Adaptive MCMC methods with applications in environmental and geophysical models

This work presents new, efficient Markov chain Monte Carlo (MCMC) simulation methods for statistical analysis in various modelling applications. When using MCMC methods, the model is simulated repeatedly to explore the probability distribution describing the uncertainties in model parameters and predictions. In adaptive MCMC methods based on the Metropolis-Hastings algorithm, the proposal distribution needed by the algorithm learns from the target distribution as the simulation proceeds. Adaptive MCMC methods have been subject of intensive research lately, as they open a way for essentially easier use of the methodology. The lack of user-friendly computer programs has been a main obstacle for wider acceptance of the methods. This work provides two new adaptive MCMC methods: DRAM and AARJ. The DRAM method has been built especially to work in high dimensional and non-linear problems. The AARJ method is an extension to DRAM for model selection problems, where the mathematical formulation of the model is uncertain and we want simultaneously to fit several different models to the same observations. The methods were developed while keeping in mind the needs of modelling applications typical in environmental sciences. The development work has been pursued while working with several application projects. The applications presented in this work are: a winter time oxygen concentration model for Lake Tuusulanjärvi and adaptive control of the aerator; a nutrition model for Lake Pyhäjärvi and lake management planning; validation of the algorithms of the GOMOS ozone remote sensing instrument on board the Envisat satellite of European Space Agency and the study of the effects of aerosol model selection on the GOMOS algorithm.

Keskuspankkien ohjauskorkojen muutosten vaikutus markkinakorkoihin Euroopassa 1990-2007

Keskuspankit vastaavat maidensa rahapolitiikasta ja niiden tärkein väline tehtyjen rahapoliittisten päätösten toteuttamisessa on ohjauskorko, jonka muutoksilla vaikutetaan pankkeihin ja markkinakorkoihin ja sitä kautta koko talouteen yleisesti. Tässä tutkielmassa tarkastellaan keskuspankkien ohjauskorkojen muutosten vaikutuksia markkinakorkoihin Euroopassa aikaperiodeilla 1990– 1998 ja 1999–2007. Ensimmäisellä periodilla 1990–1998 tutkitaan viiden nykyään euroalueeseen kuuluvan maan markkinakorkojen ja toisella periodilla euroalueen yhteisien Eonia- ja Euriborkorkojen reaktioita ohjauskoron muutoksiin. Lisäksi kummallakin periodilla tarkastellaan myös neljän euroalueen ulkopuolisen Euroopan maan sekä vertailumaiden Yhdysvaltojen ja Japanin markkinakorkojen muutoksia. Markkinakorkojen reaktioita tutkitaan viidellä eri maturiteetilla kuutena eri aikaintervallilla ohjauskoron muutosten julkistamishetkinä.

Polttoainekoostumuksen vaikutus lentotuhkan laatuun ja hyötykäyttömahdollisuuksiin UPM-Kymmene Oyj:n Kaukaan tehtailla

