محافظت از شما برای شما چه معنایی دارد؟

لوری ویلسون ، تحقیق در مورد Numerique ، Dorval ، کبک ، کانادا بت ابرت ، دفتر مرکز تحقیقات هواشناسی ، ملبورن ، استرالیا

فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد "برای محافظت از" را به عنوان "برای جلوگیری از تصمیم یا تعهد قطعی" یا "کاهش خطر از دست دادن در شرط یا گمانه زنی با جبران معاملات از طرف دیگر" تعریف می کند. به طور کلی تر ، به "شرط بندی شرط بندی" "محافظت از خود در برابر ضرر یا خطا با پشتیبانی بیش از یک طرف در یک مسابقه ، یک استدلال و غیره" است. در زمینه پیش بینی ، محافظت از پیش بینی به معنای جلوگیری از یک پیش بینی قطعی (خاص یا طبقه بندی) است و در عوض برای یک پیش بینی احتمالی انتخاب می شود. پیش بینی کننده ، به جای "قرار دادن تمام تخم مرغ های خود در یک سبد" و پیش بینی یک نتیجه واحد با احتمال 100 ٪ ، شرط های خود را با اختصاص احتمال غیر صفر به بیش از یک نتیجه ممکن تقلید می کند.

از نظر تأیید پیش بینی ، پیش بینی های احتمال که از افراط و تفریط دامنه احتمال جلوگیری می کنند ، اغلب نمرات مطلوب تری دریافت می کنند ، به خصوص با قوانین امتیاز دهی درجه دوم مانند خطای میانگین خطای یا نمره Brier. این امر به این دلیل است که اگر نادرست باشد ، یک پیش بینی شدید به شدت مجازات می شود. بنابراین یک پیش بینی می تواند خطر خود را برای به دست آوردن نمره نامطلوب در یک پیش بینی خاص با محافظت از آن به حداقل برساند. در عین حال ، او حداکثر امتیاز مثبتی را که می تواند در صورت صحیح بودن به دست آورد ، پایین می آورد.

از نظر ویژگی های پیش بینی همانطور که توسط مورفی (1993) تعریف شده است ، پیش بینی های محافظت شده فاقد وضوح هستند. آنها صاف هستنداحتمالات بیش از طیف وسیع تر از نتایج احتمالی اختصاص داده می شود. در زمینه پیش بینی های مکانی ، محافظت از این امر به معنای تمایل به کمبود سیستم یا پیش بینی مکان ویژگی های کاملاً تعریف شده مانند جبهه هایی با دقت کمتری است.

"پرچین" تعبیر کمی متفاوت اما مداوم توسط مورفی و اپشتین (1967) و مورفی (1978) داده شده است. این نویسندگان فقط پیش بینی های احتمالی را در نظر می گرفتند و از این بیانیه تعریف می کردند ، "گفته می شود که هر زمان که یک قضاوت و پیش بینی پیش بینی متفاوت باشد" هر زمان که یک قضاوت و پیش بینی پیش بینی می شود "اتفاق می افتد. به عنوان مثال ، اگر پیش بینی کننده واقعاً معتقد باشد که احتمال یک رویداد 50 ٪ است ، اما احتمال پیش بینی 20 ٪ را صادر می کند ، به عنوان مثال با تمایل به بهبود نمره تأیید خود ، به او گفته می شود که پیش بینی خود را نشان داده است.

ناسازگاری های آشکار بین این تعریف و موارد فوق به دلیل تفاوت در محدودیت هایی که بر روی پیش بینی ها در مقابل پرچین قرار می گیرد ، بوجود می آید. یک پیش بینی طبقه بندی ممکن است از یک پیش بینی کننده لازم باشد (او باید تصمیم بگیرد) ، و به او فرصتی داده نمی شود که از احتمالات دیگری غیر از مقادیر طبقه بندی 0 و 100 ٪ استفاده کند. در چنین مواردی ، با توجه به عدم اطمینان شناخته شده در مورد آب و هوای آینده ، پیش بینی طبقه بندی تقریباً همیشه به عنوان یک پیش بینی محافظت شده می تواند به این معنا که با اعتقاد واقعی پیش بینی در مورد احتمال نتیجه انتخاب مطابقت ندارد ، تلقی شود. در عین حال ، محافظت از پیش بینی احتمالات شدید ، هنگامی که این گزینه در دسترس است ، بارها نشان داده شده است که به طور کلی نمرات تأیید را بهبود می بخشد ، همانطور که در بالا گفته شد. با این حال ، این به این دلیل بوجود می آید که پیش بینی شده پس از آن مجاز به پیش بینی مطابق با اعتقاد واقعی وی باشد ، نه به این دلیل که او توانسته است "نمره را بازی کند".

