Prognozowanie i symulacje dr Magorzata Radziukiewicz O potrzebie

Prognozowanie i symulacje dr Małgorzata Radziukiewicz

O potrzebie prognozowania Czy rzeczywiście rzadko zajmujemy się przewidywaniami przyszłości? Czy raczej nie uświadamiamy sobie zakresu wyborów i decyzji podejmowanych na podstawie tych przewidywań?

Prognozowanie � „Jest to wybór najbardziej prawdopodobnej drogi rozwoju wyróżnionego zjawiska ekonomicznego w nadchodzącym okresie, przy czym podstawą tego wyboru jest dotychczasowy przebieg zjawiska i aktualny stan układu. ” (red. A. Zeliaś „Prognozowanie ekonomiczne. Teoria. Przykłady. Zadania. ”, PWN, Warszawa 2003. ) � „Przewidywanie to wnioskowanie o zdarzeniach nie znanych na podstawie zdarzeń znanych. ”(M. Cieślak „Prognozowanie gospodarcze. Metody i zastosowania. ”, PWN, Warszawa 2004. )

Prognozowanie Przewidywanie przyszłości racjonalne nieracjonalne wnioskowanie jest logicznym procesem przebiegającym od przesłanek do konkluzji zdroworozsądkowe jeśli przesłanki i tok wnioskowania są oparte na doświadczeniu, bez użycia reguł nauki nie zostały podane przesłanki (fakty z przeszłości) i (lub) nie zachowano związku między przesłankami a konkluzją (proroctwa, wróżby, horoskopy) naukowe w procesie wnioskowania korzystamy z reguł nauki

Dążenie do poznania przyszłości jest dla człowieka czymś bardzo naturalnym – od najdawniejszych czasów w obrębie wszystkich cywilizacji funkcjonowały wróżby i wróżbici. Odpowiedzi na pytanie o to, co ma nastąpić, szukano w gwiazdach, wnętrznościach zwierząt ofiarnych, wyglądzie dłoni itp. Astrologii używano przede wszystkim do prognozowania pogody oraz wyznaczania szczęśliwych dni. Większe przepowiednie, jeśli były trafne, przynosiły sławę i bogactwo. Nietrafione niejednokrotnie kończyły się śmiercią astrologa (szczególnie w Chinach).

Mogą nas, współczesnych, oczywiście śmieszyć owe starożytne metody przewidywania przyszłości, ale miejmy świadomość, że nie tak wiele się pod tym względem zmieniło. Nadal funkcjonują i bardzo dobrze prosperują różnego rodzaju wróżki, a ich klientami bywają ludzie, z pozoru wykształceni, w tym przynajmniej sensie, że legitymują się świadectwami maturalnymi, a nawet dyplomami wyższych uczelni i to niekoniecznie tych „podejrzanych”. Horoskopy propagowane są przez media elektroniczne, wykorzystujące skądinąd najnowsze technologie. Co więcej, zainteresowanie tarotem i podobnymi zabawkami w skali społecznej przewyższa zapewne zapotrzebowanie na publikacje popularnonaukowe. Jeśli więc przyjdzie nam do głowy mówić o ciemnocie i zacofaniu w starożytności, bądź w średniowieczu, to ugryźmy się lepiej w język, nim ktoś, patrząc z boku, nie powtórzy za Mikołajem Wasiljewiczem Gogolem: „Z samych siebie się śmiejecie”.

Człowiek od zawsze nie tylko posługiwał się wróżbami, ale również starał się kojarzyć fakty i łączyć je w pewne zależności. Czynią tak przecież również zwierzęta. Znane są eksperymenty, w których po zapaleniu się lampki szczury traktowano słabym, acz przykrym dla nich impulsem elektrycznym. Po niedługim czasie gryzonie próbowały uciekać, kiedy tylko zapalała się lampka. Podobny mechanizm kazał zapewne ludziom od zarania dziejów chronić się przed nadciągającą burzą, gdy niebo zasnuwały ciężkie, ołowiane chmury i zrywał się silny wiatr. Tego typu postępowanie można by określić mianem prognozowania fenomenologicznego, jako że nie wchodzi się tu w istotę zjawiska, a raczej koncentruje na samym jego powierzchownym opisie po to, by wyłapać mniej lub bardziej ewidentne związki przyczynowo-skutkowe.

