Monte Carlo Methods in Parameter Estimation of Nonlinear Models

Yksi keskeisimmistä tehtävistä matemaattisten mallien tilastollisessa analyysissä on mallien tuntemattomien parametrien estimointi. Tässä diplomityössä ollaan kiinnostuneita tuntemattomien parametrien jakaumista ja niiden muodostamiseen sopivista numeerisista menetelmistä, etenkin tapauksissa, joissa malli on epälineaarinen parametrien suhteen. Erilaisten numeeristen menetelmien osalta pääpaino on Markovin ketju Monte Carlo -menetelmissä (MCMC). Nämä laskentaintensiiviset menetelmät ovat viime aikoina kasvattaneet suosiotaan lähinnä kasvaneen laskentatehon vuoksi. Sekä Markovin ketjujen että Monte Carlo -simuloinnin teoriaa on esitelty työssä siinä määrin, että menetelmien toimivuus saadaan perusteltua. Viime aikoina kehitetyistä menetelmistä tarkastellaan etenkin adaptiivisia MCMC menetelmiä. Työn lähestymistapa on käytännönläheinen ja erilaisia MCMC -menetelmien toteutukseen liittyviä asioita korostetaan. Työn empiirisessä osuudessa tarkastellaan viiden esimerkkimallin tuntemattomien parametrien jakaumaa käyttäen hyväksi teoriaosassa esitettyjä menetelmiä. Mallit kuvaavat kemiallisia reaktioita ja kuvataan tavallisina differentiaaliyhtälöryhminä. Mallit on kerätty kemisteiltä Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta ja Åbo Akademista, Turusta.

Klusterointi- japortfoliomenetelmien soveltaminen innovaatioprosessin alkupäässä

Työn tavoitteena on löytää menetelmä tai malli, jolla suurta joukkoa erilaatuisia ideoita pystytään lajittelemaan ja löytämään tästä joukosta relevantit ja parhaat ideat jatkoke-hittelyyn. Työn empiirisenä aineistona on käytetty kahdella eri toimialalla toimivan yrityksen yhteisessä ideaistunnossa syntyneitä ideoita. Työn teoreettisessa osuudessa on esitelty innovaation määritelmä sekä eri tapoja luoki-tella innovaatioita. Lisäksi teoreettisessa osuudessa on käsitelty avoimen innovaation periaatetta ja sen kenties yhä kasvavaa merkitystä. Työssä on käsitelty myös ideoiden hyödyntämiseen vaikuttavia seikkoja. Näkökulmiksi työssä on valittu yrityksen sisäiset ja ympäristöstä johtuvat seikat, kuten yrityksen osaaminen sekä asiakkaatja markkinat. Teoriaosuuden päättää lyhyt katsaus klusterointiin, sen eri menetelmiin, sekä portfolion hallintaan. Empiirisessä osuudessa yli 50 idean joukosta kyettiin löytämään muutamia ideoita, jotka ovat eri tavoilla toteutettavissa istuntoon osallistuneiden yritysten toimesta.

Task Support in Scenario Process: Case LUT 2016

This thesis attempts to find whether scenario planning supports the organizational strategy as a method for addressing uncertainty. The main issues are why, what and how scenario planning fits in organizational strategy and how the process could be supported to make it more effective. The study follows the constructive approach. It starts with examination of competitive advantage and the way that an organization develops strategy and how it addresses the uncertainty in its operational environment. Based on the conducted literature review, scenario methods would seem to provide versatile platform for addressing future uncertainties. The construction is formed by examining the scenario methods and presenting suitable support methods, which results in forming of the theoretical proposition for supporter scenario process. The theoretical framework is tested in laboratory conditions, and the results from the test sessions are used a basis for scenario stories. The process of forming the scenarios and the results are illustrated and presented for scrutiny

Liiketoimintaprosessin koordinointirakenteen kehittäminen

Työn tarkoituksena on kehittää uusi liiketoimintaprosessien koordinointirakenteen kehittämismenetelmä perinteisten, prosessin työnkulun kehittämiseen keskittyvien, prosessinkehittämismenetelmien tueksi. Menetelmäkehityksen pohjustamiseksi on työssä ensin tarkasteltu kirjallisuudessa esitettyjä prosessien kehittämismenetelmiä sekä liiketoimintaprosessien ja organisaatioiden koordinointitarpeita ja koordinointimekanismeja. Näidenperusteella prosessin koordinointirakenteen kehittämismenetelmälle on ideoitu pienryhmässä vaiheet ja sisältö. Menetelmän toimivuutta testattiin yhdessä caseprosessissa. Käytännön kehittämistyössä menetelmä toimi pääasiassa ideoidun rungon mukaisesti ja koordinointirakenteen kehittäminen koettiin hyödylliseksi caseprosessin toiminnan kannalta. Testiprosessin kehittämisestä saatujen tulosten perusteella on menetelmälle laadittu jatkokehityssuunnitelma, jokasisältää viisi potentiaalista menetelmän jatkokehityssuuntaa.

