Väitös systeemi- ja operaatiotutkimuksen alalta, DI Juho Roponen

Väitöskirjan nimi: Computational Models for Adversarial Risk Analysis and Probabilistic Scenario Planning

Tohtoriopiskelija: Juho Roponen
Vastaväittäjä: professori Ali Abbas,University of Southern California, Yhdysvallat
Kustos: professori Ahti Salo, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, matematiikan ja systeemianalyysin laitos

Todennäköisyydet riskien ja epävarmuuksien hallinnassa 

Erityisesti kriisi- ja konfliktitilanteissa päätöksiä joudutaan väistämättä tekemään epävarmuuden vallitessa. Julkishallinnossa ja yritystoiminnassa suuriin päätöksiin liittyy epävarmuuden lisäksi myös paljon kustannuksia, työtä ja kauaskantoisia seurauksia. Siksi hyvän päätösvaihtoehdon löytäminen, tai ainakin huonoimpien välttäminen, on ensiarvoisen tärkeää.

Päätöksentekoa epävarmuuden vallitessa tukevien menetelmien perusideat ovat pysyneet samana jo pitkään. Jos tavoitteiden toteutumista voidaan kuvata yksiselitteisesti esimerkiksi rahallisella hyödyllä ja päätösvaihtoehtojen epävarmuuksia todennäköisyysjakaumilla, paras päätösvaihtoehto voidaan löytää käyttäen lukiomatematiikkaa. Ongelmallista on kuitenkin se, että todellisuudessa sekä hyödyn että todennäköisyyksien määrittäminen on usein vaikeaa. Monimutkaista maailmaa kuvattaessa huomioitavien yksityiskohtien suuren määrän takia tarvitaankin monimutkaisempia laskennallisia malleja. Väitöskirjassa on kehitetty menetelmiä ihmisten toimintaan ja tulevaisuuden kehityskulkuihin liittyvien epävarmuuksien käsittelyyn. 

Mallinnettaessa useiden ihmisten päätöksiä konfliktiasetelmassa, kuten sodassa, käytetään hyväksi peliteoriaa. Vastakkainasettelullinen riskianalyysi, jota väitöskirjassa on kehitetty, soveltaa peliteorian ratkaisukonsepteja ilman vahvoja oletuksia eri osapuolien käytettävissä olevasta tiedosta ja toimintalogiikasta. Tämä mahdollistaa tilanteen epävarmuuksien ja siten todennäköisyyksien arvioimisen käytettävissä olevan rajallisen tiedon pohjalta. 

Tulevaisuuden epävarmuuksia väitöskirjassa käsitellään todennäköisyyksiin perustuvan skenaarioanalyysin avulla. Skenaariotodennäköisyydet arvioidaan käyttäen todennäköisyyspohjaista ristivaikutusanalyysiä. Tarkasteltaessa monimutkaisia ilmiöitä, kuten teknologian kehittymistä, tärkeiden epävarmuustekijöiden määrä kasvaa suureksi. Eri epävarmuustekijät, kuten esimerkiksi uuden teknologian hinta, tekninen suorituskyky ja käytön laajuus, eivät myöskään ole toisistaan riippumattomia. Jos uusi teknologia on nopeampi ja halvempi kuin vanhemmat kilpailijat, se yleistyy nopeasti. Tällaisten keskinäisriippuvuuksien huomioimista varten väitöskirjassa on kehitetty ristivaikutusanalyysimenetelmiä, joilla epävarmuustekijöiden todennäköisyydet ja pareittaiset riippuvuudet voidaan huomioida asiantuntijatietoon tukeutuen. Laskemalla riskit ja skenaariotodennäköisyydet voidaan siten tukea päätöksentekoa.

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): 
https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/

Yhteystiedot:

Perustieteiden korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/52