Sign In

VTT:ltä suurvahinkoja aiheuttavien ääritilanteiden todennäköisyyksien arviointiin aiempia tarkempi arviointimenetelmä

22.1.2019

VTT:n tutkijat kehittivät harvinaisten ääritilanteiden, kuten myrskyjen, tulvien ja maanjäristysten todennäköisyyksien arviointiin entisiä tarkemman arviointimenetelmän. Uusi menetelmä helpottaa esimerkiksi rakennusmääräysten suunnittelua ja on sovellettavissa myös esimerkiksi tekoälyohjelmissa ja lääketieteellisen datan analysoinnissa.

Myrskytuulet, tulvat, tsunamit, maanjäristykset ja muut ääritilanteet ovat olleet aina ihmiskunnan vitsauksina. Niihin varaudutaan vankemmalla rakentamisella, tulvavalleilla, huleveden ohjauksella ja rajoittamalla rakentamista riskialueille. Järkevän varautumisen kannalta on tärkeää tietää, kuinka todennäköisiä suurta vahinkoa aiheuttavat ääritilanteet ovat. Arviointeja tehdään tutkimalla aikaisempien ääritilanteiden esiintymistä tilastollisesti, eli niin sanotuilla ääriarvoanalyysillä. Menetelmiä on useita, mutta niiden keskinäisestä paremmuudesta ole tähän asti ollut selvyyttä.

VTT:n tutkijat Lasse Makkonen ja Maria Tikanmäki kehittivät uuden, tarkemman ääriarvoanalyysimenetelmän. Samalla ratkaistiin kysymys siitä, kuinka tällaisten menetelmien tarkkuutta tulee arvioida.

Makkonen ja Tikanmäki osoittivat numeeristen Monte-Carlo-simulointien avulla, että uusi ääriarvoanalyysimenetelmä on selvästi parempi kuin laajalti käytössä olevat menetelmät. Ero on erityisen suuri silloin, kun käytettävissä olevia havaittuja ääritilanteita on vähän. Nykyiset menetelmät tyypillisesti aliarvioivat hyvin harvinaisten tilanteiden todennäköisyyksiä.

Uusi menetelmä tulee tarkentamaan ääritilanteiden todennäköisyyksien arviointia ja siten helpottamaan taloudellisesti optimaalista, mutta turvallista varautumista esimerkiksi rakennusmääräysten ja aluesuunnittelun avulla. Sillä on laajoja sovellusmahdollisuuksia, sillä ääriarvoanalyysia käytetään myös esimerkiksi tekoälyohjelmistoissa, taloustieteissä ja lääketieteellisten aineistojen analysoimisessa.

"Luonnonilmiöiden osalta ääriarvoanalyysin soveltamisessa on kysymys varautumisesta turvallisuutta merkittävästi uhkaaviin tapahtumiin. Se on sen vuoksi taustalla kaikessa sellaisessa rakentamiseen liittyvässä lainsäädännössä, jolla varmistetaan riittävä varmuustaso. Koska vankempi rakentaminen ja erilaiset suojajärjestelmät lisäävät kustannuksia, tässä on kysymys myös taloudellisesta optimoinnista. Erityisen tärkeää hyvin harvinaisten ääritilanteiden todennäköisyyksien arviointi on silloin, kun tilanteeseen liittyvät vahingot ovat hyvin suuria, esimerkiksi ydinvoimaloiden ja suurten patojen tapauksessa", toteaa Lasse Makkonen.

Makkosen ja Tikanmäen tutkimus on julkaistu tammikuussa 2019 tieteellisessä Journal of Hydrology -julkaisussa:  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589915518300129.

Tutkimusta rahoittivat ympäristöministeriö ja Suomen Akatemia.