Hallituksen PPM-neuvonta tekoälyn avulla tehtävällä päätöksenteon tuella

Tekoälypohjainen päätöksenteon tuki ministeriöille, hallituksille ja julkisille laitoksille – hankkeiden priorisoinnista ministeriöiden väliseen salkun optimointiin

Tiivistelmä: Kuinka paljon enemmän vaikutusta nykyisissä julkisissa talousarvioissa piilee?

Entä jos hallitukset voisivat saavuttaa enemmän yhteiskunnallista vaikutusta samoilla budjettivaroilla – pelkästään yhdistelemällä suunnitellut ohjelmansa ja investointinsa paremmin?

Hallitukset, ministeriöt ja julkiset laitokset kohtaavat monimutkaisen haasteen: kasvavat investointitarpeet, rajalliset budjettivarat, pitkäaikaiset sitoumukset ja keskenään kilpailevat poliittiset tavoitteet.

Infrastruktuuri, koulutus, digitalisaatio, puolustus, energia, ilmastonsuojelu, asuntorakentaminen ja sosiaaliturva kilpailevat taloudellisista ja organisatorisista resursseista.

Jokainen yksittäinen toimenpide voi olla asiallisesti perusteltu, lainsäädännöllisesti välttämätön tai poliittisesti toivottu.

Yksi ratkaiseva kysymys jää kuitenkin usein vaille vastausta:

Onko kaikkien suunniteltujen toimenpiteiden summa todella paras mahdollinen yhdistelmä käytettävissä olevien budjettivarojen puitteissa?

Perinteinen julkisten hankkeiden ja salkkujen hallinta (PPM) tukee julkisten hankkeiden suunnittelua, arviointia, priorisointia ja ohjausta.

Kaikkien sallittujen projektikombinaatioiden matemaattinen optimointi on kuitenkin oma tehtävänsä.

Jo 50 binäärisen projektipäätöksen kohdalla syntyy teoriassa 2^50 = 1 125 899 906 842 624 mahdollista salkkua.

Tämä vastaa noin 1,126 biljoonaa teoreettista yhdistelmää.

Mikään ministeriö tai budjettivaliokunta ei pysty kattamaan tätä päätöksentekotilaa kokonaan manuaalisilla vaihtoehtojen vertailuilla.

Tässä tulee esiin tekoälyyn perustuva matemaattinen salkun optimointi.

StratePlan yhdistää operaatiotutkimuksen menetelmiä tekoälypohjaisiin optimointilähestymistapoihin suurten kombinatoristen päätöksentekotilojen järjestelmälliseksi tutkimiseksi.

Määriteltyjä tavoitteita, budjetteja ja rajoituksia huomioon ottaen voidaan tunnistaa taloudellisesti ja yhteiskunnallisesti tehokkaita projektikombinaatioita ja verrata niitä keskenään.

Ratkaiseva kysymys ei ole pelkästään: mitkä valtion toimenpiteet ovat järkeviä?

Vaan: Mikä käytettävissä olevien toimenpiteiden yhdistelmä tuottaa voimassa olevien puitteiden sisällä suurimman määritellyn taloudellisen ja yhteiskunnallisen kokonaishyödyn?

1. Miksi valtion strategia on myös matemaattinen salkkuongelma

Julkiset investointipäätökset syntyvät monimutkaisten institutionaalisten rakenteiden sisällä.

Ministeriöt kehittävät ohjelmia. Asiantuntijaosastot määrittelevät tarpeet. Talousosastot tarkastavat taloudelliset liikkumavarat. Hallitukset asettavat poliittiset prioriteetit. Parlamentit päättävät talousarvion varoista.

Nämä prosessit ovat välttämättömiä demokraattisen legitiimiyden, laillisuuden ja julkisen vastuuvelvollisuuden kannalta.

Ne eivät kuitenkaan takaa automaattisesti, että valittu toimenpiteiden yhdistelmä on määriteltyjen tavoitteiden ja rajoitusten puitteissa matemaattisesti optimaalinen.

Investointiohjelma voi esimerkiksi olla taloudellisesti järkevä, mutta samalla sitoa varoja, jotka mahdollistaisivat suuremman kokonaisvaikutuksen muissa ohjelmissa.

Useat digitalisointihankkeet voivat tarvita samoja asiantuntijoita.

Infrastruktuurihankkeet voivat olla toisistaan riippuvaisia.

Tukiohjelmat voivat täydentää toisiaan tai kilpailla rajallisista budjettivaroista.

Tästä syntyy monimutkainen salkunhallintaongelma.

Valtion investointien vaikutus ei johdu yksinomaan yksittäisten toimenpiteiden laadusta, vaan myös niiden yhdistelmästä, toteutuksen ajoituksesta ja resurssien jakamisesta.

2. Miksi perinteinen julkisen hallinnon PPM ei yksinään riitä

Julkisten hankkeiden ja salkkujen hallinta (Public Project and Portfolio Management) tukee hallituksia ja julkisia instituutioita niiden hankkeiden ja ohjelmien jäsennellyssä ohjauksessa.

Tyypillisiä välineitä ovat:

• Hankearvioinnit ja liiketoimintamallit
• Priorisointimatriisit
• Talousarvio- ja investointisuunnittelu
• Ohjelma- ja projektivalvonta
• Vaikutusindikaattorit ja KPI-järjestelmät
• Ministeriökohtainen budjettivalvonta
• Riski- ja edistymisraportit

Nämä välineet luovat läpinäkyvyyttä ja tukevat julkisten hankkeiden ohjausta.

Yksittäisten hankkeiden ranking ei kuitenkaan automaattisesti anna vastausta kysymykseen parhaasta yhdistelmästä.

Yksittäinen hanke, jolla on suuri vaikutus, voi viedä niin paljon resursseja, että useita muita hankkeita ei voida enää toteuttaa.

