AI-oplossing voor de stadspenningmeester

Hoe steden en gemeenten met AI-gestuurde portefeuilleoptimalisatie meer rendement uit hun begroting kunnen halen

Samenvatting: Het probleem van gemeentelijke begrotingen is niet alleen een gebrek aan geld, maar ook de optimale verdeling ervan

Wat als een stad met hetzelfde investeringsbudget meer scholen zou kunnen renoveren, meer infrastructuur zou kunnen moderniseren en een grotere maatschappelijke meerwaarde zou kunnen realiseren – louter door een betere combinatie van haar geplande projecten?

Gemeentelijke begrotingsplanning behoort tot de meest complexe besluitvormingstaken binnen het openbaar bestuur.

Stadspenningmeesters, wethouders van Financiën, burgemeesters en gemeenteraadsleden moeten talrijke investeringsprojecten met elkaar in evenwicht brengen binnen beperkte financiële en personele middelen.

Scholen, kinderdagverblijven, wegen, bruggen, sporthallen, administratiegebouwen, digitalisering, energievoorziening, klimaataanpassing en sociale infrastructuur strijden om dezelfde begrotingsmiddelen.

Elk van deze maatregelen kan op zichzelf noodzakelijk, economisch zinvol of politiek wenselijk zijn.

Maar daaruit rijst een centrale vraag:

Is de som van alle goedgekeurde afzonderlijke maatregelen ook de best mogelijke combinatie voor de hele stad?

Het antwoord hierop kan niet op betrouwbare wijze worden bepaald door uitsluitend gebruik te maken van klassieke projectprioritering.

Al bij 50 binaire projectbeslissingen ontstaan er theoretisch 2^50 = 1.125.899.906.842.624 mogelijke projectcombinaties.

Dat komt neer op ongeveer 1,126 biljoen theoretisch mogelijke investeringsportefeuilles.

Een gemeenteraad kan 50 projecten afzonderlijk bespreken. Hij kan echter niet meer dan één biljoen projectcombinaties handmatig met elkaar vergelijken.

Precies hier komt AI-ondersteunde wiskundige portefeuilleoptimalisatie om de hoek kijken.

StratePlan combineert methoden uit de operations research met AI-gestuurde optimalisatiebenaderingen om grote combinatorische beslissingsruimten systematisch te onderzoeken.

In combinatie met een begrotingssimulatie kunnen verschillende financiële randvoorwaarden en projectcombinaties worden vergeleken.

De cruciale vraag is niet alleen: welke projecten kunnen we ons veroorloven?

Maar: welke combinatie van onze geplande projecten levert binnen het beschikbare begrotingsbudget de hoogste gedefinieerde economische en maatschappelijke totaalopbrengst op?

Meer informatie over de wiskundige optimalisatie van de gemeentelijke begroting.

1. Waarom gemeentelijke begrotingsplanning een wiskundig portefeuilleprobleem is

De klassieke gemeentelijke begrotingsplanning volgt een vaststaand bestuurs- en besluitvormingsproces.

Afdelingen melden investeringsbehoeften aan. De financiële afdeling controleert de financiële speelruimte. Het bestuur stelt een begrotingsontwerp op. Commissies beraadslagen. De gemeenteraad beslist.

Deze procedure is noodzakelijk om democratische legitimiteit, wettelijke vereisten en financiële verantwoordelijkheid te waarborgen.

Het geeft echter niet automatisch antwoord op de wiskundige vraag wat de beste combinatie van alle investeringsprojecten is.

Een gemeente beslist niet uitsluitend over afzonderlijke projecten.

Ze beslist over een volledige portefeuille van concurrerende maatregelen.

Elk project vraagt om verschillende middelen:

• investeringskapitaal
• personeel en administratieve capaciteiten
• Plannings- en bouwcapaciteiten
• Tijdsvensters voor uitvoering
• Subsidies en medefinanciering
• Schulden- en financieringsruimte
• Toekomstige exploitatie- en onderhoudskosten

De keuze voor een bepaald project kan van invloed zijn op welke andere projecten nog financierbaar of uitvoerbaar zijn.

Een nieuwe sporthal kan bijvoorbeeld economisch en maatschappelijk zinvol zijn.

Als de financiering ervan echter ten koste gaat van meerdere dringende schoolrenovaties, moet de gehele combinatie van projecten in ogenschouw worden genomen.

De economische en maatschappelijke kwaliteit van een gemeentelijk investeringsprogramma ontstaat niet alleen door de beoordeling van afzonderlijke maatregelen, maar door de combinatie daarvan.

2. De onzichtbare beslissingsruimte: 50 gemeentelijke projecten betekenen meer dan een biljoen combinaties

Laten we eens kijken naar een voorbeeld van een middelgrote stad met 50 geplande investeringsmaatregelen.