Tavoitteena tässä diplomityössä oli selvittää UPM-Kymmene Oyj:n Kaukaan tehtaiden lentotuhkan hyötykäyttömahdollisuuksia. Tarkastelussa olivat mukana metsälannoite-, maarakennus- sekä sementtiteollisuuskäytöt. Ensin työssä tarkasteltiin näitä vaihtoehtoja kirjallisuuden perusteella. Tämän jälkeen pohdittiin Kaukaan lentotuhkasta tehtyjen analyysien perusteella, mihin käyttökohteisiin lentotuhka soveltuu tällä hetkellä, sekä tulevaisuudessa uuden biopolttoainekattilan myötä. Lentotuhkan hyötykäyttöä lannoitteena ja maarakentamisessa säätelee lainsäädäntö. Lannoitteille on asetuksessa säädetty tietyille haitta-aineille enimmäispitoisuudet, jotka tuhkan tulee alittaa, jotta sitä voitaisiin hyödyntää. Maarakennuskäytölle on asetuksessa määritelty raja-arvot, jotka alitettaessa voidaan tuhkaa hyödyntää rakenteissa ilmoitusmenettelyllä. Tämä menettely helpottaa rakennusprojekteja huomattavan paljon, sillä tällöin ympäristölupaa ei tarvitse hakea jokaiselle projektille erikseen. Maarakennuskäyttö on mahdollista, vaikkei raja-arvoja alitettaisikaan, mutta tällöin ympäristöluvan hakeminen hankaloittaa projektien etenemistä ja aiheuttaa kustannuksia. Tuhkan on lisäksi oltava ominaisuuksiltaan riittävän hyvää, jotta hyötykäyttö olisi mahdollista. Kaukaan tuhkasta tehtyjen analyysien perusteella huomattiin, että se sopii hyvin metsälannoitteeksi ja todennäköisesti myös sementtiteollisuuskäyttöön. Maarakennuskäytön osalta tulokset osoittivat tuhkan olevan juuri rajoilla ilmoitusmenettelyn hyödyntämisen suhteen. Maarakennuskäytöstä tarvitaankin vielä lisäselvityksiä jatkossa. Uudessa polttolaitoksessa poltetaan myös turvetta puuperäisen lisäksi. Kirjallisuuden perusteella voitiin tehdä arvio, mihin suuntaan turve tulee tuhkaa todennäköisesti muuttamaan. Todettiin, että turpeen poltto parantaa todennäköisesti tuhkan laatua sementtiteollisuudessa käytön kannalta. Tuhkan lannoitekäyttöön turpeen poltolla todettiin taas olevan negatiivisia vaikutuksia. Maarakennuskäytön kannalta turpeella saattaa myös olla negatiivisia vaikutuksia. Tuhkaa kannattaisikin käyttää sementtiteollisuudessa silloin kun turvetta on polttoaineessa paljon ja muuhun käyttöön silloin kun turvetta on vähän.

Ulkomaalaiset vuokratyöntekijät Suomessa yrityksen näkökulma

Tutkimuksessa selvitetään, mitä yrityksen tulee ottaa huomioon ulkomaalaista vuokratyövoimaa käyttäessään. Suomea uhkaavan työvoimapulan ehkäisemiseksi tarvitsemme työperäistä maahanmuuttoa. Joillakin aloilla työvoimapulasta kärsitään jo nyt. Ulkomaalaisten osuus Suomen väestöstä on viime vuosina nopeasti kasvanut, mutta muualta tulleiden sopeuttamisessa on ollut puutteita. Vuokratyöntekijöiden määrä on noussut viimeisen viiden vuoden aikana, mutta olemme vielä jäljessä Euroopan keskitasosta. Yritykset eivät osaa vielä täysin hyödyntää monikulttuurista työvoimaa. Hyvä kielitaito ja Suomessa hankittu koulutus parantavat ulkomaalaistaustaisen henkilön työnsaantimahdollisuuksia. Vuokratyövoima tarjoaa käyttäjäyritykselle joustavan välineen tuotannon vaihteluihin. Lisäksi työvoiman vapaa liikkuvuus toteutuu Euroopan Unionin alueella varsin hyvin. Toisaalta globaali kilpailu ammattitaitoisista siirtotyöläisistä on kovaa.

