無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的決策理論適用性研究

賈凈翔, 胡文東,2,3, 王承偉, 邵 建, 胡亮帆, 郝艷瓊, 徐文嘉

(1.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院,四川 成都 610225;2. 軟件自動(dòng)生成與智能服務(wù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610225;3.高原大氣與環(huán)境四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610225;4.黑龍江省氣象臺(tái),黑龍江 哈爾濱,150030;5. 銀川市氣象局,寧夏 銀川 750002)

0 引言

對(duì)氣象工作者來說,進(jìn)入新時(shí)代必須緊密圍繞國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略以及人民群眾對(duì)美好生活向往的需要,加強(qiáng)氣象預(yù)報(bào)精細(xì)化、專業(yè)化、個(gè)性化、全球化,提高氣象預(yù)報(bào)可靠性、開放性、可移植性及工作效率[1-5]。 當(dāng)今現(xiàn)代信息技術(shù)迅猛發(fā)展,云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等與氣象科技相結(jié)合,為氣象業(yè)務(wù)的重大進(jìn)步打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),逐步實(shí)現(xiàn)保障運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、方便、易維護(hù)的目標(biāo)[6-7]。

當(dāng)前無縫隙精細(xì)化網(wǎng)格氣象預(yù)報(bào)已成為國(guó)際主流趨勢(shì)[8-10]。 WMO 世界天氣研究計(jì)劃2014 年提出地球系統(tǒng)無縫隙預(yù)報(bào):從分鐘到月[11],2017 年世界氣候研究計(jì)劃、世界氣象研究計(jì)劃和全球大氣觀察計(jì)劃,明確將無縫隙預(yù)報(bào)作為未來幾十年指導(dǎo)方針[12-13]。 2019年WMO 指出,氣象業(yè)務(wù)將轉(zhuǎn)向在無縫隙的地球系統(tǒng)框架,強(qiáng)調(diào)從分鐘到年代際,從局地到全球預(yù)報(bào)系統(tǒng),并提出從分鐘級(jí)到世紀(jì)尺度、從米到全球空間尺度的預(yù)報(bào)發(fā)展趨勢(shì)[14]。

美國(guó)在2003 年開展了國(guó)家數(shù)字預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)庫[15],提供逐小時(shí)更新2.5/5 km分辨率,從0 ～45 d延伸期的無縫隙網(wǎng)格天氣預(yù)報(bào)。 澳大利亞2012 年開始分辨率為5 km的8 d內(nèi)網(wǎng)格指導(dǎo)預(yù)報(bào)[16]。

中國(guó)氣象局把握時(shí)代發(fā)展方向,2014 年開始這一業(yè)務(wù)系統(tǒng)研發(fā)[5]。 近年來充分利用最新科技成果,初步建成無縫隙網(wǎng)格化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù),大幅提高氣象服務(wù)與保障能力[7,17-20]。 但這一工作開展時(shí)間相對(duì)較短,一方面在技術(shù)層面存在不足[5,21-23];另一方面對(duì)預(yù)報(bào)人員來說,預(yù)報(bào)工作中每一個(gè)維度的信息量均呈爆炸式增長(zhǎng),原本順暢的思維過程突然出現(xiàn)了巨大問題,需要通過技術(shù)手段加以解決[24-25]。 而第一步就是進(jìn)行細(xì)致分析,找出可行的科學(xué)途徑以提供正確的指導(dǎo)方針。

本文針對(duì)無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)的新情況,從預(yù)報(bào)員日常預(yù)報(bào)工作量對(duì)比分析入手,以提高業(yè)務(wù)能力為目的,對(duì)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)環(huán)境的各項(xiàng)約束性條件進(jìn)行分析,探討輔助預(yù)報(bào)員進(jìn)行預(yù)報(bào)決策的適用性理論,從而為建立智能業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供相關(guān)的科學(xué)基礎(chǔ)。

1 預(yù)報(bào)工作量的爆炸性增加

天氣預(yù)報(bào)的最終產(chǎn)品是多維度的數(shù)據(jù),概括地說有天氣要素、空間分布和時(shí)間變化。 而每一個(gè)維度中數(shù)量的增加,最終將導(dǎo)致信息量的巨大增長(zhǎng)。 以短期預(yù)報(bào)為例進(jìn)行分析。

1.1 預(yù)報(bào)對(duì)象數(shù)量空間的變化

首先從空間分布來說,以往的傳統(tǒng)預(yù)報(bào)過程中,一般僅預(yù)報(bào)20 個(gè)站點(diǎn)左右,很少達(dá)到30 個(gè)站點(diǎn)。 而無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中,中國(guó)為5×5 km2的網(wǎng)格分布,重點(diǎn)區(qū)域1×1 km2。 按國(guó)土面積(不計(jì)海區(qū))960 萬km2粗略計(jì)算,縣級(jí)行政單位2856 個(gè),平均3361 km2,縣的預(yù)報(bào)員在一次預(yù)報(bào)中則需考慮135 個(gè)格點(diǎn)。 對(duì)省級(jí)行政單位來說,共有34 個(gè)省(簡(jiǎn)稱為省)級(jí)行政區(qū),則平均面積282353 km2。 每個(gè)省的預(yù)報(bào)員在當(dāng)前業(yè)務(wù)中,對(duì)某一個(gè)時(shí)刻的預(yù)報(bào)則需面對(duì)11294 個(gè)格點(diǎn)。 目前預(yù)報(bào)地點(diǎn)已較以往增加了近400 倍,而許多省的格點(diǎn)更加細(xì)密,空間分辨率更高。 面對(duì)重點(diǎn)區(qū)域1×1 km2的網(wǎng)格,空間點(diǎn)上任務(wù)增加更多。

