МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Управление промышленной и экологической безопасностью»
Составитель: Шайкенова О.В. Научный редактор: Горина Л.Н.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
по дисциплине «Экология»
для студентов, обучающихся по технологии 30/70
Тольятти 2007
Содержание |
|
Раздел 1. Анализ многокомпонентных задач................................................................................................................. |
3 |
1.1. Метод парных сравнений .................................................................................................................................... |
3 |
1.2. Метод самооценки................................................................................................................................................ |
5 |
1.3. Метод сценариев .................................................................................................................................................. |
5 |
1.4. Формирование трендовой модели...................................................................................................................... |
7 |
1.5. Метод векторного прогнозирования .................................................................................................................. |
8 |
1.6. Многофакторная статистическая зависимость с использованием................................................................... |
9 |
коэффициента Фехнера............................................................................................................................................... |
9 |
1.7 Многофакторная статистическая зависимость с использованием коэффициента ассоциации ................... |
10 |
1.8. Применение многофакторной модели для прогнозирования воздействий антропогенеза на состояние |
|
природной среды....................................................................................................................................................... |
12 |
Контрольное задание ................................................................................................................................................ |
13 |
Варианты заданий ..................................................................................................................................................... |
20 |
Раздел 2. Материальный баланс веществ при сжигании основных видов топлива.................................................. |
21 |
Контрольное задание ................................................................................................................................................ |
23 |
Раздел 3. Загрязнение атмосферы твердыми частицами и при сжигании газообразного топлива.......................... |
25 |
Контрольное задание ................................................................................................................................................ |
27 |
Раздел 4. Расчет величин экологической нагрузки от суммы источников загрязнения......................................... |
30 |
Контрольное задание ................................................................................................................................................ |
33 |
Раздел 5. Расчет компонентов сбалансированного техноценоза................................................................................ |
35 |
Контрольное задание ................................................................................................................................................ |
37 |
Раздел 6. Модель Стритера – Фелпса............................................................................................................................ |
39 |
Контрольное задание ................................................................................................................................................ |
42 |
Раздел 7. Организации сплошного мониторинга лесов заданного района................................................................ |
43 |
Контрольное задание ................................................................................................................................................ |
46 |
Содержание и оформление контрольных заданий................................................................................................. |
47 |
Литература....................................................................................................................................................................... |
47 |
2
Раздел 1.
Анализ многокомпонентных задач
Общие положения
Основа решения многокомпонентных задач – экспертные методы прогнозирования, которые можно условно подразделить на методы экспертных оценок и методы статистического прогнозирования. Методы экспертных оценок используются в том случае, если нет достаточной статистической информации об изменении анализируемого показателя и влияющих на него факторов, если показатель не измеряется численно и не может быть описан на основе эволюционного развития. Существует четыре основных метода экспертной оценки: Метод простой ранжировки, метод задания весовых коэффициентов, метод последовательных сравнений и метод парных сравнений. Метод статистического прогнозирования включает в себя трендовые модели и многофакторные модели.
1.1. Метод парных сравнений
Метод парных сравнений можно изложить в виде последовательных шагов: каждый эксперт проводит парную оценку приоритетности признаков, при этом каждым экспертом заполняется матрица, элементы которой находятся в зависимости от выбора эксперта; определяется сумма матриц всех экспертов; определяется результирующая матрица; находится сумма баллов, которую набрал каждый признак. Для уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу на химическом заводе предлагаются четыре способа очистки отходящих газов. Для оценки этих вариантов была создана группа из шести экспертов. Был использован метод парных сравнений. На основе парных сравнений альтернативных вариантов от каждого эксперта получены матрицы парных сравнений.
Эксперт 1
Спо- |
С |
С |
С |
С |
соб |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
С1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
С2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
С3 |
1 |
0 |
0 |
1 |
С4 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
Эксперт 3
Эксперт 2
Спо- |
С |
С |
С |
С |
соб |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
С1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
С2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
С3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
С4 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
Эксперт 4
3
Спо- |
С |
С |
С |
С |
соб |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
С1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
С2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
С3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
С4 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
Эксперт 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Спо- |
С |
С |
С |
С |
соб |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
С1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
С2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
С3 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
С4 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Спо- |
С |
С |
С |
С |
соб |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
С1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
С2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
С3 |
1 |
1 |
0 |
1 |
С4 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
Эксперт 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Спо- |
С |
С |
С |
С |
соб |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
С1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
С2 |
1 |
0 |
1 |
1 |
С3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
С4 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1) Определяется сумма матриц всех экспертов
Спо- |
С |
С |
С |
С |
соб |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
С1 |
5 |
3 |
6 |
2 |
С2 |
3 |
2 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
С3 |
3 |
1 |
0 |
5 |
С4 |
5 |
5 |
3 |
0 |
2) Определяется результирующая матрица на базе числа п/2 = 6/2 = 3
Спо- |
С |
С |
С |
С |
соб |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
С1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
С2 |
1 |
0 |
1 |
1 |
С3 |
1 |
0 |
0 |
1 |
С4 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
Проведя суммирование элементов результирующей матрицы по строкам, получаются баллы, которые набрали варианты очистки на основе проведенной экспертизы. С1 = 3, С2 = 3, С3= 2, С4 = 3. Наибольшее число баллов набрали способы 1,2 и 4, по мнению экспертов - это наиболее приоритетные способы.
