Application of Most Similar Neighbor Inference for Estimating Marked Stand Characteristics Using Harvester and Inventory Generated Stem Databases

The purpose of this study was to develop and test the application of non-parametric Most Similar Neighbor Inference (MSN) for wood procurement planning. An application developed using this method would be a part of a stem database in Finnish forest enterprises and could predict characteristics of a marked stand with accuracy demanded by bucking simulation. A stem database includes representative samples of stands and stems, applications to control and update data and applications to utilize the database. The study materials used consist of two different kinds of data: data collected by harvesters and historical forest inventory data. The harvester collected stem data came from stands in central Finland, whereas forest inventory data was obtained from all over Finland. The accuracy of the MSN method was analyzed by estimating characteristics of tree stocks and by comparing simulated spruce, pine and birch log length-diameter distributions with the information from actual stands. The application presented was found to be a useful and flexible tool for predicting characteristics of marked stands based on the stem data collected by a harvester. The forest inventory data was found less suitable for reference data. The most efficient way to create a length-diameter distribution was to calculate length-diameter class estimates from reference stands as weighted averages of the corresponding length-diameter class. The proposed method appears robust against measurement errors of search variables

The risk of financial crises : Is there a role for income inequality?

Could macroeconomic factors such as income inequality be the real root cause of financial crises? We explore a broad variety of financial and macroeconomic variables and employ a general-to-specific model selection process to find the most reliable predictors of financial crises in developed countries over a period of more than 100 years. Our in-sample results indicate that income inequality has predictive power beyond loan growth and several other financial variables. Out-of-sample forecasts for individual predictors show that their predictive power tends to vary considerably over time, but income inequality has predictive power in each forecasting period.Could macroeconomic factors such as income inequality be the real root cause of financial crises? We explore a broad variety of financial and macroeconomic variables and employ a general-to-specific model selection process to find the most reliable predictors of financial crises in developed countries over a period of more than 100 years. Our in-sample results indicate that income inequality has predictive power beyond loan growth and several other financial variables. Out-of-sample forecasts for individual predictors show that their predictive power tends to vary considerably over time, but income inequality has predictive power in each forecasting period.Peer reviewe

Monilähdetietoa hyödyntävien karttaopasteiden tarve puunkorjuussa : Haastattelututkimus hakkuukoneenkuljettajille

Uudet julkiset suurten tietomassojen paikkatietoaineistot ja menetelmät maaston ja puuston kuvaamiseksi mahdollistavat tiedon uudenlaisen hyödyntämisen puunhankinnan suunnittelussa ja toteutuksessa. Tutkimuksen päätavoitteena oli selvittää hakkuukoneenkuljettajien näkemys uusien, monilähdetietoa hyödyntävien opastavien karttasovellusten tarpeesta ja merkityksestä koneellisessa hakkuussa. Päätavoitteen lisäksi tutkimuksessa selvitettiin kokonaiskuvaa haastateltavien työstä, työn suunnittelusta ja siihen vaadittavasta informaatiosta. Tutkimuksessa haastateltiin 24 hakkuukoneenkuljettajaa, joilla oli pitkä kokemus (ka 15,7 vuotta) koneellisesta hakkuusta. Hakkuun suunnittelun suurimpina tiedontarpeina oli kohteen kulkukelpoisuustiedon ja leimikon erityiskohteiden esittäminen. Tiedon tarve kasvoi maastoltaan vaikeilla kohteilla sekä pimeään ja lumipeitteiseen talviaikaan hakattaessa. Myös tiedon tarve koneen komponenttien kunnosta koettiin suureksi. Kuljettajien ensikokemuksen perusteella muodostunut näkemys esitetyistä karttaopasteista oli varsin positiivinen. Merkitykseltään suurimmiksi koettiin jo käytössä olevat karttapohjat, kuten peruskartta ja ilmavalokuva. Kulkukelpoisuutta, sekä kantavuutta että rinnejyrkkyyksiä, esittäneet karttaopasteet koettiin hyvin tarpeellisiksi. Erot karttaopasteiden välisissä merkityksissä olivat kuitenkin suhteellisen pienet ja kaikki esitetyt opasteet koettiin merkitykseltään vähintään kohtalaiselle tasolle. Maaston kulkukelpoisuutta kuvaavalla karttapohjalla esitetty ajouraennuste sai yli puolelta kuljettajista merkityksen suuri tai erittäin suuri vaikkakin useat epäilivät ajouraennusteen tarkkuutta ja luotettavuutta. Yleiskuvaksi voidaan muodostaa se, että muutama hyvä karttaopaste on riittävä ja kartalle esitettävä tieto tulisi olla visuaalisesti selkeä ja määrällisesti alhainen. Tiedon tarve ja karttapohjaisen opastuksen merkitys oli kuljettajien kokemustasosta riippumaton, joten opastavista karttajärjestelmistä olisi apua koko kuljettajakunnalle. Kun tarpeeseen sopivaa tarkkaa ja oikein esitettyä karttaopastetta saadaan käyttöön, se antaa mahdollisuuden parantaa paitsi työn tuottavuutta, myös työn jäljen laatua, harvennusten kasvukykyä, työturvallisuutta, koneiden käyttökuntoa sekä operaatioiden keston ennustettavuutta. Tarkkaan monilähdetietoon perustuvan karttapastuksen potentiaalin voidaan arvioida olevan 5–15 % nykytilan kustannustehokkuudesta koneellisessa puunkorjuussa. Tutkimus kuului DIGILE OY:n tutkimusohjelmaan “Data to Intelligence (D2I)”, ja se toteutettiin Forest Big Data-hankkeen Task 3:n “Intelligent and Self-learning Decision Support Systems” sisällä. Hanke toteutettiin yhteistyössä Ponsse Oyj:n, Luonnonvarakeskuksen ja Itä-Suomen Yliopiston kanssa.201

