【第64回 気象予報士試験 専門知識】問12 予測精度の評価指標をわかりやすく解説

こんにちは！今回は第64回気象予報士試験 専門知識 問12を解説します！

この問題は、強い雨の発生予測について、スレットスコア・空振り率・見逃し率を読み取る問題です。

計算問題に見えますが、まずは「実況あり・なし」と「予測あり・なし」を表に整理すれば、かなり解きやすくなります。

この問題で重要なポイント

  • スレットスコアは「当たり」を「当たり＋空振り＋見逃し」で割る
  • 空振り率は「空振り」を「予測あり全体」で割る
  • 見逃し率は「見逃し」を「実況あり全体」で割る
  • 判定基準を下げると、予測ありの回数が増える
  • 判定基準を下げると、見逃しは減りやすいが、空振りは増えやすい

■ 問題文

ある民間気象会社が「日最大1時間降水量が20mm以上となる強い雨」の発生を予測するための指標を作成した。

図は、夏のある10日間における、翌日を対象とした指標の予測値と実況の関係を表したものである。

○は対象とする強い雨の発生あり、×は対象とする強い雨の発生なしを示す。

図に示された10日間について、日最大1時間降水量が20mm以上となる強い雨が発生するかしないかを、翌日を対象とした指標の予測値を判定に用いて予想することとし、判定基準を変更した場合の予測精度の変化について調べた。

