Kurssiesite

Laajuus	5 op
Opintojakson asema	Pääaineopinnot, 3. vuosikurssi
Opintojakson taso	Kandidaattiopinnot
Opetusperiodi	III-V
Työmäärä toteutustavoittain	Luento-opetus 7h Itsenäinen työskentely 75h
Osaamistavoitteet	Opintojakson suoritettuaan opiskelija 1. osaa hyödyntää systeemiajattelua, systeemidynamiikkaa ja pelejä laajojen dynaamisten systeemien identifioinnissa ja ohjaamisessa, 2. osaa rakentaa aikasarja-malleja ja toteuttaa aikasarja-analyyseja.
Sisältö	Kaksi harjoitustyötä matemaattisten mallien käytännön toteutuksesta ja analyysistä; systeemiajattelun, systeemidynamiikan ja pelien hyödyntäminen laajojen dynaamisten systeemien identifioinnissa ja ohjaamisessa; aikasarja-mallien rakentaminen ja aikasarja-analyysien toteuttaminen.
Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet	Harjoitustyöt ja työselostukset
Oppimateriaali	Näiltä sivuilta löytyvät työohjeet ja oheismateriaali.
Esitiedot	MS-C2128 Ennustaminen ja aikasarja-analyysi, ja muut perusmatikat
Opetuskieli	suomi
Kurssin henkilökunta ja yhteystiedot	Laboratoriotöitä ohjaa tekn. yo Patrik Lahti patrik.lahti@aalto.fi. Kurssin vastaava opettaja on Professori Kai Virtanen, etunimi.sukunimi@aalto.fi.
Vastaanottoajat	Kai Virtanen, keskiviikkoisin klo 15-16 Y212 Patrik Lahden vastaanottoajat löytyvät harjoitustöiden "käytännön järjestelyt"-esityksistä.
Lisätietoja	Kurssilla ei pidetä luentoja lukuunottamatta kunkin harjoitustyön alussa pidettävää aloitusluentoa, jossa esitellään työn sisältö, tavoitteet ja menetelmät. Ensimmäinen työ tehdään neljän hengen ryhmissä ja toinen työ kahden hengen ryhmissä. Ensimmäisen työn aloitusluento pidetään ke 16.1.2019 klo 12.15 salissa U3 (=U141). HUOM! Läsnäolo pakollista! Toisen työn aloitusluento pidetään ke 13.3.2019 klo 12.15 salissa U3 (=U141). Kurssi suoritetaan tekemällä harjoitustyöt ja kirjalliset työselostukset. Työselostuksista annetaan arvosana ensimmäisen palautetun version perusteella, ja selostus hyväksytään, kun mahdolliset korjaukset on tehty. Koko kurssin arvosana määräytyy kahden työn keskiarvosta. Harjoitustöiden itsenäiseen tekemiseen on varattu seuraavat luokat: maanantaisin klo 14-16 Y344 ja keskiviikkoisin klo 12-14 U257. Ensimmäisen työn aikana näissä luokissa ei ole harjoituksia/luentoa vaan tila on ainoastaan varattu kurssilaisten käytettäväksi. Toisen työn aikana assistentti päivystää keskiviikkoisin luokassa.

Assignment 1

Peli ja sen web-käyttöliittymä löytyy osoitteesta http://salserver.org.aalto.fi/KtPeli/

