Co to jest modelowanie stochastyczne?
Modelowanie stochastyczne to technika prezentacji danych lub przewidywania wyników, która uwzględnia pewien stopień losowości lub nieprzewidywalności. Na przykład branża ubezpieczeniowa zależy w dużej mierze od modelowania stochastycznego do przewidywania przyszłej kondycji bilansów firmy, ponieważ mogą one zależeć od nieprzewidzianych zdarzeń powodujących wypłatę roszczeń. Wiele innych gałęzi przemysłu i dziedzin nauki może korzystać z modelowania stochastycznego, takich jak statystyki, inwestowanie w akcje, biologia, językoznawstwo i fizyka kwantowa.
Szczególnie w świecie ubezpieczeń modelowanie stochastyczne ma kluczowe znaczenie dla określenia, jakich rezultatów można się spodziewać, a które nie są prawdopodobne. Zamiast stosowania stałych zmiennych, takich jak w innych modelach matematycznych, model stochastyczny zawiera losowe odmiany, aby przewidzieć przyszłe warunki i zobaczyć, jakie mogą być. Oczywiście, możliwość jednej losowej odmiany sugeruje, że wiele może wystąpić. Z tego powodu modele stochastyczne nie są uruchamiane tylko raz, ale setki, a nawet tysiące razy. Ten większy zbiór danych nie tylko wyraża, które wyniki są najbardziej prawdopodobne, ale także jakich zakresów można się spodziewać.
Aby zrozumieć ideę modelowania stochastycznego, pomocne może być rozważenie, że jest to odwrotne, w pewnym sensie, modelowanie deterministyczne. Ten drugi typ modelowania składa się na większość elementarnej matematyki. Rozwiązanie problemu może zwykle mieć tylko jedną poprawną odpowiedź, a wykres funkcji może mieć tylko jeden określony zestaw wartości. Z drugiej strony modelowanie stochastyczne przypomina nieznaczne zróżnicowanie skomplikowanego problemu matematycznego, aby zobaczyć, jak wpływa na to rozwiązanie, a następnie wykonywanie go wiele razy i na różne sposoby. Te niewielkie różnice reprezentują losowość lub nieprzewidywalność wydarzeń w świecie rzeczywistym i ich skutki.
Innym zastosowaniem modelowania stochastycznego w świecie rzeczywistym, oprócz ubezpieczeń, jest produkcja. Produkcja jest postrzegana jako proces stochastyczny ze względu na wpływ, jaki nieznane lub losowe zmienne mogą mieć na wynik końcowy. Na przykład w fabryce, która wytwarza określony produkt, zawsze okaże się, że niewielki procent produktów nie wychodzi zgodnie z przeznaczeniem i nie można go sprzedać. Może to wynikać z różnych czynników, takich jak jakość nakładów, warunki pracy maszyn produkcyjnych i kompetencje pracowników. Nieprzewidywalny wpływ tych czynników na wyniki można modelować w celu przewidzenia określonego poziomu błędu w produkcji, który można zaplanować z wyprzedzeniem.