Juhannusten matematiikkaa

 

Tärkeää suomalaista juhannusperinnettä, sepalus auki hukkumista, on matemaattisesti tutkittu erittäin vähän. Tämä on sääli, sillä perinne tarjoaa hyvän esimerkin Bayeslaisesta analyysistä. Analyysin perusteella on myös mahdollista löytää konkreettisia ja rationaalisia menetelmiä hukkumisten vähentämiseen.

Kuinka todennäköistä on hukkua juhannuksena sepalus auki?  Muuttujat eivät ole riippumattomia, vaan niiiden yhteinen piilomuuttuja on tärkein suomalainen juhannusperinne: oluen juonti.

Aihe ei ole minullekaan aivan vieras. Vaikka elämänkaareni ei  tapahtumarikas tai mielenkiintoinen olekaan, olen kuitenkin itse elänyt aikana jolloin ikätoverini ovat olleet nuoria. Teorian lisäksi voin siis esittää heuristisia arvioita.

Mikäli hukkuminen ja sepalus auki oleminen olisivat riippumattomia muuttujia, saataisiin lopputulos kertomalla niiden todennäköisyydet yhteen.  Suomen uimaopetus- ja hengenpelastusliiton tilastojen mukaan juhannuksena hukkuu keskimäärin kahdeksan ihmistä. Sepalustilastoja ei kerätä, mutta (mahdollisesti teekkareita lukuunottamatta) harva kulkee koko juhannusta sepalus auki. Kertolaskun perusteella sepalushukkumisia olisi häviävän vähän. Tämä on ristiriidassa perinnetiedon kanssa.

Laskennassa tuleekin käyttää Bayesläisiä menetelmiä. Kirjoitetaan

P(huksep) = P(huk|sep) * P(sep),

eli todennäköisyys on kahden todennäköisyyden tulo: todennäköisyys olla sepalus auki, ja ehdollinen todennäköisyys hukkua jos sepalus on auki.

Olut muodostaa lineaarisen suodattimen: ajanhetkellä T1 juotu olutpullo pyrkii poistumaan viimeistään ajanhetkellä T2, missä aikaväli T2-T1 on noin tunti.

Tyypillinen juomistahti lienee noin kolme oluttölkkiä tunnissa, eli lähes litra. Virtsarakon koko on noin 500 millilitraa, mutta se voi venyä hyvinkin paljon. Heuristisesti voidaan arvioida, että juojan on kerran tunnissa helpotettava oloaan.  NIH:n mukaan tyypillinen virtsavuontiheys 14-45-vuotiaalle miehelle on noin 20 ml/sec. Tämän mukaan litran tyhjentämiseen kuluisi tehokasta työaikaa noin 50 sekuntia.

On kuitenkin huomioitava, että koordinaatiokyky heikentyy parin litran jälkeen. Sepaluksen aukioloaika on käytännössä helposti 2-3 minuuttia, teekkareilla huomattavasti pidempikin. Voidaan siis arvioida, että aktiivinen juhannusjuhlija joutuu olemaan sepalus auki jopa 2-3 minuuttia tunnissa, eli P(sep)=5%.

Toinen parametri, P(huk|sep), riippuu kontekstista. Kuivalla maalla hukkuminen on vaikeaa. Juhannusperinteeseen kuuluu kuitenkin läheisesti veden ääreen etsiytyminen. Jo laiturilta voi hukkua, mutta helpompaa se on veneestä. Käytännössä todennäköisyysketjua täytyy vielä laajentaa niin, että otetaan huomioon myös ehdollinen todennäköisyys olla veneessä kun sepaluksen on oltava auki P(ven|sep), ja ehdollinen todennäköisyys hukkua jos näin tapahtuu P(huk|vensep).

