEN

Vastakkainasettelullinen riskianalyysi asejärjestelmien vaikuttavuusarvioinnissa

Rationaalisen valinnan teoria

Tehokkaiden strategioiden identifiointi vakuutusyhtiön taseesta

Projektiportfolion valinta

TIEA382 Lineaarinen ja diskreetti optimointi

TIES592 Monitavoiteoptimointi ja teollisten prosessien hallinta. Yliassistentti Jussi Hakanen syksy 2010

Nollasummapelit ja bayesilaiset pelit

Peliteoria Strategiapelit ja Nashin tasapaino. Sebastian Siikavirta

Tilastotieteellisiä malleja välimatka- ja suhdeasteikollisten preferenssien mittaamiseen. Pekka Leskinen ja Tuomo Kainulainen Metla

Kasvuyrityksen tuotekehitysportfolion optimointi (valmiin työn esittely)

TIES592 Monitavoiteoptimointi ja teollisten prosessien hallinta. Yliassistentti Jussi Hakanen syksy 2010

Kvantitatiivinen riski Määrittäminen ja hyväksyttävyys

Kurssin esittely (syksy 2016)

Päätöksentekomenetelmät

AKL Tiedolla johtaminen. Kenneth Ekström- Faros Group

Peliteoria luento 2. May 26, Peliteoria luento 2

Yhteistyötä sisältämätön peliteoria

Päätöksentekomenetelmät

ABTEKNILLINEN KORKEAKOULU Tietoverkkolaboratorio

Teknillisen fysiikan ja matematiikan tutkintoohjelma, tekniikan kandidaatin tutkinnon pääaineet

Lineaaristen monitavoiteoptimointitehtävien

Tietojärjestelmien hankinta ja ICT-projektit

Paljonko maksat eurosta -peli

ELEC-C5210 Satunnaisprosessit tietoliikenteessä

Metsäsektorin hyväksyttävyys kriisissä

ORMS2020 Päätöksenteko epävarmuuden vallitessa Syksy 2010 Harjoitus 5 (Koetentti)

Luento 1: Optimointimallin muodostaminen; optimointitehtävien luokittelu

Vastakkainasettelullinen riskianalyysi asejärjestelmien vaikuttavuusarvioinnissa

Eläkelaitoksen Optimointimallin Rakentaminen

Harjoitus 4: Matlab - Optimization Toolbox

Vaikutuskaavioiden ym. strukturointityökalujen

Yhteistyötä sisältämätön peliteoria jatkuu

OPERAATIOTUTKIMUS METSÄTALOUDESSA

Low Carbon Finland 2050 platform VTT:n, VATT:n, GTK:n ja METLA:n yhteishanke

Sisällönanalyysi. Sisältö

VAASAN YLIOPISTO TALOUSMATEMATIIKKA Päätöksenteko epävarmuuden vallitessa Prof. Ilkka Virtanen TENTTI

2. Arvon ja hyödyn mittaaminen

Opasluonnosten ja suunnitelmien esittely

Epätäydellisen preferenssi-informaation huomioon ottavien päätöksenteon tukimenetelmien vertailu

Aihioiden priorisointi ja portfolioanalyysi ennakoinnissa (valmiin työn esittely)

TIES592 Monitavoiteoptimointi ja teollisten prosessien hallinta. Yliassistentti Jussi Hakanen syksy 2010

ORMS2020 Päätöksenteko epävarmuuden vallitessa Syksy päätöspuiden avulla tarkastellaan vasta seuraavissa harjoituksissa.

Lakkautetut vastavat opintojaksot: Mat Matematiikan peruskurssi P2-IV (5 op) Mat Sovellettu todennäköisyyslaskenta B (5 op)

"Emme voi ratkaista ongelmia ajattelemalla samalla tavalla kuin silloin, kun loimme ne. Albert Einstein

Yhteiset kärkihankkeet

VAASAN YLIOPISTO TALOUSMATEMATIIKKA Päätöksenteko epävarmuuden vallitessa Prof. Ilkka Virtanen II UUSINTATENTTI

TFM-tutkinto-ohjelma, tekniikan kandidaatin tutkinnon pääaineet lv Teknillinen fysiikka Matematiikka Mekaniikka Systeemitieteet

Professori Esa Saarinen & Prof. Raimo P. Hämäläinen Systeeminalyysin laboratorio

Kurssin esittely. Kurssin esittely. MS-C2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1

35C00250 Hankintojen johtaminen Kurssin esittely

ISÄNNÖINTIPALVELUA OSTAMASSA TILAAJAN NÄKÖKULMA

FUNKTIONAALIANALYYSIN PERUSKURSSI Johdanto

HAVAINTO LÄhde: Vilkka 2006, Tutki ja havainnoi. Helsinki: Tammi.

