預報員培訓的“復盤”方法

■ 孔海江 田力 王蕊 趙培娟

對前人的研究過程進行復盤，可以給剛剛從事研究工作的年輕人，在開拓研究思路、迅速掌握研究方法、建立創(chuàng)新思維方面提供范例。

提高天氣預報、預警的準確率和預報服務能力是氣象工作者追求的主要目標之一。預報員是提高預報準確率的核心因素。對預報員持續(xù)的培訓是科學技術轉化為生產(chǎn)力的重要環(huán)節(jié)。加強預報業(yè)務骨干的培養(yǎng)，努力打造一支高素質的預報員隊伍，充分發(fā)揮預報員的作用是提高天氣預報準確率的重要途徑之一。在一定條件下，預報員將成為提高預報準確率的關鍵因素。因此，提高天氣預報準確率，應該是建立一支能夠預報各種災害性天氣的“預報專家”隊伍。

現(xiàn)在天氣預報員的培養(yǎng)一般是在氣象學或相關專業(yè)的學生畢業(yè)以后，經(jīng)過崗位培訓、業(yè)務實習和在職培訓后，通過自己在業(yè)務中總結積累經(jīng)驗逐漸成長為一名合格的預報員。高等教育是預報員成才的關鍵環(huán)節(jié)，在職教育可以進一步提升預報員的能力和水平，兩者相輔相承。而在職學習對預報員的培養(yǎng)又包括預報員在職培訓學習和預報員的自我學習兩個方面。對預報員來講，最重要的一條是要善于總結和思考，這是一個預報員盡快建立預報思路的最有效的方法。

預報員在學習成長的過程中，一般會經(jīng)歷三個階段：首先是天氣動力學理論的學習，學習氣象學經(jīng)典的理論，一般在大學階段完成；其次是天氣預報業(yè)務實習或跟班學習，這個階段是新預報員在有預報經(jīng)驗的老師帶領下進行預報實習，新預報員通過預報實習，把大學階段學到的理論在業(yè)務實踐中得到應用，同時，也讓新預報員熟悉獨立值班的流程；第三階段，預報員經(jīng)過一段時間的業(yè)務值班，通過個例分析和統(tǒng)計分析總結預報經(jīng)驗，并在業(yè)務中完成應用、檢驗、再應用、再檢驗的循環(huán)提高過程，這個過程是預報員真正成長或預報經(jīng)驗積累的過程。當然，僅有這三個階段的學習，也遠遠不能滿足業(yè)務需求。在當前全球氣候變化的大背景下，極端天氣的頻繁出現(xiàn)對預報員的預報能力提出嚴峻考驗，新技術、新資料的不斷出現(xiàn)也要求廣大預報員提高掌握和應用新技術、新資料的能力，特別是數(shù)值預報技術的發(fā)展和預報能力的提高，要求預報員更新預報思路，充分發(fā)揮數(shù)值預報的能力，對數(shù)值預報進行解釋應用。

對于年輕預報員的培訓，氣象部門已經(jīng)做了大量工作，主要包括中國氣象局氣象干部培訓學院及各分院組織的新預報員培訓、全國預報員輪訓和各單位自己組織的入職教育培訓和基層業(yè)務鍛煉等。預報員輪訓注重天氣預報（特別是短時臨近預報）新知識、新技術和新方法的介紹，注重預報員的專業(yè)理論水平，以及新資料的綜合應用能力、主觀分析能力和綜合預報能力的提高。新任預報員上崗培訓則注重剛剛參加工作的預報員的理論與實際的相結合。入職教育培訓和基層業(yè)務鍛煉則是了解基層業(yè)務單位的業(yè)務工作和流程。上述培訓對提高預報員的理論素養(yǎng)和總結分析能力有較大作用。但具體對特定地區(qū)的特殊天氣的針對性不足，不利于預報員的快速成長。

在中國氣象局組織的預報員輪訓中，主要采用了理論講解、案例（個例）教學、個例實習、模擬實訓、專家點評、交流討論等教學方式，讓預報員在學習過程中有交流、有反饋、有實際操作，取得了較好的學習效果。但是，由于時間和條件的限制，案例少、時間短，不能完全滿足預報員的需求。除了預報員集中培訓提高之外，在實際預報業(yè)務工作中，有沒有方法可以作為集中培訓的補充，來滿足預報員提高預報準確率的需求呢？