以面積相對(duì)較小的寧夏(6.64 萬km2)為例(表1)。傳統(tǒng)預(yù)報(bào)時(shí)省級(jí)預(yù)報(bào)員關(guān)注站點(diǎn)為20 個(gè),市級(jí)預(yù)報(bào)員平均關(guān)注站點(diǎn)4 個(gè)(13 ～284 km2)。 格點(diǎn)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中5×5 km2的格點(diǎn)預(yù)報(bào)省級(jí)預(yù)報(bào)員關(guān)注點(diǎn)數(shù)為2657 個(gè)(1×1 km2則為63762 個(gè)),市級(jí)平均為531 個(gè)(1×1 km2為12752 個(gè))。 所以省級(jí)工作量增加了約132 倍(1×1 km2約3188 倍),市級(jí)增加約144 倍(1×1 km2約3183 倍)。

黑龍江面積較大,為47.3 萬km2。 初步計(jì)算表明省級(jí)工作量增加了243 倍,市級(jí)工作量增加了約144倍(表2)。

表2 黑龍江省氣象臺(tái)傳統(tǒng)預(yù)報(bào)與網(wǎng)格預(yù)報(bào)工作量對(duì)比

盡管相鄰區(qū)域的天氣在較大尺度上總體相近,在傳統(tǒng)預(yù)報(bào)中可通過“相鄰則相似”的思路降低工作量。但無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)的特點(diǎn),就在于突出每一個(gè)格點(diǎn)的天氣獨(dú)特性,沿用以往的方法會(huì)平滑掉不同格點(diǎn)特有的天氣,從而從根本上否定網(wǎng)格預(yù)報(bào)的意義和存在價(jià)值,所以傳統(tǒng)預(yù)報(bào)中的思路并不適用。

對(duì)于如此眾多的格點(diǎn),沿用以往的方法難以有效把控。 而中國(guó)是世界上地形、地貎最為復(fù)雜,天氣氣候差異極為明顯的國(guó)家之一,格點(diǎn)之間的差異巨大,所以無論從網(wǎng)格預(yù)報(bào)的本質(zhì)要求還是客觀現(xiàn)實(shí)來說,都要求我們努力分析每一格點(diǎn)特有的天氣要素,不能簡(jiǎn)單沿用“相鄰則近似”的方法,因而預(yù)報(bào)空間上的巨大工作增量無可避免,傳統(tǒng)方法不再適用。

1.2 預(yù)報(bào)對(duì)象時(shí)間與要素的數(shù)量變化

在時(shí)間的維度上來說,傳統(tǒng)預(yù)報(bào)的時(shí)間密度相對(duì)有限,而無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)則時(shí)間分辨率進(jìn)一步提高。 從要素來看,無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)要素大幅增多并有繼續(xù)增加的可能,較傳統(tǒng)預(yù)報(bào)要素相比增長(zhǎng)明顯。

另外,在一個(gè)值班期間,無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)要求進(jìn)行滾動(dòng)更新預(yù)報(bào),所以預(yù)報(bào)員分析氣象信息、考慮預(yù)報(bào)內(nèi)容的工作時(shí)間大幅減少,而從預(yù)報(bào)頻次來看工作強(qiáng)度也是急劇增加。

同樣以寧夏為例(表3),傳統(tǒng)預(yù)報(bào)1 天更新3 次,最高時(shí)間分辨率6 h,最長(zhǎng)預(yù)報(bào)時(shí)效168 h,預(yù)報(bào)要素7項(xiàng);而格點(diǎn)預(yù)報(bào)則全面急劇增加。

表3 寧夏回族自治區(qū)氣象臺(tái)傳統(tǒng)預(yù)報(bào)與網(wǎng)格預(yù)報(bào)的時(shí)間、要素對(duì)比

1.3 無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)的革命性進(jìn)步

只有在遙感探測(cè)、高速通信、數(shù)據(jù)處理、邊緣計(jì)算等眾多相關(guān)技術(shù)進(jìn)步的強(qiáng)大支持下,無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)才得以實(shí)現(xiàn)。 從而極大地提高了天氣預(yù)報(bào)服務(wù)的能力和水平,天氣信息的種類、密度和質(zhì)量與以往業(yè)務(wù)相比均產(chǎn)生了革命性的本質(zhì)飛躍。

預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)當(dāng)中的核心是預(yù)報(bào)員[1-2,26-27],盡管相關(guān)技術(shù)打下了良好的基礎(chǔ),但最終預(yù)報(bào)是由預(yù)報(bào)員依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)過科學(xué)分析作出,而不是計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生。 所以,從多個(gè)維度共同作用來說,在無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中,預(yù)報(bào)員要考慮的預(yù)報(bào)產(chǎn)品信息量普遍較傳統(tǒng)預(yù)報(bào)增加了104 ～106 倍甚至更多,呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。 信息量的爆增再加上預(yù)報(bào)頻次的提高,導(dǎo)致預(yù)報(bào)員有效分析思考的時(shí)間消亡式萎縮,所以預(yù)報(bào)員面臨的業(yè)務(wù)值班壓力極為巨大,有必要借助決策科學(xué)為預(yù)報(bào)員提供更加有力的支持。

2 預(yù)報(bào)過程的決策本質(zhì)

2.1 網(wǎng)格預(yù)報(bào)的智能化決策支持

解決這一難題的出路在于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的智能化[28],利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)提高業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)能力[29]。 而智能化系統(tǒng)的不斷完善與進(jìn)步,是否導(dǎo)致在預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中完全取代人類,則是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)的問題[29-32],同時(shí)也是一個(gè)非常敏感、事關(guān)預(yù)報(bào)人員前途和命運(yùn)的重大現(xiàn)實(shí)問題,還是一個(gè)關(guān)于世界觀和方法論的哲學(xué)問題[26],本文不進(jìn)行討論。

盡管如此,在可以預(yù)見的將來,預(yù)報(bào)員的作用仍然無法忽視,更無法被替代,特別是在重大關(guān)鍵性預(yù)報(bào)過程中。 例如面臨是否炸壩泄洪,關(guān)系數(shù)十萬成百上千萬人;從天氣角度確定重大軍事行動(dòng)的時(shí)機(jī),關(guān)系國(guó)家和民族乃至人類文明的前途與命運(yùn)。 將這樣的最終決定權(quán)交給某種智能系統(tǒng)或計(jì)算機(jī),在一定的歷史時(shí)期內(nèi)仍然難以令人信服。

