Навык прогнозирования

В областях прогнозирования и прогнозирования или навык прогнозирования навык прогнозирования представляет собой любую меру точности и/или степени связи прогноза с наблюдением или оценкой фактического значения того, что прогнозируется (формально, прогнозируемый); это может быть выражено количественно как показатель навыка . ^[1]

В метеорологии , а точнее в прогнозировании погоды , умение измеряет превосходство прогноза над простой исторической базой прошлых наблюдений. Одна и та же методология прогнозирования может привести к получению разных оценок навыков в разных местах или даже в одном и том же месте в разные сезоны (например, весенняя погода может быть обусловлена неустойчивыми местными условиями, тогда как зимние похолодания могут коррелировать с наблюдаемыми полярными ветрами). Навыки прогнозирования погоды часто представлены в виде сезонных географических карт.

Навыки прогнозирования для прогнозов с одним значением (т. е. временных рядов скалярной величины ) обычно представляются в терминах таких показателей, как корреляция , среднеквадратическая ошибка , средняя абсолютная ошибка , относительная средняя абсолютная ошибка , смещение и показатель Брайера , среди другие. ряд оценок, связанных с концепцией энтропии в теории информации . Также используется ^[2]^[3]

Термин «навык прогнозирования» также может использоваться качественно, и в этом случае он может относиться либо к эффективности прогнозирования по одному показателю, либо к общей эффективности прогнозирования, основанной на нескольких показателях.

Метрики

В оценках навыков вероятностного прогнозирования могут использоваться такие метрики, как рейтинговый вероятностный показатель навыков (RPSS) или непрерывный RPSS (CRPSS) и другие. Категориальные показатели навыков, такие как коэффициент ложных тревог (FAR), вероятность обнаружения (POD), индекс критического успеха (CSI) и справедливая оценка угроз (ETS), также актуальны для некоторых приложений прогнозирования. Навык часто, но не исключительно, выражается как относительное представление, которое сравнивает эффективность конкретного прогноза с эффективностью эталонного, эталонного прогноза - формула, называемая «Показатель навыка».

Показатели навыков прогнозирования и расчеты баллов должны производиться на достаточно большой выборке пар прогноз-наблюдение, чтобы быть статистически надежными. Выборка прогнозов для одного прогнозируемого значения (например, температуры в одном месте или одной стоимости запасов) обычно включает прогнозы, сделанные на несколько разных дат. Выборка также может объединять пары прогноз-наблюдения в пространстве для прогноза, сделанного на одну дату, как в случае прогноза метеорологического явления, который проверяется во многих местах.

Пример расчета навыков

Пример расчета навыка, в котором используется метрика ошибки «Среднеквадратическая ошибка (MSE)» и соответствующий показатель навыка, приведен в таблице ниже. В этом случае идеальный прогноз приводит к тому, что показатель навыка прогнозирования равен нулю, а показатель навыка равен 1,0. Прогноз с такой же квалификацией, что и эталонный прогноз, будет иметь оценку квалификации 0,0, а прогноз, который менее квалифицирован, чем эталонный прогноз, будет иметь неограниченные отрицательные значения оценки квалификации. ^[4]^[5]

Метрика навыка: Среднеквадратическая ошибка (MSE)	$\ {\mathit {MSE}}={\frac {\sum _{t=1}^{N}{E_{t}^{2}}}{N}}$
Соответствующий показатель навыков (SS)	$\ {\mathit {SS}}=1-{\frac {{\mathit {MSE}}_{\text{forecast}}}{{\mathit {MSE}}_{\text{ref}}}}$

Дальнейшее чтение

Широкий спектр прогнозных показателей можно найти в опубликованных и онлайн-ресурсах. Хорошей отправной точкой являются давние веб-страницы Австралийского бюро метеорологии, посвященные проверке в Объединенной рабочей группе ВПМИ/РГЧЭ по исследованиям по проверке прогнозов. ^[6]

Популярным учебником и справочником, в котором обсуждаются навыки прогнозирования, является «Статистические методы в науках об атмосфере» . ^[7]

См. также

Калибровка (статистика)
Оценка навыков Брайера (в пределах оценки Брайера )
Диаграмма Тейлора

Ссылки

^ «Американское метеорологическое общество» . Словарь метеорологии .
^ Гнейтинг, Тильманн; Рафтери, Адриан Э (1 марта 2007 г.). «Строго правильные правила подсчета очков, прогнозирование и оценка». Журнал Американской статистической ассоциации . 102 (477): 359–378. CiteSeerX 10.1.1.78.9897 . дои : 10.1198/016214506000001437 . ISSN 0162-1459 . S2CID 1878582 .
^ Риккардо Бенедетти (01 января 2010 г.). «Правила подсчета очков при проверке прогнозов» . Ежемесячный обзор погоды . 138 (1): 203–211. Бибкод : 2010MWRv..138..203B . дои : 10.1175/2009MWR2945.1 .
^ Роббер, Пол Дж. (1998), «Зависимость от режима метода, навыков и ценности прогноза градусо-дней», Погода и прогнозирование , 13 (3): 783–794, Бибкод : 1998WtFor..13..783R , doi : 10.1175/1520-0434(1998)013<0783:TRDODD>2.0.CO;2
^ Мерфи, Аллен Х. (1988), «Оценки навыков, основанные на среднеквадратической ошибке и их взаимосвязи с коэффициентом корреляции», Monthly Weather Review , 116 (12): 2417–2424, Бибкод : 1988MWRv..116.2417M , doi : 10.1175/1520-0493(1988)116<2417:SSBOTM>2.0.CO;2
^ Объединенная рабочая группа WWRP/WGNE по исследованиям по проверке прогнозов.
^ Уилкс, Дэниел (3 июня 2011 г.). Статистические методы в науках об атмосфере (3-е изд.). store.elsevier.com. ISBN 9780123850225 . Проверено 1 февраля 2016 г.

[1] «Американское метеорологическое общество» . Словарь метеорологии .

[2] Гнейтинг, Тильманн; Рафтери, Адриан Э (1 марта 2007 г.). «Строго правильные правила подсчета очков, прогнозирование и оценка». Журнал Американской статистической ассоциации . 102 (477): 359–378. CiteSeerX 10.1.1.78.9897 . дои : 10.1198/016214506000001437 . ISSN 0162-1459 . S2CID 1878582 .

[3] Риккардо Бенедетти (01 января 2010 г.). «Правила подсчета очков при проверке прогнозов» . Ежемесячный обзор погоды . 138 (1): 203–211. Бибкод : 2010MWRv..138..203B . дои : 10.1175/2009MWR2945.1 .

[Roebber-4] Роббер, Пол Дж. (1998), «Зависимость от режима метода, навыков и ценности прогноза градусо-дней», Погода и прогнозирование , 13 (3): 783–794, Бибкод : 1998WtFor..13..783R , doi : 10.1175/1520-0434(1998)013<0783:TRDODD>2.0.CO;2

[Murphy-5] Мерфи, Аллен Х. (1988), «Оценки навыков, основанные на среднеквадратической ошибке и их взаимосвязи с коэффициентом корреляции», Monthly Weather Review , 116 (12): 2417–2424, Бибкод : 1988MWRv..116.2417M , doi : 10.1175/1520-0493(1988)116<2417:SSBOTM>2.0.CO;2

[6] Объединенная рабочая группа WWRP/WGNE по исследованиям по проверке прогнозов.

[7] Уилкс, Дэниел (3 июня 2011 г.). Статистические методы в науках об атмосфере (3-е изд.). store.elsevier.com. ISBN 9780123850225 . Проверено 1 февраля 2016 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]