In een vereenvoudigd binair model kan elk project worden geselecteerd of niet worden geselecteerd.

Bij N projecten zijn er theoretisch 2^N mogelijke combinaties.

• 10 projecten: 2^10 = 1.024 combinaties
• 15 projecten: 2^15 = 32.768 combinaties
• 20 projecten: 2^20 = 1.048.576 combinaties
• 30 projecten: 2^30 = 1.073.741.824 combinaties
• 40 projecten: 2^40 = 1.099.511.627.776 combinaties
• 50 projecten: 2^50 = 1.125.899.906.842.624 combinaties

Bij 50 projecten omvat de theoretische beslissingsruimte dus ongeveer 1,126 biljoen combinaties.

Niet al deze combinaties zijn daadwerkelijk toegestaan. Wettelijke verplichtingen, budgetbeperkingen, projectafhankelijkheden en beschikbare middelen beperken de beslissingsruimte.

Toch maakt de omvang duidelijk waarom klassieke begrotingsbesprekingen slechts een klein deel van alle mogelijke investeringsportefeuilles kunnen bekijken.

De vastgestelde begroting is een geselecteerde combinatie. Of deze binnen de gedefinieerde doelstellingen en beperkingen optimaal is, kan zonder een passend wiskundig onderzoek niet worden vastgesteld.

3. Begrotingssimulatie en gelijktijdige optimalisatie: het doorslaggevende verschil

Gemeentelijke financiële planning en wiskundige portefeuilleoptimalisatie vervullen verschillende taken.

Een begrotingssimulatie onderzoekt hoe inkomsten, uitgaven, investeringen, kredietopnames, liquiditeit en vervolgkosten zich onder bepaalde aannames ontwikkelen.

Een portefeuilleoptimalisatie onderzoekt daarentegen welke combinatie van projecten binnen vastgestelde beperkingen de hoogste bijdrage aan de doelstellingen oplevert.

Wanneer beide benaderingen met elkaar worden gecombineerd, ontstaat een uitgebreidere basis voor besluitvorming.

Een begrotingssimulatie geeft antwoord op de vraag:

• Hoe ontwikkelt de gemeentelijke begroting zich over meerdere jaren?
• Welke investeringsmiddelen zijn beschikbaar?
• Welke gevolgen hebben veranderingen in de belastinginkomsten?
• Welke kredietopname is nodig?
• Hoe ontwikkelen de rente- en aflossingslasten zich?
• Welke vervolgkosten ontstaan er door nieuwe investeringen?

Wiskundige portefeuilleoptimalisatie geeft antwoord op de volgende vragen:

• Welke projecten moeten binnen het beschikbare budget worden geselecteerd?
• Welke combinatie levert het hoogste gedefinieerde totaalrendement op?
• Welke maatregelen verdringen andere projecten?
• Hoe beïnvloeden verplichte projecten het resultaat?
• Welke alternatieven zijn er bij andere budgetgrenzen?
• Welke projectcombinatie presteert bijzonder goed binnen de vastgestelde beperkingen?

Door beide benaderingen te combineren is het mogelijk om niet alleen de financiële ontwikkeling van een begroting te simuleren, maar tegelijkertijd verschillende investeringsportefeuilles wiskundig te optimaliseren.

Voorwaarde is dat de relevante financiële en projectgegevens in één consistent model worden samengebracht.

4. Praktijkvoorbeeld: 50 projecten, 220 miljoen euro aan investeringsbehoefte en slechts 81 miljoen euro aan budget

Een stad beschikt over een investeringsbudget van 81 miljoen euro.

Tegelijkertijd zijn er 50 geplande investeringsprojecten met een totale financieringsbehoefte van 220 miljoen euro.

De investeringsbehoefte overschrijdt het beschikbare budget dus met 139 miljoen euro.

De stad kan niet alle projecten tegelijk financieren.

De klassieke aanpak bestaat erin projecten te prioriteren op basis van urgentie, politiek belang en beschikbare begrotingsmiddelen.

Maar een ranglijst geeft niet automatisch antwoord op de vraag wat de beste combinatie is.

Een wiskundige portefeuilleoptimalisatie kan onderzoeken welke selectie binnen de budgetlimiet van 81 miljoen euro het hoogste gedefinieerde totaalnut oplevert.

Daarnaast kan rekening worden gehouden met vaststaande projecten, beperkingen op het gebied van middelen en strategische wegingen.

Welke vragen zou de stadspenningmeester direct kunnen onderzoeken?