在當(dāng)前的技術(shù)形勢(shì)和業(yè)務(wù)條件來看,預(yù)報(bào)員在預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)體系中的核心地位依然無可撼動(dòng),仍然是無可替代的決定性因素。 計(jì)算機(jī),包括人工智能技術(shù)在目前階段還遠(yuǎn)不能完全取代人類預(yù)報(bào)員,而只是為預(yù)報(bào)員提供支持。

從幫助、輔助人類的角度出發(fā),網(wǎng)格預(yù)報(bào)的智能化需要支持預(yù)報(bào)人員的自動(dòng)化系統(tǒng)。 這個(gè)系統(tǒng)的科學(xué)本質(zhì)是什么,則取決于預(yù)報(bào)員在當(dāng)前預(yù)報(bào)中工作的性質(zhì),特別是預(yù)報(bào)員在業(yè)務(wù)工作中面臨的核心困難。

2.2 當(dāng)代預(yù)報(bào)員面臨的困難分析

預(yù)報(bào)過程中當(dāng)代預(yù)報(bào)員的工作是什么性質(zhì),其本質(zhì)的困難是什么,要從科學(xué)預(yù)報(bào)的歷程分析。

具有科學(xué)基礎(chǔ)的天氣預(yù)報(bào)的歷史很短。 從預(yù)報(bào)人員面臨困難的角度來看,大致分為早期、現(xiàn)代和當(dāng)代3個(gè)階段。 早期具有科學(xué)意義的預(yù)報(bào),是依據(jù)天氣學(xué)理論的經(jīng)驗(yàn)外推預(yù)報(bào)。 這時(shí)預(yù)報(bào)員的困惑在于,未來基本情況究竟如何,沒有相對(duì)可靠的技術(shù)支撐。 在成熟的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品出現(xiàn)后,環(huán)流形勢(shì)、天氣系統(tǒng)等相對(duì)明確且遠(yuǎn)優(yōu)于預(yù)報(bào)員的經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)代預(yù)報(bào)員一般不再進(jìn)行外推,而是根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)、體驗(yàn)與理解,對(duì)數(shù)值模式結(jié)果進(jìn)行氣象意義的解讀。 幾十年來數(shù)值預(yù)報(bào)等各種產(chǎn)品持續(xù)改進(jìn),未來天氣的物理圖像日漸清晰準(zhǔn)確,但在解讀時(shí)受到有限模式、有限產(chǎn)品確定預(yù)報(bào)的局限,當(dāng)前的困惑在于相對(duì)較小概率的災(zāi)害性天氣。 而多種預(yù)報(bào)模式、集合與超集合等眾多產(chǎn)品表現(xiàn)出優(yōu)異的性能,數(shù)值預(yù)報(bào)真正漏報(bào)的顯著過程極為罕見,所以當(dāng)代預(yù)報(bào)員面臨的問題與以往發(fā)生了本質(zhì)的變化。

簡(jiǎn)單地說,早期預(yù)報(bào)員面臨的是極度缺少可靠信息的困難,現(xiàn)代預(yù)報(bào)員是可靠信息有限的困難。 而對(duì)當(dāng)代預(yù)報(bào)員則是這些信息過于龐大無法有效處理而形成的信息浪費(fèi),即信息過飽和情況下的決策困難。 常見的情況是,在有限時(shí)間內(nèi)根本無法瀏覽數(shù)值產(chǎn)品的寶貴信息,從而造成有效信息的棄置。 在預(yù)報(bào)失誤分析中這個(gè)現(xiàn)象十分顯著:在絕大多數(shù)情況下,盡管數(shù)值預(yù)報(bào)提供了具有明確意義的預(yù)報(bào)線索,卻因各種條件限制未能引起足夠關(guān)注。

所以當(dāng)代預(yù)報(bào)員工作的核心之一,是從眾多相對(duì)可靠的信息中,在緊迫的時(shí)間內(nèi),迅速選定最為適合的信息作為關(guān)鍵支撐。 而這個(gè)問題從行為科學(xué)上說是決策問題[33]。

3 決策及其理論類別概述

決策就是在若干個(gè)可能的備選方案中進(jìn)行選擇。決策理論是根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則選擇最優(yōu)策略的數(shù)學(xué)理論。

決策本身是極其常見的過程。 每當(dāng)出現(xiàn)多種選項(xiàng)的情況下,人類必然會(huì)從多方面考慮進(jìn)行決策,根據(jù)不同的目標(biāo),在各種約束條件下,分析收益效果與支出付出、權(quán)衡優(yōu)點(diǎn)和不足,進(jìn)行選擇[34-35]。

一般來說,決策理論主要有以下幾種[34-40]:

(1)古典決策理論。 認(rèn)為決策的目的是為了在最小付出的同時(shí)獲得最大的效益,決策過程中的全部行為均是完全理性的。

(2)客觀理性決策,又稱完全理性決策理論。 認(rèn)為決策者決策前能考慮一切行動(dòng)及其影響,選擇最大價(jià)值對(duì)策,具有最大限度的理性做出最優(yōu)的選擇。

(3)連續(xù)有限比較決策理論。 認(rèn)為決策者無法實(shí)現(xiàn)完全理性,無法把握各種復(fù)雜因素,只能在有限的方案中選出相對(duì)滿意的,只是有限的選優(yōu)。

(4)理性、組織決策理論。 認(rèn)為需要通過組織、運(yùn)用權(quán)力和溝通的方法進(jìn)行協(xié)調(diào),以彌補(bǔ)單一決策者的欠缺,便于集中更多的智慧選擇更加有利的方案,增強(qiáng)決策的理性。

(5)非理性決策理論。 突出潛意識(shí)的作用,和非理性不自覺的傾向?qū)Q策的不利影響,強(qiáng)調(diào)對(duì)這種傾向的控制與抑制。

(6)行為決策理論。 認(rèn)為理性的標(biāo)準(zhǔn)無法確切地說明決策過程,提出“有限理性”標(biāo)準(zhǔn)和“滿意度”原則。 決策過程分析中還要考慮決策者個(gè)人因素,如態(tài)度、情感、經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)機(jī)等個(gè)性要素。

