Как мыслить вероятностно: почему одного числа в прогнозе недостаточно

Содержание
Содержание

В 2005 году группа психологов под руководством Герда Гигеренцера опубликовала исследование «Завтра дождь с вероятностью 30%“: как люди понимают вероятностные прогнозы погоды»1. Исследователи задали 750 прохожим в Амстердаме, Афинах, Берлине, Милане и Нью-Йорке один вопрос: что значит прогноз «завтра дождь с вероятностью 30%»?

Ответы разошлись. Одни решили, что дождь будет идти 30% времени. Другие — что он пройдёт на 30% территории. Правильное толкование другое: прогноз говорит о том, насколько вероятно, что дождь вообще будет. Если взять 10 дней с такой же погодой, какая ожидается завтра, примерно в 3 из них хотя бы немного покапает, а в 7 будет сухо. Так ответило большинство только в Нью-Йорке, где вероятностные прогнозы давно звучат в эфире.

В чём здесь сложность? Само число «30%» понятно всем. Непонятно, 30% от чего, а прогноз об этом молчит. Авторы исследования так и объяснили путаницу: людям не говорят, к чему относится процент.

С прогнозом спроса всё ещё сложнее. Он обычно звучит как одно число — «на следующей неделе продадим 50», — и процентов в нём нет вовсе. Хотя за этим числом всегда стоит разброс: продать могут и 30, и 70. И решение о заказе зависит от этого разброса сильнее, чем от самого числа.

Давайте разберёмся, почему так получается и как с этим работать.

Чем вероятностное мышление отличается от обычного?

Обычное мышление ищет один ответ. Вероятностное держит в голове несколько вариантов и знает, насколько вероятен каждый. Разница видна в мелочах, из которых складывается ежедневная работа закупщика:

Обычное мышление Вероятностное мышление
Прогноз — одно число: «продадим 50» Диапазон и вероятности: «от 30 до 70, чаще всего около 50»
«Прогноз ошибся» Случился один из возможных исходов
Решение оценивают только по результату Смотрят и на результат, и на то, было ли решение разумным с учётом того, что знали в момент заказа
Уверенность: «точно будет так» Калибровка: насколько часто сбывается то, в чём вы уверены
Мнение меняют редко Оценку сдвигают, когда приходят новые данные

Вероятностное мышление не делает прогноз точнее. Оно помогает заранее видеть, какие исходы возможны и во что обойдётся каждый. Для закупок это важнее: ассортимент, деньги и место на складе мы выделяем сегодня, а какой из вариантов спроса случится, узнаём только потом.

Почему нам так трудно думать вероятностями?

Если вероятностное мышление даётся тяжело, дело не в квалификации. Психологи давно изучают, как люди принимают решения в условиях неопределённости, и раз за разом находят одни и те же искажения.

Мы забываем, как часто событие случается вообще. Даниэль Канеман и Амос Тверски показали, что в условиях неопределённости человек опирается на упрощения. Яркий случай кажется типичным, а общая статистика уходит из поля зрения. Лучше всего это видно на их задаче про такси.

В городе работают такси двух цветов: 85% машин зелёные, 15% синие. Ночью такси попало в аварию. Свидетель говорит, что машина была синей. Проверка показала, что в таких условиях он правильно различает цвета в 80% случаев. Какова вероятность, что машина действительно синяя?

Большинство отвечает: 80%, ведь свидетель надёжен. Но давайте посчитаем на 100 похожих аварий:

  • в 85 из них была зелёная машина. Свидетель ошибается в каждом пятом случае, поэтому 17 зелёных машин он назовёт синими;
  • в 15 авариях была синяя машина. Из них он правильно назовёт синими 12.

Всего слово «синяя» прозвучит 29 раз, и только в 12 случаях машина будет синей на самом деле. Это около 41%. Свидетель надёжен, но синих машин в городе так мало, что его ошибки про зелёные случаются чаще, чем верные ответы про синие. Подробно эта задача разобрана в книге Канемана «Думай медленно… решай быстро».

