Optimoinnin aloittamisesta

Miksi optimointi?

Monen työnkuvaan kuuluu monimutkaisten asioiden suunnittelua. Kun kokemus tietystä ongelmasta ja sen ratkaisemisesta karttuu, syntyy intuitio siitä, mikä on hyvä ratkaisu. Usein nämä ongelmat ovat niin monimutkaisia, että ihmisen intuitio ei yksinään tuota parasta mahdollista ratkaisua. Useissa tapauksissa paras ratkaisu voitaisiin kuitenkin löytää matemaattisen optimoinnin avulla. Sillä ei korvata ihmistä, mutta se auttaa suunnittelijaa tuottamaan parempia tuloksia ja entistä nopeammin. Tällöin suunnitelmat paranevat ja lisäksi aikaa vapautuu muuhun toiminnan kehittämiseen.

Suunnittelijan ei tarvitse opetella uusia taitoja, sillä hänen tehtävänsä on kertoa optimointialgoritmille, miten tilanne on muuttunut edelliskerrasta ja tarkastaa algoritmin antama ratkaisu. Käytännössä suunnittelijan työn alku ja loppuvaihe ovat siis samoja kuin ennenkin eli lähtötietojen ja lopputuloksen käsittelyä.

Mitä voidaan optimoida?

Mutta minkälaisissa suunnittelutehtävissä voidaan hyödyntää matemaattista optimointia? Mahdollisuuksia on lukemattomia, mutta annan tässä joitakin esimerkkejä. Yksi optimoinnin kohde ovat aikataulut, kuten vuosilomien ajankohdat tai työvuorot. Vuosilomia suunnitellessa minimoidaan resurssivajeen riskiä ja työvuoroja suunnitellessa minimoidaan käytettyjen osa-aikaisten resurssien määrää. Toinen sovelluskohde on reittioptimointi, kun halutaan esimerkiksi suorittaa toimituksia eri sijainteihin minimoiden toimituksiin kuluva aika. Kolmas on hankintojen, valmistuksen ja myynnin suunnittelu siten, että tuotantolaitoksen voitto maksimoituu.

Kun pohditaan, onko mahdollista hyödyntää matemaattista optimointia, voikin lähteä liikkeelle kysymyksestä “Voiko tavoitteemme muotoilla niin, että minimoitaisiin tai maksimoitaisiin jotakin?” Edellä esitetyissä esimerkeissä kaikissa tavoiteltiin jonkin mittarin minimointia tai maksimointia. Toisaalta optimointia voi tehdä myös ilman, että minimoidaan tai maksimoidaan. Riittää että on olemassa joitakin rajoitteita, joita halutun ratkaisun tulee noudattaa. Tällaisia voivat olla esimerkiksi “kaikissa työvuoroissa on oltava vähintään yksi työnjohtaja” tai “jauhoja ei voida hankkia enempää kuin 100 yksikköä päivässä”.

Optimointi osana prosessia

Usein suunnittelija keskittyy erityisesti jonkin suuremman prosessin yhteen osaan. Yhden henkilön vastuulla voi olla suunnitella kuukausitasolla tulevaisuuden hankintoja, tuotantoa ja myyntiä. Tämän jälkeen toinen henkilö suunnittelee hankintoja tarkemmin lyhyemmällä tähtäimellä. Lisäksi on muita henkilöitä, jotka tekevät vastaavat tarkemmat suunnitelmat valmistuksen ja myynnin osalta.

Tällaisessa prosessissa voi usea henkilö hyötyä matemaattisesta optimoinnista. Jokaiselle aliprosessille voidaan määritellä oma tavoitteensa eli mitä minimoidaan tai maksimoidaan. Kun optimointi tuodaan mukaan kuvioon, jokainen antaa ketjussa seuraavalle parhaan mahdollisen lähtökohdan oman osuutensa suunnittelemiseksi.

Matemaattinen optimointi on ollut muutamilla aloilla käytössä jo vuosikymmeniä. Jatkuvan digitalisaation myötä siitä on tullut yhä yleisempää ja se tulee olemaan yhä useammalle välttämätöntä. Nykyään jokaisella on jo mahdollisuus tehostaa liiketoimintaansa sen avulla.


Jos kiinnostuit ja haluat kysyä lisää, ota yhteyttä:

Data Scientist
Visa Linkiö
etunimi.sukunimi@intito.fi