(7)現(xiàn)實(shí)漸進(jìn)決策論。 主張決策者所面臨的現(xiàn)實(shí)發(fā)揮更加重要的作用,而不是決策者的理性。 認(rèn)為決策者無法擁有全部智慧和有關(guān)信息,且受到時(shí)間、費(fèi)用等條件限制,只能被迫地以被動(dòng)、相對(duì)消極的方法,在“有偏袒的相互調(diào)整”過程做出決策。

4 業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)的基本特點(diǎn)分析

4.1 決策的獨(dú)立性與預(yù)報(bào)員個(gè)體的重要性

在天氣預(yù)報(bào)工作中,一方面存在組織管理行為,如對(duì)預(yù)報(bào)員的任務(wù)分配、協(xié)調(diào)與溝通產(chǎn)生于前期行政組織階段,天氣會(huì)商在預(yù)報(bào)決策核心階段,天氣服務(wù)與聯(lián)防在決策后的直接行動(dòng)階段。 但在其他業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)階段,組織管理行為并不明顯。 另一方面在每一次預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)過程中,由于預(yù)報(bào)人員的數(shù)量相對(duì)有限,須各自承擔(dān)某項(xiàng)主要任務(wù)。 特別是預(yù)報(bào)員針對(duì)某一時(shí)段的天氣進(jìn)行預(yù)報(bào)時(shí),往往更加突出預(yù)報(bào)員個(gè)人的預(yù)報(bào)決策,尤其對(duì)當(dāng)值的首席預(yù)報(bào)員來說,往往預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)環(huán)境決定了其個(gè)人的獨(dú)立決策的高度重要性[41-42]。

通過對(duì)無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)的壓力分析可知,在短暫的滾動(dòng)預(yù)報(bào)發(fā)布間隔時(shí)間內(nèi),多個(gè)數(shù)值預(yù)報(bào)模式,眾多垂直層面,幾十上百的物理量,多種集合和超集合產(chǎn)品,其圖像文件往往成千上萬,預(yù)報(bào)員即使匆匆瀏覽一遍也難以實(shí)現(xiàn)。 數(shù)值模式各有特性,不同的模式對(duì)當(dāng)前的天氣情況預(yù)報(bào)能力各有不同。 而預(yù)報(bào)員所期望的是明確究竟哪個(gè)模式更適用于當(dāng)前的天氣。 前述的諸多決策理論哪些適合于這種預(yù)報(bào)決策過程,將決定人工智能決策支持系統(tǒng)的核心功能設(shè)計(jì)。

這一決策顯然是在極其有限時(shí)間、不完全信息與過飽和信息共存的背景下,預(yù)報(bào)員(特別是首席預(yù)報(bào)員)個(gè)人特質(zhì)發(fā)揮重要作用的決策過程[27]。

4.2 預(yù)報(bào)過程中決策過程的環(huán)境背景

在上述的決策理論中,早期更加理想化,同時(shí)也更為僵化,例如設(shè)定以下條件:(1)決策者可獲得與決策情況有關(guān)的所有的信息;(2)在識(shí)別和診斷問題時(shí),能夠處理和記憶所有與決策有關(guān)的信息;(3)能識(shí)別所有可行的解決問題的方案,并充分了解每個(gè)方案的結(jié)果;(4)多重目標(biāo)可以用單一的、簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式表示;(5)決策者的理性可保證選擇最優(yōu)的方案;(6)建立一個(gè)合理的、自上而下執(zhí)行組織系統(tǒng);(7)所有的決策者都用相同的方式處理信息,并做出相同的決策。

對(duì)比預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)場(chǎng)景,可以發(fā)現(xiàn)上述這些條件往往無法滿足[43]。 簡(jiǎn)單地說,盡管當(dāng)前已經(jīng)得到了超出其處理和理解掌握能力的大量信息,但預(yù)報(bào)員永遠(yuǎn)不可能獲得關(guān)于天氣預(yù)報(bào)所需的全部信息。 緊迫的時(shí)間內(nèi),在識(shí)別和診斷問題時(shí)也無法處理和記憶所有與決策有關(guān)的信息。 預(yù)報(bào)員無法有效識(shí)別所有的方案,不可能充分了解每個(gè)方案的各方面影響。 在預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中顯然不能將多重目標(biāo)用單一的、簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式表示。而處于壓力中心的預(yù)報(bào)員也難以保持足夠的理性以保證選擇最優(yōu)的方案。 而預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)環(huán)境和具體流程決定了,不可能實(shí)施行政機(jī)關(guān)形式的組織系統(tǒng)。 在預(yù)報(bào)時(shí)難以避免地存在預(yù)報(bào)員之間明顯的個(gè)體差異性,即使同一個(gè)預(yù)報(bào)員對(duì)同樣的天氣也在預(yù)報(bào)中還會(huì)受到一定的隨機(jī)因素影響,所以個(gè)體之間的不同導(dǎo)致無法采用相同的方式處理信息,無法以同樣方式理解這些信息,更不可能基于以上條件做出相同的預(yù)報(bào)決策。

所以在預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中,決策環(huán)境的特殊性與諸多決策理論的前提條件相矛盾,必須分析適合的決策理論才可滿足業(yè)務(wù)需求。

5 預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)決策過程理論的適用性分析

通過預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)環(huán)境分析,可知預(yù)報(bào)決策不同于一般意義的決策過程。 預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)決策和適用性取決于以下關(guān)鍵因素。

5.1 預(yù)報(bào)決策者的利害關(guān)系分析

中國(guó)天氣預(yù)報(bào)員的主體屬于政府雇員,代表政府履行提供天氣服務(wù)的法定職責(zé)。 中華人民共和國(guó)氣象法規(guī)定,國(guó)家對(duì)公眾氣象預(yù)報(bào)和災(zāi)害性天氣警報(bào),由各級(jí)氣象主管機(jī)構(gòu)所屬的氣象臺(tái)站按照職責(zé)發(fā)布。 所以對(duì)氣象及其衍生、次生災(zāi)害,氣象部門是各級(jí)政府防災(zāi)減災(zāi)工作啟動(dòng)的發(fā)令槍和消息樹,而預(yù)報(bào)員則是在最前線的吹哨人。