Technology selection and group decision support systems: Case studies on supporting strategic technology selection processes

The objective of the dissertation is to increase understanding and knowledge in the field where group decision support system (GDSS) and technology selection research overlap in the strategic sense. The purpose is to develop pragmatic, unique and competent management practices and processes for strategic technology assessment and selection from the whole company's point of view. The combination of the GDSS and technology selection is approached from the points of view of the core competence concept, the lead user -method, and different technology types. In this research the aim is to find out how the GDSS contributes to the technology selection process, what aspects should be considered when selecting technologies to be developed or acquired, and what advantages and restrictions the GDSS has in the selection processes. These research objectives are discussed on the basis of experiences and findings in real life selection meetings. The research has been mainly carried outwith constructive, case study research methods. The study contributes novel ideas to the present knowledge and prior literature on the GDSS and technology selection arena. Academic and pragmatic research has been conducted in four areas: 1) the potential benefits of the group support system with the lead user -method,where the need assessment process is positioned as information gathering for the selection of wireless technology development projects; 2) integrated technology selection and core competencies management processes both in theory and in practice; 3) potential benefits of the group decision support system in the technology selection processes of different technology types; and 4) linkages between technology selection and R&D project selection in innovative product development networks. New type of knowledge and understanding has been created on the practical utilization of the GDSS in technology selection decisions. The study demonstrates that technology selection requires close cooperation between differentdepartments, functions, and strategic business units in order to gather the best knowledge for the decision making. The GDSS is proved to be an effective way to promote communication and co-operation between the selectors. The constructs developed in this study have been tested in many industry fields, for example in information and communication, forest, telecommunication, metal, software, and miscellaneous industries, as well as in non-profit organizations. The pragmatic results in these organizations are some of the most relevant proofs that confirm the scientific contribution of the study, according to the principles of the constructive research approach.

Establishing intercompany relationships: Motives and methods for successful collaborative engagement

This study explores the early phases of intercompany relationship building, which is a very important topic for purchasing and business development practitioners as well as for companies' upper management. There is a lot ofevidence that a proper engagement with markets increases a company's potential for achieving business success. Taking full advantage of the market possibilities requires, however, a holistic view of managing related decision-making chain. Most literature as well as the business processes of companies are lacking this holism. Typically they observe the process from the perspective of individual stages and thus lead to discontinuity and sub-optimization. This study contains a comprehensive introduction to and evaluation of literature related to various steps of the decision-making process. It is studied from a holistic perspective ofdetermining a company's vertical integration position within its demand/ supplynetwork context; translating the vertical integration objectives to feasible strategies and objectives; and operationalizing the decisions made through engagement with collaborative intercompany relationships. The empirical part of the research has been conducted in two sections. First the phenomenon of intercompany engagement is studied using two complementary case studies. Secondly a survey hasbeen conducted among the purchasing and business development managers of several electronics manufacturing companies, to analyze the processes, decision-makingcriteria and success factors of engagement for collaboration. The aim has been to identify the reasons why companies and their management act the way they do. As a combination of theoretical and empirical research an analysis has been produced of what would be an ideal way of engaging with markets. Based on the respective findings the study concludes by proposing a holistic framework for successful engagement. The evidence presented throughout the study demonstrates clear gaps, discontinuities and limitations in both current research and in practical purchasing decision-making chains. The most significant discontinuity is the identified disconnection between the supplier selection process and related criteria and the relationship success factors.

Theoretical and numerical study of thermomagnetic convection in magnetic fluids

In this thesis, the magnetic field control of convection instabilities and heat and mass transfer processesin magnetic fluids have been investigated by numerical simulations and theoretical considerations. Simulation models based on finite element and finite volume methods have been developed. In addition to standard conservation equations, themagnetic field inside the simulation domain is calculated from Maxwell equations and the necessary terms to take into account for the magnetic body force and magnetic dissipation have been added to the equations governing the fluid motion.Numerical simulations of magnetic fluid convection near the threshold supportedexperimental observations qualitatively. Near the onset of convection the competitive action of thermal and concentration density gradients leads to mostly spatiotemporally chaotic convection with oscillatory and travelling wave regimes, previously observed in binary mixtures and nematic liquid crystals. In many applications of magnetic fluids, the heat and mass transfer processes including the effects of external magnetic fields are of great importance. In addition to magnetic fluids, the concepts and the simulation models used in this study may be applied also to the studies of convective instabilities in ordinary fluids as well as in other binary mixtures and complex fluids.