Nämä muut toimenpiteet voisivat yhdessä tuottaa suuremman yhteiskunnallisen kokonaishyödyn.

Paras yksittäinen toimenpide ei välttämättä kuulu parhaaseen kokonaisportfolioon.

Siksi nykyaikainen julkishallinnon projektinhallinta (PPM) tarvitsee projektien arvioinnin ja priorisoinnin lisäksi matemaattisen optimointitason.

3. Eksponentiaalinen päätöksentekotila: 50 hanketta tarkoittaa yli biljoonaa yhdistelmää

Jos jokainen projekti voidaan joko valita tai jättää valitsematta, N projektin tapauksessa syntyy teoriassa 2^N mahdollista yhdistelmää.

Päätöksentekotila kasvaa eksponentiaalisesti.

50 projektin tapauksessa syntyy siis noin 1,126 biljoonaa teoreettisesti mahdollista salkkua.

Vertailun vuoksi: tähtitieteellisten arvioiden mukaan Linnunradalla on noin 100–400 miljardia tähteä.

50 projektin binäärinen päätöksentekotila käsittää siis selvästi enemmän yhdistelmiä kuin galaksissamme on tähtiä.

Kaikki näistä yhdistelmistä eivät ole oikeudellisesti, taloudellisesti tai organisatorisesti sallittuja.

Lakisääteiset velvoitteet, budjettirajat, resurssirajoitukset ja projektien väliset riippuvuussuhteet rajoittavat sallittua päätöksentekotilaa.

Tästä huolimatta suuruusluokka havainnollistaa matemaattisen haasteen.

Hallituksen PPM-mallin ei tarvitse vain arvioida yksittäisiä hankkeita, vaan määrittää tehokas yhdistelmä eksponentiaalisesti kasvavasta päätöksentekotilasta.

4. Todellinen pullonkaula: ministeriöiden välinen pääoman kohdentaminen

Julkiset talousarviot jakautuvat usein ministeriöihin, toimialoihin, ohjelmiin ja alaisiin instituutioihin.

Jokainen organisaatioyksikkö noudattaa määriteltyjä tehtäviä ja tavoitteita.

Näiden vastuualueiden sisällä hankkeita voidaan järkevästi priorisoida ja resursseja käyttää tehokkaasti.

Yksittäisten osaportfolioiden erillinen optimointi voi kuitenkin johtaa pienempään kokonaishyötyyn kuin koordinoitu tarkastelu.

Esimerkki:

Digitalisointiohjelma tarvitsee IT-asiantuntijoita, jotka on samanaikaisesti varattu infrastruktuurihankkeeseen.

Molemmat projektit voivat olla taloudellisesti järkeviä erikseen tarkasteltuna.

Niiden rinnakkainen toteuttaminen voi kuitenkin aiheuttaa resurssipulmia.

Yhteinen salkun optimointi voi ottaa tällaiset yhteydet huomioon, edellyttäen että tarvittavat tiedot ja rajoitukset ovat käytettävissä.

Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että talousarvovaroja voitaisiin siirtää mielivaltaisesti ministeriöiden välillä.

Ministeriöiden toimivaltuudet, määrärahojen käyttötarkoitukset ja budjettilainsäädännön vaatimukset on nimenomaisesti otettava huomioon.

Ministeriörajat ylittävä optimointi ei tarkoita poliittisten tai oikeudellisten toimivaltuuksien kumoamista. Se tarkoittaa, että näiden toimivaltuuksien puitteissa tutkitaan taloudellisesti ja yhteiskunnallisesti tehokkaita vaihtoehtoja.

5. Mitä ROI tarkoittaa julkisella sektorilla?

Yrityksissä sijoitetun pääoman tuotto (ROI) kuvaa taloudellista tuottoa.

Julkisella sektorilla arviointi on monimutkaisempaa.

Valtion investoinneilla on usein tavoitteita, joita ei voida mitata suoraan taloudellisina tuottoina.

Esimerkkejä ovat:

• koulutuksen laadun parantaminen
• liikenneturvallisuuden parantaminen
• CO2-päästöjen vähentäminen
• Terveydenhuollon parantaminen
• Digitaalisen hallinnon kapasiteetin lisääminen
• Taloudellisen kilpailukyvyn vahvistaminen
• Yhteiskunnallisen osallistumisen parantaminen
• Valtion kestävyyden lisääminen

Siksi on tehtävä ero taloudellisen sijoitetun pääoman tuoton (ROI) ja yhteiskunnallisten vaikutusten välillä.

Taloudellinen ROI voidaan laskea sopivien rahallisten tietojen perusteella.

Yhteiskunnallinen vaikutus voidaan puolestaan kuvata määriteltyjen vaikutusindikaattoreiden, vaikutuspisteiden tai muiden arviointimallien avulla.

Jos useita vaikutusulottuvuuksia halutaan verrata keskenään, ne on määriteltävä johdonmukaisesti ja tarvittaessa painotettava.

Korkeampi yhteiskunnallinen vaikutusindeksi ei automaattisesti tarkoita korkeampaa taloudellista sijoitetun pääoman tuottoa.

Matemaattinen optimointi voi tukea molempia näkökulmia, edellyttäen että asianomaiset tavoitteet ja rajoitukset mallinnetaan asianmukaisesti.

6. Yhteiskunnallisen vaikutuksen matemaattinen arviointi: vaikutuspisteet ja strategiset painotukset

Valtion ohjelmilla on usein useita tavoitteita samanaikaisesti.

Esimerkiksi infrastruktuurihanke voi edistää taloudellista kehitystä, parantaa liikenneturvallisuutta ja vähentää päästöjä.

Koulutusohjelma voi pitkällä aikavälillä parantaa työvoiman pätevyyttä ja vahvistaa yhteiskunnallista osallistumista.