• Welke combinatie van de 50 projecten levert bij een budget van 81 miljoen euro de hoogste gemodelleerde totale opbrengst op?
• Welke projecten zouden worden geselecteerd bij een budgetverlaging tot 70 miljoen euro?
• Welke aanvullende maatregelen zouden mogelijk zijn bij een budget van 90 miljoen euro?
• Hoe verandert de selectie als bepaalde school- en infrastructuurprojecten verplicht moeten worden uitgevoerd?
• Hoe verandert de portefeuille als er meer gewicht wordt toegekend aan onderwijs- of klimaateffecten?
• Welke gevolgen hebben verschillende investeringscombinaties voor de daaropvolgende jaren?

De resultaten kunnen worden vergeleken met de oorspronkelijke begrotingsplanning.

Zo wordt zichtbaar welke economische of maatschappelijke verbeteringen binnen het gehanteerde model mogelijk zijn.

De stad hoeft niet per se meer geld uit te geven om een hoger gemodelleerd totaaleffect te bereiken. In sommige gevallen volstaat een andere combinatie van de bestaande investeringsprojecten.

5. Wat betekent „optimaal“ in de gemeentelijke begroting?

In tegenstelling tot een puur economische investeringsbeslissing kent een gemeentelijke begroting meerdere doelstellingen.

De stad moet financieel slagvaardig blijven, wettelijke taken vervullen en tegelijkertijd een zo groot mogelijk maatschappelijk nut genereren.

Relevante doelstellingen kunnen zijn:

• Begrotingsstabiliteit
• Investerings- en financieringsruimte
• Schuldenlast en rentelasten
• Onderwijs- en opvangcapaciteiten
• Kwaliteit van het vervoer en de infrastructuur
• Woningaanbod
• CO₂-reductie
• Sociale impact
• Aantrekkelijkheid van de locatie
• Exploitatie- en onderhoudskosten op lange termijn

Om verschillende projectcombinaties wiskundig te kunnen vergelijken, moeten de doelgrootheden consistent worden gedefinieerd.

Een mogelijkheid is om projecten te beoordelen aan de hand van een gestandaardiseerd effectmodel.

De politieke leiding kan vervolgens wegingsfactoren vaststellen.

Een voorbeeldmodel zou de volgende wegingen kunnen hanteren:

• 40 % begrotingsstabiliteit
• 20 % klimaateffect
• 20 % sociale impact
• 20 % economische ontwikkeling

Deze wegingen zijn slechts een illustratief voorbeeld. De daadwerkelijke prioriteiten moeten door de betreffende gemeente worden vastgesteld.

Het is bovendien belangrijk dat de onderliggende effectindicatoren vóór de weging op een vergelijkbare schaal worden gebracht.

Het wiskundige optimum is altijd de beste oplossing binnen de gedefinieerde doelstellingen, beoordelingsmodellen en beperkingen – niet een objectieve waarheid die losstaat van politieke waardeoordelen.

6. Verplichte taken en wettelijke voorschriften: wat niet ter discussie staat

Bij de optimalisatie van de gemeentelijke begroting mogen wettelijke verplichtingen niet worden behandeld als vrij te kiezen investeringsalternatieven.

Verplichte taken, bindende veiligheidsmaatregelen en andere wettelijk voorgeschreven uitgaven moeten bij het opstellen van het model in aanmerking worden genomen.

Een mogelijke aanpak is om bindende projecten vooraf vast te leggen.

De daarvoor benodigde middelen worden in het financiële model meegenomen.

Het resterende budget is vervolgens beschikbaar voor de optimalisatie van de beschikbare projecten.

Als alternatief kunnen verplichte projecten als bindende beperkingen in het optimalisatiemodel worden opgenomen.

Hierdoor wordt gewaarborgd dat de wiskundige zoekopdracht alleen rekening houdt met toegestane begrotingsvarianten.

Andere beperkingen kunnen zijn:

• voorschriften op het gebied van gemeentelijk recht
• Begrotingsrechtelijke vereisten van de betreffende deelstaat
• Reeds aangegane contractuele verplichtingen
• Doelgebondenheid op grond van subsidiewetgeving
• Beschikbare krediet- en financieringsruimte
• Personeels- en technische uitvoeringscapaciteiten
• Projectafhankelijkheden

Een wiskundig geoptimaliseerde begrotingsplanning moet juridisch toelaatbaar, financieel haalbaar en organisatorisch uitvoerbaar zijn.

7. Subsidies optimaliseren: waarom de combinatie van projecten doorslaggevend kan zijn

Subsidies spelen een belangrijke rol bij gemeentelijke investeringen.

De federale overheid, de deelstaten en de Europese Unie stellen subsidieprogramma’s beschikbaar voor verschillende maatregelen.

De economische aantrekkelijkheid van een project kan door subsidies aanzienlijk veranderen.

Tegelijkertijd zijn subsidies vaak aan bepaalde voorwaarden gebonden.

