预报检验-大气科学从业者指南-第二版 内容简介
本书阐述了预报检验的基本理论，分类说明了各种天气预报和气候预测产品的主要检验方法，包括近几年来在空间场、集合预报、事件和预警检验等方面发展起来的新技术，展望了该领域未来的发展及新方法的应用前景。该书内容全面，数理概念明晰，并配有样例讲解，可操作性强，是目前为止国内外预报检验领域内容较全面、技术较先进的一本书。本书可供高等院校大气相关专业的高年级本科生、研究生使用，也可作为相关科研人员和业务工作者的参考书。
预报检验-大气科学从业者指南-第二版 目录
中文版序
序言
前言
**版前言
贡献者名单
第1章概述
1.1简史及现状
1.1.1历史
1.1.2目前的实践
1.2预报检验的原因和作用
1.3预报和检验数据的类型
1.4评分、技巧和价值
1.4.1技巧评分
1.4.2虚假技巧
1.4.3统计显著性
1.4.4附加价值
1.5数据质量及其他实际问题
1.6小结
第2章基本概念
2.1引言
2.2预报量的类型
2.3探索法
2.4数值描述性的检验度量
2.5概率、随机变量和期望
2.6联合、边际和条件分布
2.7准确性、相关和技巧
2.8检验方法的属性
2.9把检验作为一个回归问题
2.10Murphy—Winkler框架
2.11检验问题的维度
第3章二元事件的确定性预报
3.1引言
3.2理论上的考量
3.2.1一些基本的描述性统计量
3.2.2检验的总体框架：分布导向方法
3.2.3基于联合分布因式分解的性能指标
3.2.4可视化的性能指标图解
3.2.5个例研究：云量预报的检验
3.3信号探测理论和相对作用特征
3.3.1信号探测模型
3.3.2相对作用特征
3.4元检验：性能指标的评估标准
3.4.1理想属性
3.4.2其他属性
3.5性能指标
3.5.1性能指标综述
3.5.2性能指标的抽样不确定性和置信区间
3.5.3*优阈值概率
致谢
第4章多分类事件的确定性预报
4.1引言
4.2列联表：准确性的符号、定义和指标
4.2.1符号与定义
4.2.2准确性指标
4.3技巧评分
4.3.1理想属性
4.3.2Gandin和Murphy公平评分体系
4.3.3Gerrity公平评分体系
4.3.4LEPSCAT评分体系
4.3.5概率空间的稳定公平误差
4.3.6有关评分的总结性评价
4.4列联表和技巧评分的抽样多变性
第5章连续变量的确定性预报
5.1引言
5.2预报实例
5.3一阶矩
5.3.1偏差
5.3.2平均绝对误差
5.3.3偏差订正和虚假技巧
5.3.4平均绝对误差和技巧
5.4二阶矩和高阶矩
5.4.1均方差
5.4.2MSE技巧评分
5.4.3降尺度预报的均方差
5.4.4相关
5.4.5一个例子：“可预报性极限”的检验
5.4.6秩相关（等级相关）
5.4.7边缘分布的阶矩比较
5.4.8总结性图解
5.5基于累积频率的评分
5.5.1概率空间的线性误差
5.5.2分位数图
5.5.3条件分位数图
5.6小结
第6章空间场预报
6.1引言
6.2匹配方法
6.3传统检验方法
6.3.1标准的连续型和分类型方法
6.3.2S1评分法和距平相关法
6.3.3分布式方法
6.4使用替代方法的动机
6.5邻域方法
6.5.1预报邻域与观测邻域的比较
6.5.2空间预报结果与点观测结果的比较
6.6尺度分离法
6.7基于特征的方法
6.7.1特征匹配技术
6.7.2结构—振幅—位置法
6.8变形场法
6.8.1位置度量指标
6.8.2变形场
6.9各种方法的比较
6.10新方法及新应用：今后的研究方向
6.11小结
第7章概率预报
7.1引言
7.2概率论
7.2.1概率论的基本概念
7.2.2概率预报、可靠性和充分性
7.3概率评分规则
7.3.1评分规则的定义和属性
7.3.2常用评分规则
7.3.3评分规则分解
7.4相对作用特征
7.5概率预报系统的评估
7.5.1三个示例
7.5.2经验ROC
7.5.3性能指标的经验评分
7.5.4经验评分分解
7.5.5分级预报和留一法误差
7.6检验可靠性
7.6.1预报A的可靠性分析：可靠性图解
7.6.2预报B的可靠性分析：X2检验
