Skip to content

GCRI · Ilmu Sistem dan Pemodelan

Optimasi di bawah ketidakpastian

Plans for infrastructure, reserves and portfolios must work across futures that cannot be predicted. Optimisation under uncertainty chooses decisions that perform well on average, hold up in bad cases or stay acceptable across many scenarios. This page sets out the main approaches, from stochastic to robust optimisation and decision-making under ketidakpastian mendalam, how their results are tested, and what evidence serves the planners who rely on them.

01Daftar

Optimisation under uncertainty on the record.

02Pertanyaannya

Optimisation under uncertainty: how the risk develops.

Robust and adaptive decisions when futures are deeply uncertain. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.

Mekanisme

Optimal for one future is fragile

A plan optimised for a single forecast can perform badly if the future differs. Representing uncertainty explicitly avoids this trap.

Mekanisme

Stochastic methods use probabilities

Stochastic programming optimises expected performance across scenarios with assigned probabilities, which needs those probabilities to be credible.

Mekanisme

Robust methods guard the worst case

Robust optimisation chooses decisions that perform acceptably for all scenarios within a set, trading average performance for protection.

Mekanisme

Adaptive plans keep options open

Plans with decision points and triggers adapt as uncertainty resolves, avoiding commitments that lock in poor outcomes.

03Geografi

Bahaya dan keterpaparan di Amerika Utara.

Flood water, population density and daytime surface heat over North America, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.

Peta interaktif memerlukan JavaScript. Daftar lapisan dan sumber tersedia di bawah.

Lapisan 3

Bahaya dan keterpaparan, untuk halaman ini

Tentang lapisan ini
Bukti
Teramati (awan menyisakan celah)
Sumber
Produk Banjir Global VIIRS (NASA LANCE)
Penyedia
NASA LANCE
Lisensi
Data terbuka NASA
Tahun data
harian; deteksi satelit; awan menyisakan celah
Terbaru saat build
2026-10-14
Resolusi
kisi sekitar 250 m
Ketidakpastian
Deteksi satelit; awan menyisakan celah. Raster satelit atau model sebagaimana diterbitkan penyedia. Awan, celah jalur sapuan, dan galat pengambilan data menyisakan celah dan derau; nilai-nilainya adalah indikator, bukan pengukuran di suatu tempat.
Dijangkau melalui
gibs.earthdata.nasa.gov, hanya setelah Anda mengizinkan peta langsung
Tentang lapisan ini
Bukti
Estimasi
Sumber
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Universitas Columbia))
Penyedia
NASA SEDAC (CIESIN, Universitas Columbia)
Lisensi
CC BY 4.0
Tahun data
null; estimasi berbasis sensus, statis (2020)
Resolusi
kisi sekitar 1 km
Ketidakpastian
Estimasi berbasis sensus jumlah penduduk per kilometer persegi pada 2020, ditampilkan sebagai konteks keterpaparan; bukan hitungan orang yang terdampak bahaya apa pun.
Dijangkau melalui
gibs.earthdata.nasa.gov, hanya setelah Anda mengizinkan peta langsung
Tentang lapisan ini
Bukti
Teramati (awan yang menetap tetap menyisakan celah)
Sumber
VIIRS NOAA-20 Level 3, 8 harian (NASA LANCE)
Penyedia
NASA LANCE
Lisensi
Data terbuka NASA
Tahun data
8 harian; komposit satelit 8 hari; awan yang menetap tetap menyisakan celah
Terbaru saat build
2026-09-14
Resolusi
kisi sekitar 1 km
Ketidakpastian
Suhu kulit permukaan tanah dari satelit selama 8 hari hingga tanggal yang ditampilkan, indikator keterpaparan panas; bukan suhu udara, indeks panas, atau peringatan panas.
Dijangkau melalui
gibs.earthdata.nasa.gov, hanya setelah Anda mengizinkan peta langsung
Tentang lapisan ini
Bukti
Teramati
Sumber
Reflektansi terkoreksi VIIRS NOAA-20 (NASA LANCE)
Penyedia
NASA LANCE
Lisensi
Data terbuka NASA
Tahun data
harian; citra satelit
Terbaru saat build
2026-10-14
Resolusi
kisi sekitar 250 m
Ketidakpastian
Citra satelit. Raster satelit atau model sebagaimana diterbitkan penyedia. Awan, celah jalur sapuan, dan galat pengambilan data menyisakan celah dan derau; nilai-nilainya adalah indikator, bukan pengukuran di suatu tempat.
Dijangkau melalui
gibs.earthdata.nasa.gov, hanya setelah Anda mengizinkan peta langsung
Tentang lapisan ini
Bukti
Dimodelkan (tahun terbaru yang diterbitkan GIBS)
Sumber
MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
Penyedia
NASA LP DAAC
Lisensi
Data terbuka NASA
Tahun data
tahunan; klasifikasi satelit; tahun terbaru yang diterbitkan GIBS
Terbaru saat build
2024-01-01
Resolusi
kisi sekitar 500 m
Ketidakpastian
Kelas tutupan lahan satelit untuk tahun yang ditampilkan, termasuk lahan pertanian; klasifikasi dengan kesalahan yang diketahui, bukan register pertanian.
Dijangkau melalui
gibs.earthdata.nasa.gov, hanya setelah Anda mengizinkan peta langsung
Tentang lapisan ini
Bukti
Teramati (awan dan waktu lintasan menyisakan celah)
Sumber
VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS) (NASA LANCE FIRMS)
Penyedia
NASA LANCE FIRMS
Lisensi
Data terbuka NASA
Tahun data
harian; deteksi satelit; awan dan waktu lintasan menyisakan celah
Terbaru saat build
2026-10-13
Resolusi
kisi sekitar 500 m
Ketidakpastian
Deteksi titik panas satelit pada hari yang ditampilkan, termasuk suar gas dan panas industri; bukan kebakaran yang terkonfirmasi, laporan insiden, atau peringatan.
Dijangkau melalui
gibs.earthdata.nasa.gov, hanya setelah Anda mengizinkan peta langsung

