Η στοχαστική μοντελοποίηση είναι μια τεχνική παρουσίασης δεδομένων ή πρόβλεψης αποτελεσμάτων που λαμβάνει υπόψη έναν ορισμένο βαθμό τυχαιότητας ή απρόβλεπτου. Ο ασφαλιστικός κλάδος, για παράδειγμα, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη στοχαστική μοντελοποίηση για την πρόβλεψη της μελλοντικής κατάστασης των ισολογισμών της εταιρείας, καθώς αυτές μπορεί να εξαρτώνται από απρόβλεπτα γεγονότα που έχουν ως αποτέλεσμα την πληρωμή των αποζημιώσεων. Πολλές άλλες βιομηχανίες και πεδία σπουδών μπορούν να επωφεληθούν από τη στοχαστική μοντελοποίηση, όπως η στατιστική, η επένδυση μετοχών, η βιολογία, η γλωσσολογία και η κβαντική φυσική.
Ειδικά στον κόσμο της ασφάλισης, η στοχαστική μοντελοποίηση είναι ζωτικής σημασίας για τον προσδιορισμό των αναμενόμενων αποτελεσμάτων, σε σχέση με ποια είναι απίθανα. Αντί να χρησιμοποιεί σταθερές μεταβλητές όπως σε άλλες μαθηματικές μοντελοποιήσεις, ένα στοχαστικό μοντέλο ενσωματώνει τυχαίες παραλλαγές για να προβλέψει τις μελλοντικές συνθήκες και να δει πώς μπορεί να είναι. Φυσικά, η πιθανότητα μιας τυχαίας παραλλαγής υποδηλώνει ότι θα μπορούσαν να συμβούν πολλές. Για το λόγο αυτό, τα στοχαστικά μοντέλα δεν εκτελούνται μόνο μία φορά, αλλά εκατοντάδες ή και χιλιάδες φορές. Αυτή η μεγαλύτερη συλλογή δεδομένων όχι μόνο εκφράζει ποια αποτελέσματα είναι πιο πιθανά, αλλά και ποια εύρη μπορούν να αναμένονται.
Για να κατανοήσουμε την ιδέα της στοχαστικής μοντελοποίησης, μπορεί να είναι χρήσιμο να θεωρήσουμε ότι είναι το αντίθετο, κατά κάποιο τρόπο, της ντετερμινιστικής μοντελοποίησης. Αυτός ο δεύτερος τύπος μοντελοποίησης αποτελείται από τα περισσότερα στοιχειώδη μαθηματικά. Η λύση σε ένα πρόβλημα μπορεί συνήθως να έχει μόνο μία σωστή απάντηση και το γράφημα μιας συνάρτησης μπορεί να έχει μόνο ένα συγκεκριμένο σύνολο τιμών. Η στοχαστική μοντελοποίηση, από την άλλη πλευρά, είναι σαν να μεταβάλλετε ελαφρώς ένα περίπλοκο μαθηματικό πρόβλημα για να δείτε πώς επηρεάζεται η λύση και στη συνέχεια να το κάνετε πολλές φορές και με διαφορετικούς τρόπους. Αυτές οι μικρές παραλλαγές αντιπροσωπεύουν την τυχαία ή μη προβλεψιμότητα των πραγματικών γεγονότων και των επιπτώσεών τους.
Μια άλλη πραγματική εφαρμογή της στοχαστικής μοντελοποίησης, εκτός από την ασφάλιση, είναι η κατασκευή. Η κατασκευή θεωρείται ως μια στοχαστική διαδικασία λόγω της επίδρασης που μπορούν να έχουν στο τελικό αποτέλεσμα άγνωστες ή τυχαίες μεταβλητές. Για παράδειγμα, ένα εργοστάσιο που κατασκευάζει ένα συγκεκριμένο προϊόν θα διαπιστώνει πάντα ότι ένα μικρό ποσοστό των προϊόντων δεν βγαίνει όπως προβλέπεται και δεν μπορεί να πουληθεί. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε διάφορους παράγοντες, όπως η ποιότητα των εισροών, η κατάσταση λειτουργίας των μηχανημάτων παραγωγής και η ικανότητα των εργαζομένων, μεταξύ άλλων. Η μη προβλεψιμότητα του τρόπου με τον οποίο αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν τα αποτελέσματα μπορεί να μοντελοποιηθεί για να προβλέψει ένα συγκεκριμένο ποσοστό σφάλματος στην κατασκευή, το οποίο μπορεί να προγραμματιστεί εκ των προτέρων.