Кіріспе

Ықтималдық болжау болашақ оқиғалар туралы белгілі мәліметтерді немесе пікірлерді жинақтап береді. Бір мәнді болжамдардан (мысалы, белгілі бір жерде белгілі бір күні ең жоғары температура 23 градус Цельсий болады немесе белгілі бір футбол матчының нәтижесі есептің болмауымен тең болады) айырмашылығы, ықтималдық болжамдар әр түрлі нәтижелердің әрқайсысына ықтималдық тағайындайды, ал ықтималдықтардың толық жиынтығы ықтималдық болжамын құрайды. Осылайша, ықтималдық болжау – ықтималдық жіктеудің бір түрі. Ауа райы болжамы – бұл кейде халыққа тарату үшін ықтималдық болжамдарды жариялайтын қызмет, бірақ ауа райын болжаушылар оны қарапайым болжамның негізі ретінде де пайдалана алады. Мысалы, синоптиктер өз тәжірибесін компьютерлік ықтималдық болжамдармен біріктіріп, "біз қатты жаңбыр күтеміз" сияқты болжамды құрастыруы мүмкін. Спорттық тікелей ставкалар – ықтималдық болжау рөл атқара алатын тағы бір сала. Жартысқа дейінгі жарысқа қатысты жарияланған коэффициенттерді, букмекерлік кеңселердің пайдасын ескергенмен, жарыстың ықтимал нәтижесі туралы ставка жасаушылардың пікірлерінің жиынтығы деп қарастыруға болады. Спорттық тікелей ставкаларда ықтималдық болжамдар тікелей жарияланбауы мүмкін, бірақ төлем ставкаларының шамасын белгілеуде букмекерлердің қызметіне негіз болуы мүмкін.

Ауа райы болжамы

Ықтималдық болжам ауа-райын болжауда түрлі тәсілдермен қолданылады. Оның ең қарапайымы – жауын-шашынның болу ықтималдығын жариялау.

Ансамбльдер

Ықтималдық ақпараты әдетте бірнеше сандық модельді іске қосу арқылы алынады, мұнда бастапқы шарттар сәл өзгеше болады. Бұл техника әдетте Ensemble Prediction System (EPS) жүйесі арқылы ансамбльдік болжау деп аталады. EPS барлық мүмкін оқиғалар бойынша толық болжамдық ықтималдық үлестірімін жасамайды, сондықтан мұны жасау үшін таза статистикалық немесе гибридтік статистикалық/сандық әдістерді қолдануға болады. Мысалы, температура теориялық тұрғыдан шексіз көп мүмкін мәндерді (оқиғаларды) қабылдауы мүмкін; статистикалық әдіс әр мүмкін температураға ықтималдық мәнін тағайындайтын үлестірімді құрастырады. Нәтижесінде, өте жоғары немесе төмен температуралардың ықтималдық мәні нөлге жуық болады. Егер модельді бастапқы шарттардың барлық мүмкін жиынтығы үшін, әрқайсысына сәйкес ықтималдықпен іске қосу мүмкін болса, онда ансамбльдің қанша мүшесі (яғни, жеке модельдік іске қосылым) белгілі бір оқиғаны болжайтынына қарай, берілген оқиғаның нақты шартты ықтималдығын есептеуге болады. Іс жүзінде, синоптиктер ауа райының ерекше нәтижелерін тудыруы мүмкін деп санайтын аз ғана (әдетте 20-ға жуық) бұзылыстарды анықтауға тырысады. Бұл мақсатта қолданылатын екі әдіс – көбейту векторлары (BV) және жеке векторлар (SV). Бұл техника нақты болжам үлестіріміне сәйкес ансамбльдік үлестірімді қамтамасыз етпейді, бірақ мұндай ықтималдық ақпаратты алу бастапқы бұзылыстарды таңдаудың мақсаттарының бірі болып табылады. Ансамбльдік болжау жүйелерінің тікелей ықтималдық интерпретациясы жоқ басқа түрлеріне әртүрлі сандық ауа райын болжау жүйелерінің нәтижелерін біріктіру кіреді.

Мысалдар

Канада жауын-шашынның ықтималдығын проценттерде көрсете отырып, ықтималдық болжамын таратуды бастаған алғашқы елдердің бірі болды. Толық ықтималдық болжамдардың мысалы ретінде, жақында таза статистикалық әдістермен жауын-шашын мөлшерінің таралу болжамдары жасалды, олардың нәтижелері күндізгі жауын-шашын мөлшерінің гибридті EPS/статистикалық болжамдарымен бәсекелесе алады. Ықтималдық болжамдар энергия өндіру үшін нейрондық желілермен де қолданылды. Бұл жел және күн энергиясын болжаудағы белгісіздіктерді ескере отырып, ауа райын жақсарту арқылы, ықтималдық интервалдарды пайдалану арқылы жүзеге асырылады, бұл нүктелік болжау сияқты дәстүрлі әдістерден өзгеше.