Схема: 100 аварий, 15 синих и 85 зелёных машин; свидетель назовёт синими 12 синих и 17 зелёных — прав в 12 случаях из 29, около 41%

Рис. 1. Задача про такси на 100 авариях. Свидетель надёжен, но синих машин мало, поэтому его ошибок про зелёные больше, чем верных ответов про синие.

В закупках та же ловушка. Поставщик сорвал последнюю поставку, и его начинают считать ненадёжным. Свежий случай, как слова свидетеля, заслоняет общую картину: сколько поставок из ста этот поставщик привозит вовремя. Если опаздывают единицы, один срыв почти ничего не меняет.

Мы слишком уверены в своих оценках. В исследовании «Ошибки калибровки у руководителей»2 американские экономисты почти десять лет собирали прогнозы финансовых директоров крупных компаний. Каждый раз директоров просили назвать диапазон, в который доходность рынка попадёт с вероятностью 80%. Фактическая доходность оказалась внутри этих диапазонов только в 36% случаев. И это люди, которые профессионально работают с цифрами.

Даже зная разброс, мы тянемся к среднему. Самое близкое к закупкам исследование провели Морис Швейцер и Жерар Качон: «Искажения решений в задаче газетчика при известном распределении спроса»3.

Участникам эксперимента давали классическую задачу газетчика: сколько заказать товара на сезон, если известны маржа, потери на остатке и распределение спроса — то есть заранее известно, с какой вероятностью продадут то или иное количество. Люди всё равно заказывали ближе к среднему спросу, чем к выгодному количеству. Где выгоднее было взять с запасом, брали меньше выгодного. Где выгоднее было недобрать, брали больше. Эффект назвали «тягой к центру». Позже его повторили и на опытных менеджерах в исследовании «Менеджеры и студенты в роли газетчика»4.

Вывод из всех трёх исследований один: вероятностное мышление не появляется само, даже у профессионалов. Его приходится тренировать — или встраивать в инструменты, которыми люди пользуются.

Почему нельзя заказывать по одному числу?

Есть известная байка, которую приводит исследователь рисков Сэм Сэвидж: статистик утонул, переходя вброд реку, средняя глубина которой — метр. Среднюю считали по всей ширине: у берегов было по колено, а на середине — три метра. Сэвидж сформулировал из неё принцип: планы, построенные на средних значениях, в среднем ошибочны.

С заказом происходит то же самое. Допустим, товар продаётся в среднем по 5 штук в неделю, и привозят его раз в неделю. Но это среднее складывается из очень разных недель: в одни берут 1–2 штуки, в другие 8–10. Если для наглядности каждый раз пополнять полку ровно до 5 штук, товара не хватит примерно в четырёх неделях из десяти, а в остальных что-то останется.

Теперь добавим деньги. Допустим, с каждой проданной штуки вы зарабатываете 300 рублей. Лишняя штука пролежит до следующей поставки и обойдётся в 50 рублей: хранение, замороженные деньги, риск уценки. Если покупатель, не найдя товар, уходит без покупки, нехватка одной штуки стоит в шесть раз дороже, чем одна лишняя. В такой ситуации выгодно держать запас выше среднего. Для товара с низкой маржой и коротким сроком годности картина обратная: дороже излишек, и заказ сдвигается ниже среднего.

Дело не только в среднем. Любое одно число — будь то среднее, продажи прошлого года или «пять плюс немного сверху» — не говорит главного: насколько широк разброс вокруг него. Сравним два товара с одинаковым прогнозом «5 штук в неделю». У первого спрос стабильный: обычно берут 3–7 штук, неделя совсем без продаж почти не случается. У второго спрос хаотичный: его то не берут вовсе, то покупают сразу помногу, например когда заходит оптовый покупатель. Примерно в одной неделе из десяти его не берут совсем, а в одной из семи берут 10 штук и больше. В отчёте у них одна и та же строка, а запас им нужен разный.

