2. Методические рекомендации по изучению основных разделов дисциплины

Дисциплина «Системный анализ в охране окружающей среды» изучается после рассмотрения таких общенаучных, общепрофессиональных и специальных дисциплин, как “Мониторинг окружающей среды», «Химия окружающей среды», «Процессы и аппараты химической технологии», «Общая химическая технология», «Технические основы охраны окружающей среды». Помимо рекомендуемой литературы, при работе над дисциплиной необходимо ознакомиться с научно-техническими журналами которые содержат новые (актуальные) сведения по практике применения системного анализа в охране окружающей среды. Полезно использовать информационные ресурсы сети «Интернет», но не для бездумного «скачивания» информации, имеющей отдаленное отношение к вопросу контрольной работы, а для поиска новых данных, примеров практического применения системного анализа.

Вопросы, освещающие понятийный аппарат системного анализа хорошо изложены в энциклопедической литературе (например, «Энцыклапедыя Беларусі»). Поэтому при их изучении полезно начать работу именно с этих источников. Вопросы, в которых рассматриваются практические аспекты применения системного анализа, помимо рекомендуемой литературы, рассматриваются в научно-технических журналах («Экологические системы и приборы», «Экология и промышленность России», и др.), обзорной информации («Экологическая экспертиза», «Экономика природопользования» и др.).

Вопросы моделирования, использования компьютерных моделей более подробно изучаются при работе над индивидуальным заданием, которое выдается на установочной сессии.

В процессе самостоятельной работы над дисциплиной полезно более основательно изучить по крайней мере по одному вопросу из каждого раздела программы учебной дисциплины, чтобы быть готовым сделать сообщение в виде доклада или презентации.

3. Контрольные вопросы по дисциплине

1. Становление и развитие системного анализа как науки. Связь с другими науками.

2. Определение понятий «системный анализ», «системный подход».

3. Понятие «система», «элемент системы», «надсистема».

4. Классификация систем. Свойства систем.

5. Структура системы

6. Входные и выходные переменные, управляющие переменные.

7. Обратные связи в системах.

8. Классификация моделей.

9. Общая характеристика моделей.

10. Имитационные модели и имитационное моделирование.

11. Решение задач оптимизации. Требования, предъявляемые к критериям оптимизации. Примеры критериев оптимизации.

12. Основные этапы системного анализа (укрупнено).

13. Формулирование цели, постановка задач системного анализа, идентификация системы.

14. Этапы создания математической модели системы. Факторная модель. Определение меры для переменных.

15. Сбор информации для построения модели системы.

16. Этапы создания компьютерной модели. Компьютерный эксперимент.

17. Ограничения и допущения, принимаемые при построении модели.

18. Выбор модели из известных моделей. Адаптация имеющихся моделей. Валидация.

19. Системно-динамическая модель мировой эколого-экономической системы. Модель World-3. Уровни, которые учитываются в модели.

20. Характеристика сценариев, которые рассматривались при моделировании мировой эколого-экономической системы

21. Общая характеристика метода распознавания образов. Область использования.

22. Меры сходства, используемые в методе распознавания образов.

23. Кластерный анализ

24. Метод экспертных оценок. Этапы организации и проведения экспертного оценивания.

25. Выбор экспертов. Организация опроса экспертов.

26. Ранжирование в экспертном оценивании.

27. Парное сравнение в экспертном оценивании.

28. Балльные оценки в экспертном оценивании.

29. Обработка результатов экспертного оценивания. Оценка согласованности мнений экспертов.

30. Задачи, решаемые с использованием математического моделирования в охране атмосферного воздуха.

31. Особенности создания моделей для моделирования процессов, протекающих в атмосфере.

32. Моделирование переноса загрязняющих веществ и выпадений их атмосферы (программа ЕМЕП).

33. Общая характеристика моделей рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

34. Гауссова модель и модель рассеивания загрязняющих веществ, используемая в ОНД-86.

35. Моделирование фотохимических процессов в стратосфере и тропосфере.

36. Основные факторы, котоые влияют на изменение климата. Что собой представляет и чем занимается МГЭИК.

37. Прогнозирование изменения климата как проблема, требующая использования системного подхода.

38. Моделирование и прогнозирование изменения климата. Сценарии (варианты), рассматриваемые при прогнозировании изменения климата.