Arvohäviö Rank Inclusion in Criteria Hierarchies menetelmässä. Jari Mustonen, 47046C,

AMO ihanneprosessi. Annika Kangas Jukka Tikkanen Rovaniemi Metsävarojen käytön laitos, Oulun AMK

HAHMONTUNNISTUKSEN PERUSTEET

Eeva-Liisa Puumala Laboratoriohoitaja

Teoreettisen viitekehyksen rakentaminen

DEE Sähkötekniikan perusteet 5 op

Parametristen mallien identifiointiprosessi

Talousmatematiikan perusteet: Luento 19

A35C00250 Hankintojen johtaminen Kurssin esittely

Edtech kestää aikaa!

Käytännön näkökulmia Zonationin hyödyntämiseen

Sijainnin merkitys Itellassa GIS. Jakelun kehittämisen ajankohtaispäivä

Yhteiskuntafilosofia. - alueet ja päämäärät. Olli Loukola / käytännöllisen filosofian laitos / HY

HALLINTAA KAAOKSEEN - Suunnitelmallinen työskentely ja dialogi verkostossa

Tfy Teoreettinen mekaniikka (5 op) Tfy Fysiikka IV alkuosa A ja Tfy Teoreettinen mekaniikka

Kurssin esittely. Kurssin esittely. MS-C2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1

ORMS2020 Päätöksenteko epävarmuuden vallitessa Syksy 2008

Riski = epävarmuuden vaikutus tavoitteisiin. Valtionhallinnossa = epävarmuuden vaikutus lakisääteisten tehtävien suorittamiseen ja tavoitteisiin

Oped exo -uraohjauksen työkalun rakentamista. Leena Jokinen

Ympäristövaikutusten arviointi lainvalmistelussa parempaa säädösvalmistelua vai jo ennalta valitun keinon puoltamista?

Sähköiset palvelut - Isäntä ja renki

Kurssin esittely. Kurssin esittely. MS-C2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1

TIES592 Monitavoiteoptimointi ja teollisten prosessien hallinta. Yliassistentti Jussi Hakanen syksy 2010

Tutkintojen, oppimäärien ja muiden osaamiskokonaisuuksien sijoittuminen vaativuustasoille

TYÖPAIKKAKOULUTTAJAT Valmentaen vahvoiksi Opso ry syysseminaari Tampereella

Luento 1: Optimointimallin muodostaminen; optimointitehtävien luokittelu

12. Analyysin haasteet

Simulointi. Johdanto

Sanoista tekoihin turvallisuutta yhteiselle työpaikalle

Innovaatioilmaston muutostalkoot Inno-barometri Ruoholahti

Valtioneuvoston tulevaisuusselonteko työn murroksesta. 11/2018 Kaisa Oksanen VNK

Transkriptio:

MAT -2.3134 PÄÄTÖKSENTEKO JA ONGELMANRATKAISU Syksy 2007 Ahti Salo / Juuso Liesiö 1

Miksi kurssi päätöksenteosta? Välitön oppimistavoite päätösongelmien jäsentäminen moniulotteisuuden hahmottaminen monenlaisiin sovelluksiin perehtyminen ohjelmistoihin tutustuminen analyysien tekeminen tulosten kommunikointi hyvät metodiset valmiudet Myöhemmin korkealaatuisten tutkimusten, selvitysten ja analyysien tekeminen ja teettäminen kyky perustellun kritiikin esittämiseen päätösten perusteleminen terve itseluottamus Lähestymistapa pääsääntöisesti rationaalinen "mallitetaan ongelma, lasketaan vastaus ja päätetään" kurssin nimi voisi olla pikemminkin ongelmanteko ja päätöksenratkaisu hyvin valmisteltu on puoliksi tehty todellisuudessa kyse on paljon muustakin valta-asetelmat ja -pelit 2

Rajoitteita analyysin epävarmuudet kaikkia tekijöitä ei voida tai ei ole mielekästä sisällyttää analyysiin (vrt. force majeure -tekijät) kognitiiviset, sosiaaliset ja poliittiset rajoitteet vrt. Herbert Simon & bounded rationality 3