Bijvoorbeeld:

• Subsidiabele soorten investeringen
• Eigen bijdragen van de gemeente
• Termijnen en goedkeuringsperiodes
• Bestemmingsbeperkingen
• Regels voor combinatie en cumulatie
• Minimale technische of ecologische eisen

Bij een wiskundige portefeuilleoptimalisatie kan rekening worden gehouden met dergelijke voorwaarden, mits deze als gegevens en beperkingen in het model worden opgenomen.

Hierdoor kunnen verschillende projectcombinaties worden vergeleken, rekening houdend met hun effecten op de subsidie.

Een project met een geringere individuele impact kan bijvoorbeeld bijzonder aantrekkelijk worden als het door een hoog subsidiepercentage slechts een beperkte eigen bijdrage van de gemeente vereist.

Omgekeerd kan een ogenschijnlijk voordelig project op de lange termijn hoge gemeentelijke vervolgkosten met zich meebrengen.

De doorslaggevende factor is daarom niet alleen de hoogte van de subsidie, maar de totale economische en maatschappelijke bijdrage van de gesubsidieerde projectcombinatie.

8. Meerjarige begrotingsplanning: waarom het beste project ook op het juiste moment moet worden uitgevoerd

Gemeentelijke investeringsbeslissingen hebben vaak gevolgen die zich over meerdere begrotingsjaren uitstrekken.

De bouw van een nieuwe school kan bijvoorbeeld in het eerste jaar planningskosten met zich meebrengen, in de daaropvolgende jaren bouwkosten en na oplevering blijvende exploitatiekosten.

Een realistische begrotingssimulatie moet rekening houden met deze tijdsverbanden.

Relevante grootheden kunnen zijn:

• Investeringsuitgaven per begrotingsjaar
• Toevoer van subsidiegelden
• Leningopnames
• Rente- en aflossingsbetalingen
• Personeelskosten
• Exploitatie- en onderhoudskosten
• Projectduur
• Afhankelijkheden tussen maatregelen

Als er een optimalisatiemodel voor meerdere perioden wordt gebruikt, kan de projectplanning ook worden onderzocht met betrekking tot tijdsbeperkingen.

Hierdoor rijst een belangrijke aanvullende vraag:

Welke projecten moeten niet alleen worden geselecteerd, maar ook in welke begrotingsjaren worden uitgevoerd?

Voor tijdsoptimalisatie zijn echter passende gegevens nodig en een model dat expliciet rekening houdt met projectstartdata, looptijden en jaargebonden financiële beperkingen.

9. Opportuniteitskosten: wat kost een politieke prioriteit?

De gemeentelijke politiek moet beslissingen nemen die niet uitsluitend op economische indicatoren zijn gebaseerd.

Democratische legitimiteit, maatschappelijke behoeften en politieke doelstellingen zijn onmisbare onderdelen van de begrotingsplanning.

Wiskundige optimalisatie kan echter helpen om de gevolgen van verschillende beslissingen transparanter te maken.

Stel dat een stad beschikt over een berekende investeringsportefeuille.

De gemeenteraad besluit vervolgens om een extra project bindend op te nemen.

Hierdoor verandert het beschikbare budget voor andere maatregelen.

De portefeuille wordt opnieuw geoptimaliseerd.

Een vergelijking van beide scenario’s kan het volgende laten zien:

• Welke andere projecten komen te vervallen
• hoe het totale effect verandert
• Welke extra vervolgkosten er ontstaan
• Welke gevolgen dit heeft voor de financiering
• Hoe de gedefinieerde effectindicatoren veranderen

Het verschil tussen de gemodelleerde resultaten kan worden geïnterpreteerd als een economisch of maatschappelijk opportuniteitsverlies als gevolg van de aanvullende doelstelling.

Voorwaarde is dat de streefcijfers en beoordelingscriteria consistent blijven.

De politiek blijft beslissen over doelstellingen en prioriteiten. De wiskunde maakt de gevolgen van verschillende alternatieven inzichtelijk.

10. Ex ante in plaats van ex post: begrotingsbeslissingen verbeteren vóór de uitvoering

De gemeentelijke financiële controle onderzoekt onder andere of overheidsmiddelen rechtmatig, zuinig en doelmatig worden ingezet.

Een aanzienlijk deel van deze controle vindt plaats na of tijdens de uitvoering.

De selectie van investeringsprojecten vindt echter al eerder plaats.

Precies hier komt de ex-ante-optimalisatie om de hoek kijken.

Hierbij worden mogelijke investeringscombinaties onderzocht voordat er financiële verplichtingen worden aangegaan of projecten worden gestart.

Hierdoor kunnen verschillende begrotingsvarianten in een vroeg stadium met elkaar worden vergeleken.

