WMO短期气候预测检验方法介绍

1. 平均方差技巧评分（Mean Square Skill Score (MSSS)）

适用对象：不分类的确定性预报。

、 (i=1,…,n)分别是某一格点或站点j处的观测和确定性预测时间序列结果，那么两者的均值、和方差分别是：

预测的均方差误差定义为：

气候预测的均方差误差定义为：

在j点处的均方差技巧评分(MSSS)则定义为：

MSSS又可展开为：

其中：

上式中的第一项是相位误差（与相关系数有关），第二项为振幅误差，第三项为整体误差偏差。

对于不同的纬度位置，MSSS的计算应该利用下式：

对于MSSS，值越接近1平分越高。

2. 相关业务特性（Relative Operating Characteristics (ROC)）评分

u

适用对象：分类的确定或概率预报。

假设x_i和f_i分别是三分类i(i = 1,…,3)的观测和预测结果，nij是落到预测分类j和观测分类I的个例数，9个nij数组成的列联表如下：

表4

对于表4进行行或列的相加，又可以得到任何分类的（Above, Below or Normal）一个2x2的列联表，如下：

表5

在表5中O₁代表正确预报有（击中），当一个事件预测了它的发生，在观测中它真实地发生了时为1，其余为0。NO₁代表空报，当一个事件在预测了它发生，可是观测中它没有发生时为1，其余为0。O₂代表漏报，当一个事件在观测中发生了，可是没有预测它的发生时为1，其余为0。NO₂代表正确预报无，当一个事件在预测和观测中都没有发生时为1，其余为0。

对于观测分类而言：

命中率（Hit Rate）定义为：

误警率（False Alarm Rate）定义为：

当我们对一个预测概率进行n分段考虑时,就会产生一个n分段阈值的列链表：

建议N在9～20间取值。

在预测概率的n分段中当该事件在观测中发生了时（O）为1，否则是0。

在预测概率的n分段中当该事件在观测中没有发生时（O）为1，否则是0。

对于概率Pn的命中率和误警率定义为：

命中率（Hit Rate）为：

误警率（False Alarm Rate）为：

对于每一段概率Pn都可以计算出它的HRn和FARn，这样就可以绘出一条通过点（0,0）和点（1,1）的曲线，这条曲线称为ROC曲线。这条曲线越向左上方弯曲，预测评分越高；在对角线位置时，预测没有技巧。

u 概率预测的可靠性图表和频率柱状图

配合ROC曲线还有可靠性图表和频率柱状图。

对于每一个概率Pn这里定义其命中率（HRn）为：

可靠性图表是以HRn为纵坐标，以概率为横坐标得到的曲线。

对于每一个概率Pn这里定义其频率（Fn）为：

这里的T是预测样本的总个数。

频率柱状图是一个以Fn为纵坐标，以概率为横坐标的柱状图。