1 “復盤”方法

1.1 什么是復盤

所謂復盤，原是圍棋術語，本意是對弈者下完一盤棋之后，重新在棋盤上把對弈過程擺一遍，看看哪些地方下得好，哪些地方下得不好，哪些地方可以有不同甚至更好的下法，等等。這個把對弈過程還原并且進行研討、分析的過程，就是復盤。通過復盤，棋手可以看到全局以及整個對弈過程，了解棋局的變化，總結出適合自己和不同對手的套路，或找到更好的下法，從而實現(xiàn)自己棋力的提升。圍棋頂尖高手一般在大賽后，會多次復盤，總結提高。對于圍棋新手來說，如果能得到圍棋高手的指導棋（與高手下棋，下完棋后與高手共同復盤），棋力提高會很快。復盤的實質是從經(jīng)驗中學習，中國古語說“吃一塹，長一智”“前事不忘，后事之師”，就是這個道理。我國圍棋九段陳祖德先生在介紹自己成才過程時承認，最簡單的辦法就是下完棋后做簡單復盤。

2016年3月進行的谷歌AlphaGo與圍棋世界冠軍李世石的“人機大戰(zhàn)”的結果表明，以深度學習算法為代表的人工智能的應用起了決定性的作用。通過計算機對海量棋譜的學習、復盤，發(fā)揮復盤特有的快速迭代的功能，AlphaGo做到了人工智能戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍的結果。

美國軍隊較早采用復盤方法，他們將其稱為“事后回顧”（After Action Review，AAR）。AAR在美軍中應用最早可追溯到20世紀70年代，受越戰(zhàn)失敗的打擊，美軍的士氣和戰(zhàn)斗力都陷入低谷。軍方高層一致認為需要調整訓練方法，及時糾正錯誤和固化成功的做法，以提升戰(zhàn)斗力，推動組織學習。通過從過去的經(jīng)驗中學習，建立了AAR 的標準程序，為整個美軍提供最佳的實踐經(jīng)驗。

1.2 目前預報員培養(yǎng)中的問題和解決方案

前面提到預報員培養(yǎng)的三個過程，大部分預報員都有一種體會就是，在學校的理論學習和實習跟自己真正從事天氣預報工作完全不同，學校的學習只是一種純理論的學習，還不能把天氣動力學理論與天氣預報真正聯(lián)系起來。只有隨著從事天氣預報業(yè)務的深入，才逐漸能理解大學階段學習的理論知識。這個過程是一個相對較慢的過程，但也是業(yè)務預報能力提高最重要的過程。這三個過程正好契合了向前人（書本）學、向先進（有經(jīng)驗的預報員）學、向自己和團隊學（通過復盤，使自己提高）。

1.2.1 預報員培養(yǎng)中存在的問題

在向前人、先進學習和自己經(jīng)驗的總結過程中，預報員能力的提高存在幾方面困難。

首先，預報員的預報技術總結主要是對一次預報的成功與失敗的總結，多從模式模擬、診斷分析的角度來對天氣過程進行分析。很少完全利用當時能得到的資料從重新制作預報的角度，與老預報員一起來進行預報成功或失敗的分析。這種情況造成預報員的分析總結只是在事后尋找成功的經(jīng)驗或失敗的原因（事后諸葛亮），不能讓老預報員的經(jīng)驗得到有效傳承。同時也不能讓新預報員體驗到在面對未知的天氣時，怎樣建立預報思路、如何才能考慮全面而不顧此失彼。

其次，預報員做的個例分析和某類高影響天氣的預報總結，大多是從實況出現(xiàn)某類天氣或漏報的角度去總結、提煉該類天氣的預報著眼點，很少有人從預報可能出現(xiàn)的角度或空報的角度去分析該類天氣沒有出現(xiàn)的原因。