И даже при стабильном спросе прогноз «5» сбывается редко: ровно 5 штук продадут меньше чем в одной неделе из пяти.

Гистограммы продаж двух товаров со средним 5 штук в неделю: у стабильного спроса продажи кучно 3–7 штук, у хаотичного — много недель с нулём и с 12 штуками и больше

Рис. 2. Два товара с одинаковым прогнозом «5 штук в неделю». Тёмный столбец — ровно 5 штук, то самое число из прогноза. Прогноз один, а разброс продаж совсем разный. Модель условная.

Насколько выгоднее считать по распределению?

Вернёмся к двум товарам с прогнозом «5 штук в неделю» и посчитаем, сколько штук выгодно держать на полке каждому из них. Условия те же: 300 рублей с проданной штуки, 50 рублей за оставшуюся до следующей поставки.

Считать будем по одной штуке. Допустим, на полке уже 5 штук. Стоит ли добавить шестую? Она принесёт деньги только в те недели, когда спрос окажется больше пяти. В остальные недели она пролежит и обойдётся в 50 рублей.

Отсюда простое правило. Одна продажа приносит 300 рублей — столько же стоят шесть недель хранения по 50. Значит, граница такая: если из семи недель штука продастся в одну и принесёт 300 рублей, а в остальные шесть пролежит и съест те же 300, она выходит в ноль. Поэтому штуку выгодно добавлять, пока она продаётся хотя бы в одной неделе из семи, то есть примерно в 14 неделях из 100.

Как часто продаётся каждая следующая штука, показывает распределение продаж. Например, шестая штука продастся в любую неделю, когда покупают шесть и больше:

Какая по счёту штука на полке Стабильный спрос: в скольких неделях из 100 она продастся Хаотичный спрос: в скольких неделях из 100 она продастся
6-я 38 36
7-я 24 28
8-я 13 23
9-я 7 18
10-я 3 14

У товара со стабильным спросом 6-я и 7-я штуки окупаются, а 8-я уже нет: она продастся только в 13 неделях из 100. Выгодный запас — 7 штук. При хаотичном спросе крупные покупки случаются чаще, поэтому окупаются и 8-я, и 9-я штуки, а 10-я выходит примерно в ноль. Выгодный запас — 9–10 штук. Одно число этой разницы не покажет, её видно только по распределению продаж.

Сколько это стоит в деньгах? Если заказывать ровно по прогнозу и держать на полке 5 штук, товар со стабильным спросом недоберёт около 120 рублей в неделю, или 9% прибыли, а с хаотичным — около 170 рублей, или 15%. Так, впрочем, заказывают редко: обычно к прогнозу добавляют страховой запас. Но и запас нужно считать по правильному разбросу. Если дать товару с хаотичным спросом запас стабильного, 7 штук, он всё равно недоберёт около 4% прибыли, или около 40 рублей в неделю.

График прибыли в неделю от запаса на полке: максимум у стабильного спроса на 7 штуках, у хаотичного на 9–10, запас 5 штук ниже обоих

Рис. 3. Прибыль в неделю при разном запасе: 300 ₽ с проданной штуки, 50 ₽ за оставшуюся до следующей поставки. Запас ровно по прогнозу ниже максимума у обоих товаров. Модель условная.

Это условный расчёт с упрощениями: товар приезжает сразу, нет кратности и минимальной партии, спрос не меняется от недели к неделе. Цифры подобраны для наглядности. Если хранение обходится дешевле, выгодный запас выходит ещё выше, а если дороже — ниже. Но принцип от этого не меняется. А 40 рублей в неделю на одной позиции только кажутся мелочью: на ассортименте в несколько тысяч товаров они в этом примере складываются в миллионы рублей в год.