39. Положительные и отрицательные обратные связи в моделях климатической системы (примеры).

40. Задачи, решаемые с использованием математического моделирования процессов, протекающих в водных объектах.

41. Основные подсистемы и элементы водных экосистем, учитываыме при моделировании

42. Модели водных экосистем.

43. Балансовые модели водных объектов. Время удержания загрязняющего вещества.

44. Задачи, решаемые с помощью геофильтрационных моделей. Характеристика геофильтрационных моделей.

45. Моделирование очистных сооружений.

46. Область применения моделей и оборудования и сооружений очистки сточных вод.

47. Характеристика программ (программных продуктов), используемых для моделировании очистных сооружений

48. Задачи, решаемые с использованием математического моделирования процесоов, протекающих в почве.

49. Моделирование распространения (миграции) загрязняющих веществ в почве.

50. Моделирование процессов трансформации загрязняющих веществ в почвах.

51. Моделирование процессов накопления тяжелых металлов в почве. Балансовые модели

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. В.Н. Марцуль, В.Т. Липик. Системный анализ в охране окружающей среды. Тексты лекций для студ. спец. «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов».–Минск, БГТУ, 2007.– 173 с.

2. А.С. Гринин, Н.А. Орехов, В.Н. Новиков. Математическое моделирование в экологии: Учебное пособие для вузов/- М : ЮНИТИ, 2003. - 270 с.

3.В.Л. Колесников, П.П. Урбанович, И.М. Жарский. Компьютерные модели в промышленной экологии : / - Минск: БГТУ, 2003. - 243с.

4.В.Л. Колесников, И.М. Жарский, П.П. Урбанович. Компьютерное моделирование и оптимизация химико-технологических систем / - Минск : БГТУ, 2004. - 533 с :

5.Д. Медоуз, Й. Рандерс, Д. Медоу. Пределы роста. 30 лет спустя/. – .: Академкнига, 2007. - 342 с.

6. Л. Ф. Сердюцкая. Системный анализ и математическое моделирование экологических процессов в водных экосистемах/ М.: Либроком, 2009 г.-144 с.

7.  Моделирование социо-эколого-экономической системы региона / Под ред. В. И. Гурмана, Е. В. Рюминой. – М. : Наука, 2003. – 175 с.

8.  Р.Пэнтл. Методы системного анализа окружающей среды / – М. : Мир, 1979. – 213 с.

9.Дж. Джефферс.  Введение в системный анализ: применение в экологии / – М. : Мир, 1981. – 252 с.

10.Н.Н. Моисеев. Математические задачи системного анализа /– М. : Наука, 1981. – 488 с.

11. Соболь, И. М. Метод Монте-Карло / – М. : Наука, 1985. – 80 с.

12. Л.Г.Евланов, , В. А. Кутузов.Экспертные оценки в управлении /– М. : Экономика, 1978. – 133 с.

13. Медоуз, Д. Л. Пределы роста / Д. Л. Медоуз, Н. Рэндерс, В. В. Бернс. – М. : МГУ, 1991. – 410 с.

14. Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах / Под ред. Ц. И. Бобовниковой, С. Г. Малахова. – Л.: Гидрометеоиздат, 1980. – 252 с.

15. Идентификация источников загрязнения атмосферного воздуха с использованием методов распознавания образов // Химическая промышленность. 2001. – № 9. – С. 14–19.

16. В.В. Найденко, А. П. Кулакова, И. А. Шеренков. Оптимизация процессов очистки природных и сточных вод / В. В. Найденко,– М. : Стройиздат, 1984. – 151 с.

17.Г.Ю. Ризниченко, А.Б. Рубин. Математические модели биологических продукционных процессов. М., 1993.-

18.Д.Х.Медоуз, Д.Л.Медоуз, Й.Рандерс. За пределами роста. М., 1994.

19.Г.Ю.Ризниченко. Математические модели в биофизике и экологии/ ИКИ, 2003. -184 с.

20.Дымников В.П., Лыкосов В.Н., Володин Е.М., Галин В.Я., Глазунов А.В., Грицун А.С., Дианский Н.А., Толстых М.А., Чавро А.И. Моделирование климата и его изменений // В кн. "Современные проблемы вычислительной математики и математического моделирования". - М.: Наука, 2005. Т.2. С. 38-175.