Lautakuntien toiminnan arviointi kuntaorganisaatiossa

Kandidaatintutkielman tarkoituksena on perehtyä kuntaan organisaationa ja sen johtamisjärjestelmään sekä tarkastella tarkemmin yhtä kunnan organisaation osaa eli lautakuntaa. Tutkielmassa on tarkoitus perehtyä tarkemmin laukuntien asemaan ja tehtäviin kunnallisessa päätöksenteossa ja johtamisjärjestelmässä sekä lisäksi tuoda esille niiden toiminnan arviointiin liittyviä tekijöitä. Tutkielman tavoitteena on luoda viitekehys lautakuntien toiminnan arviointiin vaikuttavista tekijöistä. Tutkimusongelma on: Miten lautakuntien toimintaa voidaan arvioida ja miten sitä tulisi arvioida? Alaongelmana on: Millainen asema ja mitä tehtäviä lautakunnilla on kunnallisessa päätöksenteossa ja johtamisjärjestelmässä? Kyseessä on puhtaasti teoreettinen tutkimus. Aineistona käytetään aiheesta löytyvää lähdekirjallisuutta ja aiempia tutkimuksia. Tutkielman kannalta keskeistä lähdemateriaalia ovat myös lainsäädäntö, lakia tulkitsevat teokset sekä erilaiset suositukset ja ohjeet. Tutkimusstrategiana voidaan pitää deskriptiivista tutkimusta. Tutkimusotteena voidaan pitää käsiteanalyyttista tutkimusotetta, jonka tarkoituksena ei ole näyttää toteen, vaan pikemmin argumentoida miten asia on ja miksi asia on näin. Lautakuntien toiminnan ja sen arviointia ei ole käytännössä tutkittu. Lautakuntien toiminnan arvioinnin viitekehykseen sovelletaan palasia valtuustotyöskentelyn arvioinnista sekä yritysmaailmasta hallitustyöskentelyn arvioinnista ja sen kehittämisestä.

Families in the Shadow of Cancer

The aims of this study were 1) to clarify the factors associated with family functioning in cancer patient’s families with dependant children, 2) to examine children’ mental health when they are exposed to parental cancer, 3) to explore the subjective experience of having cancer during pregnancy, and finally, 4) to describe the implementation of a childcentred family intervention for cancer patients’ families with dependant children in an adult oncology setting. The study groups were collected between May 1st 2002 and April 30th 2004. They consisted of one European group collected from six different countries (N = 381) and two Finnish clinical groups (N = 85 and N = 2). The first Finnish clinical group of 85 cancer patient families with dependant children included a sub-sample of 54 families with children aged 11-17 years. The second Finnish clinical group consisted of two pregnant cancer patients. Additionally, a control group (N = 59) consisting of a sub-sample of 49 families with children aged 11-17 years was used. Quantitative methods (FAD, BDI, YSR, SOC, SF-8) and qualitative methods (observation, interviews, diaries, videotapes) were used exclusively and/or in combination. The results can be summarised as follows: 1) cancer “per se “ did not impair family functioning, children’s mental health, early interaction between ill mothers and their infant, 2) maternal depression or the ill parent’s depression were significantly associated with impairment in family functioning, 3) the individual’s good sense of coherence was associated with improvement in family functioning, and 4) a child-centred family intervention, which aims to give space for elaborating on cancer in the family, validates the sense of coherence and children’s feelings, and promotes open communication was welcomed. It is important to note that in the European study group, the prevalence of depression was 35 % (BDI > 16) among ill mothers, and 28% among healthy mothers, 28% among ill fathers, and 13% among healthy fathers. Early screening and effective treatment of depression in cancer patients and their partners is of paramount importance for the mental health of children and the well-being of the family. Pregnant cancer patients are in need of psychosocial support.

Venäjän automarkkinat

Venäjän automarkkinoiden uskotaan kasvavan muutaman vuoden sisällä Euroopan suurimmiksi. Keskeisin syy automarkkinoiden nopeaan kasvuun on ollut venäläisten elintason ja tätä kautta ostovoiman kasvaminen. Autoluototuksen kehittyminen on myös kiihdyttänyt automarkkinoiden kehitystä. Venäjän automarkkinat jakautuvat neljään osaan: Uusiin venäläisiin merkkeihin, uusiin ulkomaisten merkkien Venäjällä valmistettuihin autoihin, uusiin tuontiautoihin sekä käytettyihin tuontiautoihin. Työssä keskitytään uusien autojen markkinoihin sekä autonvalmistajiin näiden markkinoiden toimijoina. Venäjän Neuvostoliitolta peritty autoteollisuus ei ole pystynyt täyttämään asiakkaiden kovenevia laatuvaatimuksia ja ulkomaiset automerkit ovatkin saaneet Venäjällä erittäin vahvan jalansijan. Venäjä on kaivannut ulkomaisia investointeja ja on suorastaan houkutellut ulkomaisia autonvalmistajia maahan. Ulkomaiset valmistajat ovat kuitenkin menestyksen lisäksi joutuneet kohtaamaan Venäjällä toimiessaan monenlaisia haasteita. Laatukriteerit täyttävien alihankkijoiden löytäminen on ollut vaikeaa ja joissain autoteollisuuden keskittymissä alkaa olla jo työvoimapulaa. Jatkuva inflaatio asettaa teollisuudelle palkankorotuspaineita. Venäjän automarkkinat ovat kuitenkin suuret ja houkuttelevat ja tulevat kasvamaan haasteista huolimatta vielä tulevina vuosinakin.

