1ostroshenko_v_v_ostroshenko_l_yu_sistemnyy_analiz_i_modeliro

величина, которая может принимать любые, мало отличающиеся друг от друга значения, строится не полигон, а гистограмма. Для этого весь интервал, в котором заключены все значения случайной величины, разбивается на несколько интервалов длиной каждый. На этих интервалах подсчитывается сумма частот вариант, попавших в i-й интервал, и составляется отношение

.

Гистограммой частот называют ступенчатую фигуру (рис. 28),

состоящую из прямоугольников, основаниями которых служат частные интервалы длиною , а высоты равны отношению (плотность частоты).

…

0 …

Рис. 28. Гистограмма частот Для построения гистограммы частот на оси абсцисс откладывают

частичные интервалы, а над ними проводят отрезки, параллельные оси абсцисс на расстоянии . Площадь -го частичного прямоугольника равна

– сумме частот вариант -го интервала; следовательно, площадь гистограммы частот равна сумме всех частот, т.е. объему выборки.

151

Гистограммой относительных частот называют ступенчатую фигуру, состоящую из прямоугольников, основаниями которых служат частичные интервалы длиною , а высоты равны отношению

(плотность относительной частоты).

Для построения гистограммы относительных частот на оси абсцисс откладывают частичные интервалы, а над ними проводят отрезки,

параллельные оси абсцисс на расстоянии . Площадь -го частичного прямоугольника равна - относительной частоте вариант,

попавших в -й интервал. Следовательно, площадь гистограммы относительных частот равна сумме относительных частот, т.е. единице.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Дайте пояснения и ответьте на следующие вопросы:

1.Что называется генеральной совокупностью?

2.Назовите виды выборки.

3.Какой метод называют выборочным?

4.Какие вы знаете способы отбора выборки?

5.Какой ряд называют вариационным?

6.Дайте определение относительной частоты.

7.Дайте определение эмпирической функции распределения.

8.Проиллюстрируйте графически полигон и гистограмму.

152

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Повышение системности знаний, наблюдаемое в последние десятилетия – это естественный процесс, происходящий в настоящее время во всех областях деятельности человека.

Системность всегда, осознанно или неосознанно, была методом любой науки. Любой ученый прошлого, и не помышлявший о системах и моделях, имел дело именно с ними. Системность привлекала внимание как объект исследования для естественных и технических наук.

С точки зрения практики, системный анализ – это методология и практика решения проблемных ситуаций, включающий научные теоретические и экспериментальные исследования возникающих проблем; внедрение в практику результатов, полученных в ходе проведенного анализа, изменениями в существующих системах и моделированием новых систем.

Мы познакомились с понятиями общей теории систем, системного подхода и системного анализа. Начало системных исследований уходит в далекую древность, в античную философию. Природа ставила перед человеком все новые и новые проблемы и задачи, обогащая его новыми знаниями. Общество прошло сложный путь развития от первобытного человека до покорения космоса. На всех этапах нашего развития мы постигали законы формирования систем, обогащались основными системными понятиями. Полученные знания позволяют нам идти дальше, перейти к моделированию. В настоящее время моделирование применяется в любой отрасли знаний, в решении различных проблем, в движении общества вперед, в еще неизведанное.

Структура настоящего учебного пособия состоит из отдельных, самостоятельных разделов, в определенной последовательности раскрывающих понятия о системе, системном анализе и моделировании.

153

Подготовленное учебное пособие предназначено для студентов, связанных с изучением и проектированием систем различного назначения и последующим моделированием различных явлений.

Изучение настоящего лекционного материала, ответы на поставленные контрольные вопросы, составление предлагаемых схем, анализ рекомен-

дуемой литературы помогут студентам освоить эту новую дисциплину. Именно молодым анализировать происходящее и моделировать прошлое и будущее.

154

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

Абиотические факторы – факторы неживой природы (космические,

геофизические, климатические, пространственные, временные и т.п.), оказывающие прямое или косвенное влияние на живые организмы.