Есть и доказательства на реальных данных. В исследовании Йохана Робетта «Заблуждение прогнозирования: экономика точности»5 на данных конкурса M5 (продажи сети Walmart) смоделировали более 9,4 млн сценариев и проверили, что даёт более точный прогноз. В 80% случаев улучшение прогноза не изменило решения о заказе и не принесло денег. В 12,6% случаев оно помогло, а в 7,3% — даже навредило. Подробный разбор — в статье «Исследование: как повышение точности прогнозирования влияет на экономическую эффективность». Выигрыш появляется не от точного числа, а там, где решение учитывает разброс и цену ошибки.

Как развить вероятностное мышление: пять привычек

Почему одно число подводит, мы разобрали. Как научиться думать иначе? Теория вероятностей для этого не нужна: хватит пяти привычек, которые меняют вопросы к себе и команде.

1. Думайте диапазоном

Вместо «продадим 50» — «скорее всего от 40 до 60, в плохую неделю около 30, в хорошую до 70». Самый простой способ начать — добавить к каждому прогнозу один вопрос: «А сколько продадим в неудачную неделю?» Ответ сразу показывает, насколько надёжно исходное число и какой риск вы на себя берёте. Для заказа важнее весь срок до следующей поставки: «Сколько продадим, если этот период выдастся неудачным?»

2. Переводите проценты в частоты

Гигеренцер много лет доказывает, что людям проще понять частоты, чем проценты: «в 3 днях из 10» вместо «30%». В закупках этот приём работает так же. «Уровень сервиса 95%» звучит как «почти всегда». В частотах это означает, что в среднем в одном цикле поставки из двадцати товар закончится. Вторая формулировка сразу показывает, к чему готовиться.

Что означает уровень сервиса в частотах:

  • 90% — товар закончится в одном цикле поставки из десяти;
  • 95% — в одном из двадцати;
  • 98% — в одном из пятидесяти.

Так считается уровень сервиса первого рода: вероятность обойтись без дефицита за цикл. Есть и второй род: доля спроса, которую удалось закрыть. При нём те же 95% могут означать частые, но мелкие нехватки. О разнице мы писали в статье «Как управлять уровнем сервиса 1 и 2 рода».

Тот же приём полезен на планёрке. Если коллега говорит «вероятность, что не хватит, — 10%», переспросите: «То есть в одной поставке из десяти?» Нередко выясняется, что в процент вкладывали совсем другой смысл — как прохожие из исследования о прогнозе дождя.

3. Считайте цену ошибки в обе стороны

Любой заказ при неопределённости — ставка. Проиграть её можно двумя способами: дефицитом, который стоит упущенной прибыли и недовольных клиентов, или излишком, который замораживает деньги, занимает склад и рискует уйти в списание. Пока эти две цены не посчитаны, нельзя сказать, хорош ли заказ. Где дороже дефицит, разумно брать с запасом. Где дороже излишек, разумно рискнуть дефицитом.

Уровень сервиса, о котором шла речь выше, и есть ответ на вопрос, что дороже: где дорог дефицит, его ставят выше, где дорог излишек — ниже. Как подобрать его для разных товаров, мы разбирали в статье «Как определить оптимальный уровень сервиса».

4. Оценивайте не только результат, но и решение

Энни Дьюк, в прошлом профессиональный игрок в покер, называет оценку решения только по исходу словом resulting. В книге «Принцип ставок» она разбирает финал по американскому футболу, где тренер выбрал пас, мяч перехватили, и газеты назвали это худшим решением в истории. Дьюк показывает, что решение было разумным, а исход — неудачным.

В закупках так же. Заказ рассчитали под уровень сервиса 95%, а товар всё равно закончился. Это ошибка? Не обязательно, это могла быть та самая поставка из двадцати. И наоборот: закупщик на глаз удвоил заказ, и всё продалось. Значит ли это, что так и нужно делать? Возможно, ему просто повезло, а при такой практике излишки будут копиться. По одному случаю удачу от расчёта не отличить. Поэтому руководителю полезно разбирать с командой и итог, и то, на чём строилось решение. Мы подробно писали об этом в статье «Точность прогноза — дорогая иллюзия для менеджеров».

