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预测科学的概念

已有 991 次阅读 2021-10-22 18:27 |个人分类:系统科学与系统工程学|系统分类:科研笔记

预测科学范畴

刘新建

预测作为动词,是对未来事物作出判断的行为,作为名词是对未来事物进行判断的过程或结果。预测对于个人、机构或社会的重要性是不言而喻的,是决策的前提和基础。古人的豫则立,不豫则废预(豫)虽不是预测而是预案、计划,但是,预案、计划的依据必然是预测。然而,预测之难,使学者不敢轻言之。不敢言又必须言,总得有些理论来指导吧,这理论就是预测理论与技术这门学科的知识体系。这门学科的名称按照人们现在的习惯有多种,如预测理论与方法、预测科学与技术、预测科学、预测学、预测,等等。

作为专业实践的预测,是一项系统工程,以一定的科学理论为指导,采用规范的系统分析方法,对一个系统的未来行为或行为结果做出估计。预测科学是关于预测理论和预测技术的知识体系。

7.1 预测科学的基本范畴

预测科学是技术科学,也是综合科学。要对具体领域的对象进行预测,需要的基础科学和相关学科知识领域包括哲学、系统科学、数学和专门实体科学(包括自然科学、工程科学和社会科学)。作为对经济分析一般方法论的介绍,本书主要内容是以数学模型为核心的定量预测技术。

7.1.1 预测的哲学与系统学基础

就一般而言,预测的可能性是显然的,因为人类的日常行为都是在自觉或不自觉的预测下进行的,如果预测总是错误的,那么,人类就无法正常生活。影响预测可行性的主要因素包括两方面。一是预测的时期近远,二是预测人对被预测事物运动知识和相关信息的掌握完备性。其中前一个因素在大多数时候会影响后一个因素,后一个因素具有各种不确定性。

从哲学基础看,客观事物的运动是有规律的,事物的发展有其必然的趋势。规律的存在是预测可能性的理论基础。恩*格*斯说:历史事件总的说来同样是由偶然性支配着的,但是,在表面上是偶然性起作用的地方,这种偶然性始终是受内部的隐蔽着的规律支配的,而问题只是在于发现这些规律。(恩*格*斯:《路德维希·费尔巴哈和德国古典哲学的终结》(1886 年初)。《马*克*思恩*格*斯全集》第21 卷第341-343 页)

在对人类可干预事件的预测中,预测越精确、越详细,预测就越容易失败!这就是预测的悖论,也是人们通过预测预防不利事件发生的理论依据。这是因为,当事件过程的参与者知道预测结果时,他们就会想办法改变预测结果成立的条件,使事情朝着符合自己的某种目的的方向改变,所以神仙常说:天机不可泄露!但是,有些事件,即使已经预测到结果,在过程已经开始的情况下,结果还是无可改变的。这首先是因为,过程是复杂系统的运动,作为规律,是难以改变大方向的,比如一些战争的结局(*东在《论持久战》中预测了抗日战争的几个阶段和结局,虽然这是公开的文章,但战争的发展仍然按这个预测的过程展开,日*本军*国主义者无法避免其最终的失败结局。);其次,有人总是存在侥幸心理,会因为自负而不愿改变已开始的行为。这也说明,预测结果都是在一定的假设条件下做出的,如果现实中这个假设由于人的主观能动性而被改变,预测结果也就随着变了。

系统学是关于一般事物发展的共有规律及其特定表现形式的科学知识体系。系统学与哲学之不同在于:哲学关于一般规律的描述是非规范性的,哲学的核心问题是人的主观世界与客观世界的关系问题;系统学关于一般规律的描述是规范形式化的,系统学的核心问题是跨类型系统是否存在共有的规律及其具体表现形式。

专业预测工作必须建立在一定的科学理论基础之上,必须采用可以逻辑追溯的规范技术,这就是预测学的科学性特征。预测工作的科学理论基础除了哲学外,既包括一般或特定领域系统学原理,还包括专业科学领域的理论。

 

7.1.2 预测与预测方法分类

预测活动的基本要素包括预测事项、预测主体、预测方法、预测步骤和预测精度等。预测事项就是要完成的预测任务,对其陈述一般应包括预测委托人、预测对象(预测客体)、预测内容(待预测指标)、预测期间,许多时候也明确提出预测精度要求。预测主体包括委托人主体和预测实施主体两方。预测委托人是提出预测需求的一方,他可以自己去实施预测研究,也可以把预测任务外包。预测实施主体是具体完成预测任务的一方。预测方法特指预测过程的科学结构,包含预测模型和操作过程。预测步骤是预测方法实施的活动逻辑过程,与预测方法紧密一致。预测精度是指预测值偏离实际值的幅度,包括任务要求精度和实际达到精度。预测模型的结构由预测指标、预测因素和对应关系组成。预测因素与预测指标的对应关系可以是一般的数学模型,也可以是其它表现形式,如表格、图形、结构符号关联等。

