dr M. Chrzanowska
Prognozowanie
informacje wstępne
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
dr M. Chrzanowska
Prognozowanie
informacje wstępne
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
WSTĘP
Wspólną cechą metod ilościowych jest
wykorzystanie narzędzi matematycznych
do prowadzenia analiz zjawisk i procesów
gospodarczych, a także wnioskowanie na
podstawie odpowiednio skonstruowanych
modeli
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
WSTĘP DO PROGNOZOWANIA
Modelem nazywamy konstrukcję formalną,
która za pomocą równań lub nierówności
opisuje najważniejsze zależności
gospodarcze.
Podstawową zaletą modelu jest możliwość
prowadzenia eksperymentów na jego
podstawie
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
WSTĘP DO PROGNOZOWANIA
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
Zdarzenia nieznane
Należące do przeszłości
Należące do przyszłości
Przewidywanie to wnioskowanie o zdarzeniach,
które nie są znane na podstawie zdarzeń znanych
WSTĘP DO PROGNOZOWANIA
Zdarzenia A, B, C,... mogą zachodzić w
czasie:
późniejszym w stosunku do czasu, w jakim
następuje przewidywanie,
wcześniejszym w stosunku do czasu, w
jakim następuje przewidywanie i nadal
trwają w czasie przewidywania,
wcześniejszym w stosunku do czasu, w
jakim następuje przewidywanie i już nie
zachodzą w czasie, w jakim przeprowadza
się przewidywania
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
WSTĘP DO PROGNOZOWANIA
Wnioskowanie o zdarzeniach późniejszych
w stosunku do czynności przewidywania, a
więc należących do przyszłości, nazywamy
przewidywaniem przyszłości.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
WSTĘP DO PROGNOZOWANIA
Można wyróżnić kilka rodzajów tych
przewidywań:
Racjonalne (zdroworozsądkowe i naukowe)
Nieracjonalne
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
WSTĘP DO PROGNOZOWANIA
Prognozowanie jest rodzajem
wnioskowania, którego celem jest (J. Penc
[1997], s. 342):
przewidywanie prawdopodobnego
przebiegu zjawisk i procesów zarówno pod
względem ilościowym, jak i jakościowym;
wspomaganie procesu podejmowania
decyzji poprzez uwzględnianie lub
pobudzanie pożądanych zmian lub
zapobieganie zjawiskom niepożądanym
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
WSTĘP DO PROGNOZOWANIA
Prognoza jest wynikiem procesu
prognozowania. Ze względu na sposób
określania zdarzenia, prognozy dzieli się na:
ilościowe (punktowe i przedziałowe),
jakościowe,
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
PROGNOZA
EKONOMETRYCZNA
Według Z. Hellwiga ([1973], s. 143),
prognoza ekonometryczna to osąd,
którego prawdziwość jest zdarzeniem
losowym, o znanym i wystarczająco dużym
dla celów praktycznych
prawdopodobieństwie zajścia. Oznacza to,
że prognoza jest wynikiem wnioskowania i
dotyczy zdarzeń, które w momencie
sporządzania prognoz nie są znane. Zatem
nie musi odnosić się wyłącznie do
przyszłości.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
PROGNOZA
EKONOMETRYCZNA
Należy zauważyć, że w przypadku
wyznaczania prognoz na podstawie
modeli ekonometrycznych otrzymuje się:
prognozy dotyczące obiektów,
właściwości i zjawisk,
prognozy dotyczące przyszłych zdarzeń,
które wyznaczane są na podstawie modeli
szacowanych na danych czasowych.
UWAGA
W literaturze przedmiotu przez
prognozowanie najczęściej rozumie się
prognozowanie w przyszłość.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
PROGNOZOWANIE I PROGNOZA
Prognozowanie to racjonalne naukowe
przewidywanie przyszłych zdarzeń (M.