Экономикалық болжау

Макроэкономикалық болжам жасау – ЖІӨ және инфляция сияқты негізгі айнымалылар бойынша экономиканың жай-күйін болжау процесі болып табылады және көбінесе нақты болжам түрінде ұсынылады. Нақты болжамдардың бір кемшілігі – олар болжамның белгісіздігін көрсетпейді, ал мұндай жағдайда ықтималдық болжам жасау пайдалы болуы мүмкін. Көптеген болжаушылар өздерінің негізгі болжамдарынан өзгеше, мүмкін болатын әртүрлі нәтижелерге немесе сценарийлерге ықтималдықтарды қосады. Бұл ықтималдықтар негізгі болжамдармен байланысты тәуекелдерді кеңінен бағалауға мүмкіндік береді және негізгі айнымалылардың күтпеген немесе күрт өзгеруіне байланысты болады. Ықтималдық болжамның айқын мысалдары – болжаушылардан олардың негізгі болжамдарымен қатар, белгілі бір диапазон ішіндегі ықтималдық бағалауларын сұрайтын сауалнамалар. Сингапурдың Ақша-кредиттік органы (MAS) осындай ұйымдардың бірі болып табылады және төрт ай сайын жарияланатын MAS Профессионалды болжаушылар сауалнамасында ықтималдық болжамдарын ұсынады. Тағы бір мысал – Consensus Economics, макроэкономикалық сауалнамалар жүргізетін фирма, ол әр қаңтарда Consensus Forecasts, Asia Pacific Consensus Forecasts және Шығыс Еуропа Consensus Forecasts басылымдарында болжамдық ықтималдықтар туралы арнайы сауалнама жариялайды. Бұл тақырыпты зерттейтін фирмалардан басқа, ықтималдық болжамдар академиялық зерттеулердің де нысаны болып табылады. Бұл мәселе Энтони Гарратт, Кевин Ли, М. Хашем Песаран және Йончхоль Шиннің «Макроэкономикалық модельдеудегі болжамның белгісіздігі: Ұлыбритания экономикасына қолданылу» атты 2000 жылғы зерттеу жұмысында талқыланды. MAS 2015 жылдың қазан айында «Макроэкономикалық шолуда» макроэкономикадағы ықтималдық болжамдар туралы қысқаша шолу мақаласын жариялады.

Энергияны болжау

Энергияны болжау саласындағы ықтималдық болжамдарға қазіге дейін жете тоқталып зерттелген жоқ. Дегенмен, жағдай өзгеріп келеді. 2012 жылғы «Жаһандық энергияны болжау конкурсы» (GEFCom) электр жүктемесі мен жел қуатын нақты болжауға бағытталған болса, 2014 жылғы нұсқасы электр жүктемесі, жел қуаты, күн қуаты және электр бағасын ықтималдықпен болжауға арналды. GEFCom2014 конкурсының баға бойынша ең жақсы нәтиже көрсеткен екі команда квантильдік регрессиялық ортақтастырудың (QRA) түрлерін қолданды. Бұл әдіс – бірнеше жеке болжау модельдерінің немесе сарапшылардың нақты болжамдарына квантильдік регрессияны қолдану арқылы нақты болжаудың қазіргі деңгейін пайдалануға мүмкіндік береді. Lumina Decision Systems компаниясы АҚШ Энергетика министрлігінің 2010 жылғы «Жылдық энергия перспективасы» (AEO) деректерін пайдаланып, келесі 25 жылға арналған энергия тұтынылуының ықтималдық болжамын жасады.

Халықты болжау

Ықтималдық болжамдары халықты болжау саласында да пайдаланылған.

Бағалау

Ықтималдық болжамды бағалау, детерминистік болжамды бағалаудан қиынрақ. Егер ансамбльдік тәсіл қолданылса, жекелеген ансамбль мүшелері бірінші кезекте біріктіріліп, ықтималдық таралымы түрінде көрсетілуі керек. Ықтималдық болжамдарды бағалау үшін үздіксіз рангталған ықтималдық көрсеткіші сияқты ықтималдық (тура) бағалау ережелері бар. Мұндай ережелердің бір мысалы – Бриер көрсеткіші.