Stochastische optimalisatie is het proces van het maximaliseren of minimaliseren van de waarde van een wiskundige of statistische functie wanneer een of meer van de invoerparameters aan willekeur onderhevig is. Het woord stochastisch betekent met toeval of waarschijnlijkheid.
Stochastische processen komen vaak voor in business analytics (BA), verkoop, service, productie, financiën en communicatie. Bij stochastische processen is altijd sprake van waarschijnlijkheid, zoals het voorspellen van het waterpeil in een reservoir op een bepaald tijdstip op basis van een willekeurige verdeling van regenval en waterverbruik, of het schatten van het aantal verbroken verbindingen in een communicatienetwerk op basis van willekeurig variërend verkeer maar constante beschikbare bandbreedte. Bij deterministische processen is er daarentegen nooit sprake van waarschijnlijkheid; uitkomsten komen (of komen niet) op basis van voorspelbare en exacte invoerwaarden.
Stochastische optimalisatie leent zich voor praktijksituaties omdat veel verschijnselen in de fysieke wereld gepaard gaan met onzekerheid, onnauwkeurigheid of willekeurigheid. Neem het volgende voorbeeld: Een computerreparatiebedrijf wil elke maand precies het juiste aantal reserve-onderdelen van verschillende typen bestellen om gelijke tred te houden met de vraag van de klant. Als de winkel te veel onderdelen van een bepaald type bij de groothandel bestelt, zal onnodig geld worden uitgegeven; als de winkel niet genoeg onderdelen van een bepaald type bestelt, zal hij omzet verliezen wanneer de klanten voor service naar elders gaan. Het bepalen van het ideale aantal te bestellen onderdelen van elk type impliceert een stochastische optimalisatie, omdat het aantal klanten dat met verschillende soorten defecten binnenkomt, niet precies kan worden voorspeld. The objective is to maximize the function's output value (the shop's profit) in the face of numerous random input variables.
See also: chaos theory