Нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій
Forecasting problem of the expectable flood damage reviewed. Forecasting based on extrapolation use and apparatus of fuzzy sets applying.
Saved in:
| Published in: | Екологічна безпека та природокористування |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19377 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій / Ю.Д. Стефанишина // Екологічна безпека та природокористування: Зб. наук. пр. — К., 2009. — Вип. 4. — С. 49-60. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859475538638274560 |
|---|---|
| author | Стефанишина, Ю.Д. |
| author_facet | Стефанишина, Ю.Д. |
| citation_txt | Нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій / Ю.Д. Стефанишина // Екологічна безпека та природокористування: Зб. наук. пр. — К., 2009. — Вип. 4. — С. 49-60. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Екологічна безпека та природокористування |
| description | Forecasting problem of the expectable flood damage reviewed. Forecasting based on extrapolation use and apparatus of fuzzy sets applying.
|
| first_indexed | 2025-11-24T11:40:29Z |
| format | Article |
| fulltext |
49
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
504.05:519.65
I I
I I I
. . ,
(I
)
-
.
.
Forecasting problem of the expectable flood damage reviewed. Forecasting
based on extrapolation use and apparatus of fuzzy sets applying.
Íà ñüîãîäí³øí³é äåíü ÿâíèì º ïîñèëåííÿ íåáåçïåêè êàòàñòðî-
ô³÷íèõ ïîâåíåé òà íàðîñòàííÿ çáèòê³â â³ä òàêèõ ïîâåíåé â ÷àñ³
[1—3].
Ïîñèëåííÿ ïîâåíåâî¿ íåáåçïåêè îáóìîâëþºòüñÿ ÿê ïðèðîäíè-
ìè, òàê ³ òåõíîãåííèìè (àíòðîïîãåííèìè) ÷èííèêàìè. Ñåðåä ïðè-
ðîäíèõ ÷èííèê³â âèçíà÷àëüíó ðîëü â³ä³ãðàþòü êë³ìàòè÷í³ çì³íè —
ÿê ãëîáàëüí³, òàê ³ ëîêàëüí³ (â ìåæàõ äàíîãî ðåã³îíó), îñîáëèâîñò³
ðåëüºôó âîäîçáîðó, ìîðôîëîã³ÿ ð³÷êîâî¿ äîëèíè òîùî. Ñåðåä òåõ-
íîãåííèõ ÷èííèê³â — ³íòåíñèô³êàö³ÿ ãîñïîäàðñüêîãî îñâîºííÿ
ïðèð³÷êîâèõ òåðèòîð³é, à ñàìå: ïîñèëåííÿ àíòðîïîãåííîãî íàâàí-
òàæåííÿ íà ë³ñîâèé ïîêðèâ, àãðîìåë³îðàö³¿, íåêîíòðîëüîâàíèé
âèäîáóòîê áóä³âåëüíèõ ìàòåð³àë³â ç ðóñëà ð³÷êè [2].
Òåíäåíö³þ äî íàðîñòàííÿ çáèòê³â â³ä ïîâåíåé â ÷àñ³ ìîæíà
ïðîñë³äêóâàòè, ïðîàíàë³çóâàâøè ðÿä äèíàì³êè çáèòê³â â³ä
ðóéí³âíèõ ïîâåíåé â Çàêàðïàòñüê³é îáëàñò³, â áàñåéí³ ð. Òèñà
(òàáë. 1, ðèñ. 1).
© . . , 2009
50
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
Ñë³ä çàóâàæèòè, ùî çàãàëüíà òåíäåíö³ÿ äî íàðîñòàííÿ â ÷àñ³
çáèòê³â â³ä ïîâåíåé, ùî ðåãóëÿðíî ïîâòîðþþòüñÿ, çàçâè÷àé õàðàê-
òåðèçóºòüñÿ ñêëàäíèì ïîºäíàííÿì ð³çíèõ òåíäåíö³é, îáóìîâëåíèõ
çì³íàìè êë³ìàòè÷íèõ, ãåîãðàô³÷íèõ, ñîö³àëüíî-åêîíîì³÷íèõ ôàê-
òîð³â, òåõíîãåííèõ õàðàêòåðèñòèê âîäîçáîð³â òîùî.