Omistus, kontrolli ja päämies-agentti- ongelmat osakeyhtiössä

Tutkielman tavoitteena on selvittää osakeyhtiön määräysvaltasuhteet ja miten päämies-agentti- ongelmat vaikeuttavat määräysvallan käyttöä. Tutkimusmetodi on lainopillinen ja lähestyminen aiheeseen tapahtuu sekä yhtiöoikeudellisesta, että oikeustaloustieteellisestä näkökulmasta. Aineistona tutkielmassa käytetään lähinnä voimassa olevaa lainsäädäntöä ja oikeuskirjallisuutta. Päämies-agentti- ongelmalla tarkoitetaan osakeyhtiössä määräysvallan osittaista luisumista omistajalta (päämies) yritysjohdolle (agentti) tai vähemmistöomistajalta (päämies) kontrolloivalle omistajalle (agentti). Tärkeimpiä ongelman lähteitä ovat epäsymmetrinen informaatio ja intressiristiriidat yhtiön johdon ja omistajien välillä tai toisaalta yhtiötä lähellä olevien omistajien ja muiden omistajien välillä. Epäsymmetrinen informaatio luo osaltaan puitteet agenttitahojen opportunistiselle käyttäytymiselle. Ratkaisuja päämies-agentti- ongelmiin ovat ennen kaikkea päämiestahoja suojaava lainsäädäntö ja ulkoiset yritysjohtajien käyttäytymistä ohjaavat keinot, kuten erilaiset kannustinjärjestelmät ja hyvät hallintotavat. Kontrolloivien omistajien käyttäytymistä on puolestaan vaikea ohjata ja erilaisilla määräysvaltaa keskittävillä omistusrakenteilla onkin taipumus voimistaa päämies-agentti- ongelmien vaikutusta. Erityisiä tilanteita osaltaan luovat myös luonteiltaan erilaiset omistajatahot, kuten institutionaaliset omistajat.

Autoteollisuus Itä-Euroopassa

Työssä tarkastellaan Itä-Euroopan autoteollisuutta ja pyritään selvittämään, miksi autoteollisuus on siirtänyt valmistustaan Itä-Eurooppaan. Lisäksi arvioidaan, miten autoteollisuus on onnistunut investoinneissaan ja pohditaan, miten autoteollisuuden investoinnit ovat vaikuttaneet sekä kohdemaihin että autoyhtiöihin. Työ on rajattu käsittelemään pääasiallisesti henkilöautojen valmistusta Unkarissa, Puolassa, Romaniassa, Slovakiassa ja Tshekissä. Autoteollisuuden siirtyminen Itä-Eurooppaan tapahtui kahdessa aallossa. Ensimmäiset yritykset perustivat tehtaan epävakaaseen liiketoimintaympäristöön jo heti kommunismin romahdettua. Tällöin houkuttimena oli erityisesti edullinen työvoima. Toisessa aallossa saapuivat aasialaiset autotehtaat 2000-luvulla. Nykyisin autoyhtiöt perustelevat sijoituksiaan alueen kasvavalla kysynnällä. Kuitenkin nyt vaikuttaa siltä, että suuntaus olisi muuttumassa ja uudet tehdasinvestoinnit kohdistuisivat Aasian kasvaville markkinoille.