P(huksep) = P(huk|vensep) * P(ven|sep) * P(sep)

Veneitä on Suomessa noin 700,000, näistä 260,000 soutuveneitä. Soutuveneestä hukkuminen on klassisin perinne. Juhannuksena melkoinen osa venekannasta on käytössä, ehkä hyvinkin neljäsosa (noin 60,000). Ehkä kolmasosassa veneistä on vähintää yksi humalainen. Keskimääräinen souturetki ei liene pitkä, ehkä tunnin, mutta juhannushumallassasoutamissuoritteita olisi tällä arviolla kuitenkin 20,000 miestyötuntia.

Jos arvioidaan että vajaa neljä miljoonaa suomalaista juhlii juhannusta, ja juhlinta kestää kahdeksan tuntia, juhannuksena syntyy kaikkiaan noin 30 miljoonaa juhlintasuoritemiestyötuntia. Toisin sanoen noin 0.07% suomalaisista olisi sepalus auki soutuveneessä; P(ven|sep)=0.07%.

Suurin osa tästä 0.7 promillen joukosta ei toki huku, vaikka veneestä virtsaaminen onkin vaarallista. Varsinkin jos otetaan huomioon mahdollisuus käyttää esimerkiksi äyskäriä, ja hulluja ja humalaisia suojaava onni, P(huk|vensep) voi olla niinkin pieni kuin prosentin luokkaa.

Kun luvut kerrotaan yhteen, saadaan tulokseksi, että P(huksep) ~1E-6. Keskimääräisen suomalaisen todennäköisyys hukkua sepalus auki on siis hieman alle 1 miljoonasta, eli yksi micromort. Olen analysoinut micromortin käsitettä kirjoituksessa Möläytysten matematiikkaa, jossa arvioin poliitikolla olevan micromortin todennäköisyys tuhota uransa joka kerta, kun hän avaa suunsa.

Koska juhlivia suomalaisia on nelisen miljoonaa, todennäköistä olisi, että sepelusaukihukkumisia tapahtuisi joka vuosi vähintään yksi. Tämä on vahvasti samansuuntainen kuin arkikokemus. Ihmistieteissä tarkkuus on tunnetusti huonompi kuin kovilla tieteenaloilla, joten tulosta voidaan pitää sangen vahvana.

Juhannusjuhlija kannattaa siis mallintaa Bayeslaisena suodattimena. Tämä tarjoaa myös rationaalisia keinoja vähentää sepalus auki hukkumisia. Suuretta P(sep) pienentämällä päästään nopeimmin tuloksiin. Sitä voi pienentää ainakin kolmella tavalla: vähentämällä oluen juontia, kehittämmällä tehokkaampia sepalusratkaisuja (jolloin aukioloaika on lyhyempi), tai kasvattamalla juhlijoiden virtsarakkojen tilavuutta  kirurgian tai geenimanipulaation avulla. Näistä kaksi viimeksimainittua ovat käytännössä realistisia.

Muita epätavallisia laskelmia: täällä.

False_color_image_of_the_far_field_of_a_submerged_turbulent_jet

Möläytysten matematiikkaa

 

Olen jo pitkään halunnut päästä tekemään erään laskelman. On selvää, että kun ihminen puhuu paljon, hän ennen pitkää möläyttää jotain typerää. Kuinka selvää?

Toivoin löytäneeni hyvän laskennallisen esimerkin Kokoomuksen nuorten varapuheenjohtajan Saul Schubakin Facebook-lausunnoista lapsililistä (Yle 2.11.2012, Yle 3.11.2012)

“Lapsilisät pitäisi ehdottomasti poistaa. On järjenvastaista että tuelle heikomman aineksen lisäntymistä ja sitten ihmettelemme miksi täällä on huumeriippuvaisina syntyviä lapsia ja huostaanottoja alkoholistivanhemmilta.”

“Mä nimenomaan haluun eugeniikasta eroon ja terveen järjenkäytön takaisin lastenhankintaan. Lapsilisä on kenties yksi yhteiskuntamme haitallisimmista tuista.”