氣象法規(guī)定,若因玩忽職守,導(dǎo)致重大漏報(bào)、錯(cuò)報(bào)公眾氣象預(yù)報(bào)、災(zāi)害性天氣警報(bào)的,給予行政處分;致使國(guó)家利益和人民生命財(cái)產(chǎn)遭受重大損失,構(gòu)成犯罪的,依法追究刑事責(zé)任。

盡管科技在迅速進(jìn)步,預(yù)報(bào)水平在不斷提高,但仍然存在難以準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的災(zāi)害性天氣。 在面臨一般情況的多種選項(xiàng)時(shí),就會(huì)自然地趨利避害。 而預(yù)報(bào)員在進(jìn)行重大災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)過程中,不僅存在普通人的趨向性心理,還會(huì)考慮其預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)決策帶來的行政甚至法律后果。

從主觀意愿來說,任何一個(gè)預(yù)報(bào)員都希望能夠準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。 即使沒有確定形式的獎(jiǎng)懲或回報(bào),單純從行為心理學(xué)來說,也可體現(xiàn)出專業(yè)能力與水平,表現(xiàn)為個(gè)人價(jià)值的實(shí)現(xiàn)和心理上的滿足。 如果預(yù)報(bào)正確當(dāng)然是最好結(jié)果,但不正確也無可避免,所以預(yù)報(bào)氣象災(zāi)害偏大偏重,還偏小偏輕,不同的決策有可能導(dǎo)致不同后果。

如果對(duì)災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)偏大偏重,則相關(guān)人員會(huì)從主觀上高度重視,各項(xiàng)防范措施會(huì)更加嚴(yán)密周全,面對(duì)實(shí)際情況雖有虛警與不足,卻不會(huì)由此造成重大生命與財(cái)產(chǎn)的直接損失。 如果面臨追究,大多只能歸結(jié)到技術(shù)水平和業(yè)務(wù)能力的欠缺,多以批評(píng)為主。

但如果災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)偏小偏輕,則相關(guān)人員首先在主觀上易產(chǎn)生松懈情緒,防范措施必然會(huì)相對(duì)偏弱。 面臨超出預(yù)期的災(zāi)害防范能力難免有所不足,由此往往造成重大生命與財(cái)產(chǎn)的直接和間接損失。 如果對(duì)預(yù)報(bào)員追責(zé),則難以擺脫責(zé)任心不強(qiáng),以至玩忽職守的指責(zé)。 存在定性為重大漏報(bào)、錯(cuò)報(bào)的可能。

所以在此崗位上,無論是否存在明確的認(rèn)知,預(yù)報(bào)員的職業(yè)定位在潛意識(shí)當(dāng)中決定了其業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)決策的主觀偏向性為:寧空勿漏。

5.2 預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)質(zhì)量分析

在業(yè)務(wù)一線,預(yù)報(bào)員,特別是從業(yè)年限較長(zhǎng)的預(yù)報(bào)員,普遍認(rèn)同上述情況,而且工作越久的預(yù)報(bào)員往往越在重大過程中對(duì)天氣的預(yù)報(bào)越嚴(yán)重。

除了專題訪談和長(zhǎng)期工作中的直觀印象外,統(tǒng)計(jì)數(shù)字同樣證實(shí):空?qǐng)?bào)多,漏報(bào)少。

由中央氣象臺(tái)資料,分析2020 年主汛期中國(guó)大部分省、自治區(qū)、直轄市小雨、中雨、大雨、暴雨的預(yù)報(bào)情況(圖1 ～4),可知各類降水的空?qǐng)?bào)率均高于漏報(bào)率,而漏報(bào)率高于空?qǐng)?bào)率只是個(gè)別現(xiàn)象。 兩者之差分別為19.98%、12.67%、7.10%、5.97%。 隨著量級(jí)的增加,預(yù)報(bào)難度迅速提高,空?qǐng)?bào)率和漏報(bào)率也在提高,但空?qǐng)?bào)率高于漏報(bào)率的現(xiàn)象一直普遍存在。

圖1 2020 年6-9 月小雨預(yù)報(bào)空?qǐng)?bào)率與漏報(bào)率統(tǒng)計(jì)

圖2 2020 年6-9 月中雨預(yù)報(bào)空?qǐng)?bào)率與漏報(bào)率統(tǒng)計(jì)

圖3 2020 年6-9 月大雨預(yù)報(bào)空?qǐng)?bào)率與漏報(bào)率統(tǒng)計(jì)

圖4 2020 年6-9 月暴雨預(yù)報(bào)空?qǐng)?bào)率與漏報(bào)率統(tǒng)計(jì)

在面對(duì)不同強(qiáng)度的天氣時(shí),決策的傾向性存在變化趨勢(shì)。 對(duì)不同的天氣現(xiàn)象來說,預(yù)報(bào)員往往有意識(shí)或不自覺地采用不同的預(yù)報(bào)策略。 例如針對(duì)重大災(zāi)害性天氣,考慮到社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響和自身可能面臨的問題,大多傾向于采用寧可空?qǐng)?bào)不愿漏報(bào)的策略,相對(duì)更加保守。

分析2019 年預(yù)報(bào)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了這一情況。 一般性降水平均TS 為51%,空?qǐng)?bào)率為39.89%、漏報(bào)率為22%;大雨TS 為19%,空?qǐng)?bào)率71.43%、漏報(bào)率64.41%;而暴雨TS 為9%,空?qǐng)?bào)率為85.28%、漏報(bào)率82.64%。 數(shù)據(jù)表明降水的量級(jí)越大,預(yù)報(bào)員保守的趨向越加明顯,空?qǐng)?bào)率越高。 強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警的情況類似,2019 年寧夏暴雨、冰雹預(yù)警信號(hào)評(píng)分結(jié)果顯示:暴雨、冰雹準(zhǔn)確率分別為36%、33.3%,而空?qǐng)?bào)率為44.3%、66.7%,同樣空?qǐng)?bào)率更高。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),省級(jí)預(yù)報(bào)員中至少有70%在遇到可能出現(xiàn)的較為明顯降水天氣時(shí),更加傾向于預(yù)報(bào)偏大量級(jí)的降水。