Student behaviour and engagement with adaptive exercises on a thermodynamics course

A teaching experiment was carried out in a university-level thermodynamics course using adaptive and interactive e-learning material, created in the new Moodle question type Stateful extending the original e-learning platform STACK. The system collects data about the students that is used to algorithmically classify them according to their behaviour in solving problems. It is observed that the classification of this data predicts students' success in the other parts of the course for a majority of students. Also, the classification is statistically consistent with Thermodynamic Concept Survey and Maryland Physics Expectation Survey

A High-Order Ultra-Weak Variational Formulation for Electromagnetic Waves Utilizing Curved Elements

The Ultra Weak Variational Formulation (UWVF) is a special Trefftz discontinuous Galerkin method, here applied to the time-harmonic Maxwell's equations. The method uses superpositions of plane waves to represent solutions element by element on a finite element mesh. We discuss the use of our parallel UWVF implementation called ParMax, and concentrate on methods for obtaining high order solutions in the presence of scatterers with piecewise smooth boundaries. In particular, we show how curved surface triangles can be incorporated in the UWVF. This requires quadrature to assemble the system matrices. We also show how to implement a total field and scattered field approach, together with the transmission conditions across an interface to handle resistive sheets. We note also that a wide variety of element shapes can be used, that the elements can be large compared to the wavelength of the radiation, and that a matrix free version is easy to implement (although computationally costly). Our contributions are illustrated by several numerical examples showing that curved elements can improve the efficiency of the UWVF, and that the method accurately handles resistive screens as well as PEC and penetrable scatterers. Using large curved elements and the matrix free approach, we are able to simulate scattering from an aircraft at X-band frequencies. The innovations here demonstrate the applicability of the UWVF for industrial examples

Kaukokartoitus ja metsäkoneiden sensorit metsien monimuotoisuus­indikaattorien seurannassa