Bijvoorbeeld:

• Begrotingsontwerp van het bestuur
• Wiskundig geoptimaliseerde projectcombinatie
• Politiek aangepaste projectcombinatie
• Investeringsportefeuille bij een beperkt budget
• Investeringsportefeuille met extra subsidiegelden

De resultaten maken een beter onderbouwde discussie mogelijk over economische en maatschappelijke doelconflicten.

Ex-ante-optimalisatie is geen vervanging voor begrotingscontrole. Het vult deze aan met een wiskundige beslissingsbasis voordat kapitaal wordt vastgelegd.

11. StratePlan: AI-gestuurde wiskundige portefeuilleoptimalisatie voor gemeentelijke investeringen

StratePlan is ontwikkeld om complexe investerings- en projectportefeuilles wiskundig te optimaliseren.

De technologie combineert methoden uit de operations research met AI-ondersteunde optimalisatiebenaderingen.

De focus ligt niet op de geïsoleerde beoordeling van afzonderlijke projecten, maar op het onderzoek naar hun mogelijke combinaties.

Voor een fundamenteel economisch optimalisatiemodel zijn in eerste instantie slechts drie gegevens per project nodig:

1. Project-ID: unieke identificatie van de maatregel
2. Uitgaven: geplande uitgaven of investeringen
3. Inkomsten: verwachte inkomsten of economische opbrengsten

Daarnaast wordt het beschikbare investeringsbudget vastgesteld.

De gegevens kunnen bijvoorbeeld uit een bestaande Excel-projectlijst worden overgenomen.

Bij 'Maximize Net Contribution' staat het maximaliseren van de verwachte netto-waardebijdrage binnen de gedefinieerde beperkingen centraal.

De ROI van de portefeuille kan aanvullend als economische indicator worden weergegeven.

Voor gemeentelijke effectdoelstellingen die niet direct in euro's kunnen worden uitgedrukt, zijn aanvullende waarderingsparameters en een geschikt effectmodel vereist.

Uitgebreide optimalisatiemodellen kunnen onder andere rekening houden met de volgende aspecten:

• Strategische wegingen
• Verplichte projecten
• Afhankelijkheden tussen projecten
• Beperkingen op het gebied van middelen en capaciteit
• Meerjarige budgetdoelstellingen
• Tijdsbeperkingen
• Risico- en duurzaamheidscriteria

Om concreet rekening te kunnen houden met deze eisen, moeten ze technisch en inhoudelijk in het betreffende model worden weergegeven.

StratePlan maakt daarmee de overgang mogelijk van een louter projectmatige prioritering naar een wiskundig onderbouwde selectie van investeringsportefeuilles.

12. Live in de gemeenteraad: welke begrotingskwesties kunnen wiskundig worden onderzocht?

De combinatie van begrotingssimulatie en portefeuilleoptimalisatie wordt bijzonder relevant wanneer verschillende politieke en financiële scenario’s met elkaar worden vergeleken.

Scenario A: het bestaande investeringsbudget

De stadspenningmeester vraagt:

„Welke combinatie van onze 50 projecten levert binnen het beschikbare investeringsbudget het hoogste gedefinieerde totaalrendement op?“

De projecten worden gezamenlijk gemodelleerd en geoptimaliseerd, rekening houdend met de vastgestelde beperkingen.

Scenario B: Verminderde begrotingsmiddelen

De burgemeester vraagt:

„Welke maatregelen moeten we kiezen als we ons investeringsbudget met 15 % moeten verlagen?“

De budgetbeperking wordt aangepast en de portefeuille opnieuw berekend.

Scenario C: Prioriteit geven aan investeringen in scholen en onderwijs

Een gemeenteraadslid vraagt:

„Hoe verandert onze investeringsportefeuille als we meer nadruk leggen op onderwijsmaatregelen?“

De betreffende effectparameters worden aangepast en er wordt een nieuwe projectcombinatie berekend.

Scenario D: Verplichte maatregelen bindend opnemen

De wethouder van Financiën vraagt:

„Welke gevolgen heeft het als bepaalde infrastructuurmaatregelen verplicht moeten worden uitgevoerd?“

De betreffende projecten worden als bindende beperkingen meegenomen.

Scenario E: Extra subsidiegelden

Een commissielid vraagt:

„Welke aanvullende maatregelen zouden we kunnen nemen als er extra subsidiegelden worden toegekend?“

De financieringsparameters worden aangepast en de portefeuille wordt onder de nieuwe voorwaarden opnieuw geoptimaliseerd.

Begrotingsaannames wijzigen. Projectcombinatie opnieuw berekenen. Financiële en maatschappelijke gevolgen vergelijken. Weloverwogen beslissingen nemen.