Agile Methods in Small Software Projects

Agile software development methods are attempting to provide an answer to the software development industry's need of lighter weight, more agile processes that offer the possibility to react to changes during the software development process. The objective of this thesis is to analyze and experiment the possibility of using agile methods or practices also in small software projects, even in projects containing only one developer. In the practical part of the thesis a small software project was executed with some agile methods and practices that in the theoretical part of the thesis were found possible to be applied to the project. In the project a Bluetooth proxy application that is run in the S60 smartphone platform and PC was developed further to contain some new features. As a result it was found that certain agile practices can be useful even in the very small projects. The selection of the suitable practices depends on the project and the size of the project team.

Tapahtumapohjainen simulointi kuljetusketjun automatisoinnin kehittämisessä

Työn tavoitteena oli tutkia kuljetusketjun automatisoinnin kehittämistä tapahtumapohjaisen simuloinnin avulla. Työn teoria osassa käsitellään yleisellä tasolla simuloinnin teoriaa, siihen liittyviä käsitteitä ja erityisesti simulointiprojektin läpiviennin vaiheita. Tässä osassa saadaan vastaukset seuraaviin kysymyksiin: - Mitä tapahtumapohjaisella simuloinnilla tarkoitetaan? - Mitkä ovat simuloinnin hyödyt ja rajoitteet? - Mitä käyttökohteita simuloinnilla on? - Minkälaisia ohjelmia simulointiin käytetään? - Mitä vaiheita simulointiprojekti sisältää? Soveltavassa osassa tutkitaan kuinka tapahtumapohjaista simulointia hyödynnettiin Veto-Ketju -projektissa ja millaisia tuloksia rakennetulla simulointimallilla saavutettiin. Veto-Ketju -projekti käsittelee kuljetusketjun sekä varasto- ja satamakäsittelyn tehostamista automatisoinnin avulla. Projektin vetäjänä ja automaattisen tavarankäsittelyjärjestelmän toimittajana on Pesmel Oy ja satamatoimintojen ja logistiikan asiantuntijana SysOpen-konserniin kuuluva suunnittelu- ja konsulttitoimisto EP-Logistics Oy. Paperiteollisuudesta mukana ovat UPM-Kymmene ja M-real, satamaoperaattorina toimii Rauma Stevedoring ja kuljetusoperaattorina VR Cargo. Veto-Ketju –projektin simulointitutkimuksessa varmistettiin suunnitellun automaattisen junavaunujen purkausjärjestelmän toiminta ennen sen käyttöönottoa ja tutkittiin erilaisten toimintatapojen vaikutuksia satamatoimintoihin, satamassa tarvittavien resurssien määrään ja määritettiin tarvittavien varastojen koko. Simulointimallin avulla pystyttiin osoittamaan selkeästi erilaisten toimintavaihtoehtojen erot. Tällä tavoin saatiin tuotetuksi lisää tietoa päätöksenteon tueksi muun muassa järjestelmän sijoituspaikan ja mahdollisen uuden varaston rakentamisen suhteen.

Integration and Implementation of Accounting Information Systems in Global Companies Case: The UPM-Kymmene Group

Tämän tutkielman tavoitteena on perehtyä globaalin yrityksen laskentatoimen tietojärjestelmien yhtenäistämiseen ja käyttöönottoon esimerkkinä UPM-Kymmene konsernin projekti. Tutkielmassa sovelletaan hermeneuttista tutkimusotetta. Teoreettisesti aihetta tarkastellaan globalisoitumisen ja laskentatoimen tietojärjestelmille asetettavien vaatimusten pohjalta, sekä järjestelmän muutosprosessin eri vaiheissa huomioon otettavien muuttujien perusteella. Yhtenäisen laskentatoimen tietojärjestelmän tuomat edut globaalille yritykselle ovat ilmeisiä. Ennen yhtenäisen projektin kehittelyä on olennaista tutkia lähtökohdat projektin onnistumiselle ja suunnitella projektin eri vaiheet huolella. Tutkielmassa havaitaan myös, että globaalissa yrityksessä tulee huomioida eri yrityskulttuurit sekä tulosyksiköiden erilaiset toimintatavat. Johtopäätöksenä todetaan, että sekä yritysjohdon että tulosyksiköiden sitoutuneisuus projektiin ja yhtenäiset tavoitteet ovat oleellisia projektin onnistumisen kannalta.

