国内外の確率的気象情報の利活用について · 3. 海外（主に米国）における確率予報の利用（文献レビュー）

発表日： 2010/2/13 Copyright © 2010 Hiramatsu, CAMJ. All rights reserved. 1

国内外の確率的気象情報の利活用について－確率予報を利用した意思決定に関する研究（第1報）－

一般社団法人

日本気象予報士会

北陸支部

平松章男（気象予報士登録番号第3796号）

第2回日本気象予報士会研究成果発表会2010年2月13日（土）キャンパスプラザ京都 4階・第4講義室

02-WB-2


目次

1. はじめに

2. 日本における確率予報の利用

（文献レビュー）

3. 海外（主に米国）における確率予報の利用

（文献レビュー）

4. まとめと今後の課題


１．はじめに

• 確率予報–降水確率、季節予報など。

–そもそも気象予報は不確実性を伴う。

–しかし、「確率予報」をどう使うか？• まだまだ有効に利用されているとは言えない。

• 文献レビュー（国内外の確率予報に関して）–天気予報の経済価値測定

–気象情報を用いた意思決定

降水確率

30%


２．日本における確率予報の利用

• 1980年、東京地方で降水確率予報開始。–今では全国的にテレビ・ラジオ、新聞、Web等で報道。

出所：気象庁HP降水確率季節予報

異常天候早期警戒情報


降水確率の定義は？

降水確率（気象庁HP：http://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/yougo_hp/yoho.html）a. 予報区内で一定の時間内に降水量にして1mm以上の雨ま

たは雪の降る確率(%)の平均値で、０、10、20、･･･、100%で表現する（この間は四捨五入する）。

b. 降水確率30%とは、30%という予報が100回発表されたとき、その内のおよそ30回は1mm以上の降水があるという意味であり、降水量を予報するものではない。

（赤強調は発表者による）

釈迦に説

法

•降水確率50%とは、「その地域の半分で雨になる確率」、とか、「時間帯の半分で雨が降っている」、というのは誤り。•「降水確率80%なら降水確率10%よりも雨量が多い」、も誤り。

http://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/yougo_hp/yoho.html�


確率予報の利活用－日本（１）

• 立平良三，1999：気象予報による意思決定

－不確実情報の経済価値－，東京堂出版.

不確実な気象予報をどう利用すればもっとも

適切な意思決定ができ、最大の経済価値が

引き出せるかを解説。

主にコスト／ロス・モデルについて紹介

気象現象の発生確率pがコスト／ロス比C/Lより大きい（p>C/L）とき、対策を実施。

コスト／ロス・モデル

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確率予報の利活用－日本（２）

• コスト／ロス・モデルを用いたリスク・マネジメント– 冨山芳幸，2003：気温の確率予報を用いたリスク・マネジメント. 天気，50，175-187.– 山田真吾，2001：コスト・ロス・モデルに基づいた天気予報の評価指数の提案. 天気，48，759-765.– 山田真吾，2004：天気予報の価値をどう測るか. オペレーションズ・リサーチ，49，268-275.

•予報精度の問題の他に、コスト／ロス比の不確実性が加わる。•適用はある程度単純化したモデルに限られる。


確率予報の利活用－日本（３）

• 金融工学的なリスク管理手法– 気象庁・経済産業省，2001：企業の天候リスクと中長期気象予報の活用に関する調査，平成13年度気象庁委託調査.

– みずほ第一ファイナンシャルテクノロジー（株），2003：天候リスクマネジメントへのアンサンブル予報の活用に関する調査，平成14年度気象庁委託調査.

• 「天候デリバティブ」– 土方薫，2003：総論天候デリバティブ，シグマベイスキャピタル.

– 刈屋武昭，2005：天候リスクの戦略的経営，朝倉書店.

•企業リスクの中で、天候リスクだけを定量的に評価することは難しい。•高度な金融工学的手法を構築

一方で、気温予測は単に過去統計からの推測

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確率予報の利活用－日本（４）

• 季節予報を定量的に利用–渡辺典昭，2008：「季節予報を定量的に利用する」，

2008年度日本気象学会春季大会（横浜）専門分科会報告. 天気，55，764-765.

まだまだ研究段階。引き続き議論と検討が必要。


３．海外における確率予報の利用

• American Meteorological Society（AMS:米国気象学会）

–Information Statement（学会の声明文）• AMS Council, 2002: Enhancing weather information with probability forecasts.• AMS Council, 2008: Enhancing weather information with probability forecasts.

