予測学と不確実性理論

学際科学・未来学 — 予測学と不確実性理論 概要

学際科学・未来学分野の予測学と不確実性理論領域の概要と入門ガイド

予測学

将来事象や値を体系的に推定し、予測の精度、限界、利用法を研究する領域。

予測対象

いつ、どこで、何について、どのような結果を予測するかを明確にしたもの。

予測期間

予測の基準時点から対象時点までの長さで、不確実性と適切な手法を左右する条件。

偶然的不確実性

現象に内在するランダム性や変動により、完全な情報があっても残る不確実性。

認識的不確実性

データ、知識、測定、モデルの不足に由来し、追加研究によって減らし得る不確実性。

深い不確実性

モデル、確率、価値、結果について、関係者間で妥当な合意を形成できない状態。

曖昧性

同じ情報や結果が、異なる概念、価値観、枠組みによって複数に解釈されること。

モデル不確実性

採用するモデル形式や理論によって、予測結果が異なること。

パラメータ不確実性

モデル内の係数や確率分布の値を正確に特定できないこと。

データ不確実性

測定誤差、欠測、偏り、標本不足、定義変更などに由来する不確実性。

構造的不確実性

変数間の因果関係やモデル構造を正しく特定できないこと。

シナリオ不確実性

政策、行動、外部条件など、将来経路の選択によって結果が異なること。

確率

事象の起こりやすさを0から1までの数値などで表したもの。

主観確率

利用可能な証拠と判断に基づく、ある事象が起きることへの信念の度合い。

頻度論的確率

同じ条件の試行を多数繰り返したときの、事象の長期的な相対頻度としての確率。

ベイズ更新

新しい証拠を得るたびに、事前の確率判断を条件付き確率によって更新する方法。

信頼区間

標本から推定した母数について、反復標本抽出上の不確実性を示す区間。

予測区間

将来の観測値が一定の確率で含まれると見込まれる範囲。

較正

予測確率と、同程度の確率を付けた事象の実際の発生頻度が一致する性質。

鋭さ

確率予測が、較正を保ちながら狭い範囲や明確な確率へ集中している程度。

予測スコア

予測確率や予測値と実際の結果を比較し、精度を定量評価する指標。

ベースレート

関連する参照集団において、対象事象が通常発生する基礎的な頻度。

過信

知識や予測精度を実際以上に高く見積もり、不確実性の幅を狭く評価する傾向。

ブラック・スワン

事前には極めて予想しにくく、発生後に大きな影響と説明を伴う事象。

ファットテール

極端な値の発生確率が正規分布などより高く、大規模事象を無視できない分布特性。

感度分析

入力、パラメータ、仮定の変化が予測結果へ与える影響を調べること。

アンサンブル予測

複数のモデルや判断を組み合わせ、個別予測の偏りと不安定性を抑える方法。

ロバスト意思決定

単一の予測へ依存せず、幅広い未来条件で機能する選択肢を探す方法。

適応的政策

状況を監視し、事前に定めた条件に応じて段階的に修正する政策設計。

不確実性コミュニケーション

不確実性の種類、幅、根拠、限界を、誤解を招かない形で伝えること。