Stability Analysis in Multicriteria Discrete Portfolio Optimization.

Almost every problem of design, planning and management in the technical and organizational systems has several conflicting goals or interests. Nowadays, multicriteria decision models represent a rapidly developing area of operation research. While solving practical optimization problems, it is necessary to take into account various kinds of uncertainty due to lack of data, inadequacy of mathematical models to real-time processes, calculation errors, etc. In practice, this uncertainty usually leads to undesirable outcomes where the solutions are very sensitive to any changes in the input parameters. An example is the investment managing. Stability analysis of multicriteria discrete optimization problems investigates how the found solutions behave in response to changes in the initial data (input parameters). This thesis is devoted to the stability analysis in the problem of selecting investment project portfolios, which are optimized by considering different types of risk and efficiency of the investment projects. The stability analysis is carried out in two approaches: qualitative and quantitative. The qualitative approach describes the behavior of solutions in conditions with small perturbations in the initial data. The stability of solutions is defined in terms of existence a neighborhood in the initial data space. Any perturbed problem from this neighborhood has stability with respect to the set of efficient solutions of the initial problem. The other approach in the stability analysis studies quantitative measures such as stability radius. This approach gives information about the limits of perturbations in the input parameters, which do not lead to changes in the set of efficient solutions. In present thesis several results were obtained including attainable bounds for the stability radii of Pareto optimal and lexicographically optimal portfolios of the investment problem with Savage's, Wald's criteria and criteria of extreme optimism. In addition, special classes of the problem when the stability radii are expressed by the formulae were indicated. Investigations were completed using different combinations of Chebyshev's, Manhattan and Hölder's metrics, which allowed monitoring input parameters perturbations differently.

Fundraising and investor relations in social enterprise: Marketing your way out of the pioneer gap in African off-grid renewable energy

Social enterprises apply the best of business for the pursuit of social or environmental mission while also generating revenues. Globally, nearly 1,3 billion people lack access to electricity, as well as another billion having access to only low quality and infrequent electricity. Off-grid renewable energy, like solar, will increasingly have a key role in the solution of the energy access issue. The pioneer gap in off-grid renewable energy consists of financing (or funding) gaps and capacity gaps, to do with both the early stage of the enterprises in question, as well as the early stage of the whole industry. The gaps are emphasised by specific characteristics of off-grid renewable energy business models and the requirements of operating in bottom-of-the-pyramid markets. The marketing perspective to fundraising is chosen to uncover the possible role enterprises themselves have in bridging the pioneer gap. The purpose of this thesis is to study how social enterprises operating in off-grid renewable energy in Africa utilise marketing activities in their investor relations in bridging the pioneer gap. This main research question is divided into the following sub-questions:  How does the pioneer gap affect fundraising for these enterprises?  How are the funding needs for these enterprises characterised?  How do these enterprises build trust in their investor relations? The theoretic framework is built on relationship marketing and investor relations, with an emphasis on creation of trust. The research is conducted as a thematical case study. Primary data is gathered via semi-structured interviews with six solar energy companies and two accelerators. According to the findings, the main components affecting trust-creation are diminished information asymmetry and perceived risk, mission alignment as well as a personal fit or relationship with the investor. Therefore, an enterprise can utilise e.g. the following marketing activities in their investor relations to bridge the pioneer gap: ensuring investor material, the enterprise story and presenting of them is clear, concise and complete to “package” the enterprise as an investment; taking investor needs and motivations into account as well as utilising existing investors as ambassadors.

Review of water electrolysis technologies and design of renewable hydrogen production systems

An electric system based on renewable energy faces challenges concerning the storage and utilization of energy due to the intermittent and seasonal nature of renewable energy sources. Wind and solar photovoltaic power productions are variable and difficult to predict, and thus electricity storage will be needed in the case of basic power production. Hydrogen’s energetic potential lies in its ability and versatility to store chemical energy, to serve as an energy carrier and as feedstock for various industries. Hydrogen is also used e.g. in the production of biofuels. The amount of energy produced during hydrogen combustion is higher than any other fuel’s on a mass basis with a higher-heating-value of 39.4 kWh/kg. However, even though hydrogen is the most abundant element in the universe, on Earth most hydrogen exists in molecular forms such as water. Therefore, hydrogen must be produced and there are various methods to do so. Today, the majority hydrogen comes from fossil fuels, mainly from steam methane reforming, and only about 4 % of global hydrogen comes from water electrolysis. Combination of electrolytic production of hydrogen from water and supply of renewable energy is attracting more interest due to the sustainability and the increased flexibility of the resulting energy system. The preferred option for intermittent hydrogen storage is pressurization in tanks since at ambient conditions the volumetric energy density of hydrogen is low, and pressurized tanks are efficient and affordable when the cycling rate is high. Pressurized hydrogen enables energy storage in larger capacities compared to battery technologies and additionally the energy can be stored for longer periods of time, on a time scale of months. In this thesis, the thermodynamics and electrochemistry associated with water electrolysis are described. The main water electrolysis technologies are presented with state-of-the-art specifications. Finally, a Power-to-Hydrogen infrastructure design for Lappeenranta University of Technology is presented. Laboratory setup for water electrolysis is specified and factors affecting its commissioning in Finland are presented.