Source : AMS Webpage

（確率予報による気象情報の向上）


米国での確率予報の認知度は？

• AMS Council, 2008より引用（訳は発表者による）

– For example, for a forecast of 30% probability of precipitation for Boston tomorrow, a person may be unsure as to whether that means:

例：明日のボストンの降水確率が30%の予報ならば、その意味は次のどれか？

(a) it will rain over 30% of the Boston area tomorrow; 明日のボストンの30%の面積で雨

(b) it will rain for 30% of the time tomorrow somewhere in Boston; ボストンのどこかで、明日の30%の時間で雨

(c) there is a 30% probability it will rain somewhere in Boston tomorrow; 明日、ボストンのどこかで雨が降る確率が30%

or (d) at any given location in the Boston area, there is a 30% probability that it will rain tomorrow.

ボストンのどこにおいても、明日は30%の確率で雨

The definition of a precipitation event used by the NWS (National Weather Service) is measurable precipitation within the stated time period at any point in the area for which the forecast is valid

(i.e., (d) is the correct answer). 正解は(d)。


欧米の確率予報の認知度は？

• 米国では、1965年にNWSによって降水確率予報開始–1979年のアンケート調査では、大衆の多くが降水確率を誤解していた（Murphy et al., 1980）。

– Gigerenzer et al., 2005によると、2002年に実施したアンケート調査で「降水確率30%」を正しく理解していたのは、

• ヨーロッパ諸都市（アムステルダム、ベルリン、ミラノ、アテネ）・・・20～35%• 米国（ニューヨーク）・・・65%

– 欧米での伝え方の巧拙に関係か？（Joslyn et al., 2009）


気象情報の経済的価値

• Katz & Murphy, 1997: Economic value of weather and climate forecasts, Cambridge University Press.

–天気予報の経済的価値や気象情報による意思決定について、多様な視点から解説。

• Wilks, 2006: Statistical methods in the atmospheric sciences (Second edition), Academic Press.

–気象情報評価に必要な知識を、体系的にまとめた教科書。


コスト／ロス・モデルを用いた意思決定

代表的な研究

• Thompson & Brier, 1955: The economic utility of weather forecasts, Monthly Weather Review.

• Murphy, 1976: Decision-making models in the cost-loss ratio situation and measures of the value of probability forecasts, Monthly Weather Review.

• Murphy & Winkler, 1971: Forecasters and probability forecasts: Some current problems, Bulletin of the American Meteorological Society.


最近の提言

• NRC (National Research Council), 2006: Completing the forecast: Characterizing and communicating uncertainty for better decisions using weather and climate forecasts, National Academic Press.（冨山，2007：「Completing the forecast」，本だな，天気．で紹介）

–NRC（米国学術研究会議）の組織した委員会が、気象・気候予測の不確実性を定量化して伝えることを提言する報告

–９つの発見事項と勧告

ユーザーニーズをよく知る民間気象事業者が予報の不確実性を効果的に伝えるために、

NWS（国立測候所）やNOAA（米国海洋大気庁）が予報プロダクトの改良や検証を進めることはもちろん、

民間気象事業者や研究機関とも協力して、不確実情報を伝えるための献身的な努力をすることを勧めている。

（赤字は発表者による）


• AMSの新しい学術雑誌

Weather, Climate, and Society (WCAS)– 気象・気候や社会との関係という学際的な研究分野を扱う。

– 意思決定や政策提言、気候変動や異常気象が人間に与える影響、

防災、天気予報の価値などに関する研究が掲載される見込み。

（掲載論文例）• Feldman & Ingram, 2009: Making science useful to decision makers: Climate

forecasts, water management, and knowledge networks, Weather, Climate, and Society.

• Millner, 2009: What is the true value of forecasts?, Weather, Climate, and Society.• Vogel, et.al., 2010: “A Persistent Truth” – Reflections on drought management in

southern Africa, Weather, Climate, and Society.• Crane, et.al., 2010: Forecast skill and farmers’ skills: Seasonal climate forecasts

and agricultural risk management in the southeastern United States, Weather, Climate, and Society.

• Sultan, et.al., 2010: Estimating the potential economic value of seasonal forecasts in west Africa: A long-term ex-ante assessment in Senegal, Weather, Climate, and Society.

最新の研究

Volume 1, Issue 1(October, 2009)

Volume 2, Issue 1(January, 2010)