Näitä vaikutuksia ei voida suoraan verrata keskenään.

Yksi mahdollisuus on määritellä standardoituja vaikutusindikaattoreita.

Esimerkiksi:

• Taloudellinen vaikutus
• Koulutuksen vaikutus
• Sosiaalinen vaikutus
• Ilmastovaikutus
• Infrastruktuurivaikutus
• Strateginen resilienssi

Poliittiset päätöksentekijät voivat määrittää, mitkä tavoitteet ovat erityisen tärkeitä tietyn ohjelman tai salkun sisällä.

Esimerkkinä painotusmallista voitaisiin käyttää seuraavia painotuksia:

• 30 % taloudelliset vaikutukset
• 25 % koulutus ja yhteiskunnallinen osallistuminen
• 20 % infrastruktuuri ja toimitusvarmuus
• 15 % ilmastovaikutus
• 10 % Strateginen resilienssi

Nämä painotukset eivät ole yleisiä suosituksia.

Niiden tarkoituksena on ainoastaan havainnollistaa mahdollista arviointimallia.

Perustana olevat indikaattorit on saatava vertailukelpoisille asteikoille ja määriteltävä metodologisesti ymmärrettävällä tavalla.

Matematiikka ei määrää, mitkä poliittiset tavoitteet ovat oikeita. Se tutkii, mikä hankekombinaatio täyttää parhaiten asetetut tavoitteet sallittujen puitteiden sisällä.

7. Talousarviosimulaatio ja samanaikainen salkun optimointi

Nykyaikainen julkishallinnon PPM-konsultointi voi yhdistää kaksi erilaista analyyttistä tehtävää.

Ensimmäinen tehtävä on budjettisimulaatio.

Siinä tutkitaan, miten taloudelliset puitteet muuttuvat eri oletusten perusteella.

Toinen tehtävä on matemaattinen salkun optimointi.

Siinä tutkitaan, mikä projektikombinaatio tuottaa määriteltyjen rajoitusten puitteissa suurimman tavoitepanoksen.

Talousarviosimulaatiossa tutkitaan esimerkiksi:

• valtion tulojen muutoksia
• Julkisten menojen kehitys
• investointi- ja rahoitusmahdollisuudet
• monivuotiset budjettikuormitukset
• Korko- ja lyhennysvaatimukset
• Eri budjettioletusten vaikutukset

Salkun optimoinnissa tarkastellaan esimerkiksi seuraavia seikkoja:

• Mitkä hankkeet tulisi valita tietyn budjetin puitteissa
• Mikä yhdistelmä tuottaa suurimman määritellyn kokonaishyödyn
• Mitkä toimenpiteet syrjäyttävät muut projektit
• Miten sitovat hankkeet muuttavat tulosta
• mitä vaihtoehtoja syntyy muilla budjettirajoilla
• Miten strategiset painotukset vaikuttavat hankkeiden valintaan

Kun molemmat mallit yhdistetään, voidaan verrata erilaisia taloudellisia skenaarioita optimoitujen sijoitussalkkujen avulla.

Muuta budjettioletuksia. Laske projektikombinaatio uudelleen. Vertaa taloudellisia ja yhteiskunnallisia vaikutuksia.

Tällainen integroitu ratkaisu edellyttää, että budjettisimulaatio ja optimointimalli on yhdistetty toisiinsa sekä teknisesti että sisällöllisesti.

8. Käytännön esimerkki: 50 julkista investointihanketta ja rajallinen budjetti

Tarkastellaan yksinkertaistettua julkista investointiohjelmaa.

Hallinto suunnittelee 50 investointihanketta.

Investointitarve on yhteensä 220 miljoonaa euroa.

Käytettävissä oleva investointibudjetti on 81 miljoonaa euroa.

Täten hankkeiden tarve ylittää käytettävissä olevat varat 139 miljoonalla eurolla.

Hallinnon on tehtävä valinta.

Perinteisessä priorisoinnissa hankkeet voitaisiin järjestää kiireellisyyden, poliittisen merkityksen ja asiantuntija-arvioinnin perusteella.

Matemaattisessa salkun optimoinnissa sen sijaan tutkitaan, mikä yhdistelmä tuottaa määritellyn suurimman kokonaisvaikutuksen 81 miljoonan euron budjettirajan puitteissa.

Lisäksi voidaan ottaa huomioon sitovat toimenpiteet, hankkeiden väliset riippuvuussuhteet ja strategiset painotukset.

Mitä kysymyksiä tällä voidaan tutkia?

• Mikä hankekombinaatio tuottaa 81 miljoonan euron budjetilla suurimman mallinnetun kokonaishyödyn?
• Miten valinta muuttuu, jos budjettia supistetaan 70 miljoonaan euroon?
• Mitkä lisätoimenpiteet tulevat mahdollisiksi 90 miljoonan euron budjetilla?
• Miten salkku muuttuu, kun koulutustoimenpiteille annetaan suurempi painoarvo?
• Mitä vaikutuksia sitovilla infrastruktuurihankkeilla on?
• Mitä taloudellisia ja yhteiskunnallisia ristiriitoja syntyy?

Tuloksia voidaan verrata alkuperäiseen investointisuunnitelmaan.

Tämän avulla voidaan selvittää, mahdollistavatko vaihtoehtoiset hankekombinaatiot mallin puitteissa suuremman kokonaisvaikutuksen.

Taloudellinen vipuvaikutus ei välttämättä piile lisäbudjettivaroissa, vaan jo suunniteltujen investointien paremmassa yhdistelmässä.

9. Oikeudelliset ja organisatoriset rajoitukset: miksi valtion optimointi vaatii muutakin kuin matematiikkaa

Julkisten investointiohjelmien optimointi eroaa olennaisesti vapaasti käytettävissä olevan yrityksen budjetin optimoinnista.

