Tässä blogikirjoituksessa tarkastellaan, kuinka todennäköisyys ja epävarmuus muokkaavat suunnittelupäätöksiä ja kuinka saavuttaa optimoituja tuloksia.
Yksi tärkeimmistä insinööriltä vaadittavista taidoista on kyky tehdä arvioita tietyssä tilanteessa. Prosessia, jossa arvioidaan heidän kohtaamiaan ongelmiaan, kutsutaan päätöksenteoksi, ja se voi vaihdella yksinkertaisesti betonin kaadettavan muottimäärän määrittämisestä sataman tai kehittyvän kaupungin sijainnin määrittämiseen. Tässä prosessissa insinööreillä on oltava kyky ennustaa useiden mahdollisten vaihtoehtojen tulos käsillä olevan ongelman ratkaisemiseksi ja voiton maksimoimiseksi. Useimmissa teknisissä ongelmissa päätöksenteossa keskitytään minimoimaan riski, että ennustettu tulos poikkeaa todellisesta tuloksesta.
Tosimaailman suunnittelukäytännössä päätökset tehdään, kun ennustetusta lopputuloksesta on epävarmuutta, ja monissa tapauksissa tiedolla on vähemmän kuin täydellinen tietystä tilanteesta. Esimerkiksi useimmat rakennusinsinöörit tietävät, että kahdella eri näytteellä, jotka on saatu samassa erässä sekoitetusta betonista, on eri lujuus. Tämä johtuu siitä, että koko, tiheys, kiviainesten osuus, sementti- ja vesipitoisuus ja muut betonin lujuuden määräävät tekijät ovat erilaiset kahdessa näytteessä. Siksi on epärealistista odottaa valmiin rakennuksen tai laitoksen kestävyyden tai kantavuuden olevan sama kuin suunnittelussa. Kuten näet, useimpiin teknisiin päätöksiin liittyy epävarmuutta.
Tiedemiehet näkevät todennäköisyyden yksinkertaisesti luonnonilmiöiden esiintymistiheyden perusteella, kun taas päätöksenteon edessä olevat insinöörit voivat ymmärtää sen tietynlaisena luottamuksena. Tiedemiehille 0.1 magnitudin tai suuremman maanjäristyksen todennäköisyys tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että 5 % kaikista tulevista maanjäristyksistä on magnitudia 10 tai suurempi. Tärkeä asia tässä on, että tieteellisestä näkökulmasta maanjäristyksen todennäköisyys ei riipu siitä, kuka tiedemies on. Teknisestä näkökulmasta katsottuna todennäköisyys voi kuitenkin muuttua. Tämä johtuu siitä, että tekniset tulkinnat ottavat huomioon insinöörin henkilökohtaiset näkemykset, kokemukset ja olosuhteet, jotka voivat vaikuttaa tapahtumaan. Teknisesti sanottuna maanjäristyksen todennäköisyys 5 on seurausta tietyn insinöörin arvioista, ja todennäköisyys voi muuttua, kun uutta tietoa lisätään tai insinöörin tietämys paranee.
Miksi käsittelemme niin subjektiivisia todennäköisyyksiä tekniikassa? Ensinnäkin, koska objektiivista tietoa, joka voi vaikuttaa lopputulokseen, ei ole, subjektiivinen tulkinta on väistämätöntä päätöksentekoprosessissa. Toiseksi tutkimuksen kautta saatavilla olevan tiedon lisääntyvä määrä tarkoittaa, että tekninen harkinta on siirtymässä suuntaan, joka on yhdenmukainen tieteellisen arvioinnin kanssa. Lopuksi, tieteellisen todennäköisyyden soveltaminen suunnitteluun on luonnostaan epärealistista. Esimerkiksi maanalaisen kalliokerroksen syvyyden ennustamisongelmassa todellisessa maa- ja vesirakentamisessa kallioperän kerroksen syvyys ennustetaan poraamalla rakennustyömaalla muutama porausreikä. Tieteellinen todennäköisyys on merkityksetön, koska jokaiselta rakennustyömaalta maaperän kaivaminen ja kalliokerroksen syvyyden mittaaminen ei ole kustannusten ja ajan kannalta mahdollista.
Yhteenvetona voidaan todeta, että tekninen päätöksenteko on prosessi, jossa hankitaan optimaalinen tieto ongelman ratkaisemiseksi käytettävissä olevan pääoman rajoissa. Saatavilla olevan tiedon lisääminen tarkoittaa enemmän rahaa tiedon tutkimukseen ja analysointiin. Koska kaikkea epävarmuutta on mahdotonta poistaa, paras vaihtoehto on ennustaa optimoitu lopputulos pienimmillä kustannuksilla. Siksi ajatus riskin vähentämisestä ymmärtämällä teknisten ongelmien epävarmuus tieteellisenä todennäköisyytenä on harhaanjohtava. Siksi tarvitaan tutkimusta siitä, miten luotettavuus-sanan tekninen merkitys voidaan kattaa.