Liiketoimintamahdollisuudet Suomen vesihuollossa

Työn tavoitteena on tutkia yksityisen sektorin liiketoimintamahdollisuuksia kunnallisessa vesihuoltotoiminnassa. Ensimmäiseksi käsitellään yksityistämistä ja ulkoistamista ja näiden kautta toimintamallivaihtoehtoja kehitettäessä liiketoimintaa vesihuoltosektorille. Toisena analysoidaan vesihuoltoa Suomessa ja maailmalla. Muista maista saadaan esimerkkejä eri toimintamalleista ja alan suuryrityksistä. Kun taas käsittelemällä suomalaisen vesihuollon historiaa ja nykytilaa sekä prosesseja, saadaan kuva vesihuollon järjestämisestä Suomessa sekä käynnissä olevista muutoksista. Kolmantena käsitellään vaatimuksia, mm. lainsäädäntöä, joita yksityinen yrityskin joutuu kohtaamaan pyrkiessään vesihuoltotoimintaan mukaan. Työssä on pohdittu markkinoiden mahdollisuuksia ympäristöanalyysin kautta, jossa käsitellään ympäristöön vaikuttavia tekijöitä poliittiselta, taloudelliselta, sosiaaliselta ja teknologiselta kannalta. Näin nähdään tärkeimmät trendit, mahdollisuudet ja uhat, jotka ovat odotettavissa markkinoilla. Ympäristöanalyysi kokoaa yhteen työssä käsiteltyjen aiheiden, kunta- ja palvelurakenneuudistuksesta yksityistämiseen, vaikutuksen yksityisen sektorin liiketoimintamahdollisuuksiin vesihuollossa. Lopuksi annetaan konkreettinen ehdotus toimintamahdollisuudesta myös ympäristöanalyysiin pohjautuen. Potentiaalia sektorissa nähdään, mm. koska vesihuoltosektorilla tapahtuu paljon muutoksia, investointeja on lisättävä ja henkilöstö ikääntyy.

Velallisen asema perinnässä ja perintäkulujen merkitys velalliselle

Tutkimuksessa on tarkoitus selvittää velallisen asemaa perinnässä ja perintäkulujen merkitystä. Tutkimus jakautuu teoreettiseen ja empiiriseen osaan, jossa selvitetään teoreettisesti velkaan ja perintään liittyviä käsitteitä ja lainsäädäntöä. Laki saatavien perinnästä sääntelee yleislakina perintätoimintaa riippumatta siitä suorittaako perintää itse velkoja vai perimistoimisto. Lakiin otettiin vuonna 2005 kuluttajasaatavia koskevia perimiskuluja rajoittavat enimmäismäärät, jotka on porrastettu saatavan suuruuden mukaan. Empiirisessä osassa tutkitaan oikeudenkäyntiaineistosta kerätyistä tiedoista perintään kuuluvia osapuolia, perittäviä saatavia ja perimiskuluja. Velallisen asema näyttää olevan riittävän hyvin turvattu oikeusjärjestyksessämme, joskin perimiskulujen ja oikeudenkulujen määrä nousee usein itse perittävää pääomaa suuremmaksi. Rahasaatavien perintää koskevien tapausten määrä käräjäoikeuksissa on kasvanut huomattavasti vuonna 2007. Tällaisia velkomuksia käsiteltiin käräjäoikeuksissa yli 200.000 kappaletta vuonna 2007. Tämän kasvun osaltaan selittää uudeksi velkaongelmien aiheuttajaksi nousemassa olevat pikavipit, joiden määrä kaikista perittävistä saatavista oli noin 10%. Näiden pääomat olivat keskiarvoltaan noin 145 euroa, ja näiden perintäkulut noin kaksinkertaisia verrattuna pääomaan Koko aineistossa perityt pääomat olivat keskiarvoltaan noin 2900 euroa ja perintäkulut noin 270 euroa.