Cieślak [1997], s. 18). Innymi słowy,
prognoza to sąd o zajściu określonego
zdarzenia w czasie określonym z
dokładnością do momentu (punktu na osi
czasu) lub okresu (przedziału na osi czasu),
należącego do przyszłości
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
PROGNOZA
osąd o następujących właściwościach:
sformułowany z wykorzystaniem dorobku
nauki,
odnoszący się do określonej przyszłości,
weryfikowalny empirycznie,
niepewny, ale akceptowalny
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
PROGNOZA
Prognoza odnosi się do określonego
obiektu (układu lub systemu). W obiektach
zachodzą zjawiska: gospodarcze społeczne,
fizyczne.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
RODZAJE ZJAWISK
Zjawiska mogą być:
- proste, kiedy dają się wyczerpująco opisać
za pomocą jednej zmiennej,
- złożone, kiedy do opisu trzeba użyć wielu
zmiennych.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
Każda prognoza spełnia następujące
funkcje (M. Cieślak [1997], s. 20 – 23):
preparacyjną,
informacyjną,
aktywizującą,
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
ETAPY PROGNOZOWANIA
Proces prognozowania można podzielić
na kilka etapów:
sformułowanie zadania prognostycznego,
określenie przesłanek prognostycznych,
zebranie i analiza danych prognostycznych,
wybór metody prognozowania,
konstrukcja prognozy,
ocena dokładności prognozy.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
ETAP 1 SFORMUŁOWANIE ZADANIA
PROGNOSTYCZNEGO
Określenie celu budowy prognozy,
określeniu zjawiska, dla którego
konstruować będziemy prognozę i ustalenia
okresu prognozy oraz sprecyzowaniu
wymagań odnośnie dopuszczalności
prognoz.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
ETAP 2 OKREŚLENIE PRZESŁANEK
PROGNOSTYCZNYCH
Przy wyznaczaniu prognoz ważne jest
określenie okresu prognozowania, czyli
liczby okresów lub momentów objętych
prognozą, co nazywać będziemy
horyzontem prognozy. Maksymalny
horyzont prognozy to najdalszy moment lub
okres w przyszłości, dla którego prognoza
jest dopuszczalna, tzn. odbiorca prognozy
uznaje ją za dostatecznie poprawną, aby
mogła zostać wykorzystana do celu, w
jakim została sporządzona
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
ETAP 2
RODZAJE PROGNOZ
Z punktu widzenia zmian, jakie mogą
pojawić się w zadanym okresie
prognozowania, wyróżnia się prognozy:
krótkoterminowe (tylko zmiany
ilościowe),
średniookresowe (oprócz zmian
ilościowych zmiany jakościowe,
długookresowe, odnoszące się do okresu,
w którym w prognozowanym zjawisku
wystąpią istotne zmiany jakościowe
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
ETAP 3 ZEBRANIE I ANALIZA DANYCH
PROGNOSTYCZNYCH
zbieranie danych potrzebnych do
sformułowania modelu i konstrukcji
prognozy
Konstrukcja modelu prognostycznego
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
METODY PROGNOZOWANIA
(SUBIEKTYWNE I OBIEKTYWNE)
prognozowanie na podstawie modelu
formalnego,
metody heurystyczne,
prognozowanie analogowe,
prognozowanie scenariuszowe
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
MODELE FORMALNE
Modele ekonometryczne należą do
pierwszej z wymienionych metod
prognozowania, które nazywane jest
również predykcją (ekonometryczną),
przez co rozumie się wnioskowanie na
podstawie oszacowanych modeli,
wyjaśniających kształtowanie się zmiennej
prognozowanej.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
METODY FORMALNE
Istniejące metody predykcji podzielić
można na dwie wielkie grupy tj. metody
bezpośrednie i pośrednie
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
METODY PROGNOZOWANIA
BEZPOŚREDNIEGO
metody średniej ruchomej,
metody wygładzania wykładniczego,
modele tendencji rozwojowej,
modele szeregów czasowych: AR oraz
modele ARMA, ARIMA
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
METODY HEURYSTYCZNE
polegają na wykorzystaniu opinii
ekspertów, opartej na ich intuicji i
doświadczeniu. Należą do nich:
burza mózgów,
metoda delficka,
metoda wpływów krzyżowych,
metody ankietowe.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
PROGNOZOWANIE ANALOGOWE
polega na przewidywaniu przyszłości
zmiennej prognozowanej przez
wykorzystanie informacji o innych
zmiennych, co których zmiany w czasie są
podobne (jednakże zależności między