Terbaru yang tersedia

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © kontributor OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth

Memuat citra NASA terbaru.

Seret untuk menggeser. Ctrl atau ⌘ dan gulir, cubit, atau gunakan tombol untuk memperbesar. Arahkan kursor untuk melihat nilai di bawah penunjuk. Setel ulang untuk kembali ke wilayah.

Bahaya dan keterpaparan, dibingkai pada Amerika Utara.Produk satelit dan model sebagaimana diterbitkan NASA, masing-masing dengan tanggalnya sendiri. Produk ini adalah indikator, bukan penilaian atas tempat mana pun.

Data: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © kontributor OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · U.S. Geological Survey · NASA JPL OPERA DIST-ALERTSumber dan lisensi

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Data terbuka NASA
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Data terbuka NASA
  • Produk mendekati waktu nyata VIIRS (banjir, suhu permukaan daratan, tutupan salju, reflektansi terkoreksi), NASA LANCE; citra melalui NASA GIBS. Warna digambar ulang dari peta warna yang dipublikasikan; nilai dirata-ratakan ke dalam sel heksagonal jika ditampilkan (dimodifikasi). Data terbuka NASA
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Dilisensikan di bawah CC BY 4.0. Warna digambar ulang dari peta warna yang dipublikasikan; nilai dirata-ratakan ke dalam sel heksagonal jika ditampilkan (dimodifikasi). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • Produk daratan MODIS (indeks vegetasi, produksi primer bruto, tutupan lahan), NASA LP DAAC dan LANCE; citra melalui NASA GIBS. Warna digambar ulang dari peta warna yang dipublikasikan; nilai dirata-ratakan ke dalam sel heksagonal jika ditampilkan (dimodifikasi). Data terbuka NASA
  • NASA Fire Information for Resource Management System (FIRMS), produk kebakaran aktif VIIRS 375 m, NASA LANCE; ubin vektor melalui NASA GIBS. Warna digambar ulang dari peta warna yang dipublikasikan; nilai dirata-ratakan ke dalam sel heksagonal jika ditampilkan (dimodifikasi). Data terbuka NASA
  • ASTER GDEM adalah produk METI dan NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); citra melalui NASA GIBS. Warna digambar ulang dari peta warna yang dipublikasikan; nilai dirata-ratakan ke dalam sel heksagonal jika ditampilkan (dimodifikasi). Kutip sebagai: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Data terbuka NASA
  • Dibuat dengan Natural Earth. Data peta vektor dan raster gratis @ naturalearthdata.com. Domain publik
  • © kontributor OpenStreetMap (ODbL), melalui NASA GIBS (garis pantai, batas wilayah, jalan, dan nama tempat). Warna digambar ulang dari peta warna yang diterbitkan; nilai dirata-ratakan ke dalam sel heksagonal bila ditampilkan (dimodifikasi). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; citra melalui NASA GIBS. Warna digambar ulang dari peta warna yang dipublikasikan; nilai dirata-ratakan ke dalam sel heksagonal jika ditampilkan (dimodifikasi). Data terbuka NASA
  • Konteks pada globe dan peta datar: garis pantai, batas wilayah, jalan, dan nama tempat dari lapisan acuan NASA GIBS (data OpenStreetMap, ODbL, © kontributor OpenStreetMap). Citra Blue Marble sebagai peta dasar opsional. Medan 3D dan keterangan elevasi dari indeks warna elevasi ASTER GDEM (kelas 5 m hingga 200 m, dilebih-lebihkan agar terbaca). Batas wilayah digambar sebagaimana diterbitkan dan tidak menyiratkan posisi atas wilayah mana pun.
  • Peristiwa langsung: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). Peristiwa bersifat indikatif dan mempertahankan tautan sumber aslinya.
  • Langsung: NASA EONET. Peristiwa bersifat indikatif, bukan peringatan otoritas.
  • Langsung: U.S. Geological Survey. Peristiwa bersifat indikatif, bukan peringatan otoritas.
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Prakiraan debit sungai, 30 hari dengan rentang (GloFAS melalui Open-Meteo): Contains modified Copernicus Emergency Management Service information 2026; bukan peringatan banjir.
  • Data cuaca oleh Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), dilisensikan di bawah CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Lapisan opsional (11 sumber dalam daftar lapisan: langsung, prakiraan, teramati, dan konteks) mencantumkan kredit penyedianya di peta dan di sini saat diaktifkan; prakiraan adalah keluaran model dan indeks turunan adalah estimasi.