Julkiset varat ovat oikeudellisten ja institutionaalisten vaatimusten alaisia.

Näitä ovat esimerkiksi:

• talousarviolain mukaiset käyttötarkoitukset
• Lakisääteiset velvollisuudet
• Ministeriöiden toimivaltuudet
• Monivuotiset sitoumusvaltuudet
• Tukilainsäädännön mukaiset ehdot
• Tarjous- ja hankintalainsäädäntö
• Sopimusvelvoitteet
• Henkilöstö- ja organisaatiokapasiteetti

Nämä puiteolosuhteet on otettava huomioon matemaattisessa mallinnuksessa.

Oikeudellisesti sitovaa hanketta ei saa kohdella kuin vapaasti valittavaa investointivaihtoehtoa.

Samoin kohdennettuja talousarvovaroja ei saa käyttää muihin tarkoituksiin ilman asianmukaista oikeusperustaa.

Optimointi voidaan siten toteuttaa eri tasoilla.

Optimointi ministeriön sisällä

Ministeriö optimoi käytettävissä olevien hankkeidensa valinnan oman budjettinsa puitteissa.

Optimointi ohjelman sisällä

Rahoitus- tai investointiohjelma tutkii vaihtoehtoisia hankekombinaatioita omien erityisvaatimustensa puitteissa.

Koordinoitu ministeriöiden välinen optimointi

Useat ministeriöt tarkastelevat keskinäisiä riippuvuussuhteita ja resurssirajoituksia ilman, että olemassa olevia toimivaltuuksia automaattisesti kumotaan.

Strateginen skenaarioanalyysi

Hallitus tutkii, millaisia vaikutuksia vaihtoehtoisilla poliittisilla tai taloudellisilla puiteolosuhteilla olisi mahdollisiin investointisalkkuihin.

Matemaattisen optimoinnin on perustuttava todellisiin oikeudellisiin ja organisatorisiin toimintamahdollisuuksiin.

10. Miten StratePlan tukee hallituksen projektinhallintaa (PPM) ja julkisia investointiohjelmia

StratePlan on kehitetty monimutkaisten investointi- ja projektisalkkujen matemaattiseen optimointiin.

Teknologia yhdistää operaatiotutkimuksen menetelmiä tekoälypohjaisiin lähestymistapoihin.

Keskiössä on mahdollisten projektikombinaatioiden tutkiminen määriteltyjen tavoitteiden ja rajoitusten puitteissa.

Perustason taloudellisen optimointimallin luomiseksi tarvitaan aluksi vain kolme tietoa kustakin projektista:

1. Projektitunnus: Toimenpiteen yksilöivä tunniste
2. Kulut: Suunnitellut menot
3. Tulot: Odotetut tulot tai taloudelliset tuotot

Lisäksi määritellään käytettävissä oleva budjetti.

Tiedot voidaan esimerkiksi siirtää olemassa olevasta Excel-projektiluettelosta.

Tavoitefunktiolla ”Maximize Net Contribution” maksimoidaan valitun salkun odotettu kokonaisnettotuotto.

Salkun ROI voidaan lisäksi esittää taloudellisena tunnuslukuna.

Julkisissa ohjelmissa, joilla on ei-rahallisia tavoitteita, tarvitaan lisävaikutusindikaattoreita ja arviointimalleja.

Mallinnuksesta riippuen voidaan ottaa huomioon myös muita vaatimuksia:

• Strategiset painotukset
• Sitovat hankkeet
• Hankkeiden riippuvuussuhteet
• Budjettirajoitukset
• Resurssirajoitukset
• Monivuotiset rahoitusehdot
• Riski- ja kestävyyskriteerit

Tällaisten vaatimusten konkreettinen huomioon ottaminen edellyttää asianmukaista asiantuntija- ja teknistä mallinnusta.

StratePlan täydentää perinteistä hallituksen neuvonantoa matemaattisella optimointitasolla julkisten investointipäätösten osalta.

11. Mikä erottaa tekoälypohjaisen päätöksenteon tuen generatiivisesta tekoälystä?

Käsite ”tekoäly” kattaa erilaisia teknologioita ja sovellusalueita.

Julkishallinnolle on tärkeää tehdä selkeä ero näiden välillä.

Generatiivinen tekoäly

Generatiivinen tekoäly pystyy tiivistämään tekstejä, luomaan asiakirjoja, jäsentämään tietoa ja valmistelemaan päätöksentekoa varten tarvittavia asiakirjoja.

Ennustava analytiikka

Ennustemallit voivat arvioida tulevia kehityssuuntia olemassa olevien tietojen perusteella.

Matemaattinen salkun optimointi

Matemaattiset optimointimenetelmät etsivät tehokkaita päätöksiä muodollisesti määritellyn päätöksentekoalueen sisällä.

Niissä otetaan huomioon tavoitefunktiot, päätösmuuttujat ja rajoitukset.

StratePlan keskittyy juuri tähän kolmanteen tehtävään.

Kyse ei ole ensisijaisesti mahdollisia päätöksiä käsittelevän tekstin tuottamisesta.

Kyse on erilaisten projektikombinaatioiden matemaattisesta tutkimisesta.

Generatiivinen tekoäly tukee tiedonkäsittelyä. Matemaattinen päätöksentekoäly tukee toimintavaihtoehtojen laskemista.

12. Suora lähetys hallituksen istunnosta: viisi kysymystä, viisi matemaattista skenaariota

Matemaattisen salkunoptimoinnin keskeinen etu on mahdollisuus vertailla erilaisia puiteolosuhteita keskenään.

Skenaario A: Nykyinen investointibudjetti

Valtiovarainministeri kysyy:

”Mikä yhdistelmä suunnitelluista investointitoimenpiteistämme tuottaa määritellyn suurimman kokonaisvaikutuksen käytettävissä olevan budjetin puitteissa?”