5.3 決策的環(huán)境壓力分析

首先是時(shí)間的緊迫性極為突出。 盡管從科學(xué)角度來說,完整表述天氣過程的信息并不完備,但預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中預(yù)報(bào)員得到的資料數(shù)量之大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其分析、處理的能力極限。 如同戰(zhàn)艦在過飽和攻擊下超出計(jì)算機(jī)能力極限而崩潰一樣,大腦對(duì)海嘯般的信息也無法進(jìn)行科學(xué)理性的思考。 更重要的是,即使在較為充裕的情況下,有效的預(yù)報(bào)分析時(shí)間往往也只有幾十分鐘。 以寧夏為例,因地處典型季風(fēng)邊緣,為干旱、半干旱氣候,全區(qū)年平均降水僅為160 ～600 mm[44-45],所以總體上大降水的壓力相對(duì)較小。 在非汛期最為理想情況下一次預(yù)報(bào)可有60 ～120 min用于分析思考,而汛期最充裕的一次預(yù)報(bào)不足40 ～60 min的有效思考時(shí)間。

所以相對(duì)更關(guān)鍵的問題是:針對(duì)當(dāng)前天氣情況下,在諸多性能相對(duì)不錯(cuò)的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品中,如何有效地識(shí)別更具有預(yù)報(bào)指導(dǎo)意義的信息并及時(shí)分析,即大數(shù)據(jù)背景下信息的有效性和貢獻(xiàn)度,而不宜片面追求信息的完備性,因?yàn)樗^的完備性只是一個(gè)相對(duì)的概念。

5.4 決策者之間的差異性分析

人與人之間總會(huì)有巨大的差異,決策者的差異必然會(huì)對(duì)決策產(chǎn)生至關(guān)重要的影響,所以在軍事斗爭(zhēng)中,對(duì)敵方指揮員個(gè)人情況和背景資料的掌握必不可少[46-48]。

對(duì)天氣預(yù)報(bào)員也一樣,每個(gè)人的性格特點(diǎn)、學(xué)業(yè)基礎(chǔ)、工作狀態(tài)、業(yè)務(wù)經(jīng)歷、預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)修養(yǎng)、對(duì)局勢(shì)理解、對(duì)過程的體會(huì)、預(yù)報(bào)傾向都存在不同且不斷變化,所以其預(yù)報(bào)結(jié)論必然不同。

由上述分析可知,在業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中,確定預(yù)報(bào)結(jié)論的決策因人而異,因時(shí)而異,因天氣而異,因當(dāng)時(shí)的具體情況而異。

5.5 業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)決策分析

對(duì)預(yù)報(bào)員來說,由于受決策時(shí)間和可利用資源的限制,其決策過程的理性只是相對(duì)的。 壓力環(huán)境下的理性往往介于完全理性和非理性之間,在識(shí)別信息時(shí)也會(huì)受影響而產(chǎn)生偏差。 而在重大災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)的風(fēng)險(xiǎn)型決策中,人性的基本特征為厭惡風(fēng)險(xiǎn),傾向于接受風(fēng)險(xiǎn)較小的方案。 而且往往只求比較滿意的結(jié)果,而不愿尋求最佳方案,當(dāng)然時(shí)間等條件對(duì)此也有影響。

基于以上關(guān)鍵因素的分析基礎(chǔ),對(duì)上述7 種決策理論簡(jiǎn)要小結(jié):

古典決策理論。 要求全部行為均在理性的情況下進(jìn)行,且追求最小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)最大的效益。 在實(shí)際預(yù)報(bào)過程中,預(yù)報(bào)員更加傾向于風(fēng)險(xiǎn)較小的保守方案,而不是追求信息的完備性,且行為決策還與預(yù)報(bào)員自身緊密相關(guān)。 而天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)目的是為防災(zāi)減災(zāi)、保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民財(cái)產(chǎn)安全生產(chǎn)生活的需求,并不是簡(jiǎn)單的追求利益獲取。 因此該理該論不適用于預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。

客觀理性決策。 要求在決策前考慮一切行動(dòng)及其影響,最大限度的理性決策。 而預(yù)報(bào)員是崗位上有思想有情感也有各種欠缺和不足的具體的人,不能對(duì)當(dāng)時(shí)天氣情況做出完全理性的判斷。 從檢驗(yàn)評(píng)估的結(jié)果分析,當(dāng)前無論是科學(xué)技術(shù)手段還是氣象工作者,都難以對(duì)天氣預(yù)報(bào)做出最佳的決策方案,無可避免地帶有一定程度的誤差。 一味追求絕對(duì)理性需要花費(fèi)大量的人力物力財(cái)力,客觀上不可實(shí)現(xiàn)。 因此這一理論不適用于預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。

對(duì)連續(xù)有限比較決策理論。 雖說實(shí)際預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中確實(shí)沒法做到絕對(duì)理性,但此理論過于強(qiáng)調(diào)在供選擇的方案中選出一個(gè)滿意的方案。 此理論中決策者需對(duì)決策環(huán)境的看法簡(jiǎn)化,往往忽視決策環(huán)境中的各種復(fù)雜因素,導(dǎo)致看到的有限幾個(gè)方案及其部分結(jié)果中選擇決策者滿意的方案。 在實(shí)際預(yù)報(bào)中,各種因素對(duì)氣象工作者有很大影響,無論是氣象工作者的心理因素,或者是學(xué)業(yè)能力等等的內(nèi)在因素,還是氣象部門外在的利害責(zé)任關(guān)系等等外在因素,對(duì)決策都有著不同程度的影響,不應(yīng)忽視客觀存在的內(nèi)外決策環(huán)境因素對(duì)決策的作用。 業(yè)務(wù)中空?qǐng)?bào)率高于漏報(bào)率也是一種趨利避害的保守情況,反而是過量的信息和欠缺的分析工具,導(dǎo)致決策者難以對(duì)信息進(jìn)行高效率的分析利用,這些都是客觀內(nèi)在外在的因素影響下導(dǎo)致的決策結(jié)果。因此該理論不適用于預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。