13. Organisatorische voorwaarden: hoe een gemeente wiskundige optimalisatie kan invoeren

De invoering van AI-gestuurde begrotingsoptimalisatie is niet uitsluitend een technische taak.

Het vereist een duidelijke organisatorische en vaktechnische betrokkenheid.

De financiële afdeling moet samen met de verantwoordelijke vakafdelingen vaststellen welke projecten in aanmerking komen en welke gegevens beschikbaar zijn.

Bovendien moeten wettelijke en politieke voorschriften op een begrijpelijke manier in een model worden verwerkt.

Een mogelijk implementatieproces bestaat uit vijf stappen.

Stap 1: Investeringsprojecten samenvoegen

De gemeente stelt een gezamenlijk overzicht op van alle relevante investeringsmaatregelen.

Bestaande Excel-lijsten of andere gestructureerde projectgegevens kunnen als uitgangspunt dienen.

Stap 2: Financiële randvoorwaarden vaststellen

De financiële afdeling bepaalt het beschikbare budget en de financiële beperkingen die voor het betreffende model gelden.

Stap 3: Verplichte projecten en afhankelijkheden in kaart brengen

Er wordt rekening gehouden met wettelijk verplichte maatregelen, reeds aangegane verplichtingen en relevante projectafhankelijkheden.

Stap 4: Economische en maatschappelijke doelstellingen definiëren

De gemeente bepaalt welke streefcijfers moeten worden geoptimaliseerd en hoe verschillende effecten met elkaar kunnen worden vergeleken.

Stap 5: Portefeuilles berekenen en politiek beoordelen

De berekende projectcombinaties worden vergeleken met de bestaande planning.

De resultaten dienen als beslissingsbasis voor het bestuur, de commissies en de gemeenteraad.

De wiskundige optimalisatie vervangt noch de gemeentelijke bevoegdheden, noch de democratische besluitvormingsprocedures. Ze creëert een aanvullende, transparante basis voor de uitoefening daarvan.

14. Wat betekent AI-gestuurde begrotingsoptimalisatie voor Frankfurt, Keulen, Worms en andere steden?

Gemeenten verschillen aanzienlijk wat betreft inwoneraantal, financiële draagkracht, investeringsbehoefte en wettelijke randvoorwaarden.

De wiskundige kernvraag is echter vergelijkbaar.

Welke combinatie van de geplande investeringsmaatregelen levert binnen de beschikbare middelen het hoogste gedefinieerde totale nut op?

Bij grote steden kunnen zelfs kleine procentuele veranderingen in de economische waardebijdrage aanzienlijke absolute bedragen betreffen.

Bij een gemodelleerd investeringsvolume van een miljard euro komt één procent rekenkundig neer op 10 miljoen euro.

Dit betekent echter niet dat een portefeuilleoptimalisatie automatisch een besparing van één procent of een overeenkomstige vrijmaking van budget oplevert.

Een hogere maatschappelijke effectindex is bovendien niet zonder meer gelijk te stellen aan een financiële besparing.

Het daadwerkelijke verbeteringspotentieel moet worden berekend op basis van de concrete project- en begrotingsgegevens.

Voor steden als Frankfurt, Keulen of Worms kunnen bijvoorbeeld de volgende vragen rijzen:

• Welke combinatie van maatregelen op het gebied van onderwijs en infrastructuur levert binnen het investeringsbudget het grootste gedefinieerde effect op?
• Hoe kunnen gemeentelijke vastgoedinvesteringen economisch beter worden gecombineerd?
• Aan welke maatregelen moet bij krappe begrotingsmiddelen voorrang worden gegeven?
• Welke projecten kunnen, rekening houdend met subsidies en vervolgkosten, zinvol gezamenlijk worden uitgevoerd?
• Hoe verandert de investeringsportefeuille bij verschillende politieke prioriteiten?

De economische hefboom ligt niet per se in extra begrotingsmiddelen, maar mogelijk in een betere selectie en combinatie van de reeds geplande maatregelen.

15. De gemeentelijke penningmeester als strategisch portefeuillearchitect

De rol van de gemeentelijke financiële dienst reikt veel verder dan louter boekhouding.

Gemeentelijke penningmeesters en wethouders van Financiën zijn verantwoordelijk voor het financiële beheer van de gemeente en spelen een belangrijke rol bij de voorbereiding van strategische begrotingsbeslissingen.

Wiskundige portefeuilleoptimalisatie kan deze rol uitbreiden.

In plaats van uitsluitend weer te geven welke projecten financieel haalbaar zijn, kan de financiële dienst verschillende investeringscombinaties systematisch met elkaar vergelijken.