zmiennymi są zbyt słabe, aby można
przypuszczać, że są one powiązane
przyczynowo ze zmienną prognozowaną),
chociaż nie muszą być równoczesne.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
PROGNOZOWANIE ANALOGOWE
metoda analogii biologicznych,
metoda analogii przestrzennych,
metoda analogii historycznych,
metoda analogii przestrzenno – czasowych.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
METODA SCENARIUSZOWA
polega na opisie zdarzeń i wskazaniu ich
logicznego i spójnego następstwa w celu
ustalenia w jaki sposób (krok po kroku)
rozwijać się będzie system – obiekt. Są one
przykładem stosowania różnych metod
w poszczególnych fazach prognozowania.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
Wyznaczenie prognozy
jest ściśle związane z, określonym w etapie
pierwszym, zadaniem prognostycznym i
wybraną metodą prognozowania.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
Rodzaje prognoz
ex post (wartości zmiennych
objaśniających są znane, a prognoza może
być porównana z wartościami
zaobserwowanymi)
ex ante (dostępność danych, dotyczących
zmiennych objaśniających, zależy od
długości i struktury występujących
opóźnień oraz charakteru zjawisk. Dane te
są zazwyczaj wyznaczane z pewnym
prawdopodobieństwem, wówczas
otrzymana prognoza nosi nazwę
warunkowej.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
W praktyce oznacza to, że prognozy ex
post wyznacza się dla tzw. prognoz
wygasłych, czyli takich, dla których w
momencie sporządzania prognoz znane są
prawdziwe wartości zmiennej
prognozowanej
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
OCENA DOKŁADNOŚCI PROGNOZ
ocenę ex post, opartą na zrealizowanym
błędzie prognozy, przeprowadzaną po
dokonaniu obserwacji zmiennej
prognozowanej (tj. gdy prognoza
wygaśnie),
ocenę ex ante, opartą na oczekiwanym
błędzie prognozy i wyrażającą
przypuszczenie co do dokładności prognozy
(wyrażone zanim prognoza wygaśnie).
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
KLASYFIKACJA PROGNOZ
może
przebiegać wg następujących kryterium
horyzont prognozy,
charakter lub struktura prognozy,
stopień szczegółowości i zakres ujęcia
prognozy,
zasięg terenowy (przestrzenny) prognozy,
metoda opracowania,
cel lub funkcja prognozy.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
HORYZONT PROGNOZY
NP. W przypadku prognozowania sprzedaży
w przedsiębiorstwie, oprócz prognoz
długoterminowych (obejmujących ponad 2
lata), średnioterminowych (nie
przekraczających 2 lat), krótkoterminowych
(dotyczących okresu od 1 do 3 miesięcy),
wymienia się również tzw. prognozy
bezpośrednie – bezzwłoczne (dla horyzontu
prognozy do 1 miesiąca).
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
HORYZONT PROGNOZY
operacyjne, wykorzystywane w
planowaniu bieżącej działalności
(są to zatem najczęściej prognozy
krótkookresowe),
strategiczne, które dostarczają przesłanek
do podejmowania długofalowych decyzji (są
to zatem najczęściej prognozy
długookresowe).
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
KRYTERIUM
CHARAKTER i STRUKTURA PROGNOZ
proste, jeśli dotyczą pojedynczej zmiennej i złożone,
kiedy odnoszą się do złożonego zjawiska
gospodarczego;
ilościowe i jakościowe,
jednorazowe jeśli wyznaczane są jednokrotnie oraz
powtarzalne, kiedy są wyznaczane wielokrotnie wraz
z napływem nowych (uaktualnionych) informacji;
kompleksowe, które całościowo opisują przyszłość
złożonego zjawiska oraz sekwencyjne, odnoszące się
do kilku okresów;
samosprawdzające się, czyli takie których
ogłoszenie sprzyja realizacji tego przewidywania oraz
destruktywne, których ogłoszenie zmniejsza
prawdopodobieństwo realizacji przewidywanych
zdarzeń.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
Kryterium
METODA OPRACOWANIA
PROGNOZ
minimalne, średnie i maksymalne
jeśli zostały przyjęte ją na poziomie
odpowiednio: najmniejszym, średnim i
największym z wyznaczonych,
czyste, weryfikowane i modelowe
prognozy wynikające z zastosowanych
reguł prognozowania
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
Ostatnie z kryteriów pozwala wyróżnić
prognozy ostrzegawcze, które zwracają
uwagę na niekorzystne kształtowanie się
zjawisk, a także prognozy aktywne (-
pobudzające do działania) i pasywne
(zniechęcające do działania).