Tässä kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan, millaista metsien monimuotoisuutta kuvaavaa tietoa voidaan saada nykyaikaisen kaukokartoitus- ja sensoritekniikan avulla. Käsittely keskittyy Suomeen, Ruotsiin ja Norjaan, missä metsät, ilmasto-olot ja teknologiset valmiudet sekä käytetyt teknologiat ovat samankaltaisia. Laserkeilaimia ja kuvantavia monikanavasensoreita voidaan asentaa monenlaisille liikkuville alustoille: satelliitteihin, lentokoneisiin, drooneihin ja metsäkoneisiin. Mitä lähempää kohdetta havainnoidaan, sitä tarkempaa tietoa saadaan, mutta sitä pienempi on myös kerralla havainnoitu pinta-ala. Yleisesti käytetyistä monimuotoisuuden indikaattoreista suurikokoisten säästöpuiden määrää, puuston eri-ikäisrakenteisuutta ja vesistöjen suojavyöhykkeitä voidaan havainnoida suhteellisen luotettavasti Suomessa laajalti saatavilla olevilla lentolaserkeilausaineistoilla. Lahopuun ja vähälukuisten puulajien, kuten haavan (Populus tremula L.), tunnistaminen onnistuu tällä hetkellä esimerkiksi droonien avulla pienille alueille kerrallaan, mutta riittävän tarkan tiedon saaminen suuralueille vaatii nykyistä tarkemman tekniikan käyttöönottamista lentokoneilla tehtävissä kartoituksissa. Tietyille eläin- ja kasvilajeille sopivia elinympäristöjä voidaan kartoittaa suuriltakin alueilta, mutta esimerkiksi pintakasvillisuudesta ei käytännössä vielä saada riittävän tarkkoja suoria havaintoja. Kaukokartoitus soveltuu kuitenkin hyvin maastoinventointien kohdentamiseen oikeisiin paikkoihin. Metsäkonetietoa hyödyntämällä on mahdollista dokumentoida hakkuissa tehdyt tekopökkelöt ja säästöpuuryhmän tai muun käsittelemättömän alueen, esimerkiksi vesistön tai pienveden suojavyöhykkeen, avainbiotoopin, suojeltavan alueen tai riistatiheikön ympäriltä hakatut rungot. Hyödynnettäessä metsäkonetietoa metsäluonnon monimuotoisuuden mittaamisessa ja seurannassa tärkein asia juuri nyt on parantaa hakkuukoneen hakkuulaitteen sijaintitiedon tarkkuutta anturoimalla hakkuukoneen puomi. Tulevaisuudessa tavoitteena on oltava automatisoitu metsäluonnon monimuotoisuuden mittaaminen ja dokumentointi puunkorjuuoperaatioiden yhteydessä, mikä edellyttää metsäkoneen sensorointia. Tarkan, automatisoidun monimuotoisuustiedon tuottaminen metsäkoneissa olevilla sensoreilla on todennäköisesti mahdollista toteuttaa tällä vuosikymmenellä. Yhteenvetona kaukokartoitus- ja sensoritekniikka mahdollistaa tulevaisuudessa huomattavasti nykyistä tarkemman metsien monimuotoisuutta kuvaavan tiedon keräämisen myös suuralueilta. Tarkimpaan lopputulokseen päästään yhdistämällä useista eri lähteistä peräisin olevia tietoja

High Mercury Concentrations of European Perch (Perca fluviatilis) in Boreal Headwater Lakes with Variable History of Acidification and Recovery

High dissolved organic carbon and low pH are often associated with elevated mercury content of fish in boreal lakes, but less is known about the fish mercury dynamics in lakes recovering from acidification stress. We measured total mercury concentration (THg) in muscle of European perch (Perca fluviatilis) and evaluated the overall correlation with environmental and growth variables in 24 boreal headwater lakes in the 2010s. We found negative correlations of length-corrected perch THg with lake pH and perch growth, but no correlation with dissolved organic carbon. The main emphasis in the present study was focused to a subset of ten lakes in southern Finland with known perch THg during severe acidification in the 1980-1990s. The comparison of perch THg concentrations in the 2010s with values determined in the 1980-1990s showed a sharp increase in most acidic lakes where the perch populations suffered from severe acid stress in the 1980s. This increase was attributed to growth condensation caused by sharp decrease in perch growth during recovery of reproduction capacity and the consequent increases in population densities of perch. Our results highlight the importance of perch growth rate and population density for understanding the variability of fish Hg in boreal headwater lakes, where recovery from acidification can lead to higher mercury concentration of fish in certain cases.Peer reviewe

Energian hinnannousun vaikutus suomalaisiin yrityksiin toimialoittain

Energian hinta on noussut merkittävästi viimeisen vuoden aikana, minkä on uskottu vaikuttavan yritysten toimintaan ja kannattavuuteen. Tässä Datahuoneen raportissa tutkitaan energian hinnannousun vaikutusta suomalaisiin yrityksiin toimialatasolla käyttäen Tilastokeskuksen rekisteriaineistoja ja vapaasti saatavilla olevia yritysaineistoja. Raportin päätulokset voi tiivistää seuraavasti: 1. Usealla toimialalla suorien energiakulujen suhteellinen merkitys liiketoiminnalle on pieni. 2. Energiakulujen merkitys yrityksille vaihtelee paljon toimialojen välillä ja sisällä. Data voi auttaa paikantamaan energiakulujen nousulle herkim-mät toimialat ja yritykset. 3. Yritysten tilanne on pääosin hyvä; liikevaihto ja palkkasumma ovat kasvussa, ja monella toimialalla tuottajahinnat ovat nousseet kompensoiden kustannusten kasvua.Under det senaste året har energipriserna stigit betydligt vilket antagligen har påverkat företagens verksamhet och lönsamhet. Genom att utnyttja Statistikcentralens fritt tillgängliga registermaterial och företagsmaterial undersöks i den här rapporten från Datarummet effekten av de stigande energipriserna på finländska företag på branschnivå. Rapportens huvudsakliga resultat kan sammanfattas enligt följande: 1. Inom många branscher är den relativa betydelsen av direkta energikostnader för affärsverksamheten liten. 2. Betydelsen av energikostnaderna för företagen varierar mycket mellan och inom branscherna. Data kan hjälpa att peka ut de branscher och företag som är känsligast för stigande energikostnader. 3. Läget för företagen är i regel gott: omsättningen och lönesumman håller på att öka, och producentpriserna inom många branscher har ökat vilket kompenserar kostnadsökningen.Energy prices have increased considerably during the past year, which may affect the operations and profitability of the corporate sector. In this report, we use register data and publicly available data provided by the Statistics Finland to study how rising energy costs affect Finnish companies. The main findings of the report can be summarized as follows: 1. In several industries, direct energy costs are of relatively small significance for business activities. 2. The significance of energy costs for companies varies between and within industries. Data can help identify firms and industries that are most exposed to rising energy costs. 3. Companies are generally doing well at the moment, as sales and total salaries are growing across the corporate sector. Producer prices have risen in many industries, which compensates companies for increased energy costs.nonPeerReviewe

