Verkko

Verkko on perinteisesti yleinen rakenne- tai organisaatiotyyppi, joka muodostuu yhteenliitetyistä järjestelmistä. Verkosto on vastaavasti useiden verkkojen muodostama kokonaisuus, kuten huoneisto on useiden huoneiden muodostama kokonaisuus.

Verkkoja löytyy:

• fysiikan, kemian, biologian alalta: fysiikan eri voimat, eläinten ravintoketjut, solun aineenvaihduntareaktioiden verkko, aivojen neuroverkko
• teknologian alalta: rautatieverkko, energiansiirtoverkko, vesijohtoverkko
• tietotekniikan alalta: viestintäverkko, tietokoneverkko, puhelinverkko, tekniikan neuroverkot
• sosiologian alalta: ihmissuhdeverkko, sosiaaliset organisaatiot
• matematiikan alalta: verkkoteoria, laskentaverkko
• talouden alalta: verkostoyritys, yrityksen alihankintaverkko, rahoitusverkko

Verkkotyyppejä

Verkkotyyppejä ovat:

• täysin kytketty verkko: kaikilla osajärjestelmillä yhteys kaikkiin muihin; esimerkiksi puhelinverkko liikenteellisesti tai aurinkokunta painovoiman kannalta
• hila: osajärjestelmillä yhteys lähimpiin naapureihin, joilla taas omiin lähimpiin naapureihin jne.; esimerkiksi kalaverkko
• hierarkia (pyramidi tai puu): osajärjestelmillä yhteys vain ylemmän tason yhteen osajärjestelmään (esimieheen) ja muutamaan alatason järjestelmään (omiin alaisiin); esimerkiksi armeija, hallinto, kirkko ja puu oksineen
• tähti: yksi osajärjestelmä, jolla yhteydet kaikkiin muihin ja muilla ei muita yhteyksiä; esimerkiksi puhelinkeskus (keskellä) ja sen tilaajat, puhelimet (yhteys vain keskukseen)
• linja: osajärjestelmällä yhteys seuraavaan, sillä seuraavaan jne.; esimerkiksi logistiikkaketju yrityksen kannalta: asiakas - yritys - maahantuoja - valmistaja.
• rengas: kuten linja, mutta viimeisellä myös yhteys ensimmäiseen.

Oleellinen ero on em. verkoissa on niissä järjestelmissä, joissa syntyy takaisinkytkentä. Näitä ovat täysin kytketty verkko, hila ja rengas. Niissä takaisinkytkentä, eli vaikutus, joka tulee takaisin systeemin muiden osajärjestelmien kautta voi aiheuttaa alkuperäisen vaikutuksen vahvistumisen, joka voi johtaa epälineaariseen, itseään vahvistavaan kasvuun.

Merkittävin ero on jatkossa täysin kytketyn verkon ja hierarkian välillä. Olemme siirtymässä hierarkioista täysin kytkettyjen verkkojen suuntaan. Esim. ulkoistaminen on juuri tätä. Verkottuminen on siirtymistä kohti täysin kytkettyjä verkkoja.

Verkkojen ominaisuuksia

Täysin kytketty verkko: Metcalfen laki

Pääartikkeli: Metcalfen laki

Täysin kytketyn verkon merkittävin ominaisuus sisältyy Metcalfen lakiin: Verkon solmujen (N) määrä kasvaa lineaarisesti, mutta verkon "arvo" tai "tehokkuus" kasvaa eksponentiaalisesti (N*(N-1) = N*N -N)). Potentiaalisen arvon lähteenä on verkon yhteyksien määrä.

Eli jos täysin kytketyssä verkossa on esimerkiksi 10 solmua, siinä on yhteysmahdollisuus jokaisesta 10:stä solmusta jokaiseen muuhun 9:ään solmuun, eli 10*9, eli 90 yhteysmahdollisuutta. Jos verkkoon lisätään yksi solmu lisää, verkon kustannukset kasvavat solmujen osalta 10 prosenttia, mutta yhteyksien määrä kasvaa 11*10, eli 110:een, 22 prosenttia.