Materiaali ja sisältö Materiaali 1. Luentokalvot 2. Laskuharjoitustehtävät ja mallivastaukset 3. Lisäksi lisämateriaalia, jonka voi laina kopioitavaksi kurssin assistentilta Tentissä vaaditaan vain verkossa olevan materiaalin (1. ja 2.) hallintaa Ilman kurssikirjaa pärjää mutta vain jos hallitsee luentokalvojen asiasisällön! Jos ei osallistu luennoille/laskareihin voi ymmärrystä syventää tukeutumalla kirjoihin: Clemen, R.T. (1996) Making Hard Decisions: An Introduction to Decision Analysis Tuoreempi, enemmän esimerkkejä Kopio lainattavissa assistentilta French, S. (1988) Decision Theory: An Introduction to the Mathematics of Rationality Tarkempi esitys teoriasta; erityisesti monitavoitteisesta päätökseteosta Opintomonisteita ei jaeta. Kaikki materiaali (1.-3.) on mahdollista lainata kopioitavaksi kurssin päätyttyä joulukuussa 4

Luennot Monitavoitteinen päätöksenteko (#1-7) Preferenssien matemaattinen mallintaminen Arvopuuanalyysi Robustit menetelmät arvopuuanalyysissä Monitavoiteoptimointi Ryhmäpäätöksenteko (#8) Äänestysmekanismit, Arrow n mahdottomuus lause Eri päätöksentekijöiden arvot tavoitteina Päätöksenteko epävarmuuden vallitessa (#9 ja #10) Epävarmuuden kuvaaminen Hyötyfunktio ja riskin mittaaminen Dynaaminen päätöksenteko Laskuharjoitukset Laskutehtäviä (ei arvostella, assistentti esittelee mallivastaukset) Sovellusesimerkkejä Ohjelmistoihin tutustumista Kotitehtävät Kurssiin kuuluu kaksi arvosteltavaa kotitehtävää, jotka palautetaan assistentille. Tenttit Kotitehtäväpisteet voimassa joulu-, tammi ja toukokuun tenteissä. 5

Päätöksenteko 1.1 Mitä on päätöksenteko? Päätöksenteossa osa mahdollisista vaihtoehdoista rajataan tietoisesti pois. Kyse on siis valintojen tekemisestä Tunnetaanko päätöksentekovaihtoehdot? Tunnetaanko päätöskriteerit? Liittyykö päätöksentekoon epävarmuutta? Onko tulemien todennäköisyydet syytä mallintaa? Ketkä ovat päätöksentekijöitä? Kenelle vastuu viime kädessä kuuluu? Onko kyse yksilöstä vai ryhmästä? Mitkä ovat päätöksentekijöiden preferenssit? Miten päätös viedään täytäntöön? Mitä tapahtuu päätöksen jälkeen? 6

1.2 Päätöksenteon matemaattiset menetelmät Lähtökohtia: Vaihtoehdot ja päätöskriteerit tunnetaan Päätöksentekijät pystyvät ilmoittamaan mieltymyksensä eli preferenssinsä. Mieti jotakin hiljattain kohtaamaasi merkittävää päätöstilannetta. Pitivätkö yo. lähtökohdat siinä paikkansa? Tavoiteena antaa työkaluja, joiden avulla rationaalinen päätöksentekijä voi tehdä omalta kannaltaan parhaan mahdollisen päätöksen. Päätöksenteon tukeminen Tässä yhteydessä rationaalisuudella tarkoitetaan (myöhemmin täsmennettävien) rationaliteettiaksioomien noudattamista. Vrt. päätöksenteon psykologia miten ihmiset tekevät päätöksiä 7

1.3 Päätösongelmien luokittelua A. Yksi päätöksentekijä A.1. Yksi kriteeri, ei epävarmuutta Optimointi esim. lyhimmän reitin valinta kahden kaupungin välillä A.2. Monta kriteeriä, ei epävarmuutta Diskreetti joukko vaihtoehtoja: päätöskriteerit menetelmävaihtoehtoja monitavoitteinen arvoteoria (multiattribute value theory, MAVT) analyyttinen hierarkiaprosessi (Analytic Hierarchy Process, AHP) outranking menetelmät (ns. ranskalainen koulukunta, ELECTRE) esim. uuden auton valinta Jatkuvat päätösmuuttujat tyypillisesti kyse monitavoitteisesta optimointitehtävästä esim. tuotesuunnittelun parametrien asettaminen (auto tms.) 8

A.3. Yksi kriteeri, epävarmuutta Stokastinen optimointi esim. parhaan tuoton antavan sijoitusportfolion rakentaminen Mat-2.3114 Investointiteoria A.4. Monta kriteeriä, epävarmuutta Diskreetti joukko vaihtoehtoja: stokastiset päätöskriteerit monitavoitteinen hyötyteoria (multiattribute utility theory, MAUT = MAVT + todennäköisyydet, riski) päätöspuut ja vaikutuskaaviot esim. eettiset kriteerit täyttävän sijoitusportfolion rakentaminen Jatkuvat päätösmuuttujat monitavoitteinen stokastinen optimointi esim. elävakuutusyhtiöiden sijoitusportfolion päivittäminen B. Monta päätöksentekijää Miten voimme verrata sitä, missä määrin eri ihmisten tavoitteet toteutuvat? (vrt. onnellisuuden vertailu) käytännössä ei kovinkaan helppoa 9

