MS-C2132 - Systeemianalyysilaboratorio I, Luento-opetus, 12.1.2022-25.5.2022
Kurssiasetusten perusteella kurssi on päättynyt 25.05.2022 Etsi kursseja: MS-C2132
Osion kuvaus
-
Toisen työn avausluento pidetään Zoomissa ke 16.3.2022 klo 12.15 alkaen.
Kurssin Zoom-linkki:
https://aalto.zoom.us/j/67338626647Kurssiesite
Laajuus 5 op Opintojakson asema Pääaineopinnot, 3. vuosikurssi
Opintojakson taso Kandidaattiopinnot
Opetusperiodi III-V
Työmäärä toteutustavoittain Luento-opetus 7h
Itsenäinen työskentely 75hOsaamistavoitteet 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 ohjeet ja oheismateriaali.
Esitiedot MS-C2128 Ennustaminen ja aikasarja-analyysi, ja muut perusmatikat
Opetuskieli suomi
Kurssin henkilökunta ja yhteystiedot Laboratoriotöitä ohjaa TkK Patrik Lahti, TkK Miio Taarna miio.taarna@aalto.fi ja DI Mikko Harju mikko.harju@aalto.fi.
Kurssin vastaava opettaja on Professori Kai Virtanen, etunimi.sukunimi@aalto.fi.Vastaanottoajat Kai Virtanen: Sovi tarvittaessa tapaaminen sähköpostitse.
Assareiden toisen työn vastaanottoajat löytyvät työn "käytännön järjestelyt"-esityksestä.
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 12.1.2022 klo 12.15 Zoomissa. HUOM! Osallistuminen pakollista!
- Toisen työn aloitusluento pidetään ke 16.3.2022 klo 12.15 Zoomissa. HUOM! Osallistuminen pakollista!
Kurssi suoritetaan tekemällä harjoitustyöt ja kirjalliset työselostukset. Työselostuksista annetaan arvosana ensimmäisen palautetun version perusteella. Koko kurssin arvosana määräytyy kahden työn arvosanojen keskiarvosta.
-
Kurssin Zoom-linkki:
https://aalto.zoom.us/j/67338626647Peli ja sen web-käyttöliittymä löytyy osoitteesta http://salserver.org.aalto.fi/KtPeli/
Sisällysluettelo
Kurssin Zoom-linkki:
https://aalto.zoom.us/j/67338626647Pelin 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 -> MediumHuom! Historiallisesti Mac-tietokoneiden Excel-ohjelmistossa makrojen toiminta on epävakaata ja ne eivät aina toimi (odotetulla tavalla). Tarvittaessa voit muodostaa etäyhteyden koulun Windows-koneille osoitteessa vdi.aalto.fi.
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 pääasia. 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 ole pakollinen osa vuoden 2022 kurssia. Tästä huolimatta peliin tutustumista suositellaan lämpimästi. Tutustumisohjeet löytyvät näiden sivujen "Beergame"-osasta.
- 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.
-
Vuoden 2022 kurssilla Beer Game:n suorittaminen ei ole pakollista, mutta peliin tutustumista suositellaan lämpimästi internet-lähteiden avulla. Internetistä löytyy paljon peliä käsitteleviä sivuja, kuten esimerkiksi
https://en.wikipedia.org/wiki/Beer_distribution_game
https://beergame.org/the-game/
Lisäksi YouTubesta löytyy useita peliä käsitteleviä videoita, kuten esimerkiksi
https://www.youtube.com/watch?v=7ilJRuAapvA
Tässä Prof. Larry Navarre, Kettering University Michigan U.S., pitää 45 minuutin videoidun luennon, jossa Beer Game pelataan “interaktiivisesti” luokassa.