 çàãàëüíîìó âèïàäêó ðÿäè äèíàì³êè çáèòê³â â³ä ïîâåíåé ìîæóòü
õàðàêòåðèçóâàòèñÿ íåâèïàäêîâîþ, ÿêà çàëåæèòü â³ä ÷àñó, òà âèïàä-
êîâîþ ñêëàäîâèìè. Íåâèïàäêîâà ñêëàäîâà äèíàì³÷íîãî ðÿäó ìîæå
îáóìîâëþâàòèñÿ íàÿâí³ñòþ äåê³ëüêîõ êîìïîíåíò: 1) íàïðÿìêîì
çì³íè ñåðåäíüîãî; 2) àïåð³îäè÷íèìè (öèêë³÷íèìè) êîëèâàííÿìè
á³ëÿ ñåðåäíüîãî; 3) ñåçîííèìè çì³íàìè; 4) äåÿêîþ äåòåðì³íîâàíîþ
ñêëàäîâîþ, ÿêà, çàçâè÷àé, îö³íþºòüñÿ çà êîåô³ö³ºíòîì âíóòð³øíüî¿
ðÿäíî¿ êîðåëÿö³¿. Òîìó ïîáóäîâà àäåêâàòíî¿ åêñòðàïîëÿö³éíî¿ ìî-
Òàáëèöÿ 1 — Çáèòêè â³ä ðóéí³âíèõ ïîâåíåé â Çàêàðïàòñüê³é
îáëàñò³ â áàñåéí³ ð. Òèñà (çà äàíèìè Äåðæàâíîãî êîì³òåòó
Óêðà¿íè ïî âîäíîìó ãîñïîäàðñòâó)
1955 1957 1958 1965 1967 1968 1969 1970
,
.
43,7 21,3 9,8 14,2 10,9 10,4 34,4 237
1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978
,
.
35,5 24 23,5 33,6 87,9 60,1 85,2 115,8
1979 1980 1986 1998 2001 2008
,
.
64,4 325 127,9 810 284,9 163
Ðèñ. 1. Ðÿä äèíàì³êè çáèòê³â â³ä ðóéí³âíèõ ïîâåíåé â áàñåéí³ ð. Òèñà
(Çàêàðïàòñüêà îáëàñòü, Óêðà¿íà)
51
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
äåë³ ç ìåòîþ ïðîãíîçóâàííÿ çáèòê³â â³ä ðóéí³âíèõ ïîâåíåé ç
âðàõóâàííÿì ïåðåðàõîâàíèõ òåíäåíö³é òà âèïàäêîâî¿ ñêëàäîâî¿ º
äîñèòü ñêëàäíîþ çàäà÷åþ.
Çàäà÷à ïðîãíîçóâàííÿ çáèòê³â â³ä ïîâåíåé ìîæå ñóòòºâî ñïðî-
ùóâàòèñÿ, ÿêùî ìîâà éäå ïðî ïðîãíîçóâàííÿ î÷³êóâàíèõ (éìîâ³ð-
íèõ, ñåðåäí³õ) ¿õ çíà÷åíü íà çàäàíîìó ÷àñîâîìó ³íòåðâàë³. Ïðè
öüîìó â ÿêîñò³ åêñòðàïîëÿö³éíèõ ìîäåëåé ìîæíà âèêîðèñòàòè
òðåíäè, çà ÿêèìè âñòàíîâëþþòüñÿ î÷³êóâàí³ çáèòêè ÿê äåÿê³
îö³íêè ¿õ ìàòåìàòè÷íèõ ñïîä³âàíü [4—6].
 äàí³é ðîáîò³ ïðîïîíóºòüñÿ ìåòîäèêà íå÷³òêîãî ïðîãíîçóâàííÿ
î÷³êóâàíèõ çáèòê³â â³ä ðóéí³âíèõ ïîâåíåé íà îñíîâ³ åêñòðàïîëÿö³é
ó âèãëÿä³ ê³ëüêîõ òðåíä³â, ïîáóäîâàíèõ äëÿ ð³çíèõ çà ïî÷àòêîì
â³äë³êó âèá³ðêîâèõ ðÿä³â äèíàì³êè, òà çàñòîñóâàíí³ àïàðàòó òåîð³¿
íå÷³òêèõ ìíîæèí.
Íå÷³òê³ ìíîæèíè ÿê ìîäåë³ [7] ÿêíàéêðàùå ìîæóòü ñëóãóâàòè
ìàòåìàòè÷í³é ôîðìàë³çàö³¿ âõ³äíî¿ ³íôîðìàö³¿, ÿêà ïîäàºòüñÿ ó
âèãëÿä³ åêñïåðòíèõ îö³íîê.  íàøîìó âèïàäêó â ÿêîñò³ åêñïåðòíèõ
îö³íîê ñëóãóþòü îö³íêè, îòðèìàí³ çà ð³çíèìè òðåíäàìè [8].
 òåî𳿠íå÷³òêèõ ìíîæèí ââîäèòüñÿ ïîíÿòòÿ òàê çâàíî¿ ë³íãâ³ñòè÷-
íî¿ çì³ííî¿, çíà÷åííÿìè ÿêî¿ ìîæóòü áóòè ñëîâà àáî âèðàçè ïðè-
ðîäíî¿ ÷è øòó÷íî¿ ìîâè. Ïðèêëàäîì ë³íãâ³ñòè÷íî¿ çì³ííî¿ ìîæóòü
áóòè íåâèçíà÷åíîñò³ òèïó «ïðèáëèçíî äîð³âíþº», «çíàõîäèòüñÿ â
³íòåðâàë³», «ïîä³áíèé äî …», àáî òàê³ îö³íêè çíà÷åíü ÿê, ñêàæ³ìî,
«íåçíà÷íå», «ïîì³òíå», «³ñòîòíå», «êàòàñòðîô³÷íå» òîùî [7].