分析理性、組織決策理論。 強(qiáng)調(diào)集思廣益,通過組織、運(yùn)用權(quán)力規(guī)章制度和溝通的方法,來彌補(bǔ)個(gè)人的決策欠缺。 然而在實(shí)際預(yù)報(bào)中,此理論過于強(qiáng)調(diào)部門組織規(guī)則制度對(duì)決策者的影響,人們?cè)趶氖陆M織決策時(shí)的行為并非總是遵循理性選擇模式,而且也不可能達(dá)到一種最優(yōu)選擇。 氣象工作者在進(jìn)行預(yù)報(bào)工作時(shí)已經(jīng)面臨著較大的壓力與難度,無論是氣象法還是部門的規(guī)章制度都對(duì)一線氣象工作者做出了要求,如果在此基礎(chǔ)上不僅不對(duì)預(yù)報(bào)人員施加更多人文關(guān)懷和制度思考,則可能陷入了官僚主義的管理陷阱,不利于工作的開展。 該理論更加適用于管理類決策,而對(duì)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)這類特定條件下專業(yè)技術(shù)決策有所不足。 因此該理論不適用于預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。

非理性決策理論。 強(qiáng)調(diào)潛意識(shí)的作用,而預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中,長(zhǎng)期的一線工作經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚪o予氣象工作者更加出色的判斷決策能力。 當(dāng)針對(duì)某一特殊熟悉的天氣進(jìn)行預(yù)報(bào)時(shí),往往更加突出個(gè)人的主觀預(yù)報(bào)決策,預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的工作環(huán)境就影響決定了其崗位上預(yù)報(bào)員的主觀決策,對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果來說,是客觀存在的因素。 因此該理論適用于預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)

行為決策理論。 充分考慮了決策者所受到的各種影響,且對(duì)決策結(jié)果有著一定的容忍度,接受一定程度的理性與滿意度。 既考慮了預(yù)報(bào)員工作時(shí)所受的客觀條件,也承認(rèn)了不同預(yù)報(bào)員的差異性主觀性,此理論側(cè)重并認(rèn)可對(duì)決策者的認(rèn)知和主觀心理過程,傾向于對(duì)決策行為的心理解釋,而不是單純對(duì)決策正誤的評(píng)價(jià),能提煉出其他理性決策理論中完全沒有考慮到的個(gè)人主觀意識(shí)行為造成的變量。 充分體現(xiàn)了對(duì)預(yù)報(bào)員認(rèn)知心理因素上的考慮,同時(shí)也滿足了實(shí)際業(yè)務(wù)下的任務(wù)要求。 因此該理論適用于預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。

現(xiàn)實(shí)漸進(jìn)決策。 此理論是一種保守型決策,是一種強(qiáng)調(diào)決策者由于決策環(huán)境被迫采取消極的決策方案。 在預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)過程中,預(yù)報(bào)員大多采用寧可空?qǐng)?bào)不愿漏報(bào)的策略,預(yù)報(bào)員對(duì)自己決策過程中的決策結(jié)果表現(xiàn)為偏大偏重,這個(gè)決策過程本身就是一種現(xiàn)實(shí)漸進(jìn)決策理論的體現(xiàn)。 相比于復(fù)雜的理性選擇和推斷,此決策能大大簡(jiǎn)化決策過程,對(duì)預(yù)報(bào)員而言也是一種趨利避害一舉兩得的保守型方案;一方面既完成了對(duì)重大天氣災(zāi)情的預(yù)報(bào)預(yù)警,很好的履行了自己的職業(yè)責(zé)任,另一方面也大大緩解了預(yù)報(bào)員對(duì)決策結(jié)果的決策壓力。 由此可知,這一決策理論方案顯然是肯定了在決策環(huán)境等各方面因素的限制條件下,出于決策者自己合理的主觀決策,滿足現(xiàn)實(shí)中預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的需要。因此該理論適用于預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。

綜上所述,預(yù)報(bào)員在面臨各種壓力的情況下,表現(xiàn)出非理性決策、行為決策和現(xiàn)實(shí)漸進(jìn)決策的特點(diǎn),在業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)平臺(tái)的建設(shè)中適用上述決策理論。 因此,在解決上述問題的過程中,開發(fā)基于人工智能、大數(shù)據(jù)的災(zāi)害天氣智能監(jiān)測(cè)感知、網(wǎng)格預(yù)報(bào)智能生成以及災(zāi)害天氣智能識(shí)別等技術(shù)是關(guān)鍵,本文的工作正是其前期的基礎(chǔ)性分析。

從管理角度講,還應(yīng)從預(yù)報(bào)工作的具體情況出發(fā),以人為本,科學(xué)制定更為適合的管理及考核制度,充分理解預(yù)報(bào)員的業(yè)務(wù)特點(diǎn),加強(qiáng)人文關(guān)懷,減輕預(yù)報(bào)員多方面的壓力,幫助其排除干擾與雜念,專心致力于更加精準(zhǔn)的預(yù)報(bào)。

5.6 適用業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)決策基本特點(diǎn)初步分析與研究型業(yè)務(wù)

在上述適用決策理論中,每一種均有其自身特點(diǎn)。

對(duì)非理性決策來說,其非理性是相對(duì)的而非通常意義上的任性或隨意。 所謂的非理性來源于前期科學(xué)知識(shí)與理性經(jīng)驗(yàn)的充足積累,在預(yù)報(bào)時(shí)間緊迫的特定壓力環(huán)境下,觸發(fā)近于條件反射式的決策過程。 采用非理性決策時(shí),首先要發(fā)揮非理性因素對(duì)理性因素的誘導(dǎo)和補(bǔ)償作用,其次要注意理性因素對(duì)非理性因素的支配和定向作用。

在其他類別的決策過程中,決策者的行為因素往往對(duì)決策結(jié)果無顯著影響。 但行為決策中,決策者本身的行為對(duì)結(jié)果的影響特別突出,關(guān)注實(shí)際決策行為中的現(xiàn)實(shí)因素,尤其是行為認(rèn)知對(duì)決策結(jié)果的影響,強(qiáng)調(diào)決策者的認(rèn)知程度存在不足和行為的有限理性,注重實(shí)際決策環(huán)境中的高度不確定性。 理性決策追求最優(yōu)選擇,但行為決策只要獲得令人滿意的結(jié)果即可。