Sijoitussalkkua optimoidaan määriteltyjen budjetti- ja vaikutusrajoitusten puitteissa.

Skenaario B: Investointibudjetin supistaminen

Hallitus kysyy:

”Mitkä toimenpiteet meidän tulisi valita, jos investointibudjettiamme on supistettava 15 %?”

Budjettirajaa mukautetaan ja salkkua lasketaan uudelleen.

Skenaario C: Strategisesti sitovat toimenpiteet

Eräs ministeri kysyy:

”Miten kokonaisportfolio muuttuu, jos tietyt infrastruktuurihankkeet on ehdottomasti toteutettava?”

Kyseiset toimenpiteet otetaan huomioon pakollisina rajoituksina.

Skenaario D: Yhteiskunnallisten vaikutusten suurempi painotus

Hallitus kysyy:

”Miten hankekokonaisuus muuttuu, jos koulutuksellisten ja sosiaalisten vaikutusten painoarvoa lisätään?”

Vastaavia arviointiparametreja mukautetaan ja salkkua optimoidaan uudelleen.

Skenaario E: Lisäinvestointivarat

Talousvaliokunta kysyy:

”Mitä lisätoimenpiteitä voisimme rahoittaa, jos lisäinvestointivaroja tulisi saataville?”

Budjettia mukautetaan ja lasketaan uusi projektikokonaisuus.

Määritellään poliittiset tavoitteet. Määritellään budjettirajoitukset. Lasketaan investointisalkut. Vertaillaan vaikutuksia.

Poliittinen päätösvalta säilyy toimivaltaisilla demokraattisilla instituutioilla.

13. Valtion investointien vaihtoehtokustannusten näkyväksi tekeminen

Jokainen julkinen investointipäätös sitoo taloudellisia ja organisatorisia resursseja.

Näitä resursseja ei sen jälkeen voida enää käyttää muihin toimenpiteisiin.

Tästä aiheutuu vaihtoehtokustannuksia.

Matemaattinen salkun optimointi voi auttaa kvantifioimaan nämä kustannukset määritellyn mallin puitteissa.

Oletetaan, että ministeriö on suunnitellut tietyn hankekokonaisuuden.

Optimointi tunnistaa vaihtoehtoisen yhdistelmän, jolla on mallinnettu suurempi kokonaisvaikutus.

Ero osoittaa taloudellisen tai yhteiskunnallisen parantamispotentiaalin verrattuna aiempaan suunnitteluun.

Jos myöhemmin otetaan sitovasti mukaan ylimääräinen projekti, salkkua voidaan optimoida uudelleen uuden rajoituksen puitteissa.

Tämän avulla voidaan selvittää:

• Mitkä muut hankkeet jäävät pois
• miten taloudellinen kokonaisvaikutus muuttuu
• mitkä yhteiskunnalliset vaikutusindikaattorit muuttuvat
• Mitä lisäresursseja tarvitaan
• mitä vaihtoehtoja uusien vaatimusten puitteissa on

Matemaattisesti todistettu globaali optimi mahdollistaa valitun ratkaisun etäisyyden tarkan määrittämisen mallin sisällä.

Lähestymismenetelmillä voidaan aluksi osoittaa etäisyys parhaaseen löydettyyn ratkaisuun.

Matemaattinen laskelma tekee tavoitteiden välisistä ristiriidoista ymmärrettävämpiä ilman, että se korvaa näiden ristiriitojen poliittista arviointia.

14. Ennakkoarviointi (ex ante) pelkän jälkiarvioinnin (ex post) sijaan: julkisten investointipäätösten parantaminen ennen niiden toteuttamista

Tarkastusvirastot ja muut valvontaviranomaiset tarkastavat muun muassa julkisten varojen käytön laillisuutta, asianmukaisuutta ja taloudellisuutta.

Merkittävä osa julkisesta valvonnasta tapahtuu toteutuksen aikana tai sen jälkeen.

Investointitoimenpiteiden perustavanlaatuinen valinta tehdään kuitenkin jo aiemmin.

Matemaattinen salkun optimointi lähtee siksi liikkeelle ennakkopäätöksestä.

Sen avulla voidaan tutkia vaihtoehtoisia hankekombinaatioita ennen kuin talousarviovarat sidotaan pitkäaikaisesti.

Tämän ansiosta erilaisia investointiskenaarioita voidaan verrata keskenään.

Esimerkiksi:

• Alkuperäinen investointisuunnitelma
• Matemaattisesti optimoitu hankekombinaatio
• Salkku, jossa on sitovat poliittiset vaatimukset
• Salkku supistetulla budjetilla
• Salkku, jossa strategiset painotukset on muutettu

Nämä vertailut tuovat lisää läpinäkyvyyttä eri päätösten taloudellisiin ja yhteiskunnallisiin seurauksiin.

Ennakkooptimointi ei korvaa julkisen talouden valvontaa. Se täydentää sitä tarjoamalla matemaattisen päätöksentekoperustan ennen varojen sitomista.

15. Monivuotiset hallitusohjelmat ja investointistrategiat

Monet valtion investointiohjelmat ulottuvat useiden talousarvio- tai vaalikauden yli.

Infrastruktuurihankkeet vaativat usein pitkiä suunnittelu- ja toteutusajoja.

Digitalisointiohjelmat aiheuttavat alkuinvestointien lisäksi pysyviä käyttö- ja ylläpitokustannuksia.

Tukiohjelmat voivat aiheuttaa monivuotisia taloudellisia sitoumuksia.

Realistisessa salkun optimoinnissa on otettava huomioon nämä ajalliset yhteydet, sikäli kuin ne ovat päätöksenteon kannalta merkityksellisiä.