Portfolio as an Indicator of Young Learners’ English Proficiency in Mainstream Language Instruction (EFL) and Bilingual Content Instruction (CLIL)

Tämä soveltavan kielitieteen ja kielitaidon arvioinnin toimintatutkimus tarkasteli kieliportfolion ominaisuuksia ja mahdollisuuksia nuorten oppijoiden englannin kielen arvioinnissa kahdessa eri oppimiskontekstissa: englanti oppiaineena (EFL) ja kaksikielinen sisällönopetus (CLIL). Tutkielman itsenäiset, kahteen eri englannin kielen rekisteriin (arkikieli ja akateeminen kieli) kohdistuneet portfoliokokeilut olivat erillisiä tapaustutkimuksia. Molemmat portfoliot perustuivat väljästi Eurooppalaiseen kielisalkkumalliin, ja ne olivat osa tutkielmantekijän luokkaopetusta ja -toimintaa. EFL -portfoliokokeilu 9-10-vuotiaille kolmasluokkalaisille toteutettiin marraskuun 2011 ja toukokuun 2012 välisenä aikana, kun CLIL -portfoliokokeilu n. 7-9-vuotiallle ensimmäisen ja toisen luokan oppilaille kesti kaksi lukuvuotta 2012–2014. Molemmissa kokeiluissa myös oppilaiden vanhemmat kuuluivat tutkimusjoukkoon, samoin CLIL -portfolion toteutuksessa avustaneet ja opettajanäkökulmaa edustaneet opettajaopiskelijat. Portfoliokokeilun aloitti myös kaksi muuta CLIL -opettajaa, mutta kumpikin kokeilu päättyi alkuvaiheeseensa. Tarkemman tarkastelun kohteina olivat tutkimuksen osallistujien kokemukset ja mielipiteet portfoliokokeiluista. Erityisesti tavoitteena oli selvittää, miten informatiivisena englannin kielitaidon indikaattorina kieliportfoliota pidettiin. Myös kehitysehdotuksia kerättiin. Trianguloitu aineisto koottiin sekä puolistrukturoiduin kyselyin että vapaaehtoisin teemahaastatteluin, jotka äänitettiin. EFL -aineisto koostui 18 oppilaskyselystä, 17 huoltajakyselystä ja 7 oppilashaastattelusta. CLIL -aineistoon sisältyi 19 oppilaskyselyä, 18 huoltajakyselyä, 7 oppilashaastattelua ja yksi opettajaopiskelijoiden (N=3) ryhmähaastattelu. Aineisto analysoitiin pääosin kvalitatiivisin menetelmin temaattisen sisältöanalyysin keinoin, mutta myös laskien frekvenssejä ja prosenttisosuuksia. Osallistujien mielipiteet ja kokemukset olivat hyvin samankaltaiset ja positiiviset kummassakin portfoliokokeilussa. Merkittävä enemmistö sekä oppilaista että huoltajista koki, että portfolion avulla on mahdollista osoittaa englannin kielitaitoa ja sen kehittymistä. Oppilaat kuvailivat portfoliotyötä hauskaksi ja kivaksi, ja heidän mielestään portfoliotehtävien pitäisi olla tarpeeksi haastavia, sisältää taiteellisia ja luovia elementtejä sekä kohdistua tuttuihin, mielenkiintoisiin aiheisiin. He totesivat, että portfolion avulla voi oppia lisää kieltä. Vanhempien mielestä portfolio kertoo koulun vieraiksi jääneistä oppisisällöistä, auttaa ymmärtämään lapsen ajatusmaailmaa ja motivaatiotasoa sekä paljastaa heidän kielitaidostaan uusia ulottuvuuksia. Opettajaopiskelijat havaitsivat, että portfolion avulla voi tutustua oppilaiden kieli- ja kulttuuritaustoihin sekä kartoittaa heidän kielellisiä tarpeitaan. Tämän tutkielman teoreettisen tarkastelun ja tulosten mukaan kieliportfolio tukee erinomaisesti uuden Perusopetuksen Opetussuunnitelman (NCC 2014) tavoitteita ja arvioinnin uudistuspyrkimyksiä sekä lainsäädännön arvioinnille asettamia edellytyksiä. Portfolio on erittäin suositeltava nuorten oppijoiden kielitaidon arviointimenetelmä perinteisten rinnalle.