1. Raportti
2. Raportti
Loppuraportti

Arvosanan määräytyminen
Tiedostot

Aikataulu Kevät 2019
Päivämäärä	Kello	Paikka	Tapahtuma
Ke 16.1.	12:15 - 14:00	Sali U3 (=U141)	Ensimmäisen työn alustusluento. Pelin joukkueiden muodostaminen (4 hlö / joukkue).
Ma 28.1.	16:00	MyCourses	1. Raportin palautuksen takaraja
Ma 28.1.	12:15 - 14:00 tai 14:15 - 16:00	Y344	Harjoituspeli. Pelataan peliä muutama kierros, jolloin pelaajilla on mahdollisuus tutustua käyttöliittymään ja testata hypoteesejaan peliin liittyen. Tämän jälkeen tilanne nollataan ja varsinainen peli alkaa.
Ke 30.1.	18:00	web	1. Kierroksen päätösten deadline
To 31.1.	12:00	web	1. Kierroksen tulokset viimeistään saatavilla
Su 3.2.	18:00	web	2. Kierroksen päätösten deadline
Ma 4.2.	12:00	web	2. Kierroksen tulokset viimeistään saatavilla
Ke 6.2.	16:00	web	3. Kierroksen päätösten deadline
To 7.2.	12:00	web	3. Kierroksen tulokset viimeistään saatavilla
Ke 6.2. / To 7.2.	16:00 - 19:00	Y307a	Beer game
Su 10.2.	18:00	web	4. Kierroksen päätösten deadline
Ma 11.2.	12:00	web	4. Kierroksen tulokset viimeistään saatavilla
Ke 13.2.	18:00	web	5. Kierroksen päätösten deadline
To 14.2.	12:00	web	5. Kierroksen tulokset viimeistään saatavilla
Su 17.2.	18:00	web	6. Kierroksen päätösten deadline
Ma 18.2.	12:00	web	6. Kierroksen tulokset viimeistään saatavilla
Ma 25.2.	14:15	MyCourses	2. Raportin palautuksen takaraja
Ma 25.2.	14:15 - 16:00	Y344 ja U257	Online-kierroksia. Pelataan useampi kierros peräkkäin. Huom! Ensimmäinen kierroksista pelataan jo 14:30, joten on erittäin tärkeää, että ainakin joku joukkueen jäsenistä tulee tarpeeksi ajoissa paikalle! Pelaajilla on rajoitettu aika tehdä päätöksiä.
Ke 27.2.	12:15 - 14:00	A046 ja U257	Online-kierroksia. Pelataan useampi kierros peräkkäin ja ratkaistaan voittajat ja häviäjät. Huom! Ensimmäinen kierroksista pelataan jo 12:15, joten on erittäin tärkeää, että ainakin joku joukkueen jäsenistä tulee tarpeeksi ajoissa paikalle! Pelaajilla on rajoitettu aika tehdä päätöksiä.
Ke 13.3.	12:15	MyCourses	Loppuraportin palautuksen takaraja

Pelin pelaaminen

Joukkueiden päätökset syötetään Microsoft Excel-taulukkoon, joka toimii ainakin kaikissa koulun Windows-luokissa. Pelipohja on ladattavissa pelin sivuilta. Pelipohjaa voi käyttää myös muissa kuin koulun koneissa, mutta tällöin käyttäjä vastaa itse siitä, että pohja toimii niin kuin sen pitäisi. Pohja käyttää makroja pelitiedostojen lataamiseen ja tallentamiseen. Koulun koneissa Excelin vakiosuojaustaso on asetettu korkeaksi, jolloin ohjelma ei suostu ajamaan näitä makroja. Excelissä näkyy tällöin "Security Warning: Macros have been disabled". Painamalla viestin vieressä olevaa "options" -nappia ja valitsemalla "Enable this content" saa makrot toimimaan.

Vanhemmassa Excelissä täytyy laskea suojaustasoa seuraavasti:
Tools -> Options... -> Security-välilehti -> Macro Security -> Medium

Pelipohjalta inputit siirretään makrolla tekstitiedostoon, esim. '4.inp' neljänneltä kierrokselta. Input-tiedosto ladataan pelipalvelimelle salasanalla suojatulta maakohtaiselta sivulta http://salserver.org.aalto.fi/KtPeli/Vuosiluku/MAANNIMI. Samalta sivulta on ladattavissa pelin output-tiedostot, jotka ilmestyvät sivulle jokaisen pelikierroksen jälkeen. Output-tiedosto tulee tallentaa omalle koneelle ja makrolla siirtää tulokset Excel-pohjalle.

Raportit

Kurssin yksi osatavoite on opetella selkeiden raporttien laadintaa. Tämän työn yhteydessä tehdään kolme raporttia, joista kuitenkin ainoastaan viimeisen on tarkoitus olla täysimittainen työselostus. Kaksi ensimmäistä raporttia voidaankin mieltää tilannekatsauksen ja suunnitelman yhdistelmäksi, joiden hyvästä tekemisestä on eniten hyötyä pelin aikana. Varsinkin 2. raportti on syytä tehdä huolellisesti ja sellaiseen muotoon, että sitä on helppo käyttää apuna pelattaessa viimeisiä online-kierroksia. Lisäksi kurssilla harjoitellaan ryhmätyöskentelyä, joten raporttien myöhästely katsotaan poikkeuksetta ryhmätyön epäonnistumiseksi.

Raportit palautetaan MyCourses:n kautta.

Loppuraportilta vaaditaan kaikki se, mitä raportteihin yleensäkin laitetaan: kansilehti, sisällysluettelo, johdanto, yms., kun taas 1. ja 2. raportin suhteen informaatio ja sisältö on ainoa, millä on väliä. Toki näistäkin tulee selkeästi käydä ilmi ainakin tekijöiden nimet sekä jonkinlainen otsikointi ja looginen rakenne.