Ryhmäpäätöksenteossa päätöksentekijöillä on yhteisiä pyrkimyksiä. Peliteoriassa peli on kahden tai useamman päätöksentekijän (agentin, toimijan) välistä, tiettyjen sääntöjen mukaan tapahtuvaa vuorovaikutusta. Toimijoiden strategiat vaikuttavat lopputulokseen esim. huutokaupat, mobiilioperaattoreiden välinen kilpailu Neuvottelussa päätöksenteon osapuolten pyrkimykset eivät ole välttämättä yhteneviä. Ratkaisuun ei siis välttämättä päästä, jos he sanoutuvat irti neuvotteluista. vrt. viime aikoina esillä olleiden eläkemallien valinta. Mat-2.3152 Peliteoria Äänestämiskirjallisuus ja sosiaalisen valinnan teoria (social choice) tarjoavat malleja, joilla ryhmäpäätöksentekotilantieta voidaan tukea. Mat-2.3152 Peliteoria: Yhteistyön peliteoria 10

1.4 Päätösanalyysin tehtäviä Mihin päätösanalyysillä voidaan pyrkiä? 1. Vaihtoehtojen ideointi, luominen 2. Tavoitteiden tunnistaminen 3. Yhteisen viitekehyksen rakentaminen käsitteiden täsmentäminen 4. Näkemystiedon kvantifiointi todennäköisyydet mahdolliset seuraamukset haitat ja hyödyt 5. Monisyisten päättelyketjujen analyysi kvantitatiivisilla suureilla voidaan laskea kvalitatiivisesta tiedosta on joskus vaikea nähdä metsää puilta 6. Arvo-orientoituneiden indeksien tuottaminen vrt. YK:n inhimillisen kehityksen indeksi On tärkeää pitäytyä olennaiseen monimutkaisen ratkaisun tuottaminen väärään ongelmaan yksi pahimmista virheistä vrt. Iridium-satelliitin markkinatutkimus tilaajilla ei useinkaan selkeää käsitystä siitä, minkä ongelma oikeastaan on 11

Mikä on hyvä päätös? kyse on monta kertaa tarkoituksenmukaisten toimintatapojen omaksumisesta ei välttämättä annetun suosituksen hyvyydestä sinänsä jälkiviisastelu on helppoa etenkin yhteiskunnallisessa päätöksenteossa päätöksentekoprosessiin kohdistuu laatu-vaatimuksia vrt. tarjouskilpailujen organisointi 1.5 Huomioitavaa 1. Analyysin tilaaja ei välttämättä tee päätöstä vaan tuottaa taustatietoa vrt. julkishallinnon alaiset tutkimuslaitokset (esim. VTT, VATT, MTTL, jne.) 2. Kaikkia mahdollisia vaihtoehtoja ei useinkaan ole mahdollista käsitellä rajattava edustava otos vrt. länsimetrosta käynnistyvä selvitystyö 3. Toisinaan on kyse pikemminkin toimintatapojen rakentamisesta kuin yksittäisten päätösten tekemisestä vrt. valvontavelvoitteet ja riskianalyysit tuotekehitysorganisaatioiden kypsyysmallit, laadunvarmistuskäytännöt 12

4. Vaatimus oikea-aikaisuudesta rajaa analyysin perusteellisuutta parempi tuottaa alustavia tuloksia ajoissa kuin perinpohjaisia liian myöhään 5. Päätösanalyysi ei koskaan korvaa päätöksentekijää kenellä vastuu viime kädessä? 6. Analyysejä tehdään ja teetetään toisinaan myös legitimointipyrkimyksessä päätökset itse asiassa jo tehty 1.6 Päätösongelman strukturointi Lähtökohtana ongelman selkeä kuvaus ja strukturointi ilman ongelman määrittelyä sen ratkaiseminen on lähestulkoon mahdotonta vrt. osuminen edellyttää maalin sijainnin tietämistä Ongelman strukturointiin ei ole yksioikoisia ohjeita kokemus, näkemys, terve järki Päätösanalyysimallit tarjoavat valmiita kehikkoja, jotka auttavat ongelman jäsentämisessä Mikään malli ei paras tai oikea: tarvitaan tarkoituksenmukainen malli 13