Optimizing counterparty credit risk portfolio by reducing exposure at default variance

Rahoitusyhtiöt pitävät omaa pääomaa taseessa harvinaisen suuria markkinamuutoksia varten ja tämän pääoman määrä on ohjattu valvontaviranomaisten toimesta. Euroopassa Basel akordi antaa suuntaviivat näille säädöksille. 2007 vuoden finanssikriisin jälkeen rahoitusyhtiöt sekä valvojat ovat olleet entistä kiinnostuneempia pääoman riittävyydestä. Tutkimuksia riskistä, säädöksistä ja pääomavaateen madaltamisesta on tehty aikaisemmin, mutta tässä tutkimuksessa keskitytään vaateen jatkuvan muutoksen suuruuteen. Tutkimus sisältää hypoteettisen vastapuoliriski portfolion, jossa on mukana valuuttajohdannaisia. Tätä portfoliota simuloidaan eri tavoin, jotta nähtäisiin kuinka suuri vaikutus portfolion koostumuksella voi olla pääomavaateen varianssiin. Jos tämä muuttuja on merkittävä, pitäisikö rahoitusyhtiöiden yrittää pienentää muutosta, jotta yhtiöiden varapääoman määrää voitaisiin alentaa? Tutkimuksessa on myös haastateltu Suomen johtavia vastapuoliriski asiantuntijoita, jotta nähtäisiin rahoitusalan oma näkemys asian merkittävyydestä. Tutkimusmenetelminä toimivat haastattelut sekä numeerinen analyysi hypoteettisella portfoliolla. Kaupat tähän vastapuoliriski portfolioon on luotu 14 vuoden ajalle ja se sisältää ainoastaan valuuttajohdannaisia viidessä eri valuutassa. Riski lasketaan markkina-arvo menetelmällä, joista lasketaan VaR-mallilla tulevaisuuden riski nettoutuksen kera. Portfolion rakennetta muutetaan simuloinneissa, jotta nähtäisiin vaikutus tulevaisuuden riskeille, joita käytetään edustamaan pääomavaateen määrää ja sen vaihtelua yli ajan. Portfolioiden riskejä lasketaan myös rasituskokeiden avulla, jotta tuloksista saataisiin mahdollisimman todenmukaisia. Analyyttinen osuus tutkimuksesta näyttää sen, että tämän kaltainen optimointi on suuresti riippuvainen alkuperäisestä portfoliosta, jonka määrittää yleisesti rahoitusyhtiön myyntistrategia. Yleisesti ottaen pääomavaateen varianssin muutos voi simuloinneissa olla melko suurta, varsinkin jos mukaan huomioidaan rasitus testit, puuttuvat tuotteet sekä muut pääomavaateen laskentaan huomioitavat seikat. Haastatteluissa saatiin selville millainen optimointi voisi olla mahdollista todellisuudessa. Huomattiin myös että tämän kaltainen ajattelumalli on jo huomattu alalla ennestään. Jon Gregory jopa mainitsi, että jotkin rahoitusyhtiöt ovat enemmän kiinnostuneita muutosten pienentämisestä kuin itse pääomavaateen suuruudesta. Näyttääkin siltä, että tämän aihepiiri vaatisi entistä enemmän tutkimusta, sillä sitä ei ennestään vielä ole, ja rahoitusyhtiöt ovat jo alkaneet etsimään uusia keinoja selvitäkseen rahoitusalalla, joka on yhä entisestään kilpailullisempi.

A Project Portfolio Tool for Forecasting Small Projects Profitability

The case company in this study is a large industrial engineering company whose business is largely based on delivering a wide-range of engineering projects. The aim of this study is to create and develop a fairly simple Excel-based tool for the sales department. The tool’s main function is to estimate and visualize the profitability of various small projects. The study also aims to find out other possible and more long-term solutions for tackling the problem in the future. The study is highly constructive and descriptive as it focuses on the development task and in the creation of a new operating model. The developed tool focuses on estimating the profitability of the small orders of the selected project portfolio currently on the bidding-phase (prospects) and will help the case company in the monthly reporting of sales figures. The tool will analyse the profitability of a certain project by calculating its fixed and variable costs, then further the gross margin and operating profit. The bidding phase of small project is a phase that has not been covered fully by the existing tools within the case company. The project portfolio tool can be taken into use immediately within the case company and it will provide fairly accurate estimate of the profitability figures of the recently sold small projects.