Monitavoiteoptimointi rajoiteyhtälömenetelmällä alueellisen metsäsuunnittelun tukena - Alatalo, Valtteri (My University, 2026)
Tässä pro gradu -tutkielmassa muodostetaan alueellisesta metsäsuunnitteluongelmasta kaksitavoitteinen binäärinen kokonaislukuoptimointitehtävä ja ratkaistaan sen Pareto-optimaaliset ratkaisut rajoiteyhtälömenetelmällä. Monitavoiteoptimointitehtävän maksimoitavina tavoitteina ovat talousmetsän nettotulojen nykyarvo ja kuolleen puun määrä. Tutkittavina alueina ovat yhdeksän monimuotoisuuskeskittymää, jotka on valittu sattumanvaraisesti kolmelta suomalaiselta maantieteelliseltä alueelta (Pirkanmaa (MK6), Pohjois-Pohjanmaa (MK17) ja Kymenlaakso-Etelä-Karjala (MK89). Alueet ovat valtakunnallisen Priodiversity LIFE -ohjelman pilottialueita. Alueilta on kerätty simulaatiodataa 30 ja 50 vuoden tarkastelujaksoilla. Tutkielmassa hyödynnetään Python-ohjelmaa rajoiteyhtälömenetelmän epsilon-arvojen määrittämiseen sekä optimointitehtävän ratkaisemiseen. Tutkielmassa esitetään optimoinnin tulokset Pareto-käyrinä sekä rajakustannuskäyrinä kullekin alueelle ja tarkastelujaksolle. Tulokset osoittavat, että ensimmäiset kuolleen puun määrän lisäykset ovat kustannustehokkaita kaikilla alueilla; samalla kuitenkin osoitetaan, että luonnonmetsien tasojen saavuttaminen vaatisi suuria taloudellisia uhrauksia. Eteläisemmät alueet (Pirkanmaa, Kymenlaakso ja Etelä-Karjala) osoittautuivat sekä nettotulojen nykyarvon että kuolleen puun määrän osalta paremmiksi kohteiksi kuin pohjoinen alue (Pohjois-Pohjanmaa).
Keywords: monitavoiteoptimointi; rajoiteyhtälömenetelmä; Pareto-optimaalisuus; alueellinen metsäsuunnittelu; biodiversiteetti