導(dǎo)讀:預(yù)測,一個人類永恒的追求,卻始終充滿矛盾:我們渴望確定性,但未來本質(zhì)上充滿不確定;我們研發(fā)越來越先進的預(yù)測技術(shù),而可預(yù)測性卻往往取決于預(yù)測對象的本質(zhì)特征。通過分析從古代巴比倫羊肝到現(xiàn)代AI的預(yù)測演進,本文揭示了一個關(guān)鍵智慧:優(yōu)秀的預(yù)測不在于消除不確定性,而在于幫助我們更好地應(yīng)對不確定性。
在英國大英博物館里,陳列著一個來自公元前600年的巴比倫文物 - 一個粘土制成的羊肝模型。這個看似普通的展品,實際上是人類最早的預(yù)測工具之一。它被劃分為55個區(qū)域,巴比倫的預(yù)測師們通過觀察真實羊肝中蛆蟲在不同區(qū)域的分布,來為國王提供戰(zhàn)爭決策建議。這個早期的"預(yù)測軟件"雖然原始,卻體現(xiàn)了人類對預(yù)測未來探索。
從巴比倫的羊肝預(yù)測,到希臘德爾菲神廟里在乙烯氣體作用下做出預(yù)言的女祭司,人類預(yù)測方法雖然在不斷進化,但準(zhǔn)確性卻并未隨時間線性提升。即使在現(xiàn)代,預(yù)測的失誤依然比比皆是。1943年,IBM董事長預(yù)言"全球市場可能只需要5臺計算機";2007年,微軟CEO史蒂夫·鮑爾默斷言"iPhone絕不可能獲得任何有意義的市場份額";2020年初,特朗普預(yù)測"病毒將在4月消失"。這些來自各領(lǐng)域權(quán)威人士的預(yù)測,最終都被歷史證明是多么的短視。
但這些失誤并不意味著預(yù)測毫無價值。相反,現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)告訴我們,預(yù)測的本質(zhì)是對未來變量的概率分布的估計,而非一個確定的數(shù)字。以夏威夷旅游數(shù)據(jù)為例,一個好的預(yù)測模型不僅給出訪客數(shù)量的預(yù)測值,更重要的是提供了不同概率區(qū)間: 50%的可能性區(qū)間、90%的可能性區(qū)間等。這種包含不確定性的預(yù)測,才是真正有價值的決策支持工具。
在這個過程中,我們逐漸認(rèn)識到,預(yù)測不僅是一門科學(xué),更是一門藝術(shù)。它需要我們在數(shù)據(jù)和模型之外,還要理解預(yù)測對象的本質(zhì)特征,以及預(yù)測結(jié)果可能帶來的反饋效應(yīng)。正如著名行為經(jīng)濟學(xué)家阿莫斯·特沃斯基所說:"那些認(rèn)為過去沒有任何意外的人,注定會在未來遇到很多意外。"
在商業(yè)和經(jīng)濟領(lǐng)域,我們經(jīng)常聽到這樣的疑問:為什么有些預(yù)測如此準(zhǔn)確,而有些預(yù)測卻頻頻失誤?通過深入研究預(yù)測的本質(zhì),我們發(fā)現(xiàn)預(yù)測的難度主要受四個關(guān)鍵因素的影響,這些因素的理解對于任何試圖進行預(yù)測的組織都至關(guān)重要。
首要影響因素是對預(yù)測對象的理解程度。就像一位經(jīng)驗豐富的船長能夠通過觀察云層和海浪來預(yù)測天氣變化,只有當(dāng)我們真正理解了影響某個現(xiàn)象的核心驅(qū)動因素,才能做出相對準(zhǔn)確的預(yù)測。這也解釋了為什么天文學(xué)領(lǐng)域的預(yù)測往往比金融市場的預(yù)測更加準(zhǔn)確 - 天體運動遵循明確的物理定律,而金融市場則受到無數(shù)人類行為和心理因素的影響。
第二個關(guān)鍵因素是數(shù)據(jù)的可用性與質(zhì)量。然而,這里存在一個普遍的誤解:更多的數(shù)據(jù)并不一定帶來更好的預(yù)測。數(shù)據(jù)的質(zhì)量、相關(guān)性和時效性往往比數(shù)量更重要。在快速變化的商業(yè)環(huán)境中,五年前的數(shù)據(jù)可能比去年的數(shù)據(jù)價值更小,因為市場條件、消費者行為和技術(shù)環(huán)境都已發(fā)生了根本性的變化。
第三個影響因素是未來與過去的相似程度。這看似簡單的因素實際上極其關(guān)鍵。當(dāng)我們預(yù)測日出時間時,我們能夠獲得極其準(zhǔn)確的結(jié)果,因為地球自轉(zhuǎn)的規(guī)律在可預(yù)見的未來不會發(fā)生改變。但當(dāng)我們試圖預(yù)測股票價格時,過去的模式可能完全無法預(yù)示未來的走向,因為市場環(huán)境在持續(xù)發(fā)生翻天覆地的變化。