Mahdollisia malliparametreja ovat muun muassa:

• Vuotuiset investointibudjetit
• Hankkeiden kesto
• Rahoitusajankohdat
• Tukivarojen saapumiset
• Sitoumusvaltuudet
• Henkilöstö- ja toteutuskapasiteetti
• Pitkän aikavälin käyttö- ja ylläpitokustannukset
• Hankkeiden riippuvuussuhteet

Käyttämällä asianmukaista monijaksoista mallia voidaan lisäksi selvittää, milloin tietyt hankkeet tulisi toteuttaa.

Strateginen kysymys ei silloin ole pelkästään: Mitkä hankkeet tulisi rahoittaa?

Vaan myös: Mitkä hankkeet tulisi toteuttaa, missä järjestyksessä ja minkä budjettivuosien aikana?

16. Organisaation toteutus: Miten hallituksen PPM voidaan ottaa käyttöön matemaattisen optimoinnin avulla

Matemaattisen päätöksenteon tuen käyttöönotto ei välttämättä vaadi valtion budjettiprosessien täydellistä uudelleenjärjestelyä.

Järkevä lähestymistapa on aloittaa selkeästi rajatulla investointisalkulla.

Vaihe 1: Päätöksentekoalueen määrittäminen

Ministeriö, viranomainen tai ohjelman toteuttaja määrittelee ne investointitoimenpiteet, joita on tarkasteltava yhteisen päätöksentekokehyksen puitteissa.

Vaihe 2: Projektitietojen jäsentäminen

Olemassa olevat toimenpiteet kootaan yhtenäiseen tietorakenteeseen.

Perustavanlaatuisen taloudellisen optimoinnin lähtökohtana voidaan käyttää hanketunnusta, menoja ja odotettuja tuloja.

Vaihe 3: Oikeudellisten ja taloudellisten rajoitusten määrittäminen

Sitovat toimenpiteet, varojen käyttötarkoitukset, budjettirajat ja muut vaatimukset kirjataan ylös.

Vaihe 4: Tavoitteiden ja vaikutusmallin määrittäminen

Vastuulliset päätöksentekijät määrittelevät taloudelliset ja yhteiskunnalliset tavoitteet.

Jos vaikutusulottuvuuksia on useita, tarvitaan ymmärrettävä arviointimalli.

Vaihe 5: Vaihtoehtoisten salkkujen laskeminen

Matemaattisella optimoinnilla tutkitaan sallittuja projektikombinaatioita ja tunnistetaan tehokkaat vaihtoehdot.

Vaihe 6: Tulosten arviointi asiantuntija- ja poliittiselta kannalta

Lasketut skenaariot tarkastetaan laillisuuden, toteutettavuuden, taloudellisuuden ja yhteiskunnallisten vaikutusten kannalta.

Vaihe 7: Integrointi olemassa oleviin päätöksentekoprosesseihin

Tulokset voidaan ottaa huomioon lisäperusteena päätöksenteossa budjettisuunnittelussa, ohjelmien hallinnassa ja toimikuntatyössä.

Organisaation sisäinen käyttöönotto onnistuu erityisen hyvin silloin, kun päätösvalta, budjetit, projektivastuu ja arviointikriteerit on määritelty selkeästi.

17. Miksi tekoälypohjainen hallituksen neuvonanto ei korvaa poliittista päätöstä

Valtion päätökset eivät perustu yksinomaan taloudellisiin optimointitavoitteisiin.

Demokraattinen legitiimiys, perusoikeudet, lakisääteiset velvoitteet, jakautumisen oikeudenmukaisuus ja poliittinen vastuu ovat edelleen välttämättömiä.

Matemaattinen optimointi ei voi tehdä näitä arvovalintoja itsenäisesti.

Se tarvitsee selkeästi määriteltyjä tavoitteita ja rajoituksia.

Poliittiset päätöksentekijät määrittelevät:

• mitä tavoitteita tavoitellaan
• mitkä toimenpiteet ovat oikeudellisesti ja poliittisesti sallittuja
• mitkä hankkeet on toteutettava sitovasti
• mitkä vaikutusulottuvuudet otetaan huomioon
• mitkä taloudelliset ja organisatoriset rajoitukset ovat voimassa

Matemaattisen optimoinnin avulla selvitetään tämän jälkeen, mikä hankekombinaatio täyttää nämä vaatimukset erityisen hyvin määritellyn mallin puitteissa.

Tuloksena on ymmärrettävä päätöksenteon perusta.

Se ei korvaa demokraattista päätöksentekoa.

Politiikka määrittelee tavoitteet. Matematiikka tutkii eri tavoista tavoitteiden saavuttamiseksi aiheutuvia seurauksia.

18. Perinteisestä hallituksen neuvonnasta päätöksentekoälyyn

Perinteinen hallituksen neuvonanto tukee julkisia instituutioita strategian kehittämisessä, organisaation suunnittelussa, projektinhallinnassa ja vaikutusten arvioinnissa.

Matemaattinen päätöksentekoäly täydentää näitä palveluja uudella ulottuvuudella.

Sen avulla vaihtoehtoisia päätöksiä voidaan paitsi keskustella laadullisesti, myös laskea järjestelmällisesti määriteltyjen mallien puitteissa.

Eroa voidaan havainnollistaa kolmen kysymyksen avulla.

Liiketoimintatiedon hallinta

Mitä on tapahtunut ja miten salkkumme kehittyy?

Strategia- ja hallintokonsultointi

Mitä tavoitteita ja toimintavaihtoehtoja meidän tulisi harkita?

Matemaattinen päätöksenteko

Mikä sallittu yhdistelmä toimintavaihtoehdoistamme tuottaa suurimman panoksen tavoitteiden saavuttamiseen asetetuissa puitteissa?

Nämä lähestymistavat eivät korvaa toisiaan.

Ne voivat täydentää toisiaan.