Dit biedt nieuwe mogelijkheden:

• Transparante vergelijking van alternatieve begrotingsportfolio’s
• Inzichtelijke beoordeling van economische doelconflicten
• Kwantificering van gemodelleerde opportuniteitskosten
• Vergelijking van politieke prioriteiten
• Onderzoek naar verschillende begrotingsbeperkingen
• Een beter onderbouwde voorbereiding van begrotingsbesprekingen

De financiële afdeling wordt hierdoor geen vervanging voor politieke beslissingen.

Zij krijgt er een extra instrument bij om de financiële en maatschappelijke gevolgen daarvan zichtbaar te maken.

Het beheer van afzonderlijke begrotingsposten kan uitgroeien tot een sterker op gegevens en modellen gebaseerde sturing van de gehele gemeentelijke investeringsportefeuille.

16. Conclusie: gemeentelijke begrotingsplanning vereist meer dan alleen prioritering

Steden en gemeenten staan voor aanzienlijke financiële en organisatorische uitdagingen.

Toenemende investeringsbehoeften, beperkte begrotingsmiddelen, een tekort aan geschoold personeel en langetermijnverplichtingen op het gebied van infrastructuur stellen hogere eisen aan gemeentelijke besluitvorming.

De klassieke prioritering van afzonderlijke projecten blijft belangrijk.

Dit geeft echter niet automatisch antwoord op de vraag welke combinatie van alle beschikbare investeringsalternatieven de hoogste gedefinieerde totale bijdrage oplevert.

Bij 50 projecten ontstaan er theoretisch meer dan een biljoen mogelijke combinaties.

Dit beslissingsgebied kan niet volledig in kaart worden gebracht door middel van extra commissievergaderingen of een langere prioriteitenlijst.

Wiskundige portefeuilleoptimalisatie maakt het mogelijk om alternatieve projectcombinaties systematisch te onderzoeken.

In combinatie met een begrotingssimulatie kunnen financiële randvoorwaarden, begrotingswijzigingen en strategische prioriteiten met elkaar worden vergeleken.

StratePlan combineert hiervoor methoden uit de operations research met AI-gestuurde benaderingen.

De politieke beslissing blijft bij de democratisch gelegitimeerde verantwoordelijken.

De wiskundige berekening biedt een aanvullende basis om alternatieven op een transparante manier te beoordelen.

De cruciale vraag voor stadsfinanciën is daarom niet alleen: welke projecten kunnen we financieren?

Maar: welke combinatie van onze projecten levert met de beschikbare begrotingsmiddelen het grootste economische en maatschappelijke totaalrendement op?

StratePlan – Dezelfde projecten. Optimale combinatie. Meer resultaat.

FAQ – AI-oplossing voor stadsfinanciën en gemeentelijke begrotingsoptimalisatie

Wat is een AI-oplossing voor stadsfinanciën?

Een AI-oplossing voor stadsfinanciën ondersteunt gemeentelijke financieel verantwoordelijken bij de analyse en optimalisatie van complexe begrotings- en investeringsbeslissingen.

In de context van wiskundige portefeuilleoptimalisatie worden verschillende projectcombinaties onderzocht binnen vastgestelde beperkingen op het gebied van budget, middelen en effect.

Kan AI een gemeentelijke begroting optimaliseren?

AI-gestuurde wiskundige optimalisatie kan helpen bij het verbeteren van de selectie van gemeentelijke investeringsprojecten.

De berekening vindt plaats op basis van gedefinieerde doelstellingen, projectgegevens en beperkingen.

Voor een volledige begrotingsoptimalisatie moet bovendien rekening worden gehouden met de relevante gemeentelijke wettelijke en financiële randvoorwaarden.

Wat is het verschil tussen begrotingssimulatie en begrotingsoptimalisatie?

Een begrotingssimulatie onderzoekt de financiële gevolgen van bepaalde aannames en beslissingen.

Een begrotingsoptimalisatie zoekt daarentegen naar een combinatie van projecten die zo goed mogelijk voldoet aan een gedefinieerde doelstelling binnen de gegeven beperkingen.

Beide benaderingen kunnen met elkaar worden gecombineerd.

Waarom ontstaan er bij 50 projecten meer dan een biljoen combinaties?

Als elk project kan worden geselecteerd of niet, ontstaan er bij N projecten theoretisch 2^N mogelijke combinaties.

Bij 50 projecten zijn dat 2^50 = 1.125.899.906.842.624 combinaties.

Moeten alle 2^N combinaties afzonderlijk worden berekend?

Nee.

Moderne wiskundige optimalisatiemethoden kunnen grote beslissingsruimten efficiënt onderzoeken zonder elke theoretisch mogelijke combinatie afzonderlijk volledig te evalueren.

Kan AI objectief de beste combinatie van projecten bepalen?