5. Проверяйте себя и обновляйте оценки

Вероятностный прогноз нельзя проверить одним случаем, только серией. Если вы говорите «уверен на 80%», то из всех таких утверждений должно сбываться примерно 80%. Это называется калибровкой.

Нейт Сильвер в книге «Сигнал и шум» приводит пример с метеоканалом: когда он обещал 20% дождя, дождь шёл примерно в 5% случаев. Прогноз сознательно завышали, чтобы зрители не обижались, если промокнут. Похожий сдвиг есть и в закупках: когда за дефицит ругают сильнее, чем за излишки, заказы с запасом на всякий случай постепенно раздувают склад.

Вторая часть привычки — сдвигать оценку, когда приходят новые данные. Психолог Филип Тетлок, двадцать лет изучавший прогнозы экспертов, выяснил, что точнее всех те, кто часто и понемногу меняет оценки. В закупках это выглядит как регулярный пересчёт заказа на свежих продажах и остатках вместо одного прогноза на квартал, который утвердили и больше не трогают.

Почему за вероятностным мышлением будущее?

Неопределённости становится больше. Ассортимент растёт, а вместе с ним доля товаров, которые продаются редко и неравномерно. Появляются новые каналы продаж: маркетплейсы, интернет-магазин, свои точки, и у каждого свой ритм спроса. Многие компании возят товар издалека, и срок поставки растягивается на месяцы. Чем дальше горизонт заказа, тем шире разброс возможного спроса и тем меньше смысла в одном числе.

Для части ассортимента одно число вообще ничего не говорит. Возьмём товар, который продаётся в среднем по 0,3 штуки в неделю. Держать на полке 0,3 штуки нельзя. Не держать ни одной — значит потерять покупателя, который придёт. Держать одну — а сколько она пролежит? Вероятностный взгляд даёт ответ, с которым можно работать: примерно в трёх неделях из четырёх товар не купят ни разу, в остальные чаще берут одну штуку, но иногда сразу несколько. Дальше уже можно решать, держать ли 0, 1 или 2 штуки. В ассортименте многих компаний таких товаров сотни и тысячи.

Считать распределения стало доступно. Перебрать вручную тысячи вариантов спроса и сроков поставки по каждому товару человек не может, а система может, и особых мощностей для этого не нужно. Метеослужбы, страховщики и банки давно работают с вероятностями. В прогнозировании спроса подход тоже набирает вес: в крупнейшем открытом соревновании по прогнозированию продаж M5 отдельный конкурс был посвящён не точному числу, а оценке разброса.

Меняется работа людей. От закупщика и руководителя требуется понимать язык, на котором отвечает система, и задавать правильные вопросы. Сколько риска дефицита мы готовы принять по этой группе товаров? Что нам дороже: нехватка или излишек? Откуда взялось это число? Вместо вопроса «почему прогноз не сбылся?» команда обсуждает, правильно ли выбран уровень риска. Такой разговор не ищет виноватого в неудачной неделе и помогает настраивать правила, по которым заказывают весь ассортимент.

Одно число из планов и бюджетов при этом не исчезнет: для них оно по-прежнему удобно. Но решения о запасах всё чаще будут приниматься по распределению.

Как это выглядит в управлении запасами

Системы управления запасами, построенные на вероятностном подходе, переносят эту логику в расчёт. Посмотрим, как это устроено, например, в Forecast NOW!.

Прогноз — это распределение, запас — под уровень сервиса. Система не выдаёт прогноз «50 штук». Она оценивает, с какой вероятностью спрос составит 30, 40, 50, 60 или 70 штук, проигрывая для каждого товара десятки тысяч вариантов будущего. Запас она подбирает не под среднее, а под заданную вероятность не допустить дефицит, как в примере с двумя товарами.