最后一個因素,也是最容易被忽視的,是預(yù)測本身對預(yù)測對象的影響。這種現(xiàn)象在社會科學(xué)領(lǐng)域尤為明顯。當(dāng)一個著名分析師預(yù)測某只股票會上漲時,這個預(yù)測本身可能引發(fā)投資者的購買行為,從而導(dǎo)致預(yù)測成為自實現(xiàn)的預(yù)言。這種反身性使得某些領(lǐng)域的預(yù)測變得異常復(fù)雜。
通過研究不同預(yù)測對象的難度差異,我們可以建立一個清晰的認(rèn)知框架。從最容易預(yù)測的明年此時的日出時間,到相對可控的電力需求預(yù)測,再到極其困難的短期股票價格預(yù)測,預(yù)測的難度呈現(xiàn)出清晰的遞進關(guān)系。這種遞進不是隨機的,而是與上述四個因素的滿足程度密切相關(guān)。
特別值得一提的是"黑天鵝事件"的概念。這個由納西姆·塔勒布提出的術(shù)語,指代那些完全超出歷史經(jīng)驗范圍、無法通過已有數(shù)據(jù)預(yù)測的重大事件。2020年的新冠疫情就是一個典型的黑天鵝事件。這提醒我們,即使是最完善的預(yù)測系統(tǒng),也需要為不可預(yù)測的事件預(yù)留應(yīng)對空間。
在商業(yè)世界中,理論永遠(yuǎn)不如實踐來得深刻。通過深入研究三個具有代表性的預(yù)測案例,我們可以更好地理解預(yù)測科學(xué)在現(xiàn)實世界中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)。這些案例涵蓋了不同的復(fù)雜度和時間跨度,展示了預(yù)測科學(xué)的多樣性和實踐智慧。
首先來看澳大利亞PBS(藥品福利計劃)的案例。在21世紀(jì)初,這個價值數(shù)十億美元的政府項目面臨著嚴(yán)重的預(yù)測危機。2001年,預(yù)算超支近8億美元,這個金額對于任何政府來說都是一個驚人的誤差。當(dāng)時的預(yù)測方法令人難以置信地原始:他們使用了三年前的年度數(shù)據(jù),完全忽視了季節(jié)性變化,并僅僅依賴Excel的簡單線性預(yù)測功能。
然而,這個看似災(zāi)難性的情況最終催生了一個重要的技術(shù)突破。研究團隊開發(fā)了ETS(Error, Trend, Seasonal)模型,這個模型現(xiàn)在已經(jīng)成為全球最廣泛使用的預(yù)測工具之一。它能夠自動適應(yīng)數(shù)據(jù)中的趨勢變化、季節(jié)性模式和突發(fā)事件,將預(yù)測誤差從近20%降低到約6%。這個案例告訴我們,有時候最大的危機也可能帶來最重要的創(chuàng)新。
第二個案例關(guān)注電力需求預(yù)測,這是一個涉及多個變量的復(fù)雜系統(tǒng)。預(yù)測師需要考慮時間(每天24小時、每周7天)、天氣條件、經(jīng)濟因素,甚至是建筑物的熱慣性效應(yīng)。南澳大利亞電力市場運營商面臨的挑戰(zhàn)是要預(yù)測20年后的峰值用電需求 - 這個時間跨度之長,使得預(yù)測變得異常困難。
然而,通過深入理解需求與溫度之間的非線性關(guān)系,研究人員發(fā)現(xiàn)即使是如此遠(yuǎn)期的預(yù)測也并非完全不可能。他們建立的模型不僅考慮了即時天氣狀況,還包含了建筑物蓄熱效應(yīng)、工作日與休息日的差異,以及各種時間效應(yīng)。這個模型現(xiàn)在已經(jīng)成為澳大利亞能源市場運營商的標(biāo)準(zhǔn)工具,也被法國電力公司等國際機構(gòu)采用。
最后一個案例是COVID-19疫情預(yù)測,這個案例特別之處在于它發(fā)生在我們的"當(dāng)下"。面對一個全新的病毒,預(yù)測師們不得不在極度缺乏數(shù)據(jù)的情況下做出預(yù)測。他們采用了三種不同的模型方法:經(jīng)典流行病學(xué)模型、生成式模型和全球自回歸模型,每種模型都基于不同的數(shù)據(jù)源和假設(shè)。
最終的解決方案是將這三個模型組合成一個整體,這種方法被稱為"融合預(yù)測模型"。這種方法的優(yōu)勢在于它能夠平衡不同模型的優(yōu)缺點,產(chǎn)生更穩(wěn)健的預(yù)測結(jié)果。這個案例告訴我們,在面對高度不確定性時,依賴單一模型可能是危險的,多元化的預(yù)測方法組合往往能提供更可靠的指導(dǎo)。
這三個案例雖然來自不同領(lǐng)域,但它們共同揭示了一些關(guān)鍵的預(yù)測原則:首先,好的預(yù)測需要深入理解問題的本質(zhì);其次,技術(shù)創(chuàng)新往往來自于實際需求的推動;最后,在面對不確定性時,多元化的方法組合通常優(yōu)于單一方法。這些經(jīng)驗對于任何試圖預(yù)測未來的組織都具有重要的啟示意義。