4
1.2. Метод самооценки
Суть метода состоит в том, что получив анкету, кандидаты и эксперты отвечают на ее вопросы. Эти ответы должны показать эрудицию, способность к анализу, и другие качества. Собрав самооценки, организаторы опроса могут
рассчитать среднюю арифметическую групповую самооценку и получить численнюый индекс, характеризующий знания экспертов, а также знания группы. Аргументы, послужившие основанием для произведенной оценки, учитывается с помощь, коэффициента Ка. Степень знакомства эксперта с обсуждаемой проблемой определяется в пределах от 0,1 до 1. Коэффициент компетентности: Кк = (Ка + Кз) / 2. Эксперт должен в приведенной таблице отметить против каждого источника аргументации степень знакомства, при этом членам группы предлагается заполнить опросные листы. Каждый претендент должен определить соответствующий балл, исходя из того, что 5 характеризует предельную лучшую характеристику, а 1 – предельно худшую характеристику. Определить коэффициент компетентности Кк экспертов, используя источники аргументации и коэффициент знакомства Кз специалистов с исследуемой проблемой (табл.1):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Данные для определения компетентности экспертов |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Источник аргументации |
|
Степень влияния |
|
Кз |
||||||
|
|
|
Высо- |
|
Сред- |
|
Низкая |
|
|
|
|
|
|
кая |
|
няя |
|
|
|
|
|
Теоретический анализ |
0,2 |
|
0,3 |
|
0,2 |
|
1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Опыт |
|
|
0,4 |
|
0,5 |
|
0,3 |
|
0,8 |
|
Обобщение своих авто- |
0,05 |
|
0,05 |
|
0,05 |
|
1 |
|
||
ров |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обобщение иностранцев |
0,05 |
|
0,05 |
|
0,05 |
|
1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Личное знакомство |
|
0,05 |
|
0,05 |
|
0,05 |
|
0,1 |
|
|
Интуиция |
|
|
0,05 |
|
0,05 |
|
0,05 |
|
0,5 |
|
Ка1 = 0,7; |
Ка2 = 1,2; |
Ка3 = 0,15; Ка4 = 0,15; Ка6 = 0,15; |
Ка7 = 0,15; |
|
|
|||||
Ка = 2,5; |
Кз = 4,4; |
Кк = (2,5 +4,4) /2 = 3,5, |
|
|
|
|
||||
т.к. коэффициент компетентности определяется по пятибалльной шкале, то в этой проблеме эксперты плохо ориентируются, нет глубоких знаний в области экологии.
1.3. Метод сценариев
5
Позволяет определить этапы развития большой системы, например природопользование в регионе. Один из наиболее мощных методов экспертизы, применяемых для решения эколого–экономических задач. Его можно изложить последовательно в виде шагов:
•для создания сценария группа экспертов проводит глубокий анализ существующей ситуации в регионе;
•каждый из экспертов предлагает новое состояние системы в следующем периоде;
•каждый эксперт оценивает полученную ситуацию и предлагает новое состояние в регионе для следующего периода;
•полученное дерево сценариев анализируется экспертами с точки зрения вероятности переходов к тому или иному событию;
•полученные данные от экспертов усредняются и нормируются;
•оценивается вероятность наступления того или иного события в конечном итоге. Определить наиболее вероятные события сценария, исходя из разработанного экспертами дерева сценария изменения экосистемы в регионе, и определить приоритетное природоохранное мероприятие:
T=0
S |
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
S |
|
0,3 |
S |
0,4 |
S |
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
0,6 |
|
|
|
0,3 |
0,5 |
0,5S |
|
|
|
|
|
S |
||||
|
|
|
|
|
|
|
S |
S |
|
|
|
|
S |
0,3 |
S |
|
0,4 |
|
|
T=1 |
|
|
|
|
0,3 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1)S21 = 0,06
2)S22 = 0,06
3)S23 = 0,18
4)S24 = 0,09
5)S25 = 0,09
6)S26 =0,12
6