第三，獨立值班前的跟班學習、短時間的預報員培訓以及新預報員在值班過程中有幸能經(jīng)歷到的特殊災害性天氣有限，不能讓預報員在較短的時間內(nèi)經(jīng)歷多種災害性天氣，這就使得預報員的培養(yǎng)變成了一個漫長的過程。另外，新預報員自己在總結經(jīng)驗的過程中，難免受到自身學識、思考方法等的影響，也不能很快地提高。

1.2.2 解決方案——“復盤”方法

“復盤”方法可以克服以上三種弊端。通過對重要天氣的“復盤”，建立一個海量的重要天氣個例庫，這個個例庫完全按照實時預報的時間順序來展示天氣圖、數(shù)值預報產(chǎn)品和衛(wèi)星、雷達等其他資料。這個系統(tǒng)完全模擬實時預報時的過程，并有“復盤”的結果，也就是參與“復盤”的預報員與旁觀者（預報專家）提供的預報此類天氣時的預報思路、預報著眼點和預報注意事項。讓利用該系統(tǒng)自學的預報員不僅有很強“實戰(zhàn)”感，也會同時得到多位專家的經(jīng)驗指導。復盤不僅可以從漏報角度，也可以從空報角度進行。該系統(tǒng)具有大量各種災害性天氣的“復盤”檔案，通過對大量各種災害性天氣的模擬預報和“復盤”檔案的學習，讓年輕預報員在短時間內(nèi)可以接觸到大量發(fā)生在本地的災害性天氣個例，快速建立預報思路，找到針對每一種災害性天氣應該重點考慮的問題，避免預報過程中由于考慮不全面而造成的失誤。

我們借用“復盤”，利用業(yè)務預報中提供的當時資源，再重新做一次預報，看看有沒有可能發(fā)現(xiàn)，在原來做預報過程中可能遺漏的重要的線索，通過與有經(jīng)驗的預報專家的交流，把預報專家的經(jīng)驗傳承下來，從而為以后同類天氣的預報提供參考。

1.3 天氣預報“復盤”的特點

1）天氣預報制作過程的再現(xiàn)。天氣預報復盤相當于數(shù)值預報研究中數(shù)值模擬的敏感性試驗。眾所周知，天氣一旦發(fā)生，將不可重復，但是可以用數(shù)值模擬的方法，再現(xiàn)天氣的發(fā)生過程，并且用敏感性試驗的方法去驗證某些因子的作用。同樣，預報過程的復盤，相當于讓預報員在沒有壓力的情況下，重新經(jīng)歷一次復雜天氣過程的預報，在與同事（或有經(jīng)驗的預報專家）的共同研討中查找實際預報過程中可能出現(xiàn)的思維盲點和自己知識儲備的不足。多次重復經(jīng)歷同類型天氣個例的預報過程，才能對這種天氣個例的預報經(jīng)驗總結做到盡可能的全面和深入。

2）年輕預報員能力迅速提升的重要工具。怎樣才能在較短的時間內(nèi)讓年輕預報員能力迅速提高？把復盤方法用到天氣預報總結當中，并且把大量按照災害性天氣分類的復盤檔案作為天氣預報模擬庫，利用“復盤”的多次迭代功能，讓年輕預報員可以在較短時間內(nèi)多次“經(jīng)歷”特殊天氣，增加預報工作閱歷，積累預報“實戰(zhàn)”經(jīng)驗，增強預報能力。

2 天氣預報“復盤”的步驟

天氣預報中使用“復盤”方法可分為天氣個例復盤和日常復盤兩種。

2.1 天氣個例復盤

天氣預報復盤，是針對出現(xiàn)的一次重要的天氣過程（災害性、高影響或轉折性天氣，或是一次預報失誤的天氣個例，或是具有典型特征的天氣個例），事先有周密的計劃和安排，由當時各崗位的預報員參加，按照當時制作預報的順序，由不同崗位的預報員講述當時的預報流程、預報思路和事后對這次過程的反思，再由復盤引導人按照復盤計劃，針對當時預報中暴露出來的問題展開討論，提出解決方案。整個復盤過程中需要記錄，事后有人引導并整理成復盤檔案，最后把復盤個例檔案充實到新預報員模擬預報訓練的個例庫中。