現(xiàn)實(shí)型漸進(jìn)決策認(rèn)為,決策者不可能擁有全部智慧和有關(guān)決策的全部信息,而決策的時(shí)間、費(fèi)用又有限,故只能采用應(yīng)付局面的辦法,在“有偏袒的相互調(diào)整中”作出決策。 該種決策程序簡(jiǎn)單,實(shí)用、可行,并符合利益要求以解決現(xiàn)實(shí)問題。 其決策結(jié)果并非最優(yōu),但可實(shí)現(xiàn)基本滿意。

中國(guó)氣象局《研究型業(yè)務(wù)試點(diǎn)建設(shè)指導(dǎo)意見》指出:對(duì)原有以業(yè)務(wù)值班為主業(yè)務(wù)升級(jí)再造,通過業(yè)務(wù)與科研的深度融合,使之兼具業(yè)務(wù)運(yùn)行和科研開發(fā)雙重屬性和職能。 這就要求我們,一方面要深入研究并通過科技手段加強(qiáng)業(yè)務(wù),這一工作一直受到高度關(guān)注并持續(xù)推進(jìn)。 另一方面還要加強(qiáng)對(duì)業(yè)務(wù)主體即預(yù)報(bào)人員的研究與直接輔助,而這類工作相對(duì)較為欠缺。 本文的工作既是對(duì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的研究,也涉及在新型業(yè)務(wù)環(huán)境下對(duì)預(yù)報(bào)員的嘗試性研究,通過引入決策科學(xué)技術(shù),輔助預(yù)報(bào)員減輕事務(wù)性工作壓力,從而促進(jìn)其更加專心地加強(qiáng)對(duì)天氣的深入分析,逐步完善研究型業(yè)務(wù)。

6 結(jié)束語

在中國(guó)氣象局無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)總體規(guī)劃和實(shí)施方案的指導(dǎo)下,結(jié)合部分省市的預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)實(shí)踐,充分利用各相關(guān)學(xué)科的研究成果,推進(jìn)無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)工作,進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)預(yù)報(bào)人員的技術(shù)支持,針對(duì)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的具體環(huán)境,分析了決策科學(xué)的理論適用性。 結(jié)果表明:

(1)中國(guó)無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)極大地提高了天氣預(yù)報(bào)服務(wù)的能力和水平,與以往業(yè)務(wù)相比產(chǎn)生了革命性的本質(zhì)飛躍。

(2)預(yù)報(bào)員仍然處于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的核心地位,在可預(yù)見的歷史時(shí)期內(nèi)尚難以被AI 或其他任何技術(shù)取代。但預(yù)報(bào)員需處理的信息量較傳統(tǒng)預(yù)報(bào)增加了104 ～106 倍以上,呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng),且預(yù)報(bào)頻次的提高,導(dǎo)致其分析思考時(shí)間消亡式萎縮,以往的分析思路與方法無法適應(yīng)當(dāng)前業(yè)務(wù)需求,預(yù)報(bào)員業(yè)務(wù)負(fù)荷急劇增長(zhǎng)。

(3)在數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品性能持續(xù)提高的背景下,當(dāng)前的業(yè)務(wù)工作中未來天氣的物理圖像日漸清晰日益準(zhǔn)確的情況下,預(yù)報(bào)員面臨的任務(wù)與困難明顯超越傳統(tǒng)的天氣分析預(yù)報(bào)的范疇,更加突出地體現(xiàn)出決策行為的特點(diǎn)。 進(jìn)一步明確人在預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)體系中的核心地位,充分挖掘預(yù)報(bào)員天氣學(xué)原理指正下的寶貴經(jīng)驗(yàn),并與發(fā)揮計(jì)算機(jī)的特長(zhǎng)相結(jié)合,應(yīng)用決策科學(xué)的理論與方法為預(yù)報(bào)員提供技術(shù)支持,是改進(jìn)完善無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)的重要途徑。

(4)當(dāng)前形勢(shì)下無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)過程中,傳統(tǒng)的經(jīng)典決策、完全決策、連續(xù)有限對(duì)比等決策理論因其相關(guān)前提條件無法滿足而適用性不強(qiáng)。 在預(yù)報(bào)決策過程中,還必須考慮到預(yù)報(bào)員在業(yè)務(wù)工作的特有環(huán)境中,在時(shí)間、信息、資源、工具、分析基礎(chǔ)等業(yè)務(wù)能力方面的限制性約束條件。

(5)在無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)條件下,從專業(yè)職責(zé)、法律條款、檢驗(yàn)評(píng)估、個(gè)體差異、環(huán)境壓力等方面,探討了預(yù)報(bào)員有限理性的原因與表現(xiàn),表明上述因素的總體綜合作用及知覺偏差對(duì)預(yù)報(bào)的影響明顯。 預(yù)報(bào)員在工作中表現(xiàn)出傾向于風(fēng)險(xiǎn)更小而非結(jié)果最優(yōu)、滿足于相對(duì)滿意而非最佳方案等關(guān)鍵特點(diǎn)。

(6)預(yù)報(bào)員在當(dāng)前無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)工作中,體現(xiàn)為非理性決策、行為決策和現(xiàn)實(shí)漸進(jìn)決策。 同時(shí)指出,除了預(yù)報(bào)員個(gè)體的決策行為之外,還需以人為本,關(guān)注業(yè)務(wù)制度與行政管理科學(xué)化建設(shè)并加強(qiáng)人文關(guān)懷。 通過研究,明確了無縫隙網(wǎng)格預(yù)報(bào)中業(yè)務(wù)決策智能支持系統(tǒng)的決策適用性理論,為促進(jìn)該項(xiàng)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步改進(jìn)和完善提供支持,并促進(jìn)對(duì)預(yù)報(bào)人員的深入研究和研究型業(yè)務(wù)的建立。

致謝:感謝成都信息工程大學(xué)(KYTZ201906、BKJX2019081)對(duì)本文的資助