Suunnittelutieteen (Design Science Research, DSR) demonstraatio φ-sektorille energia-alasta lähtee liikkeelle Hevnerin “3-syklin” kaaviosta.
Ks. linkki: https://chatgpt.com/c/6967b251-1c5c-832d-9b93-6156d34ea54e. Tässä φ-demossa kehitetään uusi toimiva ratkaisu energiajärjestelmään niin, että se on samalla tutkimuksellisesti uskottava.
1) Hevnerin lähtökuva: 3 sykliä (ja mitä ne ovat φ:ssä)
- Relevance Cycle (ympäristö ↔ tutkimus): mikä energia-alan todellinen tarve/painopiste ohjaa suunnittelua?
- Design Cycle (rakentaminen ↔ arviointi): iteratiivinen prototypointi + testaus
- Rigor Cycle (tietopohja ↔ tutkimus): mitä tiedetään jo (teoriat, mallit, standardit), mitä uutta lisätään?
φ-näkökulma korostaa: suunnittelua, toimijuutta ja muutosta sekä niiden käytännön vaikutusta.
2) Valitaan energia-alan “System of Interest” (SOI)
Esimerkki-SOI (riittävän konkreettinen):
- Joustomarkkina / kysyntäjousto (teollisuus, kiinteistöt, kotitaloudet, EV-lataus)
- tavoitteena: tasapaino, kustannus, päästö, luotettavuus
SOI-rajaukset: verkkoalue / tase / aggregaattori / kuluttajapooli.
3) Relevance Cycle: ongelma → suunnittelutavoite (φ1–φ2)
Muotoillaan energia-alan “kipu” (valitse 1 pääkipu):
- jouston aktivointi on liian hidasta tai epäluotettavaa
- data on pirstaleista (mittaus, ennusteet, sopimukset)
- kannustimet eivät kohtaa (kuluttaja–aggregaattori–verkko–tase)
- riskit (häiriöt, kyber, luottamus) estävät käyttöönottoa
Tavoite (design objective): esim.
- “Lyhennä jouston aktivointiaika 30% ja nosta toimitusvarmuus 95%→99%.”
4) Rigor Cycle: tietopohja (φ3:n “perusteluvarasto”)
Kootaan tietopohjan palikat, joita ratkaisu hyödyntää:
- energiajärjestelmän perusmallit (kuorma–tuotanto–reservi–verkon rajoitteet)
- ennustemallit (kulutus, tuuli/aurinko, hinnat)
- ohjaus- ja palautemallit (kybernetiikka: mittaus → päätös → ohjaus → palaute)
- markkinamekanismit + sopimuslogiikka (kuka maksaa mistä, millä ehdoin)
- (tarvittaessa) standardit & rajapinnat – mutta vain, jos ne ovat oleellisia artefaktille
5) Design Cycle: artefaktin määrittely (φ4)
Artefakti voi olla yksi tai yhdistelmä:
- Menetelmä: jouston valinta- ja aktivointialgoritmi (multi-objective)
- Malli: “joustokyvykkyyden” malli (toimitusvarmuus, vasteaika, kustannus)
- Järjestelmä: joustoalustan prototyyppi (data + päätös + ohjaus)
- Käytäntö: toimintamalli (roolit, prosessi, ohjeistus)
Ytimekäs spesifikaatio: syöte → päätös → toiminto → palaute.
6) Rakentamisen iterointi (φ5)
Tee 2–4 kierrosta, jokaisessa yksi “uusi kyky”:
- perusennuste + jouston valinta
- reaaliaikainen mittaus + poikkeamien käsittely
- kannustinlogiikka (hyöty/riski) + sopimusehdot
- automaattinen oppiminen: mikä jousto oikeasti toimi?
φ:ssä olennaista on, että jokainen iteraatio parantaa toimivuutta, ei vain paperimallia.
7) Arviointi (evaluation): mikä kelpaa näytöksi? (φ6)
Arviointitapoja (valitse 2–3):
- simulaatio (verkko/markkina/kuorma-skenaariot)
- kenttäpilotti (pieni alue, aito ohjaus)
- A/B: vanha prosessi vs uusi prosessi (aika, laatu, kustannus)
- stressitesti: häiriötilanteet (ennustevirhe, viive, laitepoikkeama)
Mittarit:
- vasteaika, onnistumisprosentti, kustannus €/MWh joustoa, päästövaikutus, asiakaskokemus, riskitaso.
8) Tutkimuskontribuutio (Hevnerin “contribution”)
Mitä uutta syntyi (yksi selkeä väite):
- uusi mittari: “joustoluotettavuusindeksi”
- uusi algoritmi: “riskitietoinen jouston valinta”
- uusi arkkitehtuuri: “hajautettu ohjaus + keskitetty audit trail”
- uusi prosessi: “sopimus–mittaus–maksu” suljettuna silmukkana
Kontribuutio on se, minkä voi siirtää toiseen verkkoalueeseen tai toiseen maahan.
