Refining a probabilistic cross-impact methodology for scenario analysis
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2025-01-15
Department
Major/Subject
Matematiikka ja systeemitieteet
Mcode
SCI3029
Degree programme
Teknistieteellinen kandidaattiohjelma
Language
en
Pages
33
Series
Abstract
Scenario analysis is an important tool for supporting managerial decision-making. Preparing for the unexpected is increasingly relevant, as demonstrated by the unforeseen recent developments such as the COVID-19 pandemic, the conflict in Ukraine, and the Gaza war. Examining alternative futures may reveal hidden vulnerabilities or strengths. Scenario thinking breaks narrow-mindedness and helps overcome cognitive biases by bringing surprising scenarios into consideration. The field of scenario analysis methods is broad and diverse. By and large, there are qualitative and quantitative methods, as well as combinations thereof. Another major distinction can be made between methods that utilize probabilities and those that do not. At the core of these methods are the ways of scenario construction. Examples of systematic methods that account for mutual dependencies of uncertainty factors are cross-impact analysis methodologies, in general, choosing a suitable method depends on the intended use and context. In this thesis, we examine whether a probabilistic cross-impact analysis method can be enhanced by changing the interpretation of the cross-impact term with the odds-ratio. The applicability of the new asymmetric cross-impact term was evaluated by examining the effects of its asymmetry on the functionality of the method. The original model was modified to support the new interpretation, whereafter the distributions produced by both methods were compared using statistical and visual tests. The most important observations included the apparent similarity of the joint probability distributions for the most probable scenarios and significant differences for the remaining scenarios. Computationally, neither method was faster than the other. The conclusion is that both interpretations are viable.Skenaarioanalyysi on tärkeä johdon päätöksenteon tukityökalu. Viime aikojen ennaltaarvaamattomat käänteet, kuten esimerkiksi koronapandemia, Ukrainan konflikti ja Gazan sota ovat osoittaneet, että varautuminen odottamattomaan on yhä ajankohtaisempaa. Vaihtoehtoisten kehityskulkujen tarkasteleminen saattaa paljastaa analysoitavan systeemin, kuten esimerkiksi liiketoimintastrategian tai -mallin, piileviä haavoittuvaisuuksia tai vahvuuksia. Skenaarioajattelu rikkoo putkinäköä ja avartaa kognitiivisia harhoja tuomalla yllättäviäkin skenaarioita tarkasteltavaksi. Skenaarioanalyysimenetelmien kenttä on laaja ja monimuotoinen. Karkeasti jaotellen menetelmät voidaan jakaa kvalitatiivisiin ja kvantitatiivisiin sekä näiden yhdistelmiin, jotka edelleen haarautuvat moniin alaluokkiin. Toinen merkittävä jaottelu voidaan tehdä todennäköisyyksiä hyödyntäviin ja sivuuttaviin menetelmiin. Keskiössä on skenaarioiden rakentumisen logiikka, joka voi olla systemaattista tai intuitioon nojaavaa. Esimerkkinä systemaattisista menetelmistä toimii ristivaikutuksiin pohjautuvat menetelmät, jotka huomioivat epävarmuustekijöiden keskinäiset riippuvuussuhteet. Sopivan menetelmän löytäminen riippuu kuitenkin käyttötarkoituksesta ja kontekstista. Tässä tutkielmassa tarkastellaan, voisiko todennäköisyyksiin ja ristivaikutuksiin pohjautuvaa skenaarioanalyysimenetelmää parantaa muuttamalla ristivaikutuskertoimen tulkintaa vetosuhteen (odds-ratio) avulla. Uuden epäsymmetrisen ristivaikutuskertoimen soveltuvuutta arvioitiin tarkastelemalla, olisiko sitä mahdollista sisällyttää vanhaan menetelmään epäsymmetriasta huolimatta. Alkuperäinen malli muokattiin uuden ristivaikutuskertoimen ympärille. Sen jälkeen menetelmien tuottamia jakaumia verrattiin keskenään tilastollisilla sekä visuaalisilla testeillä. Tärkeimpinä havaintoina nousivat menetelmien yhteisjakaumien samankaltaisuus todennäköisimpien skenaarioiden osalta ja merkittävät erot muiden skenaarioiden todennäköisyyksissä. Laskentanopeuksien välillä ei ollut merkittävää eroa. Johtopäätöksenä molempia menetelmiä voidaan pitää toimivina vaihtoehtoina.Description
Supervisor
Salo, AhtiThesis advisor
Leppinen, JussiKeywords
scenario analysis, cross-impact analysis, risk analysis, probabilistic cross-impact analysis