Помилка округлення

Що таке помилка округлення?

Помилка округлення або помилка округлення – це помилка математичного прорахунку або квантування, спричинена зміною числа на ціле число або число з меншою кількістю десяткових знаків. В основному, це різниця між результатом математичного алгоритму, який використовує точну арифметику, і тим самим алгоритмом, що використовує дещо менш точну, округлу версію того самого числа або чисел. Значимість помилки округлення залежить від обставин.

Хоча в більшості випадків це досить незначно, щоб його ігнорувати, помилка округлення може мати сукупний ефект у сучасному комп’ютеризованому фінансовому середовищі, і в цьому випадку, можливо, її доведеться виправити. Помилка округлення може бути особливо проблематичною, коли округлене введення використовується в ряді обчислень, що змушує помилку складатись, а іноді і переважати обчислення.

Термін “помилка округлення” також іноді використовується для позначення суми, яка не є суттєвою для дуже великої компанії.

Як працює помилка округлення

Фінансова звітність багатьох компаній регулярно містить попередження про те, що “цифри можуть не складатися через округлення”. У таких випадках очевидна помилка спричинена лише примхами фінансової таблиці та не потребує виправлення.

Приклад помилки округлення

Наприклад, розглянемо ситуацію, коли фінансова установа помилково округляє процентні ставки за іпотечними позиками протягом певного місяця, в результаті чого з її клієнтів нараховуються процентні ставки 4% та 5% замість 3,60% та 4,70% відповідно. У цьому випадку помилка округлення може вплинути на десятки тисяч її клієнтів, а величина помилки призведе до того, що установа понесе сотні тисяч доларів витрат на виправлення операцій та виправлення помилки.

Вибух великих даних та пов’язані з ними передові програми з обробки даних лише посилили можливість помилок округлення. Багато разів помилка округлення трапляється просто випадково; це за своєю суттю непередбачувано або в іншому випадку важко контролювати – отже, багато питань “чистих даних” з великих даних. В інших випадках помилка округлення трапляється, коли дослідник несвідомо округлює змінну до кількох знаків після коми.

Помилка класичного округлення

Приклад класичної помилки округлення включає історію Едварда Лоренца. Близько 1960 року Лоренц, професор з Массачусетського технологічного університету, вводив цифри в ранню комп’ютерну програму, що моделює погодні моделі. Лоренц змінив одне значення з.506127 на.506. На його подив, ця крихітна зміна кардинально змінила всю модель, яку створила його програма, вплинувши на точність імітованих моделей погоди протягом двох місяців.

Несподіваний результат привів Лоренца до глибокого розуміння того, як працює природа: невеликі зміни можуть мати великі наслідки. Ідея стала відомою як “ефект метелика” після того, як Лоренц припустив, що стулок крил метелика в кінцевому підсумку може спричинити торнадо. І ефект метелика, також відомий як “чутлива залежність від початкових умов”, має глибокі наслідки: прогнозування майбутнього може бути майже неможливим. Сьогодні більш елегантна форма ефекту метелика відома як теорія хаосу. Подальші розширення цих ефектів визнані в дослідженнях Бенуа Мандельброта щодо фракталів та “випадковості” фінансових ринків.