1. raportti

Ensimmäisestä raportista tulee käydä ilmi ainakin seuraavat asiat:

Eri ministereiden vastuualueet sekä päätösten tekotapa.
Pelaajien tärkeäksi katsomien asioiden esilletuonti (perusteet tärkeyteen!). Peliohje on pelaajien tärkein lähdemateriaali. Ensimmäinen raportti tukeutuu peliohjeeseen eikä pelaajien yleiseen spekulaatioon kansantaloudesta!
Lähtötilanteen tarkastelua.
Minkälaisia syy-seuraussuhteita pelissä näyttäisi olevan? Käytä apuna systeemidynaamisia vaikutuskaavioita.
Pelin dynamiikan mallitus peliohjeen perusteella. Minkälaisia oletuksia kansantalouden toiminnasta pelissä voidaan tehdä ohjeen perusteella? Kuinka oletusten/mallien oikeellisuudesta/virheellisyydestä varmistutaan pelin kuluessa?
Pelin pisteytyksen tarkastelua.
Toimintasuunnitelma seuraaville 35 vuodelle (7 kierrosta) sekä mahdollisesti myös kauemmas tulevaisuuteen.
Peliohjeen ymmärtäminen ja siitä perustellusti tehdyt päätelmät. Esim. minkälaisia hyödykkeitä kannattaa tuottaa ja miksi?

Ensimmäisen raportin kokoluokka on noin 6 - 10 A4:sta.

Arvostelu: 0 - 0.5

2. raportti

Toisesta raportista tulee käydä ilmi ainakin seuraavat asiat:

Miten hyvin hallitus on onnistunut tavoitteissaan ja millä keinoin tavoitteet on saavutettu? Toimenpiteitä on hyvä perustella, miksi tehtiin niin kuin tehtiin?
Kokemus pelaamisesta pitäisi näkyä pelin ymmärtämisessä. Esim. pelin dynamiikka, syy-seuraussuhteet, hyvät / huonot strategiat.
Tärkein osa 2. raporttia on kuitenkin pitkän tähtäyksen toimintasuunnitelma. Pitkän tähtäyksen suunnitelmalla tarkoitetaan noin 30 - 50 vuoden suunnitelmaa.
Toimintasuunnitelmassa on tavoitteet määritelty ja toimenpiteet kuinka tavoitteisiin päästään.
Suunnitelman tulee olla sellainen, että pelaajat pystyvät hyödyntämään sitä päätöksenteon tukena online-kierroksilla. Esim. lyhyt muistilista online-pelaamista varten on hyödyllinen.

Toisen raportin kokoluokka on 6 - 10 A4:sta.

Arvostelu: 0 - 0.5

Loppuraportti

Loppuraporttina tehdään normaali työselostus. Jokainen ryhmä tekee yhden loppuraportin. Raportissa oleellista on analysoida omia mokia ja onnistumisia sekä myös muiden joukkueiden mokia ja onnistumisia. Lisäksi tulisi pohtia parempia pelistrategioita ja käytetyn matemaattisen mallin toimivuutta kansantalouden mallinnuksessa. Loppuraporttiin pitää myös sisällyttää katselmus siihen, kuinka hyvin tehdyt suunnitelmat (lupaukset kansalle) pystyttiin toteuttamaan. Muutamia kysymyksiä, joihin pitää vastata:

Mitä opit pelin dynamiikasta pelin kuluessa verrattuna lähtötilanteeseen?
Minkälaisia riippuvuussuhteita havaitsitte pelissä?
Minkälaisia ja kuinka pitkiä viiveitä pelissä esiintyy?
Kehittämisehdotuksia peliin?

Kolmannen raportin kokoluokka on 20 - 30 A4:sta.

Arvostelu: 0 - 1.5

Ideoita raportteihin

Pidä päiväkirjaa. Mitä on tehty ja miksi on tehty? Mikä on tilanne nyt ja mitä tehdään seuraavaksi. Muista perustella päätöksesi. Päiväkirjan voi sisällyttää loppuraporttiin, kun esim. kommentoitte omia mokia ja onnistumisia.
Analysoikaa myös muiden tekemisiä.
Käyttäkää kuvia havainnollistamaan ajatuksianne.

Arvosanan määräytyminen

Beer game ei vaikuta arvosanaan, mutta on pakollinen osa kurssia. Jos et voi tulla paikalle, ota yhteys assariin, niin mietimme vaihtoehtoista suoritustapaa. Kurssia ei voi läpäistä jos ei osallistu beer gameen tai korvaavaan suoritukseen.
Perustele kaikki väitteesi huolella ja yritä löytää tosiasioita, jotka puoltavat väitteitäsi. Raportin arvostelussa kiinnitetään huomiota selkeyteen ja kattavuuteen.
Pelin kokonaispistemäärän perusteella muodostuu perusarvosana siten, että parhaan joukkueen perusarvosana on 3. Muut maat saavat tätä huonomman perusarvosanan, joka määräytyy kokonaispistemäärän perusteella.
Myös selvästi nähtävissä olevat tulevaisuuden ennusteet vaikuttavat arvosanaan maksimissaan puoli numeroa alas- tai ylöspäin. Tulevaisuuden ennusteiden vaikutus arvosanaan on sisällytetty loppuraportin arvosanaan. Tällä estetään pelaajia tekemästä lyhytnäköisiä ratkaisuja viimeisillä online-kierroksilla. Muutenkin pelin ideana on saattaa maa mahdollisimman hyvään kuntoon pitkällä tähtäyksellä. Tällaisia selviä suuntia ovat mm.
- Ympäristön tilan kehityssuunta
- Velanhoidon tulevaisuudennäkymät
- Väestönkasvun suunta
- Tuotannon kasvuennuste

