مهارة التنبؤ

في مجالات التنبؤ والتوقع ، تُعرف مهارة التنبؤ أو مهارة التوقع بأنها أي مقياس لدقة و/أو درجة ارتباط التوقع بملاحظة أو تقدير للقيمة الفعلية لما يتم التنبؤ به (رسميًا، المتنبئ به)؛ ويمكن قياسها كميًا كدرجة مهارة . ^{[ 1 ]}

في علم الأرصاد الجوية ، وتحديدًا في التنبؤات الجوية ، يُقاس مستوى دقة التنبؤ بمدى تفوقه على البيانات التاريخية المرصودة سابقًا. قد تُسفر منهجية التنبؤ نفسها عن نتائج مختلفة في مستوى الدقة في أماكن مختلفة، أو حتى في المكان نفسه خلال فصول مختلفة (على سبيل المثال، قد يتأثر طقس الربيع بتقلبات محلية، بينما قد ترتبط موجات البرد الشتوية برياح قطبية ملحوظة). غالبًا ما يُعرض مستوى دقة التنبؤات الجوية على شكل خرائط جغرافية موسمية.

تُقاس مهارة التنبؤ للتنبؤات أحادية القيمة (أي السلاسل الزمنية لكمية قياسية ) عادةً بمقاييس مثل الارتباط ، وجذر متوسط ​​مربع الخطأ ، ومتوسط ​​الخطأ المطلق ، ومتوسط ​​الخطأ المطلق النسبي ، والتحيز ، ومؤشر بريير ، وغيرها. كما تُستخدم أيضًا عدة مؤشرات مرتبطة بمفهوم الإنتروبيا في نظرية المعلومات . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

يمكن أيضًا استخدام مصطلح "مهارة التنبؤ" بشكل نوعي، وفي هذه الحالة يمكن أن يشير إما إلى أداء التنبؤ وفقًا لمقياس واحد أو إلى أداء التنبؤ الإجمالي بناءً على مقاييس متعددة.

قد تستخدم مؤشرات مهارة التنبؤ الاحتمالي مقاييس مثل مؤشر المهارة الاحتمالي المصنف (RPSS) أو مؤشر المهارة الاحتمالي المستمر (CRPSS)، وغيرها. كما أن مقاييس المهارة الفئوية، مثل نسبة الإنذار الكاذب (FAR) واحتمالية الكشف (POD) ومؤشر النجاح الحرج (CSI) ومؤشر التهديد العادل (ETS)، ذات صلة ببعض تطبيقات التنبؤ. غالبًا ما تُعبَّر المهارة، ولكن ليس حصريًا، كتمثيل نسبي يقارن أداء تنبؤ معين بأداء تنبؤ مرجعي معياري، وهو ما يُعرف بصيغة "مؤشر المهارة".

ينبغي حساب مقياس مهارة التنبؤ ودرجاته على عينة كبيرة كافية من أزواج التنبؤات والملاحظات لضمان متانتها الإحصائية. تتضمن عينة التنبؤات لمتغير واحد (مثل درجة الحرارة في موقع واحد، أو قيمة سهم واحد) عادةً تنبؤات أُجريت في تواريخ مختلفة. كما يمكن أن تجمع العينة أزواج التنبؤات والملاحظات من مواقع جغرافية متعددة، لتنبؤ أُجري في تاريخ واحد، كما هو الحال في التنبؤ بحدث جوي تم التحقق منه في مواقع عديدة.

يُقدّم الجدول أدناه مثالاً على حساب مهارة التنبؤ باستخدام مقياس الخطأ "متوسط ​​مربع الخطأ (MSE)" ودرجة المهارة المرتبطة به. في هذه الحالة، ينتج عن التنبؤ المثالي مقياس مهارة يساوي صفرًا، وقيمة درجة مهارة تساوي 1.0. أما التنبؤ الذي يتمتع بمهارة مماثلة للتنبؤ المرجعي، فستكون درجة مهارته 0.0، بينما التنبؤ الأقل مهارة من التنبؤ المرجعي ستكون له قيم سالبة غير محدودة لدرجة المهارة. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

مقياس المهارة: متوسط ​​مربع الخطأ (MSE)	${\displaystyle \ {\mathit {MSE}}={\frac {\sum _{t=1}^{N}{E_{t}^{2}}}{N}}}$
درجة المهارة المرتبطة (SS)	${\displaystyle \ {\mathit {SS}}=1-{\frac {{\mathit {MSE}}_{\text{forecast}}}{{\mathit {MSE}}_{\text{ref}}}}}$

تتوفر مجموعة واسعة من مقاييس التنبؤ في المصادر المنشورة والإلكترونية. وتُعد صفحات الويب الخاصة بالتحقق من التنبؤات، التابعة لمكتب الأرصاد الجوية الأسترالي، نقطة انطلاق جيدة. ^{[ 6 ]}

يُعد كتاب "الأساليب الإحصائية في علوم الغلاف الجوي" مرجعًا ودراسةً شائعةً تناقش مهارة التنبؤ . ^{[ 7 ]}

• المعايرة (الإحصاء)
• درجة مهارة بريير (ضمن درجة بريير )
• مخطط تايلور