选择预测方法是预测活动开始的基本工作。正确选择预测方法的重要条件就是熟悉预测和预测方法的分类体系。

预测分类预测方法分类是两个概念。预测分类是对预测活动本身的分类,一般是根据预测系统工程的基本要素特征分类。预防方法分类是对预测中所采用的具体方法的分类,是根据方法的特征分类。预测本身也可以从方法角度分类,这时的分类与预测方法分类会有很大重叠。

预测分类

预测分类是根据预测活动要素进行的,每个要素可以形成一个分类体系。每类预测活动要素有多种属性,于是可以作出多角度分类。

1)根据预测的主客体特征分类

预测的主客体有多种属性,从不同属性可以作出不同角度分类。

根据委托主体划分有自然人主体委托预测和机构主体委托预测、私人主体委托预测和公共主体委托预测、个人主体委托预测和法人主体委托预测,等等。

根据预测实施主体划分有自主预测和委托预测、内部预测和外部预测、个人预测和机构预测,等等。

根据预测客体(对象)的特征划分有:个体预测,群体预测,单位机构预测,区域预测 (微观预测、宏观预测),世界预测,国别预测;自然客体预测和社会客体预测;工程预测和社会组织预测;可接触调查预测和非接触预测;生物预测和非生物预测;简单系统预测和复杂系统预测。

2)根据预测内容分类

预测内容是非常丰富的,所以,依据其进行分类也是非常庞大的体系。

根据预测指标的连续性划分有:连续指标(变量)预测,离散指标(变量)预测。

根据预测指标的数量性划分有:定性指标预测,定量指标预测。

根据对预测结果数量的粗度特性划分有:点数量预测、区间预测和方向预测。

根据预测结果的不确定性特征划分有:精准预测、统计预测、模糊预测和灰色预测。

根据预测内容的内外部性划分有:内部指标预测和环境(外部)指标预测。

根据预测指标的维度划分有:单指标预测、多维预测和系统预测。

按照预测对象或内容的专业领域划分有:物理预测、化学预测、生物预测、农业预测、自然灾害预测、气象预测、天文预测、医疗预测、技术预测、工程预测、心理预测、社会预测(政治预测、经济预测、群体事件预测、军事预测、社会意识预测、民意预测、人类个体事件预测、特定人类活动事件预测)、体育预测、社会发展预测、环境预测、生态预测……

根据预测期间划分有即刻预测(超短期预测)、短期预测、中期预测、长期预测和超长期预测(终了预测)。对不同预测对象事务,预测的短、中、长期的具体时间长度不同。

3)根据预测方法划分

根据预测方法首先可以区分为规范预测和非规范预测。所谓规范预测就是有比较严格的步骤和专业的报告模式。非规范预测包括随意猜测和直觉经验推测。其次,非规范预测通过科学安排可以包括进规范预测。比如广泛应用的Delphi法就是把专家的直觉经验预测纳入了规范预测,变成专家咨询预测。钱学森提出的综合集成研讨厅体系更是一个把普通规范分析方法和专家经验组织起来的大成智慧分析方法论,也适用于预测。算卦本身虽然是非科学的,但是,因为大多数算卦都有规范的操作,所以也属于规范预测。在人们面临决策困境实在无法作出可信预测的情况下采取掷骰子的方式决定事情,也具有规范性,可以称为纯随机预测。算卦其实也是纯随机预测,只是可以掺入人的主观能动性,利用人的心理表现。

从其它角度分类则有定量预测和定性预测;模型预测(属于规范预测)、非模型预测(直觉经验预测,随意预测,直觉预测)和系统预测(智慧综合研讨厅)。

预测方法分类

预测方法分类与预测按照预测方法分类具有较大的重合性。预测方法分类偏重预测使用的模型属性。

根据预测模型的介质特性划分有:数学模型方法、实物模型方法和概念模型方法。概念模型方法是指根据概念之间的逻辑关系,运用形式逻辑、辩证逻辑和数理逻辑等逻辑方法进行演绎推理获取预测结果的方法。实物模型方法是指根据预测客体的规律特性,制作成一定的仿真模型——比例缩减模型(水利模型、飞机试验风洞)、机理比拟模型(集成电路),通过运行仿真模型获取预测结果的方法。

根据使用的数学理论领域划分有:确定性数学方法、统计数学方法、模糊数学方法和灰色系统方法。

根据数学模型中预测指标与预测因素之间的关系划分有:相关性回归模型、时间序列模型。

根据使用的数学模型的个数划分有:单模型方法、组合模型方法和综合集成方法。


刘新建. 高等数量经济学. 北京:科学出版社,2018:143-148




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