StratePlan toimii matemaattisena päätöksentekotasona strategisen tavoitteen asettamisen ja operatiivisen toteutuksen välillä.

19. Taloudelliset parannusmahdollisuudet: mitä matemaattinen optimointi voi todella saavuttaa

Olemassa olevien investointihankkeiden parempi yhdistelmä voi tuoda merkittäviä taloudellisia etuja.

Näiden etujen suuruus riippuu kuitenkin konkreettisesta projektiluettelosta, käytettävissä olevista budjeteista, rajoituksista ja valitusta tavoitefunktiosta.

Tästä ei voida päätellä yleistä parannusta valtion sijoitetun pääoman tuottoon (ROI) tai yhteiskunnallisiin vaikutuksiin.

Käytännön esimerkkinä taloudellisesta salkun optimoinnista toimii Klybeck-alue Baselissa.

Siellä toteutetussa StratePlan-sovelluksessa mallinnetun pääoman tuoton nousu oli 7,0 %:sta 11,4 %:iin.

Tämä vastaa noin 63 %:n suhteellista tuoton parannusta samalla budjetilla.

Mallinnettu taloudellinen lisäarvo oli noin 30 miljoonaa Sveitsin frangia.

Esimerkki koskee kiinteistö- ja sijoitussalkkua, eikä sitä voida suoraan soveltaa valtion ohjelmiin.

Erityisesti siitä ei voida päätellä yleistä parannusta yhteiskunnallisten vaikutusindikaattoreiden osalta.

Hallitusten ja ministeriöiden on laskettava todellinen parannuspotentiaali kunkin talousarvio-, hanke- ja vaikutustietojen perusteella.

20. Johtopäätös: Valtion strategioita ei pidä vain priorisoida, vaan myös optimoida matemaattisesti

Hallitusten, ministeriöiden ja julkisten instituutioiden on sovitettava yhteen lukuisia investointihankkeita rajallisten budjettivarojen ja monimutkaisten oikeudellisten puitteiden puitteissa.

Yksittäisten hankkeiden arviointi on edelleen välttämätön perusta.

Se ei kuitenkaan automaattisesti anna vastausta kysymykseen siitä, mikä on taloudellisesti ja yhteiskunnallisesti tehokkain yhdistelmä kaikista sallituista toimenpiteistä.

50 binäärisen hankepäätöksen tapauksessa syntyy teoriassa yli biljoona mahdollista yhdistelmää.

Tätä päätöksentekotilaa ei voida täysin hahmottaa manuaalisella priorisoinnilla ja perinteisillä skenaariokeskusteluilla.

Tekoälyyn perustuva matemaattinen salkun optimointi mahdollistaa vaihtoehtoisten investointiyhdistelmien järjestelmällisen tutkimisen.

Yhdistettynä budjettisimulaatioon voidaan vertailla keskenään erilaisia taloudellisia puite-olosuhteita, strategisia prioriteetteja ja hankkeiden vaatimuksia.

StratePlan yhdistää tätä varten operaatiotutkimuksen menetelmiä tekoälypohjaisiin optimointilähestymistapoihin.

Poliittinen vastuu säilyy demokraattisesti valituilla päätöksentekijöillä.

Matematiikka tarjoaa lisäperustan läpinäkyville, jäljiteltävissä oleville ja vaikuttavuuteen tähtääville investointipäätöksille.

Ratkaiseva kysymys ei ole pelkästään: mitä valtion ohjelmia meidän pitäisi rahoittaa?

Vaan: Mikä yhdistelmä suunnitelluista toimistamme tuottaa käytettävissä olevilla budjettivaroilla suurimman määritellyn taloudellisen ja yhteiskunnallisen kokonaishyödyn?

StratePlan – Samat hankkeet. Optimaalinen yhdistelmä. Parempia tuloksia.

FAQ – Hallituksen PPM-neuvonta tekoälyn päätöksentekotuen avulla

Mitä on julkisen sektorin PPM?

Hallituksen PPM tarkoittaa julkisten ohjelmien ja investointihankkeiden projekti- ja salkunhallintaa.

Se tukee hallituksia, ministeriöitä ja viranomaisia niiden hankkeiden suunnittelussa, priorisoinnissa, ohjauksessa ja valvonnassa.

Mitä tekoälypohjainen päätöksenteon tuki tarkoittaa hallituksille?

Tekoälypohjainen päätöksenteon tuki voi auttaa julkisia instituutioita analysoimaan monimutkaisia päätösvaihtoehtoja.

Matemaattisen salkunoptimoinnin yhteydessä tutkitaan erilaisia projektikombinaatioita määriteltyjen tavoitteiden ja rajoitusten puitteissa.

Voiko tekoäly optimoida valtion investointiohjelmia?

Matemaattiset optimointimenetelmät voivat auttaa tunnistamaan taloudellisesti ja yhteiskunnallisesti tehokkaita projektikombinaatioita.

Edellytyksenä ovat sopivat tiedot, selkeästi määritellyt tavoitteet sekä asiaankuuluvien oikeudellisten ja organisatoristen rajoitusten huomioon ottaminen.

Miksi 50 projektista syntyy yli biljoona yhdistelmää?

Jos jokainen projekti voidaan joko valita tai jättää valitsematta, N projektin tapauksessa syntyy teoriassa 2^N mahdollista yhdistelmää.

50 projektin tapauksessa yhdistelmiä on 2^50 = 1 125 899 906 842 624.

Pitääkö kaikki 2^N yhdistelmää laskea erikseen?

Ei.

Nykyaikaiset matemaattiset optimointimenetelmät pystyvät tutkimaan laajoja päätöksentekotiloja ilman, että jokaista teoreettisesti mahdollista yhdistelmää arvioidaan erikseen kokonaan.

Voiko matemaattinen optimointi aina löytää globaalin optimin?