４．まとめと今後の課題

• 確率予報に関する国内外の文献を概観–不確実性を伴う気象情報を効果的に伝達するには、

どのようにしたらよいか？

–不確実性を考慮した意思決定とは、どのようなものか？

日本でも米国でも、まだまだ研究段階・・・。

• 異常天候早期警戒情報を利用した意思決定–只今、研究中・・・（平松ほか，2008、2009）。

–引き続き、02-WB-3で発表異常天候早期警戒情報を利用した在庫管理の意思決定について

－確率予報を利用した意思決定に関する研究（第2報）－


参考文献

気象庁ホームページ，http://www.jma.go.jp/jma/index.html，（2010.2.11 閲覧）立平良三，1999：気象予報による意思決定－不確実情報の経済価値－．東京堂出版，142p.冨山芳幸，2003：気温の確率予報を用いたリスク・マネジメント．天気，50，175-187.山田真吾，2001：コスト・ロス・モデルに基づいた天気予報の評価指数の提案．天気，48，759-765.山田真吾，2004：天気予報の価値をどう測るか．オペレーションズ・リサーチ，49，268-275.気象庁，経済産業省，2001：企業の天候リスクと中長期気象予報の活用に関する調査．平成13 年度気象庁委託調査，気象庁ホームページ，

http://www.jma.go.jp/jma/kishou/chousa/index13-1.html （2009.10.30 閲覧）みずほ第一ファイナンシャルテクノロジー株式会社，2003：天候リスクマネジメントへのアンサンブル予報の活用に関する調査．平成14 年度気象庁委託調査，気象庁

ホームページ，http://www.jma.go.jp/jma/kishou/chousa/index14.html（2009.10.30 閲覧）土方薫，2003：総論天候デリバティブ．シグマベイスキャピタル，243p.刈屋武昭編，2005：天候リスクの戦略的経営－ EaR とリスクスワップ－．リスクの経営シリーズ，朝倉書店，2005.渡辺典昭，2008：６．「季節予報を定量的に利用する」，2008 年度（日本気象学会）春季大会専門分科会報告．天気，55，764-765.AMS Council, 2002: Enhancing weather information with probability forecasts. Bulletin of the American Meteorological Society, 83, 450-452.

http://www.ametsoc.org/policy/enhancingwxprob final.html（2009.10.30 閲覧）AMS Council, 2008: Enhancing weather information with probability forecasts. Bulletin of the American Meteorological Society, 89, 1049-1053.

http://www.ametsoc.org/policy/2008enhancingweatherinformation amsstatement.html（2009.10.30 閲覧）Murphy, A.H., S. Lichtenstein, B. Fishchhoff, and R.L. Winkler, 1980: Misinterpretations of precipitation probability forecasts. Bulletin of the American

Meteorological Society, 61, 695-701.Gigerenzer, G., R. Hertwig, E.Broek, B. Fasolo and K.V. Katsikopoulos, 2005: “ A 30% chance of rain tomorrow ”: How does the public understand probabilistic

weather forecasts?. Risk Analysis, Vol.25, No.3, 623-629.Joslyn, S., L. Nadav-Greenberg and R.M. Nichols, 2009: Probability of precipitation : Assessment and Enhancement of end-user understanding. Bulletin of the

American Meteorological Society, 90, 185-193.Katz, R.W., and A.H. Murphy, ed., 1997: Economic value of weather and climate forecasts. Cambridge University Press, 222p.Thompson, J.C. and G.W. Brier, 1955: The economic utility of weather forecasts. Monthly Weather Review, 83, 249-253.Murphy, A.H., 1976: Decision-making models in the cost-loss ratio situation and measures of the value of probability forecasts. Monthly Weather Review, 104,

1058-1065.Murphy, A.H., and R.L. Winkler, 1971: Forecasters and probability forecasts: Some current problems. Bulletin of the American Meteorological Society, 52, 239-

248.Wilks, D.S, 2006: Statistical methods in the atmospheric sciences (Second edition). Academic Press, 627p.National Research Council, 2006: Completing the forecast: Characterizing and communicating uncertainty for better decisions using weather and climate

forecasts. National Academic Press, 112p.冨山芳幸，2007：「Completing the Forecast : Characterizing and Communicating Uncertainty for Better Decisions Using Weather and Climate Forecasts」

National Research Council 著．本だな，天気，54，489-490.Feldman, D.L. and H.M. Ingram, 2009: Making science useful to decision makers: Climate forecasts, water management, and knowledge network. Weather,

Climate, and Society, 1, 9-21.Millner, A., 2009: What is the true value of forecasts?.Weather, Climate, and Society, 1, 22-37.平松章男，V.N. Huynh, 中森義輝，2008：季節予報の実践的利用に関する研究－異常天候早期警戒情報を利用した在庫管理の意思決定について．平成20 年度日本

気象学会中部支部研究会講演要旨集，平成20 年12 月1 日～2 日，金沢，41-44.平松章男，V.N. Huynh，中森義輝，2009：異常天候早期警戒情報を利用した商品発注の意思決定について，2009年度日本気象学会秋季大会講演予稿集, A310,

p.84, 2009年11月25－27日, 福岡（福岡）, 2009.


Thank you for your attentionご清聴ありがとうございます。

一般社団法人日本気象予報士会北陸支部支部長兼事務局（連絡担当）

平松章男（気象予報士登録番号第3796号）E-mail: [email protected]

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