判定基準を指標の予測値50以上から40以上に変更した場合、変更前と比べて、スレットスコアは（a）0.125低くなり、空振り率は（b）0.2高くなる。

また、見逃し率を下げることも期待するならば、判定基準を（c）高くすればよい。

図
（a） （b） （c）
①正正誤
②正誤正
③正誤誤
④誤正正
⑤誤誤誤

■ 解答

⑤

（a）誤
（b）誤
（c）誤

■ 解き方の方針

この問題は、いきなり公式に代入するよりも、まず4つの分類を作るのがコツです。

実況あり・予測あり：的中
実況なし・予測あり：空振り
実況あり・予測なし：見逃し
実況なし・予測なし：適中なし

そのうえで、判定基準が50以上の場合と40以上の場合を比べます。

■ まず評価指標を整理する

この問題で使う3つの指標

スレットスコア
＝ 的中 ÷（的中 ＋ 空振り ＋ 見逃し）

空振り率
＝ 空振り ÷（的中 ＋ 空振り）

見逃し率
＝ 見逃し ÷（的中 ＋ 見逃し）

スレットスコアでは、実況なし・予測なしの「何も起きず、予測もしなかった日」は計算に入れません。

ここを入れてしまうと、計算がずれるので注意しましょう。

■ 判定基準50以上の場合

まず、指標の予測値が50以上なら「強い雨が発生する」と予測します。

図から読み取ると、判定基準50以上では次のようになります。

分類 日 個数
的中 1日目・4日目・6日目 3
空振り 9日目 1
見逃し 5日目・8日目 2
実況なし・予測なし 2日目・3日目・7日目・10日目 4

したがって、判定基準50以上のときは、

スレットスコア ＝ 3 ÷（3 ＋ 1 ＋ 2）＝ 3 ÷ 6 ＝ 0.5

空振り率 ＝ 1 ÷（3 ＋ 1）＝ 1 ÷ 4 ＝ 0.25

見逃し率 ＝ 2 ÷（3 ＋ 2）＝ 2 ÷ 5 ＝ 0.4

■ 判定基準40以上の場合

次に、判定基準を40以上に下げます。

判定基準を下げると、「予測あり」とする日が増えます。

図から読み取ると、判定基準40以上では次のようになります。

分類 日 個数
的中 1日目・4日目・5日目・6日目・8日目 5
空振り 2日目・9日目・10日目 3
見逃し なし 0
実況なし・予測なし 3日目・7日目 2

したがって、判定基準40以上のときは、

スレットスコア ＝ 5 ÷（5 ＋ 3 ＋ 0）＝ 5 ÷ 8 ＝ 0.625

空振り率 ＝ 3 ÷（5 ＋ 3）＝ 3 ÷ 8 ＝ 0.375

見逃し率 ＝ 0 ÷（5 ＋ 0）＝ 0

■ （a）スレットスコアは0.125低くなる？

判定基準50以上のとき、スレットスコアは0.5です。

判定基準40以上のとき、スレットスコアは0.625です。

0.625 − 0.5 ＝ 0.125

つまり、スレットスコアは0.125高くなります。

問題文では「0.125低くなる」とあるため、（a）は誤りです。

■ （b）空振り率は0.2高くなる？

判定基準50以上のとき、空振り率は0.25です。

判定基準40以上のとき、空振り率は0.375です。

0.375 − 0.25 ＝ 0.125

つまり、空振り率は0.125高くなります。

問題文では「0.2高くなる」とあるため、（b）は誤りです。

■ （c）見逃し率を下げるには判定基準を高くする？

見逃しとは、「実際には強い雨が発生したのに、予測では発生しないとした場合」です。

見逃しを減らすには、より多くの日を「発生する」と予測する必要があります。

ここが重要！

見逃しを減らしたい
↓
予測ありを増やす
↓
判定基準を低くする

判定基準を高くすると、「予測あり」とする日が減るため、むしろ見逃しが増えやすくなります。

したがって、「判定基準を高くすればよい」とする（c）は誤りです。

■ 選択肢の確認表

記号 内容 正誤 判断ポイント
（a） 判定基準を50以上から40以上にすると、スレットスコアは0.125低くなる 誤 実際は0.5から0.625へ上がる
（b） 判定基準を50以上から40以上にすると、空振り率は0.2高くなる 誤 実際は0.25から0.375へ上がり、差は0.125
（c） 見逃し率を下げるなら、判定基準を高くすればよい 誤 見逃しを減らすには、判定基準を低くして予測ありを増やす

■ 受験生がつまずくポイント

1. スレットスコアに「実況なし・予測なし」を入れてしまう

スレットスコアは、強い雨の発生をどれだけ当てられたかを見る指標です。

そのため、実況なし・予測なしの数は分母に入れません。

スレットスコア
＝ 的中 ÷（的中 ＋ 空振り ＋ 見逃し）

2. 空振り率と見逃し率の分母を混同する

空振り率は、「予測あり」の中でどれだけ外したかを見る指標です。

一方、見逃し率は、「実況あり」の中でどれだけ予測できなかったかを見る指標です。

空振り率：空振り ÷ 予測あり
見逃し率：見逃し ÷ 実況あり

3. 判定基準を下げたときの影響を逆に考える

判定基準を下げると、「予測あり」とする日が増えます。

その結果、見逃しは減りやすくなります。

ただし、実況では発生しなかった日まで予測ありに含めやすくなるため、空振りは増えやすくなります。

基準を下げる
↓
見逃しは減りやすい
でも
空振りは増えやすい

4. 「0.125」と「0.2」の差をざっくりで判断してしまう

この問題は、感覚で判断すると間違えやすいです。

特に（b）は、空振りが1から3に増えるので「かなり増えた」と感じます。

しかし、空振り率は分母も変わるため、実際の増加量は0.125です。

必ず、分子と分母をセットで確認しましょう。

■ まとめ

  • 判定基準50以上では、的中3・空振り1・見逃し2で、スレットスコアは0.5、空振り率は0.25
  • 判定基準40以上では、的中5・空振り3・見逃し0で、スレットスコアは0.625、空振り率は0.375
  • スレットスコアは0.125低くなるのではなく、0.125高くなるため（a）は誤り
  • 空振り率は0.2高くなるのではなく、0.125高くなるため（b）は誤り
  • 見逃し率を下げるには、判定基準を高くするのではなく低くするため（c）は誤り

正解は⑤

（a）誤・（b）誤・（c）誤

この問題で必ず押さえたいこと

予測精度の問題では、公式を丸暗記するだけでなく、何を分母にするのかを正確に押さえることが重要です。

スレットスコア：的中 ÷（的中＋空振り＋見逃し）
空振り率：空振り ÷（的中＋空振り）
見逃し率：見逃し ÷（的中＋見逃し）

また、判定基準を下げると「予測あり」が増えるため、見逃しは減りやすく、空振りは増えやすいという関係も必ず押さえましょう。

※ 本記事では、一般財団法人 気象業務支援センターより利用許諾を受けて、気象予報士試験問題を掲載しています。
問題文の著作権は一般財団法人 気象業務支援センターに帰属します。

以上、第64回 専門知識 問12の解説でした！

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