Lapisan dan tanggal

  • Genangan banjir, komposit 3 hari: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14 Okt 2026
  • Kepadatan penduduk, 2020: Penduduk: CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statis
  • Suhu permukaan daratan, siang hari, komposit 8 hari: VIIRS NOAA-20 Level 3, 8 hari, NASA LANCE · 14 Sep 2026
  • Warna asli: reflektansi terkoreksi VIIRS NOAA-20, NASA LANCE · 13 Okt 2026
  • Tipe tutupan lahan (IGBP), tahunan: MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1), NASA LP DAAC · 2024
  • Kebakaran aktif dan anomali termal: VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS), NASA LANCE FIRMS · 13 Okt 2026

04Di seluruh domain

Optimisation under uncertainty supports decisions in every domain.

05Pantau

Penjalan model terhubung.

Layar yang akan digunakan sebuah tim untuk mengikuti subjek ini: ukuran, status, dan keputusannya. Nama adalah contoh dan nilai bersifat ilustratif.

Penjalan model terhubung

Optimisation under uncertainty · Coupled model A · Scenario set 3

Ensambel berjalanGCRI · Ilmu Sistem dan Pemodelan

Grafik keterkaitan model

simpul: model · sisi: variabel yang dipertukarkan

Komponen terhubung

Hidrologi1 harilimpasanYa
Sistem tenaga listrik1 hpermintaan, pemadamanYa
Ekonomi1 kuartalkeluaran, hargaSebagian
Penduduk1 tahunketerpaparanYa

Keluaran ansambel

Coupled model runner: the screen’s structure, terms and states for Optimisation under uncertainty.Nama contoh dan nilai ilustratif; sebuah rancangan, bukan catatan atau sistem yang aktif.
06Indikator

Apa yang diukur, dan seberapa baik.

Setiap indikator membawa satuan, frekuensi, jenis sumber di baliknya, dan label bukti yang akan dibawa suatu nilai. Tidak ada nilai yang ditampilkan: sebuah program menyediakannya berdasarkan wewenangnya sendiri.

IndikatorUnitKadensiJenis sumberLabel
Scenarios evaluatedjumlahper analysisAnalysis documentationDINYATAKAN
Regret of chosen plandifference from best plan in each scenarioper analysisRobustness analysisDIMODELKAN
Value of the stochastic solutiondifference between stochastic and deterministic plansper analysisOptimisation outputsDIMODELKAN
Satisficing sharepercent of scenarios meeting objectivesper analysisRobustness analysisDIMODELKAN
Adaptation triggers definedjumlahper planPlan documentationDINYATAKAN
Out-of-sample performanceobjective value on held-out scenariosper analysisPengujianDIMODELKAN
07Simulator kembaran dan rantai dampak

Model optimisation under uncertainty as a system. Run the cascade.