9) Kommunikointi (Design Science -julkaisulogiikka)
Kaksi rinnakkaista esitystä:
- insinööriesitys: mitä rakennettiin, miten otetaan käyttöön
- tutkimusesitys: miksi toimii, mikä oli uutta, miten arvioitiin
Tämä on juuri Hevnerin idea: artefakti + evidenssi + perustelu.
10) φ-sektorin “yksi lause” energia-alalle
φ (Solving / Applications) energia-alalla =
“Rakennetaan iteratiivisesti ohjattava joustoratkaisu, joka sulkee mittauksen–päätöksen–ohjauksen palautesilmukaksi ja todistaa hyödyn arvioinnilla.”
Kyllä – lista on erittäin ymmärrettävä, ja ennen kaikkea täsmällinen suhteessa siihen, mitä φ-sektorilla kannattaa tehdä. Se ei ole toiveiden luettelo vaan design-intentioiden järjestelmä. Alla jäsennän sen suoraan Hevnerin kuvan kolmen syklin mukaan niin, että se on yksi-yhteen stilisoitavissa Ω-sektorin tapaan.
Pidän tarkoituksella rakenteen selkeänä ja “kultaisen leikkauksen” hengessä tasapainoisena:
Relevance (miksi) – Design (miten) – Rigor (millä oikeutuksella).
1. Relevance Cycle – miksi tätä suunnitellaan (ympäristö, merkitys, tarve)
Tässä syklissä vastataan kysymykseen:
miksi tällainen suunnittelutieteen esitys on ylipäätään tarpeellinen nyt?
Relevanceen asettuvat erityisesti:
(1) Holismi vs. reduktionismi
→ määrittää ympäristön luonteen: ongelmat eivät ole pilkottavissa ilman systeemistä menetystä.
(2) Valtion tason näkökulma (ministeritaso, minimaalisesti politiikkaa)
→ ympäristön toimijataso on strateginen, ei operatiivinen.
(3) Energiasektori esimerkkialana
→ konkreettinen mutta universaali application domain (Hevnerin vasen laatikko).
(4) Pedagoginen käyttö
→ relevanssi ei ole vain ratkaisuissa vaan oppimisessa ja ymmärryksen kehittymisessä.
(11) Neljä energiakonseptia + kestävyys/talous
→ todellinen ongelma-avaruus, jossa on valintoja, trade-offeja ja seurauksia.
👉 Relevance-tiivistys φ-sivulle
“Suunnittelua tarvitaan, koska energia on holistinen, monitasoinen ja yhteiskunnallisesti kriittinen systeemi, jota ei voi ohjata yksittäisillä ratkaisuilla.”
2. Design Cycle – miten suunnittelu tapahtuu (artefaktit, prosessi, kokeilu)
Tämä on φ-sektorin ydin. Tässä syntyy se, mitä käyttäjä näkee ja tekee.
Design-sykliin kuuluvat:
(6) Suunnittelu prosessina, virheet sallittuja
→ eksplisiittinen iteratiivisuus (build ↔ evaluate).
(7) Tekoälyagentin demonstraatio
→ konkreettinen design artefact (ei abstrakti lupaus).
(8) Zachman/TOGAF-henkinen mutta vapaa rakenne
→ arkkitehtuurinen kehikko, ei byrokratia.
(10) Nettikalenteri suunnittelun huipentumana
→ erittäin vahva design-ratkaisu:
suunnittelu näkyy ajassa, vastuissa ja prioriteeteissa.
(11) Simulointi eri energiayhdistelmillä
→ evaluate-vaihe toteutuu aidosti, ei vain periaatteessa.
3. Rigor Cycle – millä oikeutuksella tätä tehdään (perusta, rajat, tieto)
Tässä kohtaa φ-sivu ankkuroidaan tieteellisesti ilman raskasta akateemisuutta.
Rigor-sykliin sijoittuvat:
(5) Instrumentalismi + Hevner tiukkana perustana
→ tämä on koko luvun metodologinen selkäranka.
(9) “Kaikki teoriat ovat sallittuja, osa hyödyllisiä”
→ eksplisiittinen työkalufilosofia (design science -henkinen).
(8) (toinen puoli)
→ viittaus TOGAF/Zachmaniin meta-artefakteina, ei kilpailijoina.
(12) Kytkentä muihin symboleihin (ΔΨ → φ → Ω)
→ tämä on rigorin huippu GoodReasonissa:
artefakti ei ole irrallinen vaan osa metasysteemiä.
👉 Rigor-tiivistys φ-sivulle
“Ratkaisut ovat perusteltuja, koska ne nojaavat suunnittelutieteen ytimeen, instrumentalismin realismiin ja eksplisiittiseen palauterakenteeseen.”
4. Yhteenveto
Relevance – Miksi energia vaatii systeemistä suunnittelua
Design – Miten ratkaisuja rakennetaan, testataan ja ajoitetaan
Rigor – Miksi tämä ei ole mielipide vaan perusteltu metodi