……. na medycynie i pogodzie zna się każdy…… Wśród wielu metod są i takie, który pozwalają określić następstwa pogodowe na bazie tzw. "prognostyków" - są najstarsi górale, budzące się przedwcześnie niedźwiedzie czy borsuki lub fenologiczne pory roku - czy zjawisk wizualnych w atmosferze będących symptomami stanów atmosfery lub jej zmian w najbliższej przeszłości.

Astrologia (z gr. dosłownie "nauka o gwiazdach") – badanie położenia ciał niebieskich przy założeniu, że istnieje korelacja między zjawiskami na niebie a losem poszczególnych ludzi i wydarzeniami na Ziemi. Astrologia jest uznawana za pseudonaukę i z tego tytułu podlega marginalizacji w życiu publicznym. W latach 60. naukowcy z NASA odkryli, że planety będące w koniunkcji lub opozycji do Słońca wzmacniają siłę burz magnetycznych. Jednak sam fakt, iż wyrzucane z takich burz wysoko energetyczne cząsteczki mogą wpływać na fizjologię oraz system nerwowy istot żywych, nie uwiarygadnia jakichkolwiek obserwacji astrologicznych, zwłaszcza opierających się na dacie urodzin danej osoby Współcześni, zachodni astrolodzy w mniejszym stopniu zajmują się w związku z tym prognozowaniem wydarzeń, a większy nacisk kładą na analizę osobowości, jako pewnego rodzaju doradcy życiowi.

Prognozowanie � Prognozowanie to racjonalne, naukowe przewidywanie przyszłych zdarzeń � (M. Cieślak „Prognozowanie gospodarcze. Metody i zastosowania. ”, PWN, Warszawa 2004. )

Efektem prognozowania jest prognoza Termin „prognoza”w prowadził do nauki Hipokrates. Gnoza (z greckiego) oznacza wiedzę. Prognoza zaś to uprzednia wiedza, przewidywanie.

Prognoza – przegląd definicji � ● Prognoza (z gr. prognosis) przewidywanie, zapowiedż czegoś, oparte na określonych danych, obliczeniach, objawach, itp. � (Słownik Wyrazów obcych, PWN, Warszawa 1972). � ● Przez prognozę rozumiemy sąd o zajściu określonego zdarzenia w czasie określonym z dokładnością do momentu (punktu) lub okresu (przedziału) czasu, należącego do przyszłości. (Z. Czerwiński, „Dylematy ekonomiczne”, PWE, Warszawa 1992). � ● Prognoza naukowa, przewidywanie naukowe, metodol. teza dotycząca przyszłości, przewidywanie przyszłych faktów, zjawisk czy zdarzeń na podstawie uzasadnionych przesłanek ustalanych w toku badań naukowych, formułowane jako wytyczna dalszego postępowania przez specjalistów w danej dziedzinie nauki; formułowanie prognoz naukowych ma doniosłe znaczenie w zakresie perspektywicznego planowania rozwoju poszczególnych dziedzin życia społecznego, produkcji przemysłowej, badań naukowych, itp. (Encyklopedia Powszechna PWN, Warszawa, 1988)

Prognoza ● Prognoza jest formułowana z wykorzystaniem dorobku nauki. � ● Prognoza jest stwierdzeniem odnoszącym się do określonej przyszłości (jest określona explicite przez podawania momentu / przedziału czasu). � ● Prognoza jest stwierdzeniem weryfikowanym empirycznie (samo stwierdzenie prognozy jest precyzyjne oraz jest określony explicite lub implicite czas, w którym prognoza ma być sprawdzona). � ● Prognoza nie jest stwierdzeniem stanowczym ale jest stwierdzeniem akceptowanym. � � � explicite (łac. ) jasno, wyraźnie implicite (łac. ) domyślnie

Prognoza � � Budowa prognozy nie jest celem samym w sobie. Funkcje prognoz: � ■ preparacyjna (prognoza jest działaniem, które przygotowuje inne działania, prognoza zatem wspomaga procesy decyzyjne w skali mikro- i makroekonomicznej) � ■ aktywizująca (polega na pobudzeniu do podejmowania działań sprzyjających realizacji prognozy – gdy zapowiada zdarzenia korzystne – i przeciwstawiających się jej realizacji – gdy przewidywane zdarzenia są oceniane jako niekorzystne) � ■ informacyjna (polegająca na oswajaniu ludzi z nadchodzącymi zmianami, zmniejszeniu lęku przed przyszłością)