Työmaakohtaisen työturvallisuusriskien hallintatyökalun kehittäminen

Tämä insinöörityö tehtiin Helsingin ammattikorkeakoulun rakennusosastolla Peab Seicon Oy:n toimeksiannosta opinnäytteenä rakennusinsinöörin tutkintoa varten. Työn tavoitteena oli kehittää Peab Seiconille käytännöllinen riskienhallintaväline. Työvälineen tarkoitus on saada riskien arviointi osaksi rakennustyömaan tuotannon suunnittelua sekä tuotantoprosessia. Työn suorittamiseksi tutkittiin aihetta käsittelevää kirjallisuutta, työturvallisuutta koskevaa lainsäädäntöä, työtapaturmia sekä jo olemassa olevia riskinhallintavälineitä. Tutkimusaineistona olivat myös Peab Seicon Oy:n tapaturmatilastot vuosilta 2004-2007. Tutkimuksella kartoitettiin tämänhetkistä työturvallisuustilannetta ja siihen vaikuttavia seikkoja sekä erilaisia parannusmahdollisuuksia ja keinoja. Tämän työn tuloksena saatiin helppokäyttöinen ja helposti päivitettävä riskienhallintatyökalu, jonka avulla on mahdollista tunnistaa rakennushankkeen sisältämät vaarat. Huomiota kiinnittivät myös ongelmat, joita aliurakointi ja ulkomaalaiset työntekijät aiheuttavat. Nämä ongelmat johtuvat usein tiedonkulun puutteellisuudesta ja tietämättömyydestä koskien työturvallisuutta ja työntekijöiden velvollisuuksia. Jotta muutoksia saataisiin aikaan, se vaatii koko työmaahenkilöstön yhteistyötä ja kaikkien osapuolien jatkuvaa riskien havainnointia.

Toimittajan arviointi ja valinta case-organisaatiossa

Tämä tutkimus kohdistuu julkisen sektorin, erityisesti Hämeen TE-keskuksen alueen työvoimatoimistojen hankintamenettelyjen tehokkuuden saavuttamiseen. Tutkimus esittelee käsiteanalyyttisesti julkisyhteisöjen menettelytapoja ja lainsäädäntöä. Tutkimuksessa käsitellään toimittajan valintaan ja arvioimiseen liittyviä tekijöitä julkisen lainsäädännön puitteissa. Tutkimuksessa esitellään toimittajan valinnan tueksi kehitetty toimittajan arviointilomake ja pisteytysperusteet. Tutkimuksen lopputuloksena saavutettiin toimiva toimittajana arviointilomake, pisteytysperusteet ja taulukkolaskentaohjelma, jota käytettiin toimittajan valintaa tehtäessä. Tutkimuksesta hyötyivät Hämeen TE-keskuksen työvoimaosasto ja sen alaisuudessa toimivat kuusi työvoimatoimistoa.

Älykkäiden energiamittareiden mahdollistamat palvelut

Sähkönmittaus suoritetaan enenevissä määrin älykkäiden energiamittareiden avulla niin Suomessa kuin muuallakin maailmassa. Älykkäät energiamittarit mahdollistavat huomattavasti monipuolisemman mittaustiedon saannin kuin tavanomaisilla mittareilla saatavan pelkän kulutetun energian määrän. Mittauksesta vastuussa olevalle taholle syntyy kuluja mittareiden asennuksesta uusien tehokkaampien tietojärjestelmien ylläpitoon siirryttäessä uuteen älykkäämpään mittausjärjestelmään. Kulujen kattamiseksi olisi hyödyllistä, jos monipuolisempaa mittaustietoa voitaisiin käyttää laajemmin kuin pelkästään asiakkaiden laskutukseen. Tästä johtuen mittaustiedon tehokasta hyödyntämistä varten tulee kehittää uusia palveluja esimerkiksi raportoinnin, mittaustietojen analysoinnin sekä kysyntäjouston saralla. Tässä työssä esitellään älykkäisiin energiamittareihin liittyvää tekniikkaa ja syitä miksi älykkäämpiin sähkönmittausjärjestelmiin ollaan siirtymässä. Mittaroinnin nykytilannetta käydään läpi niin Suomen kuin eräiden muidenkin Euroopan maiden osalta. Työssä esitetään myös muutamia käytännön palvelumahdollisuuksia ja pohditaan millaiseksi sähkönmittausjärjestelmät tulevaisuudessa muotoutuvat.