Распределение строится по реальным продажам. Классические формулы страхового запаса предполагают, что спрос распределён нормально: симметрично вокруг среднего, без перекоса в сторону редких крупных покупок и без лишних нулей. По нашей оценке, так продаётся лишь примерно 4–6% ассортимента обычного продуктового супермаркета. Для остальных товаров формула выдаёт аккуратное число, которое только выглядит обоснованным. Поэтому система строит распределение по фактической истории продаж каждого товара, с поправкой на периоды дефицита: в такие недели продажи меньше спроса.

Уровень сервиса подбирается по экономике товара. Система умеет рассчитывать его сама, учитывая риск дефицита, стоимость хранения и сроки годности, — то есть ту самую цену ошибки в обе стороны. Для скоропортящихся товаров выгодный уровень сервиса может оказаться около 80%, ниже привычных 95–99%: риск списания резко удорожает излишек и сдвигает выгодную границу вниз. А если хранение товара обходится дороже потерь от дефицита, система может снизить заказ вплоть до нуля.

Как устроен такой расчёт, мы подробно разобрали в статье «Вероятностное прогнозирование спроса: как это работает». Здесь важно другое: когда заказ считается по распределению, тяга к центру, которую исследователи находят даже у опытных менеджеров, в расчёт не попадает, если данные о продажах и остатках корректны, а заказ не правят вручную. А человеку остаётся решать, каким риском управлять.

Прогноз — это не ответ, а набор вариантов

Вероятностное мышление начинается с простого сдвига: перестать ждать от прогноза одного правильного числа. Число в прогнозе — лишь один из вариантов, обычно средний. Спрос может оказаться и выше, и ниже, и у каждого такого исхода своя цена: дефицит или излишек на складе.

Пять привычек помогают видеть эти варианты. С какой начать, решать вам. Самая простая — к следующему прогнозу задать вопрос, сколько продадите, если период до следующей поставки выдастся неудачным.

Подписаться на телеграм-канал Forecast NOW!

Источники

  1. Gigerenzer G., Hertwig R., van den Broek E., Fasolo B., Katsikopoulos K. V. “A 30% Chance of Rain Tomorrow”: How Does the Public Understand Probabilistic Weather Forecasts? // Risk Analysis. 2005. Vol. 25, № 3. P. 623–629. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1539-6924.2005.00608.x
  2. Ben-David I., Graham J. R., Harvey C. R. Managerial Miscalibration // The Quarterly Journal of Economics. 2013. Vol. 128, № 4. P. 1547–1584. https://people.duke.edu/~charvey/Research/Published_Papers/P110_Managerial_miscalibration.pdf
  3. Schweitzer M. E., Cachon G. P. Decision Bias in the Newsvendor Problem with a Known Demand Distribution: Experimental Evidence // Management Science. 2000. Vol. 46, № 3. P. 404–420. https://pubsonline.informs.org/doi/10.1287/mnsc.46.3.404.12070
  4. Bolton G. E., Ockenfels A., Thonemann U. W. Managers and Students as Newsvendors // Management Science. 2012. Vol. 58, № 12. P. 2225–2233. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1287/mnsc.1120.1550
  5. Robette J. Forecasting Fallacy Exposed: The Economics Behind Accuracy // demand-planning.com. 19.08.2024. https://demand-planning.com/2024/08/19/forecasting-fallacy-exposed-the-economics-behind-accuracy/
Готовы ответить на вопросы
и показать Forecast NOW! в деле
Наши специалисты готовы провести демонстрацию программы и представить ее на самостоятельное ознакомление, рассчитать стоимость внедрения и сроки окупаемости, проконсультировать о лучших практиках управления запасами.
Телеграм-канал и рассылка
Актуальные материалы по теме управления товарными запасами и наши исследования.
Учебный курс
Управление товарными запасами для специалистов по закупкам.

Другие публикации