Секція „Екологія”

Підсекція ”Екологічний моніторинг”

Полєжаєв А.М., Ковжога С.О., Карманний Є.В., Чудновський І.Т.

(Національна юридична академія України імені Ярослава Мудрого)

ЩОДО ПОСТАНОВКИ ЗАДАЧІ ПРОГНОЗУВАННЯ НАДЗВИЧАЙНОЇ СИТУАЦІЇ ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРУ В УМОВАХ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ПОЧАТКОВОЇ ІНФОРМАЦІЇ

Однією з найважливіших задач запобігання надзвичайної ситуації техногенного характеру (НС ТХ) є задача визначення часу можливого її виникнення. В умовах наявності системи постійного моніторингу ця задача може бути вирішена шляхом математичного прогнозування кількісної оцінки ступеню загрози виникнення НС ТХ.

Сутність одного з підходів прогнозування [1, 2] полягає у наступному:

– за допомогою математичних моделей прогнозується вектор параметрів

, (1)

який характеризує процес функціонування техногенної складової (або її підсистем), при цьому результати прогнозу є початковою інформацією для визначення кількісної оцінки ступеню загрози виникнення НС ТХ;

– за допомогою результатів прогнозування визначається вектор параметрів

, (2)

та модель функціонування техногенної складової (або її підсистеми)

, (3)

кількісної оцінки ступеню загрози виникнення НС ТК – на момент закінчення періоду прогнозування. Час можливого виникнення НС ТХ визначиться періодом прогнозування вектору параметрів, при котрому ця кількісна оцінка досягне критичної межі, тобто:

, (4)

де – критична величина кількісної оцінки ступеню загрози виникнення НС ТХ.

Для досягнення високого ступеня прогнозування необхідно використання на другому його етапі математичної моделі процесу функціонування техногенної складової (або її підсистеми), яка забезпечує найбільшу повноту опису особливостей цього процесу.

Але досягнення найбільшої повноти опису математичної моделі може бути здобуто за рахунок урахування особливостей цього процесу та, як наслідок, використання в моделі більшої кількості параметрів, які отримані шляхом прогнозування. Результати прогнозування параметрів процесу в залежності від вибору моделі та періоду прогнозу будуть мати стохастичну невизначеність, яка може характеризуватися вектором величин середнього квадратичного відхилення результатів прогнозу від істинного значення:

. (5)

Через це використання прогнозних величин параметрів процесу функціонування техногенної складової (або її підсистеми) в математичній моделі її функціонування приводить до появи невизначеності кількісної оцінки ступеню загрози виникнення НС ТХ – . Тобто кількісна оцінка ступеню загрози є випадковою величиною. При цьому виникає суперечність: чим більш повний опис процесів у моделі, тим більше потрібно параметрів для опису процесів, тому рівень невизначеності оцінки ступеню загрози вищий. При цьому, високий рівень невизначеності результатів прогнозування кількісної оцінки ступеню загрози виникнення НС ТХ робить неможливим її практичне використання.

Звідси випливає висновок, що для кожної математичної моделі функціонування (для кожної повноти опису) є власний рівень невизначеності параметрів функціонування, при якому результат моделювання процесів техногенної складової (або її підсистеми) – кількісна оцінка ступеню загрози виникнення НС ТХ, буде мати припустимий рівень невизначеності, який дозволяє її практичне використання.

Значення вирішення задач запобігання НС ТХ обумовлює необхідність вирішення задачі обґрунтування потрібних рівнів невизначеності прогнозних параметрів процесу функціонування техногенної складової (або її підсистеми) при прогнозуванні можливості виникнення НС ТХ.

Загальна математична постановка цієї задачі може мати наступний вигляд.

Для сукупності математичних моделей

, (6)

кожна з яких характеризується вектором параметрів

, (7)

обґрунтувати вектор показників невизначеності

, (8)

який забезпечує виконання умов

, (9)

де – потрібна величина ймовірності.

Література.

1. Полєжаєв А.М., Ковжога С.О., Малько О.Д., Тузіков С.А. До питання створення підсистеми прогнозування можливості виникнення надзвичайної ситуації техногенного характеру. Всеукраїнський науково-популярний журнал „Безпека життєдіяльності”, № 11-12, грудень 2008 р.

2. Полєжаєв А.М., Ковжога С.О., Тузіков С.А., Карманний Є.В., Чудновський І.Т. До питання забезпечення математичного прогнозування виникнення надзвичайної ситуації техногенного характеру. MATERIALY ІV MIEDZYNARODOWEJ NAUKOWI - PRAKTYCZNEJ KONFERENCJI “NAUKOWA MYSL INFORMACYJNEGO WIEKU - 2009“ 07 – 15 marca 2009 roku. Vol. 13. Pizemysl. “Nanka i studia“. 2009.

А. М. Полєжаєв Є. В. Карманний

С. О. Ковжога І. Т. Чудновський

Відомості про авторів