Tuotannonohjauksen kehittäminen liittimiä valmistavassa yrityksessä

Diplomityön tarkoituksena oli kehittää ja yksinkertaistaa tuotannonohjausta. Teoriaosassa selvitettiin erilaisia tuotannonohjaustekniikoita sekä vertailtiin niitä toisiinsa. Käytännön osassa perehdyttiin ensin toimitusajan varmistamisen ja tuotannonsuunnittelun rutiineihin. Niitä analysoimalla etsittiin kehityskohteita. Toimitusvarmuutta analysoimalla löydettiin järjestelmän kapeikko. Läpäisyaikoja analysoimalla tutustuttiin kuinka toimitusvastaavien tuotannon kuormittamisen erot vaikuttavat läpäisyaikoihin. ABC-analyysillä löydettiin meisto- ja pinnoitusosastoa kuormittavimmat puolivalmisteet. Järjestelmän pullonkaulana on pintakäsittely ja liikkuvana pullonkaulana meisto. Kehityskohteita arvioitiin kriittisten menestystekijöiden perusteella. Kehitettävien kohteiden lopullinen valinta tehtiin yhdessä työn ohjausryhmän kanssa. Kiireisimmät kehityskohteet olivat uuden tuotannonohjausmallin rakentaminen, tuotteiden ja puolivalmisteiden jakaminen eri ohjaustavoille, Excel-taulukoiden käytön laajentaminen ja monipuolistaminen sekä tuotannon osittainen visualisointi. Näiden toteuttaminen aloitettiin työn aikana ja sitä tullaan vielä jatkamaan.

Integrating Group Support Systems to innovation process of a forest company

The objective of this study was to analyze the effects of Group Support Systems (GSS) to overall efficiency of innovation process. Overall efficiency was found to be a sum of meeting efficiency, product effectiveness, and learning efficiency. These components were studied in various working situations common in early stages of innovation process. In the empirical part of this study, the suitability of GSS at the forest company was assessed. The basics for this study were idea generation meetings held at LUT and results from the surveys done after the sessions. This data combined with the interviews and theoretical background was used to analyze suitability of this technology to organizational culture at the company. The results of this study are divided to theory and case level. On theory level GSS was found to be a potentially valuable tool for innovation managers, especially at the first stages of the process. On case level, GSS was found to be a suitable tool at Stora Enso for further utilization. A five step implementation proposal was built to illustrate what would be the next stages of GSS implementation, if technology was chosen for further implementation.

LAAJENNUS- JA KORVAUSINVESTOINTIEN JÄLKI TARKKAILU PÄÄOMAVALTAISESSA TEOLLISUUDESSA

Työn tavoitteena on selvittää pääomavaltaisen teollisuudenalan yritysten käyttämiä investointien suunnittelu- ja jälkitarkkailumenetelmiä. Työn keskeisintä aluetta ovat operatiiviset tuottavuusinvestoinnit, kuten laajennus- ja korvausinvestoinnit. Tutkimuksen teoriaosassa käsitellään investointiprosessia ja siihen kiinteästi liittyviä käsitteitä ja toimintoja. Myös käytetyimpien investointilaskentamenetelmien laskentakaavat esitetään. Muita työssä käsiteltäviä aiheita ovat mm. laskentakorkokannan määrittäminen, riskin huomioiminen investointihankkeissa ja reaalioption käsite. Työssä keskitytään eri laskentamenetelmien tulosten antaman informaation tulkintaan. Työssä selvitetään mm. pääoman tuottoasteen (ROI), hyötykustannussuhteen, nykyarvomenetelmän (NPV) ja sisäisen koron menetelmän (IRR) tulosten tulkitsemista. Työssä selvitetään myös käsitteet: taloudellinen lisäarvo (EVA) ja jäännöskate (RI). Työssä tutkitaan investointiprosessia investoinnin jälkitarkkailun kannalta, eli miten mahdollistetaan luotettava ja systemaattinen investoinnin jälkitarkkailu. Myös jälkitarkkailulla saavutettavan tiedon hyödyntämiseen otetaan kantaa. Yhden haasteen työhön asettaa tutkittavan teollisuudenalan konsernien suuri koko. Investointilaskentamenetelmiä on osattava käyttää monipuolisesti. Investointien jälkitarkkailu on huomioitava jo suunnitteluvaiheessa. Yleisesti ottaen yritysten tulisi lisätä nykyarvomenetelmän käyttöä. Jälkitarkkailussa havaittuihin poikkeamiin täytyy reagoida mahdollisimman aikaisessa vaiheessa. Suunnittelun ja jälkitarkkailun apuna voidaan käyttää asiantuntijoista koottua arviointiryhmää. Suuren konsernin on tärkeää kiinnittää huomiota investointien suunnittelu- ja jälkitarkkailutoimintojen yhtenäistämiseen eri tuotantoyksikköjen sisällä. Työn ensisijainen kohdeyritys, UPM-Kymmene Oyj, on yksi maailman suurimmista metsäteollisuusyrityksistä. Tutkimuksen empiirisen osan teossa oli mukana UPM-Kymmenen lisäksi kolme muuta suurta suomalaista pääomavaltaisella teollisuudenalalla toimivaa yritystä: M-Real, Outokumpu ja Stora Enso. Tutkimukseen osallistuneiden yritysten investointiprosessin läpivientiin liittyviä ajatuksia ja toimintamalleja selvitettiin haastattelemalla investointisuunnittelun parissa toimivia henkilöitä.