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
Kryterium:
CEL lub FUNKCJA PROGNOZY
prognozy ostrzegawcze, które zwracają
uwagę na niekorzystne kształtowanie się
zjawisk, a także
prognozy aktywne (- pobudzające do
działania) i pasywne (zniechęcające do
działania).
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
Założenia teorii predykcji
Znane są oszacowania parametrów
modelu, w którym zmienna (zmienne)
prognozowana pełni rolę zmiennej
objaśnianej.
Model jest stabilny w czasie (tzn. nie
ulega zmianom jego postać analityczna i
wartości parametrów strukturalnych),
bądź też następujące zmiany są powolne
i na tyle regularne, ze można je z
dostateczną dokładnością przewidzieć.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
Założenia teorii predykcji
Rozkład składnika losowego modelu jest stacjonarny,
bądź zmiany tego rozkładu są powolne i na tyle
regularne, że umożliwiają odpowiednio dokładne
ekstrapolacje.
Znane są wartości zmiennych objaśniających w
okresie prognostycznym.
Dopuszczalna jest ekstrapolacja modelu poza obszar
zmienności zmiennych objaśniających
zaobserwowany w próbie, na podstawie której
oszacowano model.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
Reguły prognozowania
Zasada predykcji nieobciążonej
Zasada predykcji według
największego prawdopodobieństwa
Reguła minimalizacji oczekiwanej
straty
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
ZASADA PREDYKCJI NIEOBCIĄŻONEJ
prognozę ustala się na poziomie nadziei
matematycznej zmiennej prognozowanej
w okresie prognozowania;
jest szczególnie godna polecenia w
długim ciągu wnioskowań, (wariancja
predykcji jest przy tej zasadzie
najmniejsza.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
ZASADA PREDYKCJI WG NAJWIĘKSZEGO
PRAWDOPODOBIEŃSTWA
prognozę ustala się na poziomie najbardziej
prawdopodobnej wartości zmiennej
prognozowanej, czyli na poziomie jej
dominanty:
Przy stosowaniu tej zasady
maksymalizowane są szanse trafności
prognozy w konkretnym, pojedynczym
akcie wnioskowania w przyszłość
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
REGUŁA MINMALIZACJI OCZEKIWANEJ
STRATY
ustalaniu prognozy na poziomie
minimalizującym pewną nieujemną funkcję
błędu predykcji:
W wyniku realizacji tej zasady otrzymujemy
prognozę, która musi zapewniać
najmniejszy poziom ewentualnych strat.
Zasadę tę stosuje się, gdy błąd predykcji
pociąga za sobą określone straty.
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
SYMULACJA
Symulacja - sztuczne odtwarzanie (np. w
laboratoriach lub za pomocą maszyn
matematycznych) właściwości danego
obiektu lub zjawiska występującego w
naturze lecz trudnych do obserwowania,
zbadania, powtórzenia
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7
SYMULACJA
Symulacja to badanie możliwych stanów
interesującego nas fragmentu rzeczywistości za
pomocą eksperymentowania na modelu.
Eksperymentowanie polega na obliczaniu wartości
zmiennej endogenicznej przy różnych,
dopuszczalnych wartościach zmiennych
objaśniających lub różnych wartościach parametrów.
W takim rozumieniu symulacji stosuje się ją w
prognozowaniu do wyznaczania prognoz badawczych,
które są obliczane, gdy występują: perturbacje w
rozwoju obiektów, wysoka niepewność co do
przyszłego kształtowania się zjawisk, a co za tym idzie
potrzeba uwzględniania wielu wariantów „przyszłych
wydarzeń
METODY PROGNOZOWANIA wykład 7