Binnen een gedefinieerd model kan een wiskundig optimum worden bepaald.

De beoordeling hangt echter af van de vastgestelde doelstellingen, wegingen, gegevens en beperkingen.

Politieke en maatschappelijke waardeafwegingen worden hierdoor niet vervangen.

Hoe wordt rekening gehouden met wettelijk verplichte taken?

Bindende maatregelen kunnen vooraf worden vastgelegd of als strikte beperkingen in het optimalisatiemodel worden opgenomen.

Hierdoor worden alleen projectcombinaties in aanmerking genomen die aan de betreffende voorschriften voldoen.

Kunnen subsidies in de optimalisatie worden meegenomen?

Ja, mits subsidiepercentages, eigen bijdragen, bestemmingsvoorwaarden en andere subsidievoorwaarden als gegevens en beperkingen in het model worden opgenomen.

Hierdoor kunnen verschillende investeringscombinaties worden vergeleken, rekening houdend met de effecten van de subsidies.

Kunnen gemeentelijke vervolgkosten in aanmerking worden genomen?

Ja, mits de benodigde gegevens beschikbaar zijn en het optimalisatiemodel dienovereenkomstig is opgezet.

Hieronder vallen bijvoorbeeld exploitatie-, personeels-, energie-, onderhouds- en financieringskosten.

Kan StratePlan ook maatschappelijke effecten optimaliseren?

Maatschappelijke effecten kunnen in aanmerking worden genomen als er geschikte effectindicatoren worden gedefinieerd en deze worden omgezet in een consistent beoordelingsmodel.

Hieronder vallen bijvoorbeeld effecten op het gebied van onderwijs, klimaat of maatschappij.

Welke gegevens heeft StratePlan nodig voor een eerste optimalisatie?

Voor een fundamenteel economisch optimalisatiemodel zijn in eerste instantie drie gegevens per project nodig:

• Project-ID
• Uitgaven – geplande uitgaven
• Inkomsten – verwachte inkomsten of economische opbrengsten

Daarnaast wordt het beschikbare investeringsbudget vastgesteld.

Complexere gemeentelijke modellen kunnen rekening houden met verdere beperkingen en effectparameters.

Kan de optimalisatie rekening houden met meerdere begrotingsjaren?

Meerjarige analyses zijn mogelijk, mits de betreffende tijdsgegevens en beperkingen in het model worden meegenomen.

Hieronder vallen bijvoorbeeld jaarlijkse investeringsbudgetten, projectlooptijden en vervolgkosten.

Vervangt AI de stadspenningmeester of de gemeenteraad?

Nee.

De politieke en juridische verantwoordelijkheid blijft bij de bevoegde gemeentelijke organen.

Wiskundige optimalisatie ondersteunt de besluitvorming door middel van inzichtelijke berekeningen en het vergelijken van verschillende scenario’s.

Hoe groot is het mogelijke besparingspotentieel?

Het economische verbeteringspotentieel hangt af van de concrete projectlijst, de beschikbare begrotingsmiddelen, de beperkingen en de gedefinieerde streefcijfers.

Hieruit kan geen algemeen besparingspercentage worden afgeleid.

De optimalisatie kan zowel economische verbeteringen als een grotere maatschappelijke impact binnen een bestaand budget zichtbaar maken.

Is wiskundige begrotingsoptimalisatie ook geschikt voor kleinere steden?

Ja.

Het aantal inwoners is minder bepalend dan het aantal concurrerende investeringsprojecten en de complexiteit van de beslissing.

Zelfs bij relatief kleine projectportfolio’s kan wiskundige optimalisatie aanvullende inzichten opleveren.

Wat is de belangrijkste conclusie voor stadspenningmeesters en burgemeesters?

Het prioriteren van afzonderlijke investeringsprojecten leidt niet automatisch tot de beste totaaloplossing.

Wiskundige portefeuilleoptimalisatie maakt het mogelijk om alternatieve projectcombinaties systematisch te onderzoeken binnen vastgestelde budgettaire en effectbeperkingen.

De cruciale vraag luidt: beheren we afzonderlijke investeringsbeslissingen – of optimaliseren we de gehele gemeentelijke investeringsportefeuille?

Hoeveel meer effect zit er in uw gemeentelijke investeringsbudget?

Onderzoek welke combinatie van uw geplande investeringsprojecten binnen het beschikbare budget de hoogste gedefinieerde totale bijdrage kan opleveren.

Vergelijk uw huidige projectplanning met wiskundig geoptimaliseerde alternatieven en ga na of een andere samenstelling van bestaande maatregelen een hoger economisch of maatschappelijk nut zou kunnen opleveren.

U kunt tot 15 projecten gratis optimaliseren.

Optimaliseer nu gratis tot 15 projecten →