借鑒頭腦風暴法的操作程序，天氣個例復盤分計劃、準備、執(zhí)行和跟進四個步驟。

1）計劃

組織者應事先確定所要復盤的天氣個例，并對所復盤的天氣個例進行一定的研究，弄清問題的實質，找到問題的關鍵，設定復盤所要達到的目標。提前6～8周確定復盤的主要目標、復盤時間和復盤參加人，包括當時各崗位的預報員、培訓引導人以及記錄員（5～10人為宜）。

2）準備

通知參加人熟悉所要復盤的天氣個例，并做相關發(fā)言準備，提出當時預報制作過程中的問題和困惑，并針對這些問題提出解決方案；復盤引導人要根據(jù)復盤的主要目標準備相關拓展材料（如該類天氣的最新研究進展，新技術、新資料在該類天氣預報中的應用等）。

3）執(zhí)行

執(zhí)行過程又分為預報員復盤、討論問題、暢談階段。

開場由復盤引導人宣讀復盤的規(guī)則和目標。

預報員復盤：由值班預報員按照副班、主班、預報首席的順序講述當時的預報流程、預報思路、預報過程中遇到的問題和困惑、可能的解決方案以及事后對這次過程預報的反思。

討論問題：復盤引導人根據(jù)預報員提出的問題，先由有經(jīng)驗的預報員進行答疑。再針對遇到的問題進行討論，由引導人確定富有創(chuàng)意的見解或具有啟發(fā)性的表述，供下一步暢談時參考。

暢談階段：引導人引導大家自由發(fā)言、自由想象、自由發(fā)揮，使彼此相互啟發(fā)、相互補充，然后將會議發(fā)言記錄進行整理。

4）跟進

復盤結束后的一兩天內(nèi)，引導人應向與會者了解大家會后的新想法和新思路，以此補充會議記錄。然后將大家的想法整理并與當時的預報資料一起做成復盤檔案，以供后來者自學。

2.2 日常復盤

日常復盤就是將每日天氣預報會商中的“前一天預報回顧”改造成天氣預報“復盤”。由首席預報員作為主導人，前一天主班預報員根據(jù)當天預報中遇到的特定問題或者由會商主持人提出前一天預報中的問題，選擇一個或兩個結合當時的預報流程、預報思路和事后對預報的反思進行介紹，重點介紹自己的預報著眼點和理由。其他當班預報可以針對主班預報員介紹的預報著眼點和理由進行提問和爭論。

復盤記錄人要做好記錄，復盤參加人認為有值得深入討論的天氣個例，可以建議做天氣個例復盤。

日常復盤要改變過去“只會不商”的情況，日常復盤不是向領導匯報，而是不同預報員之間的交流。日常復盤不必太拘泥于形式和步驟，可以簡單化復盤流程，但是針對主班預報員的提問和爭論以及復盤記錄不可省略。

3 “復盤”在預報員培訓中的應用

“復盤”方法如何在預報員培訓中的應用？可以通過研制預報員“復盤”預報系統(tǒng)來實現(xiàn)?！皬捅P”預報系統(tǒng)分為“復盤”模塊和“實戰(zhàn)”模塊。

1）“實戰(zhàn)”模塊。利用事先存儲好的資料按照預報制作的時間順序提供給預報員，讓預報員通過分析前期氣象實況（地面、高空觀測）和數(shù)值預報產(chǎn)品來制作未來一段時間的天氣預報。提交預報結果后，就可以看到下一個時間節(jié)點的天氣實況，來驗證預報。這個過程與預報員每天制作預報、對比實況的過程一樣。

2）“復盤”模塊。“實戰(zhàn)”演練結束以后，進入“復盤”模塊。也是先利用事先存儲好的資料按照預報制作的時間順序提供給預報員，讓預報員通過分析前期氣象實況（地面、高空觀測）和數(shù)值預報產(chǎn)品來制作未來一段時間的天氣預報。提交預報結果后，點擊“復盤”按鈕，就可以看到，在該個例復盤過程中記錄的預報過程中的提醒、建議和對該疑難個例的探討。通過“復盤”模塊的學習，可以幫助預報員建立自己的預報思路，搞清楚預報成功的經(jīng)驗和預報失敗的原因，避免再犯同樣的錯誤，消除個人的思維盲區(qū)；同時也能幫助預報員傳承老預報員的經(jīng)驗，提升能力、總結規(guī)律、固化流程。