Normaalissa maailman tilassa meidän kurssilla peli pelattaisiin luokassa pelilaudalla. Erona meidän pelin toteutuksessa verrattuna edellä mainittuun videoon olisi se, että toimitusketjun osapuolet eivät tietäisi toistensa tilauksia, mutta videon mukaisesti pelin käyttäytyminen menee yhtä sekavaksi, vaikka osapuolet kuulevat toistensa tilaukset. Tosin tässä ”sekava” viittaa ns. bullwhip-ilmiöön
https://en.wikipedia.org/wiki/Bullwhip_effect
Toisin sanoen pelin lopputulos vaikuttaa nopeasti katsottuna hyvin kaoottiselta, mutta käytännössä lopputulos on pelaajien taustoista – oli pelaajat siten alakoululaisia tai superjohtajia – riippumatta laadullisesti tarkasteltuna samanlainen. Toimitusketjujen näkökulmasta lopputulos demonstroi edellä mainittua bullwhip-ilmiötä ja systeemiajattelun näkökulmasta lopputulos demonstroi systeemiajattelun erästä pääteesiä eli sitä, että systeemien rakenne synnyttää päätöksentekijöiden käyttäytymisen. Tämä tarkoittaa sitä, että jos haluat vaikuttaa päätöksentekijöiden käyttäytymiseen, niin muuta systeemin rakennetta siten, että uusi rakenne johtaa haluttuun päätöksentekijöiden käyttäytymiseen.
Myös systeemiajattelusta löytyy briljantteja YouTube-videoita – seuraavassa esimerkiksi yksi (naamaltansa nuoren) Peter Senge:n puhe liittyen kirjaansa The fifth discipline
https://www.youtube.com/watch?v=Fln7GnBNWmo
Peter Senge (naamaltansa vanhempi) oli puhujana myös Systeemianalyysin laboratorion 30 vuotisjuhlissa vuonna 2014. Seuraavassa videossa tämä kansantajuinen puhe
https://www.youtube.com/watch?v=0QtQqZ6Q5-o
-
Sähkönkulutuksen ennustaminen ja hankinnan optimointi
Toisen työn avausluento pidetään Zoomissa ke 16.3.2022 klo 12.15 alkaen.
Kurssin Zoom-linkki:
https://aalto.zoom.us/j/67338626647Työohje 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 parien muodostamisen jälkeen.
- R-komentoja pohja.r
- Esimerkki kahden kausidifferoinnin mallin estimoinnista R:llä esimerkki.r
Aikataulu
- Ke 16.3.2022 klo 12.15-14.00 Zoomissa. Osallistuminen välttämätöntä.
- Ke 30.3.2022 klo 18.00 Esiselostustehtävän palautus MyCoursesiin.
- Ma 2.5.2022 klo 18.00 Työselostuksen ja Excel-tiedostojen palautuksen takaraja. Palautus MyCoursesiin.
Assistentin vastaanottoajat työn 2 aikana:- Zoomissa kurssin zoom-linkin https://aalto.zoom.us/j/67338626647 kautta: Maanantaisin klo 14.15-16.00
- Kontaktivastaanotto
keskiviikkoisin klo 12.15-14.00 seuraavissa luokissa: ke 23.3. Y344, ke 30.3. Y344, ke 6.4. U257, ke 13.4. U257, ke 20.4. U257 ja ke 27.4. U257.
Jos kukaan ei ilmaannu ensimmäisen puolen tunnin aikana etä- tai lähivastaanotolle, niin assistentti poistuu ja vastaanottoistunto on kyseiseltä päivältä päättynyt.
Työn käytännön järjestelyistä voi kysyä sähköpostilla assistentilta mikko.harju@aalto.fi , mutta konkreettinen substanssineuvonta tapahtuu vain edellä mainituilla vastaanotoilla.
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 työn 2 läpäiseminen edellyttää sen hyväksyttyä suorittamista.
-
Kurssilla ei pidetä luentoja lukuunottamatta kunkin harjoitustyön alussa pidettävää alustusluentoa, jossa esitellään työn sisältö, tavoitteet ja menetelmät.
-