Habilidad de pronóstico

En los campos de la previsión y la predicción , la habilidad de previsión o la habilidad de predicción es cualquier medida de la precisión y/o el grado de asociación de la predicción con una observación o estimación del valor real de lo que se predice (formalmente, el pronosticado); puede cuantificarse como una puntuación de habilidad . ^{[ 1 ]}

En meteorología , más concretamente en la predicción del tiempo , la habilidad mide la superioridad de un pronóstico sobre una simple base histórica de observaciones pasadas. La misma metodología de predicción puede dar lugar a diferentes puntuaciones de habilidad en distintos lugares, o incluso en el mismo lugar en distintas estaciones (por ejemplo, el clima primaveral puede estar determinado por condiciones locales erráticas, mientras que las olas de frío invernales pueden correlacionarse con vientos polares observables). La habilidad de la predicción del tiempo se suele presentar en forma de mapas geográficos estacionales.

La capacidad de predicción para pronósticos de un solo valor (es decir, series temporales de una magnitud escalar ) se suele representar mediante métricas como la correlación , el error cuadrático medio , el error absoluto medio , el error absoluto medio relativo , el sesgo y la puntuación de Brier , entre otras. También se utilizan diversas puntuaciones asociadas al concepto de entropía en la teoría de la información . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

El término "capacidad de previsión" también puede utilizarse de forma cualitativa, en cuyo caso podría referirse al rendimiento de la previsión según una única métrica o al rendimiento general de la previsión basado en múltiples métricas.

Las puntuaciones de habilidad de pronóstico probabilístico pueden utilizar métricas como la Puntuación de Habilidad Probabilística Clasificada (RPSS) o la RPSS Continua (CRPSS), entre otras. Las métricas de habilidad categóricas, como la Tasa de Falsas Alarmas (FAR), la Probabilidad de Detección (POD), el Índice de Éxito Crítico (CSI) y la Puntuación de Amenaza Equitativa (ETS), también son relevantes para algunas aplicaciones de pronóstico. La habilidad se expresa a menudo, aunque no exclusivamente, como la representación relativa que compara el rendimiento de una predicción de pronóstico particular con el de una predicción de referencia, una formulación denominada «Puntuación de Habilidad».

Los cálculos de métricas y puntuaciones de predicción deben realizarse sobre una muestra suficientemente grande de pares predicción-observación para garantizar su solidez estadística. Una muestra de predicciones para una sola variable (por ejemplo, la temperatura en una ubicación o el valor de una acción) suele incluir predicciones realizadas en varias fechas diferentes. Una muestra también podría agrupar pares predicción-observación de diferentes lugares, para una predicción realizada en una sola fecha, como en el caso de la predicción de un evento meteorológico que se verifica en múltiples ubicaciones.

En la tabla siguiente se muestra un ejemplo de cálculo de habilidad que utiliza la métrica de error «Error Cuadrático Medio (ECM)» y la puntuación de habilidad asociada. En este caso, una predicción perfecta resulta en una métrica de habilidad de predicción de cero y un valor de puntuación de habilidad de 1,0. Una predicción con la misma habilidad que la predicción de referencia tendría una puntuación de habilidad de 0,0, y una predicción menos hábil que la predicción de referencia tendría valores de puntuación de habilidad negativos ilimitados. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

Se puede encontrar una amplia gama de métricas de pronóstico en recursos publicados y en línea. Un buen punto de partida son las páginas web de larga trayectoria de la Oficina Australiana de Meteorología sobre verificación en el Grupo de Trabajo Conjunto WWRP/WGNE sobre Investigación de Verificación de Pronósticos. ^{[ 6 ]}

Un libro de texto y referencia popular que trata sobre la habilidad de pronóstico es Métodos estadísticos en las ciencias atmosféricas . ^{[ 7 ]}

• Calibración (estadística)
• Puntuación de habilidad Brier (dentro de la puntuación Brier )
• Diagrama de Taylor