Prognoza � � � Funkcja preparacyjna – stworzenie dodatkowych przesłanek w procesie podejmowanie racjonalnych decyzji gospodarczych 1. Podmiot podejmujący decyzje zwany jest decydentem/. 2. Decydent – pojedyńczy człowiek, grupa osób, podmiot gospodarczy lub instytucja. 3. Trafne odgadnięcie tego co napotkamy w przyszłości pozwala na dobre zaplanowanie przyszłej działalności. np. przedsiębiorstwa - sprzedaż wyrobów przez producenta (samochodów) Decyzje o wielkości produkcji (samochodów): › › › prognoza działań promocyjnych; prognoza skutków reklamy; prognoza zamożności społeczeństwa; prognoza wyrobów i cen u „konkurencji”; prognoza importu i eksportu, itp.

Prognoza Funkcja aktywizująca – wyznaczenie prognoz ostrzegawczych � - prognoza spadku sprzedaży; � - prognoza ilości produktów z wadami (samochodów z wadami konstrukcyjnymi); � - prognoza wyrobów nie odpowiadających normom technicznym, itp. �

Prognoza Funkcja informacyjna � - prognoza cen produktów wprowadzanych na rynek (samochodów); � - prognoza „nowinek” technicznych (nowych modeli samochodów); � - prognoza na temat bezpieczeństwa użytkowanych modeli itp. �

Klasyfikacje prognoz Kryterium podziału horyzont czasowy Rodzaje prognoz ● bezpośrednie (bezzwłoczne) nie przekraczają 1 miesiąca ● krótkoterminowe obejmują okres od 1 do 3 miesięcy ● średnioterminowe nie przekraczają 2 lat ● długoterminowe obejmują ponad 2 lata perspektywiczne (10 – 20 lat) ponadperspektywiczne (przekraczające 20 lat) ● operacyjne (wykorzystywane w planowaniu bieżącej działalności, zatem są to prognozy krótkoterminowe) ● strategiczne (dostarczają podstaw do podejmowania długofalowych decyzji, są to na ogół prognozy długoterminowe i, rzadziej średnioterminowe)

Klasyfikacje prognoz Kryterium podziału charakter lub struktura Rodzaje prognoz ● proste (prognoza dotyczy jednej zmiennej ekonomicznej lub prognozy uzyskane są bez udziału innych prognoz) ● złożone (sąd dotyczący złożonego zjawiska ekonomicznego, przy konstrukcji prognoz korzystamy z innych zmiennych prognozowanych) ● ilościowe (gdy stan zmiennej jest wyrażony liczbą); punktowe (gdy podaje się, że zmienna przyjmie jakąś wartość); przedziałowe (gdy podaje się przedział liczbowy, w którym znajdzie się wartość zmiennej). skalarne (podawana jest pojedyńcza wartość) wektorowe (jako prognozę uzyskujemy wektor liczb) ● jakościowe (prognozowanym zdarzeniem jest stan zmiennej niemierzalnej lub słownie opisana sytuacja dotycząca zmiennej mierzalnej). ● jednorazowe (stawiane jednokrotnie i najczęściej dla zmiennych strategicznych) ● powtarzalne (ciągle poprawiane w miarę dopływu nowych informacji) ● kompleksowe (prognoza całościowo opisująca przyszłą sytuację zjawiska) ● sekwencyjne (prognoza zjawiska dla kilku okresów) ● samorealizujące się (prognoza jest przyczyną zaistnienia zapowiadanego zdarzenia, mimo iż prawdopodobieństwo jej realizacji było niewielkie) ● samounicestwiające się (prognoza destruktywna powoduje obniżenie szans na realizacje zdarzenia)

Klasyfikacje prognoz Kryterium podziału stopień szczegółowości Rodzaje prognoz ● ogólne (dotyczące przewidywanego ogólnego stanu obiektu gospodarczego formułowane przy zastosowaniu pewnych syntetycznych zmiennych) ● szczegółowe (dotyczące przyszłego stanu szczegółowych zmiennych opisujących funkcjonowanie obiektów gospodarczych)

Klasyfikacje prognoz Kryterium podziału zakres ujęcia (zasięg prognoz) Rodzaje prognoz ● całościowe (globalne) ● częściowe (odcinkowe) dotyczą tylko pewnego aspektu zjawiska w skali makro ● prognozy makroekonomiczne (dotyczące całej gospodarki narodowej lub też określonych regionów kraju) w skali mikro ● prognozy mikroekonomiczne (dotyczące funkcjonowania pojedyńczych jednostek gospodarczych)