Vinkkejä pelaamiseen

Lue ohjeet! Lue ohjeet! Lue ohjeet!
Edellisten vuosien tuloksiin tutustumalla voi saada jotakin käsitystä pelin dynamiikasta. Pidä kuitenkin mielessä, että peliin on vuosien varrella tehty muutoksia.
Päivitä peliä koskevat oletuksesi uusien tulosten perusteella.
Tässä pelissä ei ole tietokonemaita (eli siis rikkaita teollisuusmaita).
Alku on erittäin tärkeä miettiä hyvin, koska viiveet ovat pitkät ja peli lyhyt.
Älä jätä muille maille monopolimahdollisuuksia maailman markkinoilla - kaappaa edes pieni siivu joka sektorista.
Tässäkin pelissä rikkaat rikastuvat ja köyhät köyhtyvät: Aloituksen merkitys vain korostuu.
Yritä heti alussa hahmottaa pelin dynamiikka kokonaisuudessaan, muuten et pysty poimimaan tilanteeseen suhteutettua edullisinta strategiaa monien vaihtoehtojen viidakosta.
Selvitä ristiriitaisilta tuntuvat kysymykset lähettämällä assarille sähköpostia.

Beergame

Beergame on pakollinen osa kurssisuoritusta. Suuren osallistujamäärän takia Beergameja järjestetään kaksi samanlaista. Valitkaa ryhmä johon pääsette tai ilmoittakaa, että molemmat käy, jolloin teidät osoitetaan tasaisesti kumpaankin Beergame-sessioon.

Kysely on aukeaa tammikuussa ja päättyy torstaina 31.1. klo 23:55. Vastaustaan saa määräaikaan mennessä vaihtaa rajattomasti. Ryhmäjako ilmoitetaan viimeistään lauantaina 2.2. klo 12:00. Beergamet ovat siitä seuraavalla viikolla.

Assignment 2

Not available unless: Your User account contains (use: aalto.fi) contains aalto.fi

Sähkönkulutuksen ennustaminen ja hankinnan optimointi

Työohje ja oheismateriaali

Työ suoritetaan parityönä. Parit muodostetaan aloitusluennolla.

Sähkön kulutus ja lämpötila -aikasarjat CSV-tiedostossa sahko.csv
Excel-tiedosto enne99.xls, johon täydennetään parin ennustus.
Excel-tiedosto edi99.xls, johon täydennetään parin sähkönhankinta.
Nimetkää tiedostot parin numeron mukaan, esim. enne99.xls, missä 99 on parin numero. Numerot jaetaan alustusluennolla.
R-komentoja pohja.r
Esimerkki kahden kausidifferoinnin mallin estimoinnista R:llä esimerkki.r

Aikataulu

Ke 13.3.2019 klo 12.15-14.00 Työn alustusluento salissa U3 (U141). Läsnäolo välttämätöntä.
Ke 27.3.2019 klo 18.00 Esiselostustehtävän palautus MyCoursesiin.

Pe 3.5.2019 klo 18.00 Työselostuksen ja Excel-tiedostojen palautuksen takaraja. Palautus MyCoursesiin.

Arvostelu

Työ arvostellaan ensisijaisesti raportin perusteella (työohjeessa vaaditut asiat on tehty oikein ja ne on esitetty raportissa). Hyvät ennusteet ja sähkönhankintastrategiat voivat nostaa arvosanaa hieman, mutta pääpaino on perusteellisessa raportoinnissa. Esiselostustehtävä ei vaikuta arvosanaan, mutta osion läpäiseminen edellyttää sen hyväksyttyä suorittamista.

Lectures

Not available unless: Your User account contains (use: aalto.fi) contains aalto.fi

Kurssilla ei pidetä luentoja lukuunottamatta kunkin harjoitustyön alussa pidettävää alustusluentoa, jossa esitellään työn sisältö, tavoitteet ja menetelmät.

"Käytännön ohjeet"-diat päivitetään ennen ennsimmäisen työn aloitusluentoa.

Topic outline

Kurssin aloitusluento on keskiviikkona 16. tammikuuta 2019 klo 12.15-14.00 salissa U3 (=U141). Kurssilla ei ole opetustapahtumia ennen aloitusluentoa.