Sopivilla malleilla ja menetelmillä globaali optimi voidaan laskea ja todistaa matemaattisesti.

Monimutkaisten ongelmien kohdalla voidaan käyttää myös likimääräisesti optimaalisia ratkaisuja.

L ratkaisun laadun arviointi riippuu käytetystä menetelmästä ja mahdollisesta optimaalisuuden todistuksesta.

Mikä on ero talousarviosimuloinnin ja salkun optimoinnin välillä?

Talousarviosimulaatiossa tutkitaan erilaisten oletusten taloudellisia vaikutuksia.

Salkun optimoinnissa tutkitaan, mikä projektien yhdistelmä tuottaa määriteltyjen rajoitusten puitteissa suurimman tavoitepanoksen.

Molemmat lähestymistavat voidaan yhdistää toisiinsa.

Voiko StratePlan tukea ministeriöiden välisiä investointipäätöksiä?

Ministeriörajat ylittävät analyysit ovat mahdollisia, jos asiaankuuluvat projektitiedot, vastuualueet, budjetit ja rajoitukset otetaan huomioon yhteisessä mallissa.

Lakisääteiset käyttötarkoitukset ja institutionaaliset päätösvaltuudet ovat tässä yhteydessä ratkaisevia.

Miten lakisääteiset velvoitteet otetaan huomioon?

Sitovat toimenpiteet voidaan sisällyttää optimointimalliin kiinteinä rajoituksina tai ottaa huomioon etukäteen budjettisuunnittelussa.

Tämä rajoittaa haun sallittuihin projektikombinaatioihin.

Mitä ROI tarkoittaa julkisella sektorilla?

Julkisella sektorilla on tehtävä ero taloudellisen tuoton ja yhteiskunnallisen vaikutuksen välillä.

Yhteiskunnalliset tavoitteet voidaan mallintaa sopivien vaikutusindikaattoreiden tai vaikutuspisteiden avulla.

Korkeampi vaikutusindeksi ei kuitenkaan automaattisesti tarkoita korkeampaa taloudellista ROI:ta.

Voiko tekoäly maksimoida yhteiskunnallisen vaikutuksen?

Matemaattinen optimointi voi maksimoida määritellyn yhteiskunnallisen vaikutusindeksin, edellyttäen että asianmukaiset avainluvut mallinnetaan johdonmukaisesti ja merkitykselliset rajoitukset otetaan huomioon.

Poliittisten tavoitteiden ja arviointikriteerien määrittäminen on edelleen toimivaltaisten päätöksentekijöiden vastuulla.

Mitä tietoja StratePlan tarvitsee?

Perustason taloudellisen optimointimallin laatimiseksi tarvitaan aluksi projektitunnus, kulut ja tulot.

Lisäksi määritellään käytettävissä oleva budjetti.

Monimutkaisemmissa julkisissa investointiohjelmissa saatetaan tarvita muita vaikutusindikaattoreita, projektien välisiä riippuvuussuhteita ja rajoituksia.

Voiko StratePlan ottaa huomioon poliittiset prioriteetit?

Poliittiset prioriteetit voidaan ottaa huomioon asianmukaisella mallinnuksella painotusten tai sitovien rajoitusten avulla.

Tämän avulla voidaan vertailla eri vaatimusten vaikutuksia investointisalkkuun.

Voiko StratePlan laskea julkisten päätösten vaihtoehtokustannukset?

Vertaamalla olemassa olevia investointisuunnitelmia matemaattisesti optimoituihin vaihtoehtoihin voidaan tuoda esiin mallinnettuja taloudellisia tai yhteiskunnallisia parannusmahdollisuuksia.

Kun globaali optimaalisuus on osoitettu, etäisyys optimiin voidaan määrittää tarkasti mallin sisällä.

Korvaako tekoäly poliittiset päätökset?

Ei.

Poliittinen ja oikeudellinen vastuu säilyy toimivaltaisilla demokraattisilla instituutioilla.

Matemaattinen optimointi tukee päätöksentekoa ymmärrettävien laskelmien ja eri skenaarioiden vertailun avulla.

Kuinka suuri on valtion salkunoptimoinnin parantamispotentiaali?

Parannuspotentiaali riippuu konkreettisista hankkeista, käytettävissä olevista varoista, rajoituksista ja määritellyistä tavoitteista.

Yleistä parannusta sijoitetun pääoman tuottoon (ROI) tai yhteiskunnallisiin vaikutuksiin ei voida taata.

Mikä on tärkein johtopäätös hallituksille ja ministeriöille?

Yksittäisten toimenpiteiden priorisointi ei johda automaattisesti koko investointiohjelman parhaaseen yhdistelmään.

Matemaattinen salkun optimointi voi auttaa tutkimaan vaihtoehtoisia hankekombinaatioita järjestelmällisesti ja tekemään eri päätösten seurauksista läpinäkyvämpiä.

Ratkaiseva kysymys on: priorisoimmeko yksittäisiä valtion toimenpiteitä – vai optimoimmeko koko julkisen investointisalkun?

Kuinka paljon enemmän taloudellista ja yhteiskunnallista vaikutusta julkisen investointibudjettinne kätkee sisäänsä?

Tutkikaa, mikä yhdistelmä suunnitelluista investointitoimenpiteistänne voi tuottaa suurimman määritellyn kokonaisvaikutuksen käytettävissä olevien budjettivarojen puitteissa.

Vertaa nykyistä projektisuunnitelmaasi matemaattisesti optimoituihin vaihtoehtoihin ja analysoi, miten budjettimuutokset, sitovat toimenpiteet ja strategiset painotukset vaikuttavat salkkuusi.

Voit optimoida jopa 15 hanketta ilmaiseksi.

Optimoi nyt jopa 15 hanketta ilmaiseksi →