通過“復盤”模塊中大量個例的演練可以幫助預報員在較短時間經(jīng)歷大量典型疑難個例，快速積累自己的預報經(jīng)驗。通過“復盤”也可以大大節(jié)約預報員培養(yǎng)的時間成本，以達到幫助預報員快速成長的目的。對于單位來講也可以節(jié)約預報員培訓的大量資金。

4 “復盤”方法在天氣預報中的應用

“復盤”方法除了可以應用對日常工作、生活的反思，以及前面所述可以將預報會商改造成天氣“復盤”之外，還可以將“復盤”方法用到以下幾方面的工作中。

1）將特殊天氣的預報“復盤”固化到預報流程中

針對每一個災害性、高影響或轉折性的天氣個例，通過“復盤”和預報流程改革，將總結出的預報經(jīng)驗固化到預報流程中，通過流程的自動提示來提醒預報員制作預報。比如初霜凍的預報漏報的可能性較大，可以通過初霜凍個例的復盤，把最早出現(xiàn)初霜凍個例的日期加入業(yè)務平臺中的每日提醒中，在最早出現(xiàn)初霜凍日期前一周左右，提醒預報員根據(jù)實際情況來判斷有無初霜凍的可能。

2）建立預報“復盤”個例庫的自動訓練系統(tǒng)

將整理出來的預報復盤檔案作為新預報員的預報個例庫，通過建立預報員自動訓練系統(tǒng)，讓新預報員在短時間內(nèi)去“經(jīng)歷”各種災害性天氣，再通過認真學習天氣個例的預報復盤檔案中有經(jīng)驗的預報員的思路，使得他們能在較短的時間內(nèi)，獲得多種類型天氣個例的預報經(jīng)驗，把新預報員盡快打造成具有多種災害性天氣預報能力的預報員。

3）預報科研過程的復盤

在預報科研中，我們對前人的研究過程進行復盤，可以給剛剛從事研究工作的年輕人，在開拓研究思路、迅速掌握研究方法、建立創(chuàng)新思維方面提供范例。通過學習預報科研過程的“復盤”，提高預報員解決科研問題的能力。比如，在顧震潮先生前期工作的基礎上，丑紀范院士通過對預報員制作天氣預報過程的復盤，發(fā)現(xiàn)預報員制作預報不僅要看最新時次的天氣圖，還要看前一天甚至更早時間的天氣圖，而制作數(shù)值預報只需要一個初始時刻的資料。他將泛函分析引入數(shù)值預報問題中，通過把微分方程定解問題變?yōu)榈葍r的泛函極值問題——變分問題的途徑，推廣了微分方程解的概念，引進新型的“廣義解”，并利用希爾伯特空間的理論，論證了“廣義解”比原來意義下的“正規(guī)解”更接近所描述的物理現(xiàn)象的“實況”。這實際上是二十多年后興起的四維變分同化的理論基礎。

4）超越復盤

從本質看，“復盤”是一種對自己或他人的過去經(jīng)驗學習的方法。雖然通過“試錯法”學習是人類學習的基本途徑，但是，面對氣候變化加劇、極端天氣頻發(fā)的今天，僅靠“復盤”方法是不夠的。另外，通過“復盤”得到的歷史個例的預報經(jīng)驗在氣候變化背景下可能會遇到挑戰(zhàn)，需要根據(jù)新形勢下的個例，通過“復盤”總結出新的經(jīng)驗。

5 小結

通過把提高圍棋技藝的“復盤”方法引入到預報員培訓中，讓有經(jīng)驗的預報員能通過復盤，把多年積累的經(jīng)驗通過復盤傳授給年輕預報員，并固化到預報業(yè)務流程中，另外，通過復盤個例庫的建立，讓新預報員在較短的時間內(nèi)經(jīng)歷大量的疑難個例，幫助新預報員快速成長。

深入閱讀

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