在預(yù)測領(lǐng)域,我們正站在一個激動人心的轉(zhuǎn)折點上。人工智能,特別是深度學(xué)習(xí)技術(shù)的進步,正在從根本上改變預(yù)測的方式和能力。然而,這種轉(zhuǎn)變并非一蹴而就,而是經(jīng)歷了一個漸進的演化過程,其中蘊含著深刻的啟示。
深度學(xué)習(xí)在預(yù)測領(lǐng)域的崛起特別值得關(guān)注。在1998年的首次預(yù)測競賽中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表現(xiàn)令人失望,甚至不如最簡單的歷史數(shù)據(jù)回歸模型。然而,經(jīng)過二十多年的發(fā)展,特別是最近幾年基于Transformer架構(gòu)的模型,如TimeGPT的出現(xiàn),已經(jīng)開始在多個領(lǐng)域超越傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法。這種進步提醒我們,技術(shù)的發(fā)展往往需要經(jīng)過漫長的積累才能實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
然而,這種進步也帶來了新的思考。越來越多的從業(yè)者開始問:更多的數(shù)據(jù)真的意味著更好的預(yù)測嗎?答案可能會讓人感到意外。實踐表明,數(shù)據(jù)質(zhì)量往往比數(shù)據(jù)數(shù)量更重要。一個基于高質(zhì)量近期數(shù)據(jù)的簡單模型,可能比一個使用海量但質(zhì)量參差不齊的歷史數(shù)據(jù)的復(fù)雜模型表現(xiàn)更好。這個發(fā)現(xiàn)對企業(yè)具有重要的實踐意義:與其盲目追求更多數(shù)據(jù),不如將精力集中在提升數(shù)據(jù)質(zhì)量上。
人工智能是否會完全取代預(yù)測師?這個問題值得深思。答案很可能是"不會",但會深刻改變預(yù)測師的工作方式。就像計算器沒有取代會計師,而是讓他們能夠?qū)W⒂诟袃r值的分析工作一樣,AI更可能成為預(yù)測師的得力助手。未來的預(yù)測師需要掌握如何有效地使用AI工具,如何判斷不同模型的適用性,以及如何解釋和運用預(yù)測結(jié)果。
這一切都指向了預(yù)測領(lǐng)域一個更根本的轉(zhuǎn)變:從追求準(zhǔn)確的點預(yù)測,轉(zhuǎn)向更好地理解和管理不確定性。在這個范式轉(zhuǎn)換中,預(yù)測的價值不僅在于提供具體的數(shù)字,更在于幫助決策者理解各種可能性及其影響。這就像是從簡單地說"明天會下雨",轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁└?xì)致的天氣預(yù)報,包括降雨概率、可能的降雨量范圍等多維度信息。
對于企業(yè)管理者來說,這些發(fā)展意味著他們需要重新思考預(yù)測在決策中的角色。預(yù)測不應(yīng)該被視為一個可以外包給技術(shù)的簡單任務(wù),而應(yīng)該被視為一個需要將人的判斷、領(lǐng)域知識與先進技術(shù)相結(jié)合的復(fù)雜過程。在這個過程中,關(guān)鍵是要建立一個能夠持續(xù)學(xué)習(xí)和適應(yīng)的預(yù)測系統(tǒng),而不是追求一個完美的預(yù)測模型。
展望未來,預(yù)測科學(xué)很可能會繼續(xù)沿著兩個方向發(fā)展:一方面是技術(shù)的持續(xù)進步,特別是在處理復(fù)雜數(shù)據(jù)和捕捉微妙模式方面;另一方面是對預(yù)測本質(zhì)的更深入理解,包括如何更好地將預(yù)測整合到?jīng)Q策過程中。這兩個方向的結(jié)合,將決定預(yù)測科學(xué)在未來的發(fā)展軌跡。
正如古希臘德爾菲神廟的銘文所說:"認(rèn)識你自己"。對于現(xiàn)代預(yù)測科學(xué)來說,這句話可以理解為:認(rèn)識預(yù)測的局限性,才能更好地發(fā)揮其價值。在這個快速變化的世界中,好的預(yù)測不是告訴我們確切的未來,而是幫助我們更好地為不同的可能性做好準(zhǔn)備。這或許就是預(yù)測科學(xué)給我們的最大啟示。
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