7.6.3预报C的可靠性分析：PIT
致谢
第8章集合预报
8.1引言
8.2示例数据
8.3离散样本的集合
8.3.1集合预报的可靠性
8.3.2多维可靠性
8.3.3区分度
8.4概率预报的集合
8.4.1集合的概率解释
8.4.2概率技巧算法在集合中的应用
8.4.3集合大小对技巧的影响
8.5小结
致谢
第9章经济价值和技巧
9.1引言
9.2花费损失比决策模型
9.2.1确定性二元预报系统的价值
9.2.2概率预报
9.2.3确定性二元预报和概率二元预报的对比
9.3价值与相对作用特征的关系
9.4总价值与Brier技巧评分
9.5技巧、价值和集合规模
9.6应用：价值和预报用户
9.7小结
第1O章极端事件的确定性预报及警报
10.1引言
10.2极端事件预报
10.2.1挑战
10.2.2前期研究
10.2.3极端事件的检验指标
10.2.4极端事件模式性能
10.2.5极端事件：小结
10.3预警
10.3.1背景
10.3.2预警形式和观测检验
1O.3.3预警检验
10.3.4预警：小结
致谢
第11章季节和更长期预测
11.1引言
11.2预测形式
11.2.1确定性的和概率的形式
11.2.2预测量的定义
11.2.3气候预测的含义
11.3预测质量的评估
11.3.1技巧
11.3.2其他特性
11.3.3统计显著性和不确定性评估
11.4单个预测量质量的衡量
11.5年代际和更长期预测的检验
11.6小结
第12章结束语——预报检验的新领域（方向）
12.1引言
12.2关键概念的回顾
12.3其他领域的预报评估
12.3.1统计学
12.3.2金融和经济
12.3.3医学和临床研究
12.4当前的研究和未来的方向
致谢
附录检验软件
A.1理想软件应具备的特点
A.1.1正确性
A.1.2文档
A.1.3开源、不开源、商业
A.1.4大用户群
A.2检验用户类型
A.2.1学生
A.2.2研究人员
A.2.3业务预报员
A.2.4研究机构
A.3检验软件和编程语言的类型
A.3.1电子表格
A.3.2统计编程语言
A.4机构支持的软件
A.4.1模式评估工具（MET）
A.4.2集合预报检验系统（EVS）
A.4.3EUMETCAL预报检验培训模块
A.5检验信息展示
A.5.1国家天气服务的性能管理
A.5.2预报评估工具
词汇表
参考文献
索引
预报检验-大气科学从业者指南-第二版 节选
本章使用一个简单的决策模式，测试传统技巧度量和预报对于用户的潜在权益之间的联系。结果发现，不同的用户从相同的预报系统可以获得不同的收益，这取决于他们对于天气时间的敏感性（用户的花费和损失）。
对于很多现实世界经济价值研究，天气的敏感性和决策制定过程比简单花费损失模型更复杂。尽管在决策情况，花费损失模型可能看起来不错，一个预报系统的真实经济价值的评估也必须仔细考虑这里没有讨论到的多方面的细节，如9.2.2节所述，一个概率预报系统必须为用户进行好的订正，以使其可以在正确阈值采取措施。必须记住已经提出了平均的预期结果：用户通过使用预报系统制定长期连续的决策，获得预期的整体利益。用户可以并愿意承受大量的（不可避免的）损失，以便获得长期的收益，这是不明确的。因此，当试图对实际经济效益下结论时需注意，使用预报系统的收益仅仅在少数情况下（即一年仅使用季节性预报一次）。见第11章，在季节性预报和经济价值恰当衡量中的同样情况下，对实际问题的讨论。尽管有这些限制，大量研究证明：花费一损失模型的使用，在对于天气预报数量方面，可以提供用户端的看法。例如冬天公路的维护（Thornes and Stephenson，2001； Berrocal et al，2010），飓风预报对汽油生产商的价值（Considine et al，2004），储蓄管理（McCollor and Stull，2008），航空交通管理（Leigh，1995； Keith，2003； Roquelaure and Bergot，2008）。
预报检验-大气科学从业者指南-第二版 作者简介
（英国）乔利夫（Ian T.Jolliffe） （英国）David B.Stephenson 译者：李应林