برخی از نمرات تأیید در واقع ممکن است پیش بینی کنندگان را به "بازی نمره" ترغیب کند. از سه معیار غربالگری می توان برای قضاوت در مورد اینکه آیا اقدامات عملکرد باعث تشویق پرچین می شود استفاده شود (مورفی ، 1996):

قابلیت تعادل - یک امتیاز "عادلانه" است اگر برای دو نوع پیش بینی های غیر ماهر همان امتیاز را کسب کند: شانس تصادفی و پیش بینی های ثابت از همان دسته. به عبارت دیگر ، پیش بینی های شانس تصادفی ، "همیشه بله" ، "همیشه نه" ، "همیشه دسته 3" و غیره باید همان نمره (بد) را تولید کنند.

قوام - از نظر اقدامات عملکرد ، یک نمره "سازگار" است که نمره مناسب برای قضاوت در مورد کیفیت یک پیش بینی قطعی یا تک طبقه باشد. اگر در واقعیت داوری پیش بینی شده توسط توزیع احتمال نشان داده شود ، اما او باید مطابق با برخی از قانون تصمیم گیری یک پیش بینی واحد صادر کند (به عنوان مثال ، "پیش بینی میانگین توزیع" یا "پیش بینی بله وقتی احتمال بیشتر از یک خاص است. آستانه ") ، یک نمره ثابت در صورت پیروی از قانون تصمیم ، ارزش مطلوب را می دهد (میسون ، 1979 ، 2003). در مورد پیش بینی های باینری (بله/خیر) ، آستانه احتمال که نمره مداوم می دهد به نمره مورد استفاده بستگی دارد.

مناسب بودن - اگر نمره بهینه شود (حداکثر یا حداقل مقدار ، هر کدام مناسب باشد) یک امتیاز "مناسب" است اگر پیش بینی با بهترین قضاوت پیش بینی کننده مطابقت داشته باشد. مناسب بودن یک مورد خاص از قوام است و فقط در مورد پیش بینی های احتمال اعمال می شود. اگر فقط یک حداکثر منحصر به فرد وجود دارد ، نمره "کاملاً مناسب" است (برای پیشرفت بیشتر ریاضی در مورد امتیاز دهی مناسب ، به مورفی و اپشتین (1967) ، ویلکس (1995 ، ص 267) یا یادداشت های سخنرانی هارولد بروکس مراجعه کنید.)

چندین امتیاز تأیید باینری در زیر ذکر شده است ، به همراه احتمال تعادل و بهینه آستانه آنها (میسون ، 1979 ، 2003). در عبارات مربوط به احتمال آستانه بهینه ، S به نرخ پایه (همچنین به عنوان نمونه آب و هوایی نمونه یا احتمال حاشیه ای از رویداد مشاهده شده نیز شناخته می شود ، برابر با (بازدید + از دست رفته) / n) و n تعداد کل پیش بینی های انجام شده استبشردر بعضی موارد ، آستانه تصمیم بهینه به ارزش نمره بستگی دارد ، که تعیین آستانه تصمیم گیری از قبل دشوار است.

منابع:

میسون ، I. B. ، 1979: در مورد کاهش پیش بینی احتمال پیش بینی های بله/خیر. دوشنبهبایروحانی ، 107 ، 207-211. میسون ، I. B. ، 2003: رویدادهای باینری. در تأیید پیش بینییک راهنمای Practioner در علم جوی (ویرایش. I. T. Jolliffe و D. B. Stephenson). Wiley and Sons Ltd ، 37-76. مورفی ، A. H. ، 1978: محافظت از و نحوه بیان پیش بینی های آب و هوا. گاو نرعامرملاقات کرد. Soc. ، 59 ، 371-373. مورفی ، A. H. ، 1993: پیش بینی خوب چیست؟مقاله ای در مورد ماهیت خوبی در پیش بینی آب و هوا. بایپیش بینی ، 8 ، 281-293. مورفی ، A. H. ، 1996: امور فینلی: یک رویداد سیگنال در تاریخ تأیید پیش بینی. بایپیش بینی ، 11 ، 3-20. مورفی ، A. H. و E. S. اپشتین ، 1967: یادداشتی در مورد پیش بینی های احتمال و "پرچین". J. Appl. شهاب سنگ6 ، 1002-1004. Wilks ، D. S. ، 1995: روش های آماری در علوم جوی. مقدمهمطبوعات دانشگاهی ، سن دیگو ، 467 ص.