Sähkön hinnannousun ja sähkötukien arvioidut vaikutukset kotitalouksiin

Sähkön hinnan merkittävä nousu eli niin kutsuttu sähkökriisi vaikuttaa suomalaisiin hyvin eri tavoin. Tässä Datahuoneen raportissa yhdistetään Fingridin Datahubin eli sähkön vähittäismarkkinoiden keskitetyn tiedonvaihtojärjestelmän sähkönkäyttötietoa Tilastokeskuksen mikroaineistoihin ja tutkitaan, miten sähkökriisi vaikuttaa erilaisiin kotitalouksiin. Raportin päätulokset voi tiivistää seuraavasti: 1. Asuntokuntien sähkönkäyttö on voimakkaasti yhteydessä tuloihin. Ylimmän tulokymmenyksen asuntokuntien keskimääräinen sähkönkulutus oli joulukuussa 2022 yli seitsemän kertaa suurempaa kuin alimman tulokymmenyksen asuntokuntien keskimääräinen kulutus. 2. Korkea sähkön hinta vaikuttaa erityisesti pienituloisiin, jotka käyttävät suuremman osan käytettävissä olevista tuloistaan sähkömenoihin, mutta myös joillain suuri- ja keskituloisilla asuntokunnilla sähkökulut suhteessa tuloihin voivat nousta suuriksi. 3. Valtion tukitoimet kohdistuvat hyvä- ja keskituloisille asuntokunnille, joiden euromääräinen sähkölasku on suuri. Ne eivät kohdistu erityisen hyvin pienituloisille asuntokunnille, joiden sähkömenot suhteessa käytettävissä oleviin tuloihin ovat suuret. 4. Energiaköyhyydellä tarkoitetaan kotitalouksien vaikeutta selvitä välttämättömistä energiamenoistaan. Valtion sähkötuet ja yhteiskunnan tukiverkot vähentävät 53 prosentilla niiden henkilöiden lukumäärää, joiden sähkömenot ylittävät kymmenen prosenttia käytettävissä olevista tuloista ja 64 prosentilla niiden henkilöiden määrää, joiden tuloista sähkömenot vievät yli neljänneksen.The significant increase in electricity prices, or the electricity crisis, affects Finnish households in various ways. In this Data Room's report, electricity consumption data from Fingrid's Datahub, a centralized data exchange system for the electricity retail market, is combined with microdata from Statistics Finland. It is examined, how the electricity crisis affects households with different background characteristics. The main findings of the report can be summarized as follows: 1. Electricity consumption is strongly correlated with income. In December 2022, the average electricity consumption of a household-dwelling unit belonging to the highest income decile was more than seven times higher than the average consumption of lowest-income decile households. 2. The high electricity price affects especially low-income household-dwelling units, who spend a larger part of their disposable income on electricity expenses. However, the electricity costs as a share of income can also be high for certain high- and medium-income household-dwelling units. 3. The government's support schemes target the high- and middle-income household-dwelling units that have large electricity bill in euros. They do not particularly target low-income household-dwelling units, whose electricity expenses in relation to disposable income are high. 4. Energy poverty refers to households' difficulty to cope with their necessary energy expenses. The electricity subsidies and other benefits reduce the number of people whose electricity expenses exceed ten percent of their disposable income by 53 percent, and the number of people whose electricity expenses take up more than a quarter of their income by 64 percent.nonPeerReviewe