Disusun dari profil bidang Nexus Standards profil area Standar bahaya majemuk dan berantai: bahaya yang disebutkannya, sistem dan sektor yang menanggung kerugian, kendali yang meredamnya, dan data yang mengamatinya. Pilih komponen, tentukan bahaya pemicu, dan telusuri kaskade langkah demi langkah. Tampilan Peta menempatkan proses pada contoh geografi dengan data terbuka. Setiap bobot keterkaitan adalah asumsi yang dinyatakan dan dapat Anda ubah. Model pengajaran, bukan prakiraan, penilaian, atau sertifikasi. Untuk memodelkan tempat pilihan Anda sendiri, buka System Builder.

Bahaya

Kendali

  • NS-0 Anggaran dasar dan prinsip
  • NS-3 UNI catatan risiko (tata bahasa, pemetaan ke sistem lama, kewenangan alokasi)
  • NS-9 UNI kontekstual (penerapan, instans, instans program)
  • NS-11 Verifikasi dan pemantauan (bukti, atestasi, pengamatan kesesuaian zero trust)
  • NRS-H61 Kelompok bahaya: Kegagalan berantai (NHS-1 sys.cascade)
  • NRS-H62 Keluarga bahaya: Peristiwa majemuk dan multibahaya (NHS-1 sys.compound)
  • NRS-H60 Kelompok bahaya: Gangguan rantai pasok dan aliran (NHS-1 sys.supply-chain)
  • NRS-H94 Keluarga bahaya: Peristiwa siber sistemik (NHS-1 cyber.systemic-cyber)
  • NRS-H107 Keluarga bahaya: Konsentrasi dan monokultur infrastruktur digital (NHS-1 tech.digital-concentration)
  • NRS-H7 Keluarga bahaya: Anomali sirkulasi skala besar (NHS-1 atmo.climate-mode)

Pengamatan

  • Aktivasi pemetaan cepat Copernicus EMS (dicantumkan sebagai rujukan)
  • OpenStreetMap planet dan replikasi (dicantumkan sebagai rujukan)
  • Reanalisis ERA5 (Copernicus Climate Data Store) (dicantumkan sebagai rujukan)
  • Kerugian ekonomi langsung akibat bencana terhadap PDB global
  • Jumlah gangguan layanan dasar yang disebabkan bencana

Contoh geografi

  • Bangladesh: 134 sel heksagonal
  • Cahaya malam hari ini, pemadaman (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
  • Karbon monoksida, sebaran asap (AIRS), NASA GIBS
  • Peringatan gangguan vegetasi, 30 m (OPERA DIST-ALERT), NASA GIBS
08Sumber

Asal bukti.

Set data publik bernama dan catatan kelembagaan, masing-masing dengan kelas lisensinya. Sumber berdasarkan perjanjian hanya digunakan sesuai ketentuannya dan tidak pernah diterbitkan ulang.

SumberApa yang diberikannyaKelas lisensi
Society for Decision Making under Deep Uncertainty resourcesMethods and case studies for robust and adaptive planningPublic, terms to check
Open-source optimisation tools such as Pyomo and JuMPModelling languages for stochastic and robust optimisationOpen source, BSD and MPL licences
EMA WorkbenchExploratory modelling and analysis toolkitOpen source, BSD licence
Operations research literature on stochastic programmingMethods and applicationsLicence per publication
Diterbitkan adaptive pathway plans, such as delta programmesApplied adaptive planningPublic records, licence per government
09Metode dan bukti

How optimisation under uncertainty is modelled, measured and tested.

Model, asumsi, data, dan ketidakpastiannya, dalam bentuk yang akan diperiksa ilmuwan atau insinyur. Strukturnya mengikuti metode yang dipublikasikan. Nilai yang digambar bersifat ilustratif, bukan temuan.

Model, persamaan, dan asumsi

The model structure used for optimisation under uncertainty, the assumptions it makes and how each is tested.

Risiko elemen iRi = f(Hi, Ei, Vi, Ci)bahaya, keterpaparan, kerentanan, dan kapasitas penanggulangan
Kerugian tahunan yang diharapkanEAL = ∑k pk · Lkatas peristiwa k dengan probabilitas tahunan pk
Sistem terhubungxt+1 = A xt + B ut + εtA carries the couplings, u the shock, ε the error
AsumsiMengapa ini dibuatBagaimana ini diuji
Bahaya dan eksposur bersifat independen dalam satu peristiwaMenjaga integral kerugian tetap dapat dihitungBandingkan dengan pencocokan kopula pada catatan gabungan
Keterkaitan bersifat linear di dekat titik operasiMembiarkan guncangan merambat melalui AUji di luar rentang linear lalu bandingkan
Kurva kerentanan dapat dipindahkan antartempatKurva lokal jarang tersediaValidasi terhadap kerugian teramati jika tersedia
Masukan
dataset berversi dengan asal-usul yang tercatat
Keluaran
distribusi, bukan angka tunggal
Kode
dirilis bersama kartu model dan pengujiannya
Reproduksi
data, kode, lingkungan, dan seed yang sama
Formulasi risiko standar dan ruang keadaan; asumsi yang tercantum lazim bagi metode tersebut, dinyatakan untuk ditinjau, bukan hasil.
Prinsip panduan FAIR · GO FAIR dan FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumPanduan penanganan ketidakpastian secara konsisten · IPCCCEOS Analysis Ready Data · Committee on Earth Observation Satellites
10Keputusan