Lausunnot eivät kiinnosta, vaan matematiikka niiden takana. Onko tässä esimerkki, jossa yksi Facebook-heitto tuhoaa koko uran? Pieneksi pettymyksekseni Schubak on katunut sananvalintojaan, mutta ei itse mielipidettään (Yle 2.11.2012, US 3.11.2012). Näin ollen se ei täysin toimi esimerkkinä irrallisesta möläytyksestä.

Parempi esimerkki löytyy vuoden takaa kansanedustaja Mauri Pekkarisen ryntäistä (Yle Keski-Suomi 26.10.2011, HS 26.10.2011, Yle selkouutiset 26.10.2011).  “Pekkarinen puhui pari viikkoa sitten Laukaassa Kuntaliiton naisjohtajalle ryntäistä ja sermin taakse menemisestä.”  Asiasta jaksettiin jauhaa päiväkausia, mutta lopulta se ei johtanut sen kummempaan.

Nyt hieman laskentaa. Pekkarinen on ollut kansanedustaja vuodesta 1979 ja käytännössä täysipäiväinen poliitikko jo sitä ennen, lähes 40 vuotta. Poliitikko esiintyy työkseen; kesälomat ehkä saa jotenkuten pitää, mutta tuskin on pahasti yläkanttiin arvioida 330 esiintymispäivää vuodessa. Monina päivinä on useampi kuin yksi puhe. Arvioidaan 400 esiintymistä vuodessa.

Pekkarinen on siis uransa aikana esiintynyt hyvinkin 16,000 kertaa. Jos puheissa on niinkin vähän kuin 60 lausetta, hänen uraansa on mahtunut vähintään miljoona julkista lausetta. Rynnäsgate olisi teoriassa voinut tuhota Pekkarisen uran (ei ehkä kuitenkaan käytännössä — Suomi on viime kädessä täysjärkinen maa). Yksi lause miljoonasta siis.

Moniko meistä pystyy toistamaan jotain miljoona kertaa ilman, että jotain menee pieleen? Vertailukohtana: joka kerran kun lentokone nousee, on noin kahden suhde miljoonaan todennäköisyys että että se tulee tappavasti alas. Lentämisessä on riskit minimoitu ehkä paremmin kuin missään muussa inhimillisessä toiminnassa. Silti onnettomuuksia tapahtuu.

Kuin sattumalta, tässä on suora yhteys riskianalyysissä käytettyyn käsitteeseen micromort: yksi micromort tarkoittaa, että on yhden suhde miljoonan todennäköisyys kuolla johonkin tiettyyn toimintaan.

Näin arvioituna, kokeneella poliitikolla on noin yhden micromortin riski tuhota uransa joka kerta, kun hän avaa suunsa.

Wikipedia-sivun mukaan tämän on suunnilleen saman luokan riski kuin yhden tupakan polttaminen, yhden röntgen-kuvan ottaminen, tai kymmenen kilometrin lenkki moottoripyörällä. Laskuvarjohyppy tai riippuliitolento ovat suunnilleen kymmenen micromortin toimintaa. Nämä ovat aivan todellisia riskejä.

Ainakin minussa tämä herättää tiettyä empatiaa poliitikkoja kohtaan. Nykyään media ja Internet pitävät huolen siitä, että jokainen aivopieru tallentuu nauhalle, ja niistä jaksetaan jauhaa ikuisesti. Schubakin lausunto ei varsinaisesti ollut tällainen aivopieru, vaan huonosti muotoiltu todellinen mielipide, josta hän on ottamassa vastuuta.  Pekkarisen rynnäskohu sen sijaan oli täysin aiheeton.  Tekevälle sattuu (eikä tässä tapauksessa edes sattunut. Koko kohu oli täysin tyhjästä, jos suoraan sanon).

Jossain vaiheessa aion mitata itseäni, kunhan keksin hyvän metodologian. Kuinka suuri osa omista sanomisistani olisi uraa tuhoavia möläytyksiä, jos olisin politiikassa? En ole vielä ehtinyt aloittaa analyysiä, mutta uskon että tuhansissa micromorteissa liikutaan.

 

 

Translate »