mat-2.3117 riskianalyysi (5 op)...

1

Teknillinen korkeakoulu

Systeemianalyysin laboratorio

MatMat--2.3117 Riskianalyysi (5 op)2.3117 Riskianalyysi (5 op)

slsl--20072007

Ahti SaloSysteemianalyysin laboratorio

Teknillinen korkeakouluPL 1100, 02015 TKK



2Mat-2.3117 Riskianalyysi / Ahti Salo ©

Lähtökohtia 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




OpetusOpetus

� Luennot– Tiistaisin klo 14-16 salissa Y429a

– Käydään läpi opintojakson keskeinen asiasisältö

– Painopiste menetelmissä ja niiden soveltamisessa

� Harjoitukset– Tekn.yo Jarno Leppänen

– Tiistaisin klo 16-18 joko Y429a tai mikroluokassa

– Saman päivän luentoon liittyviä tehtäviä

– Riskianalyysiohjelmistoihin tutustuminen

– Huom! ti 18.9. luento klo 15.15 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




Materiaali (1/2)Materiaali (1/2)

� Pääteos� M. Modarres (2006). Risk Analysis in Engineering:

Techniques, Tools, and Trends, Taylor and &

Francis.

� Muita teoksia � B.M. Ayyub (2003). Risk Analysis in Engineering

and Economics, Chapham & Hall.

� D. Vose (2000). Risk Analysis: A Quantitative

Guide, John Wiley & Sons.

� T. Aven (2003). Foundations of Risk Analysis: A

Knowledge and Decision-Oriented Perspective,

John Wiley & Sons.

�Modarres � Vahva ote todennäköisyyspohjaisiin tarkasteluihin

� Osin ylimielinen laadullisten riskianalyysien suhteen

� Ayyub � Esittelee laajasti riskien arvottamista

� Monisivuinen ja ’jutusteleva’

� Vose � Hyvä esitys asiantuntija-arvioinnista

� Keskittyy vain riskien simulointiin (Excel)

� Aven� Esittää riskianalyysin yleisiä viitekehyksiä

� Samoja esimerkkejä eri kohdissa




Rajapintoja muihin kursseihinRajapintoja 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




Materiaali (2/2)Materiaali (2/2)

� Sisältö – Pohjautuu ensisijaisesti Modarrakseen �

» 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 [email protected]

– Käytännön asioissa yhteydenotot assistenttiin

� Esitiedot – Ei varsinaisia esitietovaatimuksia

– Perusmatematiikat hyvä hallita (etenkin tn-lasku)




Riski käsitteenä 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 � Kuvaa ja rajaa mahdollisia tappioita

� Välittää muille tietoa mahdollisten tappioiden

olemassaolosta, laadusta, suuruudesta,

yleisyydestä, syistä ja epävarmuuksista

� Riskin suuruutta luonnehtivat � Riskin todennäköisyys

� Haitallisten tappioiden suuruus

� Riskit voivat – Kohdistua järjestelmän ulkopuolisiin tahoihin

– Jäädä järjestelmän sisäisiksi




Riskianalyysin historiaa 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.




TeknisTeknis--taloudellisista järjestelmistä 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




RiskiluokkiaRiskiluokkia

� Terveydelliset riskit– Esim. sairastuminen, elämänlaadun heikentyminen,

kuolema (ihmiset, eläimet, kasvit)

� Onnettomuusriskit– Esim. luonnonkatastrofit (maanjäristys, tulivuori

jne.), tuotteiden ja järjestelmien pettäminen

(liikenneonnettomuudet, tehdaspalot jne.)

� Turvallisuusriskit– Esim. sota, terrrorismi, poliittinen epävakaus

� Taloudelliset riskit– Esim. luottotappiot, markkinaosuuden menetys,

vakavaraisuuden alentuminen, konkurssi

� Ympäristöriskit– Esim. melu, elinympäristöjen saastuminen

� Huomioita– Erilaisten riskien välillä kytkentöjä

– Soveltuvimmat menetelmät vaihtelevat aloittain

– Inhimillisen käyttäytymisen ennakointi vaikeaa

– Monien riskien suhteen vakiintuneet normistot




Riskianalyysin osaRiskianalyysin osa--alueet alueet

� Riskien arviointi– Määrittää mahdollisen tappion

� todennäköisyyden (vrt. frekvenssin, jos tilastoja)

� tappion suuruuden

� Riskien hallinta– Arvioi ja vertailee riskiin vaikuttavia tekijöitä

– Rajaa, vähentää ja eliminoi riskejä

� Riskiviestintä – Välittää tietoa riskeistä ja niitä koskevista riskien-

hallintatoimenpiteistä päätöstentekijöiden, muiden

sidosryhmien ja analyytikoiden välillä




Kyse vuorovaikutuksestaKyse vuorovaikutuksesta

� Riskiviestintä ratkaisevan tärkeää

� Erottelu eräin osin vaikeaa

Ayyub, Fig 2.3




Erityyppiset riskianalyysitErityyppiset 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

� toteutuvat erittäin harvoin tai joista ei tietoa

� 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




Riskien arviointi (1/2) 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




Epävarmuudet ja tietämättömyysEpävarmuudet ja tietämättömyys




Tietämättömyyden taksonomiaTietämättömyyden taksonomia

Ayyub, Fig 1.9.




Riskien arviointi (2/2)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?




RiskienhallintaRiskienhallinta

� 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




RiskiviestintäRiskiviestintä

� 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)




RiskienRiskien kokeminenkokeminen

mat-2.3117 riskianalyysi (5 op)...

Documents