Адаптация – процесс и результат приспособления организмов к условиям существования. Различают видовую (генотипическую) адаптацию, происходящую в ряде поколений и связанную с процессом видообразования, и индивидуальную (фенотипическую) адаптацию – акклимацию, происходящую в пределах индивидуального развития организма и не затрагивающую его генотип.

Акклиматизация – приспособление организмов к измененным новым климато-географическим условиям существования.

Аменсализм – тип межвидовых отношений, при котором в совместной среде один вид организмов подавляет существование другого вида, не испытывая противодействия.

Антропогенные факторы – факторы, возникшие в результате

деятельности человека.

Антропогенный объект – объект, созданный человеком для обеспе-

чения его социальных потребностей и не обладающий свойствами природных объектов.

Аутэкология – экология особей.

Ассоциация (растительная) - основная единица классификации растительного покрова, которая представляет совокупность однородных фитоценозов с одинаковой структурой, видовым составом и со сходными взаимоотношениями организмов как друг с другом, так и со средой.

Биогеоценоз – наземная экосистема, объединяющая на основе обмена веществ, энергии и информации сообщество живых организмов (биоцено) с пространственной совокупностью абиотических условий (биотопом).

155

Биогеоценотический (экосистемный) уровень живой системы –

более высокий уровень организации живой материи, объединяющий разные по видовому составу организмы в их взаимосвязи с условиями жизни (в биотопе).

Биом – совокупность экосистем со сходным типом растительности,

расположенных в одной природно-климатической зоне (тундра, тайга, степь, тропический лес, пустыня и т.д.).

Биосфера (греч. bios – жизнь, sphaira – шар, сфера) – глобальная

экосистема земли; сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты.

Одна из важнейших геосфер Земли, являющаяся основным компонентом природной среды, окружающей человека.

Биосферный уровень живой системы – уровень, на котором

сформировалась природная система наиболее высокого ранга, охватывающая все проявления жизни в пределах нашей планеты. На этом уровне происходят все круговороты вещества в глобальном масштабе, связанные с

организмов (биота экосистемы, биота суши, биота биосферы, биота океана). Биотические факторы – все формы воздействия организмов друг на

друга.

Биотоп (экотоп) – относительно однородное по абиотическим факторам среды пространство, занятое данным биоценозом.

Биоценоз – сообщество взаимодействующих организмов разной систематической принадлежности, совместно обитающих на каком-либо

участке суши или водоема.

Биоценотический уровень живой системы – уровень, на котором комплекс совместно живущих и связанных между собой видов образует целостность, называемую биоценозом.

156

Благоприятная окружающая среда – окружающая среда, качество которой обеспечивает устойчивое функционирование естественных экологических систем, природных и природно-антропогенных объектов.

Генотип – совокупность генов организма.

Генофонд – совокупность генотипов всех особей популяции, вида.

Гомеостаз – способность организма или системы организмов поддерживать постоянство функциональных характеристик в изменяющихся условиях среды.

Государственный мониторинг окружающей среды (государственный экологический мониторинг) – мониторинг окружающей среды, осуществля-

емый органами государственной власти Российской Федерации и органами государственной власти субъектов Российской Федерации.

Демэкология – экология популяций.

Емкость среды – количественная характеристика совокупности условий, ограничивающих рост численности популяции.

Емкость экосистемы – максимальный размер популяции одного вида,

который данная экосистема способна поддерживать в определенных экологических условиях на протяжении длительного времени.

Естественная экологическая система – объективно существующая часть природной среды, которая имеет пространственно-территориальные границы и в которой живые (растения, животные и другие организмы) и не живые ее элементы взаимодействуют как единое функциональное целое и связаны между собой обменом веществом и энергией.

Закон оптимальности – любая система с наибольшей эффективностью функционирует в некоторых характерных для нее пространственно-временных и экологических пределах.