The Dynamic Customer Portfolio Method in Customer Relationship Management

Tutkielman tavoitteena on määritellä keskeiset ja sopivat asiakasportfoliomallit ja asiakasmatriisit asiakassuhteen määrittämiseen. Tutkimus keskittyy asiakassuhteen arvottamiseen ja avainasiakkaiden määrittämiseen kohdeyrityksessä. Keskeisimmät ja sopivimmat asiakasportfliomallit huomioidaan asiakkaiden arvioinnissa. Tutkielman teoriaosassa esitellään tunnetuimmat ja käytetyimmät asiakasportfoliomallit ja matriisit alan kirjallisuuden perusteella. Tämän lisäksi asiakasportfoliomalleihin yhdistetään näkökulmia suhdemarkkinoinnin, asiakkuuksien johtamisen ja tuoteportfolioiden teorioista. Keskeisimmät kirjallisuuden lähteet ovat johtamisen ja markkinoinnin alalta. Tutkielman empiriaosassa esitellään kohdeyritys ja sen tämän hetkinen asiakassuhteiden johtamiskäytäntö. Lisäksi tehdään parannusehdotuksia kohdeyrityksen nykyiseen asiakassuhteiden arvottamismenetelmään jotta asiakassuhteiden arvon laskeminen vastaisi mahdollisimman hyvin kohdeyrityksen nykyisiä tarpeita. Asiakassuhteen arvon määrittämiseksi käytetään myös fokusryhmähaastattelua. Avainasiakkaat määritellään ja tilannetta havainnollistetaan sijoittamalla avainasiakkaat asiakasportfolioon.

ASP-malli ja sen alustavien kohdesegmenttien määrittely. Case: Novo Group Oyj

Tutkielman tavoitteena oli selvittää ASP-, eli sovellusvuokrausmallin erityis-piirteitä sekä määrittää alustavat kohdesegmentit toiminnan-, talouden- ja henkilöstönohjausjärjestelmille ASP-ratkaisuna. Työ on kaksiosainen. Tutkimuksen teoreettisessa osassa keskitytään segmentoinnin teorioihin, tietojärjestelmien ulkoistamisen motiiveihin sekä etuihin ja haittoihin sekä ASP-malliin kokonaisuudessaan. Tutkimuksen empiiristä osuutta varten suoritettiin kvalitatiivinen tutkimus, joka koostui 20 haastattelusta 18 eri organisaatiossa. Haastateltavat olivat pääasiassa asiakasyritysten tietohallintopäällikköjä. Alustavat kohdesegmentit muodostettiin teoreettisessa osassa esitettyjen ASP-mallin erityispiirteiden sekä haastattelututkimuksesta saadun informaation perusteella. ASP on uusi malli tietojärjestelmien hankintaan. ASP on käsitteenä vain noin kolme vuotta vanha tutkielman tekohetkellä. Kyseessä on malli, jolle tutkimuslaitokset ovat tehneet lupaavia kasvuennusteita IT-markkinoilla. Markkinoiden kasvu ei ole kuitenkaan ollut ennusteiden mukaista. ASP-ratkaisuna hankittu tietojärjestelmä on kokonaisvaltainen ulkoistusmalli. Kaikki mahdollinen ASP-ratkaisuna hankittavaan järjestelmään tai sovellukseen liittyvä ulkoistetaan palveluntarjoajalle. Tutkimuksessa selvisi, että kiinnostusta mallia kohtaan on olemassa. Mallin edut nähdään suurempina kuin haitat. ASP-ratkaisun käyttöönotolla asiakasyritykselle mahdollistuu resurssien kohdentaminen ydinliiketoimintaan.