Klasyfikacje prognoz Kryterium podziału zasięg terytorialny Rodzaje prognoz ● światowe (problemy globalne); ● międzynarodowe; ● krajowe; ● regionalne

Klasyfikacje prognoz Kryterium podziału metoda opracowania Rodzaje prognoz ■ minimalne, średnie i maksymalne (przyjęcie prognozy na w/w poziomie) ■ pierwotne (prognozy uzyskane w wyniku ekstrapolacji zaobserwowanego trendu zjawiska) ■ weryfikowalne (powtarzalne) ■ modelowe (uzyskane na podstawie modelu)

Klasyfikacje prognoz Kryterium podziału cel (funkcje) Rodzaje prognoz ■ badawcze (wszechstronne rozpoznanie przyszłości, zidentyfikowanie przyszłych zdarzeń i ukazanie różnych możliwych ich wariantów) ■ ostrzegawcze (podawanie sygnałów zwracających uwagę na niekorzystne dla odbiorcy kształtowania się zjawisk) ■ normatywne (prognozy dotyczą pewnych norm, które obowiązywać będą w przyszłości, określają zadania i środki (= programowanie przyszłych działań)) ■ pasywne (zniechęcają do podejmowania określonych działań) ■ aktywne (pobudzają do działania)

Symulacja- przegląd definicji 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. � (M. Cieślak, „Prognozowanie gospodarcze. Metody i zastosowania. ”, PWN, 2004) � � Symulacja to wprawienie modelu w ruch i obserwacji reakcji zmiennych endogenicznych na zmiany wartości zmiennych egzogenicznych. � Symulacja wykorzystuje model do przedstawienia przebiegu w czasie istotnych charakterystyk badanego systemu lub procesu. � (J. Gajda, „Prognozowanie i symulacja a decyzje gospodarcze”, Academia Oeconomica, Wydawnictwo C. H. Beck, 2001)

Etapy prognozowania

Etapy prognozowania (1) Sformułowanie zadania prognostycznego • należy określić obiekt (zjawisko); • zmienne, które mają podlegać prognozowaniu; • cel wyznaczenia prognozy; • wymagania co do dokładności i horyzontu prognozy.

Etapy prognozowania (2) Podanie przesłanek prognostycznych • sformułowanie hipotez dotyczących czynników kształtujących zjawisko.

Etapy prognozowania (3) Zebranie danych statystycznych i ich analiza • określenie zbioru informacji potrzebnych do sporządzenia prognozy i zebranie tych informacji.

Etapy prognozowania (4) Wybór metody prognozowania • zależny od rodzaju posiadanych informacji.

Etapy prognozowania (5) Wyznaczenie prognozy i jej weryfikacja

Etapy prognozowania (6) Ocena dokładności prognozy • mierniki dokładności prognoz ex-ante – służą do oceny oczekiwanych wielkości odchyleń rzeczywistych wartości zmiennej prognozowanej od postawionych prognoz • mierniki dokładności prognoz ex-post – służą do oceny odchyleń realizacji zmiennej prognozowanej od postawionych prognoz.

Etapy prognozowania (7) Ustalenie horyzontu prognozy • wskazanie najdalszego momentu/okresu, w którym prognoza jest dopuszczalna.

Metody prognozowania

Metoda prognozowania obejmuje sposób przetworzenia informacji o przeszłości zjawiska oraz sposób przejścia od informacji przetworzonej do prognozy diagnozowanie przeszłości budowa modelu formalnego (np. � reguła prognozy = modelu trendu, modelu � sposób przejścia ekonometrycznego ) lub myślowego (umysł eksperta) określanie przyszłości

Głównym przedmiotem naszego zainteresowania będą metody prognozowania szeregów czasowych � Rys. 1. Schemat prognozowania na podstawie szeregu czasowego y 1 , y 2, y 3, . . . , yn przeszłość model y. Pn+1, y. Pn+2, …, y. PT reguła prognozowania przyszłość

Metody prognozowania szeregów czasowych › ● w modelach tych czas reprezentuje wszystkie czynniki wpływające na zmienne; › ● do diagnozowania przeszłości są wykorzystywane przede wszystkim: �◦ analityczne i adaptacyjne modele tendencji rozwojowej; �◦ modele składowej periodycznej; �◦ modele autoregresyjne (metody Boxa-Jenkinsa); �◦ łańcuchy Markowa. › ● metody są przydatne do sporządzania prognoz krótkookresowych.