Siapa yang memutuskan, dan apa yang dilayani bukti.

Sistem Science and Modelling prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.

Siapa yang memutuskanPertanyaannyaBukti yang dilayani halaman ini
Infrastructure and resource plannersWhich plans hold up across plausible futuresRobustness analyses; pathway designs
Analysts across Nexus platformsWhich optimisation approach suits their questionMethod selection guides
Finance and audit bodiesWhether planning analyses considered uncertainty adequatelyAnalysis documentation

Keluaran yang dihasilkan topik ini

  • Method selection guides for planning under uncertainty
  • Robustness and regret analyses
  • Adaptive pathway designs with triggers
  • Teaching material on optimisation under uncertainty
11Pertanyaan inti

What experts ask about decisions under uncertainty.

  • Is the aim to perform best on average, to avoid the worst outcomes, or to perform acceptably across many futures?
  • Which uncertainties can be described with probabilities, and which cannot?
  • Which decisions can be delayed, adapted or reversed as information arrives?
  • How do trade-offs between objectives change across scenarios?
  • What signals would indicate that a strategy needs to change?
12Mekanisme dan pendorong

Why optimal can be fragile.

Classical optimisation assumes a known model and known inputs. A strategy optimised for a single forecast can be finely tuned to that forecast and fragile if the future differs. In infrastructure planning, for example, a design optimised for one climate projection may fail under another.

Stochastic optimisation handles uncertainty described by probability distributions, seeking the best expected performance or managing risk measures. Robust optimisation seeks solutions that perform well across a set of possible conditions without probabilities.

Under ketidakpastian mendalam, when experts cannot agree on models or probabilities, methods such as robust decision making and adaptive pathways explore many futures, identify where strategies fail, and design plans that can change course when signposts are observed.

13Metode dan data

Metode dan batasannya.

  1. 01

    Stochastic programming

    Optimising expected outcomes over scenarios, using optimisasi dan riset operasi. Requires credible probabilities.

  2. 02

    Robust optimisation

    Optimising worst-case or regret across uncertainty sets. Can be conservative.

  3. 03

    Exploratory modelling

    Running models across many futures to find vulnerabilities, using decision analysis. Computationally demanding.

  4. 04

    Adaptive pathways

    Sequencing actions with triggers for change. Requires monitoring and institutional capacity.

These methods support judgement, they do not replace it. The choice of objectives and acceptable risks is a value choice for decision-makers.

15Where this page’s references

Where this page’s references lead.

Badan dan dokumen yang menjadi acuan halaman ini. Status dan edisi berubah; setiap tautan menuju badan penerbitnya.

16Pertanyaan

Tanya jawab.

What is robust optimisation?
An approach that finds solutions that remain feasible and perform acceptably for all values of uncertain parameters within a defined set.
What is deep uncertainty?
A situation where parties cannot agree on models, probabilities or how to value outcomes, so planning seeks robust and adaptive strategies.
What is an adaptive pathway?
A sequence of actions with decision points that lets a plan change course as conditions evolve, keeping future options open.
Is a robust strategy always more expensive?
Often it costs more upfront but reduces the risk of costly failure. The trade-off is made explicit.
Does the platform choose strategies?
No. It develops methods. Choices remain with decision-makers.
LaporanBerkontribusi

Kontribusikan bukti dari halaman ini.

Laporan is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIIlmu Sistem dan PemodelanMetode dan TeknisSkenario dan Uji Tekanan
Ilmu Sistem dan Pemodelan

Bawa metode, dataset, atau pertanyaan.

Informasi dan pertanyaan sudah terbuka hari ini. Sebuah pertanyaan menerima nomor referensi dan menyebutkan langkah berikutnya; lamaran, pembayaran, alokasi komputasi, dan pendaftaran hanya dibuka ketika tim, ketentuan, dan kapasitas tinjauannya tersedia.