Yleisesti kustannuslisäys prosentteina on 100/S jos solmujen määrä lisätään S:stä (S+1):een ja yhteyslisäys 200/(S-1). Suurissa solmumäärissä verkon "lisäarvo" kasvaa yhden solmun lisäyksellä kaksi kertaa niin paljon kuin solmujen aiheuttamat kustannukset.

Kompleksisuuden hallinta

Oletetaan, että verkon yhdellä toimijalla on 5 prosentin todennäköisyys omistaa ongelman ratkaisussa tarvittava tieto (rinnakkaiset järjestelmät ja järjestelmän toimimistodennäköisyys). Jos hän toimii yksinään, hän saa tarvitsemansa tiedon siis 5 prosentin todennäköisyydellä. Kun hänellä on yhteydet useampaan verkon toimijaan todennäköisyys saada tarvittava tieto (todennäköisyys järjestelmän toimimiselle) kasvaa seuraavasti: toinen toimija: 9,8, kolme toimijaa: 14,3, neljä toimijaa 18,5 jne. Vasta neljäntoista toimijan yhteistoiminta nostaa todennäköisyyden yli 50 prosentin. Monimutkaisessa toiminnassa tarvitaan siis useiden toimijoiden tietoja, rinnakkaista toimintaa, jotta kokonaisuuteen tarvittava tieto saataisiin koottua. Verkko on siis keskeinen väline kokonaisvaltaisen tiedon luomiseen kompleksisista ilmiöistä.

Vastaavasti jos yksittäisellä toimijalla on 20 prosentin todennäköisyys omistaa ongelman ratkaisussa tarvittava tieto, toinen toimija lisää onnistumistodennäköisyyden 36, kolmas 48,8 ja neljäs 59 prosenttiin.

Monimutkaisuuden kasvaessa tarvitaan yhä enemmän toimijoita, jotta kokonaisuuden hallinnassa tarvittava tieto olisi mahdollista saada. Tällöin yhteinen tiedonsiirtoverkko ja yhteiset tietokannat nousevat myös tärkeiksi. Yhteistoiminta synnyttää myös kustannuksia, eli niin sanottuja transaktiokustannuksia. Jotta verkko tuottaisi etua jäsenilleen tulisi yhteistoiminnasta saatavan hyödyn olla suurempi, kuin transaktiokustannukset.

Verkon yhteyksien arvo verkon solmulle riippuu verkon mahdollistamien informaatio-vuorovaikutusten sisällöstä, laadusta ja ajantasaisuudesta, verkon mahdollistamasta lisäarvoa luovasta logiikasta ja käyttäjän lisäarvofunktiosta.

Katso myös

• Organisaatio
• Skaalautumaton verkko
• Verkottuminen
• Verkostoituminen
• Verkosto

Lähteet

• Barabási, Albert-László: Linkit: Verkostojen uusi teoria. (Linked: The new science of networks, 2002.) Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra cognita, 2002. ISBN 952-5202-66-6.
• S Johnson:"Emergence; The connected life of ants, brains, cities and software" Scribner 2001 USA
• John Arquilla & David Ronfeldt:"The Advent of Netwar" RAND 1996
• Heinz R. Pagels:"The Dreams of Reason; The Computer and the Rise of Sciences of Complexity" Bantam Books 1989 USA
• J Moffat: ”Complexity Theory and Network Centric Warfare” CCRP USA 2003
• M Castells:"The Information Age: Economy, Society, And Culture" Volume I "The Rise of The Network Society" Blackwell Publishers Inc. USA 1999
• "Network Centric Warfare", Department of Defense Report to Congress 27.7.2001 [1]
• Markku Sotarauta, mm:"Kohti epäselvyyksien hallintaa" Suomen Tulevaisuuden Tutkimuksen Seura, Finnpublisers Gummerus 1996