Закон развития системы за счет окружающей ее среды – любая система может развиваться только за счет материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды. Саморазвитие системы в абсолютной изолированности невозможно.

157

Клеточный уровень живой системы – уровень, на котором биологически активные молекулы соединяются в единую систему. В отношении клеточной организации, все организмы подразделяются на одноклеточные и многоклеточные.

Компоненты природной среды – земля, недра, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, растительный, животный мир и иные организмы, а также озоновый слой атмосферы и околоземное космическое пространство, обеспечивающие в совокупности благоприятные условия для существования жизни на Земле.

Метаболизм – обмен веществ и энергии в организме, биологической

системе.

Модель – вспомогательный объект, находящийся в определенном объективном соответствии с познаваемым оригиналом и способный замещать его на отдельных этапах познания.

Моделирование – разработка, исследование модели и распространение модельной информации на оригинал.

Молекулярный (генный) уровень живой системы – уровень, на котором биологическая система проявляется в виде функционирования биологически активных крупных молекул – белков, нуклеиновых кислот, углеводов. С этого уровня наблюдаются свойства, характерные исключительно для живой материи: обмен веществ, протекающий с превращением лучистой энергии в энергию химических связей органических веществ, передача наследственности с помощью кодирующих структур (ДНК, РНК). Этому уровню свойственна устойчивость структур в поколениях.

Мониторинг – система наблюдений за какими-то объектами или явлениями, регулярная или непрерывная регистрация их состояния.

Мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) –

комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

158

Окружающая среда – совокупность компонентов природной среды,

природных, природно-антропогенных и антропогенных объектов.

Органный уровень живой системы – уровень, на котором несколько типов тканей функционально взаимодействуют и образуют определенный орган.

Организменный уровень живой системы – уровень, на котором взаимодействие ряда органов сводится в единую систему индивидуального организма.

Охрана окружающей среды – деятельность органов государственной власти Российской Федерации, органов государственной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления, общественных и иных некоммерческих объединений, юридических и физических лиц, направленная на сохранение и восстановление природной среды, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов, предотвращение негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и ликвидацию ее последствий.

Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) – вид деятельности по выявлению, анализу и учету прямых, косвенных и иных последствий воздействия на окружающую среду планируемой хозяйственной и иной деятельности в целях принятия решения о возможности или невозможности ее осуществления.

Популяция – совокупность особей одного биологического вида,

населяющих пространство с относительно однородными экологическими условиями, имеющих общий генофонд и возможность свободно скрещиваться.

Популяционно-видовой уровень живой системы - уровень, где существует совокупность однородных организмов, связанных единством происхождения, образом жизни и местом обитания. На этом уровне происходят элементарные эволюционные изменения в целом.

159

Природная среда (природа) – совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов.

Природный объект – естественная экологическая система, природный ландшафт и составляющие их элементы, сохранившие свои природные свойства.

Природно-антропогенный объект – природный объект, измененный в результате хозяйственной и иной деятельности, и (или) объект, созданный человеком, обладающий свойствами природного объекта и имеющий рекреационное и защитное значение.

Природные ресурсы – компоненты природной среды, природные объекты и природно-антропогенные объекты, которые используются или могут быть использованы при осуществлении хозяйственной и иной деятельности в качестве источников энергии, продуктов производства и предметов потребления и имеют потребительскую ценность.

Природный комплекс – комплекс функционально и естественно связанных между собой объектов, объединенных географическими и иными соответствующими признаками.

Природный ландшафт – территория, которая не подверглась изменению в результате хозяйственной и иной деятельности и характеризуется сочетанием определенных типов рельефа местности, почв,

растительности, сформированных в единых климатических условиях. Синэкология – экология многовидовых сообществ, экосистем; Система – это множество взаимосвязанных элементов, образующих

определенную целостность, единство.

Системный подход в экологии – направление в методологии познания

объектов как систем.

Системный анализ – основа системного подхода; совокупность методологических средств, используемых для решения сложных научных проблем.

160