Communicative and Anticipatory Decision-making Supported by Bayesian Networks

The purpose of this research is to draw up a clear construction of an anticipatory communicative decision-making process and a successful implementation of a Bayesian application that can be used as an anticipatory communicative decision-making support system. This study is a decision-oriented and constructive research project, and it includes examples of simulated situations. As a basis for further methodological discussion about different approaches to management research, in this research, a decision-oriented approach is used, which is based on mathematics and logic, and it is intended to develop problem solving methods. The approach is theoretical and characteristic of normative management science research. Also, the approach of this study is constructive. An essential part of the constructive approach is to tie the problem to its solution with theoretical knowledge. Firstly, the basic definitions and behaviours of an anticipatory management and managerial communication are provided. These descriptions include discussions of the research environment and formed management processes. These issues define and explain the background to further research. Secondly, it is processed to managerial communication and anticipatory decision-making based on preparation, problem solution, and solution search, which are also related to risk management analysis. After that, a solution to the decision-making support application is formed, using four different Bayesian methods, as follows: the Bayesian network, the influence diagram, the qualitative probabilistic network, and the time critical dynamic network. The purpose of the discussion is not to discuss different theories but to explain the theories which are being implemented. Finally, an application of Bayesian networks to the research problem is presented. The usefulness of the prepared model in examining a problem and the represented results of research is shown. The theoretical contribution includes definitions and a model of anticipatory decision-making. The main theoretical contribution of this study has been to develop a process for anticipatory decision-making that includes management with communication, problem-solving, and the improvement of knowledge. The practical contribution includes a Bayesian Decision Support Model, which is based on Bayesian influenced diagrams. The main contributions of this research are two developed processes, one for anticipatory decision-making, and the other to produce a model of a Bayesian network for anticipatory decision-making. In summary, this research contributes to decision-making support by being one of the few publicly available academic descriptions of the anticipatory decision support system, by representing a Bayesian model that is grounded on firm theoretical discussion, by publishing algorithms suitable for decision-making support, and by defining the idea of anticipatory decision-making for a parallel version. Finally, according to the results of research, an analysis of anticipatory management for planned decision-making is presented, which is based on observation of environment, analysis of weak signals, and alternatives to creative problem solving and communication.

Tutkimuksen tarkoituksena on laatia selkeä malli ennakoivasta ja viestivästä päätöksentekoprosessista sekä tätä tukevasta Bayes-verkkosovelluksesta. Sovellusta voidaan käyttää ennakoivaa ja viestivää päätöksentekoa tukevana järjestelmänä. Tämä tutkimus on päätösorientoitunut ja konstruktiivinen tutkimus, joka sisältää esimerkkejä simuloiduista tilanteista. Perustuen erilaisiin lähestymistapoihin johtamisen tutkimusmenetelmissä, tässä tutkimuksessa on käytetty päätösorientoitunutta lähestymistapaa, joka perustuu matematiikkaan ja logiikkaa sekä ongelmanratkaisumenetelmiin. Lähestymistapa on teoreettinen ja ominaispiirteiltään normatiivinen johtamistieteellinen tutkimus. Tämän lisäksi tutkimus on konstruktiivinen. Konstruktiiviselle menetelmälle on ominaista sitoa ongelmanratkaisu teoreettiseen tietämykseen. Tutkimuksen ensivaiheessa määritellään ennakoivan päätöksenteon ja johtamisviestinnän perusteet. Nämä määritelmät antavat perusteet muodostaa johtamisprosessit. Nämä antavat pohjan ja perusteet tutkimuksen soveltavalle osalle. Seuraavaksi käsitellään johtamisviestintää ja ennakoivaa päätöksentekoa, jotka perustuvat suunnittelulle, ongelmanratkaisulle ja ratkaisun etsinnälle, sekä sisältävät riskianalyysin. Tämän jälkeen on määritelty sovellus päätöksenteon tukemiseksi käyttäen eri Bayes-menetelmiä, kuten Bayes-ennusteverkkoa, päätösverkkoa, laadullista ennusteverkkoa ja aikakriittistä dynaamista verkkoa. Näiden menetelmien syvällistä teoriaa ei ole esitetty, vaan niiden perusteita on käsitelty sovelluskäytön perusteina. Lopuksi esitetään Bayes-sovellus ratkaisuna tutkimukselle. Teoreettinen tulos sisältää määritykset ja mallin ennakoivaksi päätöksenteoksi. Tärkein teoreettinen tulos on mallinnettu ennakoiva päätöksenteon prosessi, joka sisältää viestinnän, ongelmanratkaisun ja tietämyksen lisääntymisen. Käytännöllinen tulos sisältää Bayes-päätöksenteon tukimallin, joka perustuu Bayes-päätösverkkoratkaisuun. Keskeisenä tuloksena on syntynyt kaksi prosessia, toinen ennakoivaan päätöksentekoon, ja toinen tätä tukevan Bayes-verkon tuottamiseen. Johtopäätöksen voidaan todeta, että tutkimus on ennakoivaan päätöksentekoon liittyvä tutkimus, joka määrittelee ja luo mallin ennakoivasta päätöksenteon tukijärjestelmästä, perustaen sen Bayes-verkkomalliin. Työn lähtökohtana on teoreettinen analyysi, jonka perusteella on määritelty päätöksentekoa tukevat algoritmit sekä määritelty rinnakkainen prosessi ennakoivalle päätöksenteolle. Lopputuloksena on syntynyt ennakoivalle johtamiselle malli, joka perustuu ympäristön seuraamiseen, heikkojen signaalien analyysille, luovalle ongelmanratkaisulle sekä viestinnälle.