Ôîðìàëüíî íå÷³òêà ìíîæèíà A~ âèçíà÷àºòüñÿ ÿê ìíîæèíà
óïîðÿäêîâàíèõ ïàð àáî êîðòåæ³â âèäó >μ< )(, xx A , äå x º
åëåìåíòîì ïåâíî¿ óí³âåðñàëüíî¿ ìíîæèíè X , à )(xAμ — ôóíêö³ÿ
íàëåæíîñò³ (àáî ïðèíàëåæíîñò³) x äî A~ . Ôóíêö³ÿ )(xAμ ñòàâèòü
ó â³äïîâ³äí³ñòü êîæíîìó ç åëåìåíò³â Xx ∈ ïåâíå ä³éñíå ÷èñëî
ç ³íòåðâàëó [0, 1], òîáòî âèçíà÷àºòüñÿ ÿê â³äîáðàæåííÿ [7]:
]1,0[: →μ XA . (1)
ßêùî 1)( =μ xA , òî ãîâîðÿòü, ùî x âèçíà÷åíî íàëåæèòü íå÷³òê³é
ìíîæèí³ A~ , ÿêùî 0)( =μ xA , òî ãîâîðÿòü, ùî x âèçíà÷åíî íå
íàëåæèòü íå÷³òê³é ìíîæèí³ A~ .
Ôóíêö³ÿ íàëåæíîñò³ )(xAμ ìîæå áóòè äîâ³ëüíîþ ôóíêö³ºþ,
ÿêà çàäàºòüñÿ àíàë³òè÷íî ó ôîðì³ ìàòåìàòè÷íîãî âèðàçó )(xf
àáî ãðàô³÷íî ó ôîðì³ ïåâíî¿ êðèâî¿. Iñíóº âåëèêà ð³çíî-
52
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
ìàí³òí³ñòü ïðàêòè÷íèõ ïðåäñòàâëåíü ôóíêö³é íàëåæíîñò³: òðè-
êóòíà ³ òðàïåö³ºïîä³áíà, Z-ïîä³áí³ òà S -ïîä³áí³ ñïëàéí-ôóíêö³¿;
ñèãìî³äàëüíà, äçâîíîïîä³áíà ôóíêö³¿; ë³í³éí³ Z-ïîä³áí³ òà
S-ïîä³áí³ ôóíêö³¿. Öå ìîæóòü áóòè ³ êëàñè÷í³ ôóíêö³¿ ðîçïîä³ëó
éìîâ³ðíîñòåé, íàïðèêëàä, íîðìàëüíèé çàêîí ðîçïîä³ëó òîùî.
Âèá³ð ôóíêö³é íàëåæíîñò³ ìîæå îáóìîâëþâàòèñÿ ³ ¿õ íàñòóï-
íèì ïðàêòè÷íèì âèêîðèñòàííÿì ïðè âèð³øåíí³ ïîñòàâëåíî¿ çà-
äà÷³ ôàçèô³êàö³¿ (ïðèâåäåííÿ äî íå÷³òêîñò³) — òîáòî ìîäåëþâàí-
íÿ òîãî ÷è ³íøîãî ðîçðàõóíêîâîãî ïàðàìåòðà ó âèãëÿä³ íå÷³òêîãî
÷èñëà àáî íå÷³òêîãî ³íòåðâàëó. Iíêîëè âèá³ð ôóíêö³¿ íàëåæíîñò³
)(xAμ âèçíà÷àºòüñÿ ì³ðêóâàííÿìè ïðîñòîòè ³ çðó÷íîñò³.
Åêñïåðòè ìîæóòü áåçïîñåðåäíüî çàäàâàòè ôóíêö³¿ íàëåæ-
íîñò³ äëÿ íå÷³òêèõ ïàðàìåòð³â, àáî ôàçèô³êàö³ÿ ïàðàìåòð³â
çä³éñíþºòüñÿ çà äîïîìîãîþ íå÷³òêî¿ ë³íãâ³ñòè÷íî¿ çì³ííî¿.
˳íãâ³ñòè÷íó çì³ííó ìîæíà âèçíà÷èòè ÿê êîðòåæ >β< XT ,, ,
äå β — íàéìåíóâàííÿ ë³íãâ³ñòè÷íî¿ çì³ííî¿ (íàïðèêëàä, «î÷³-
êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó»; T — áàçîâà òåðì-ìíîæèíà ë³íãâ³ñòè÷-
íî¿ çì³ííî¿ àáî ìíîæèíà ¿¿ çíà÷åíü (¿õ íàçèâàþòü òåðìàìè),
êîæíå ç ÿêèõ º ñîáîþ íàéìåíóâàííÿ îêðåìî¿ íå÷³òêî¿
ë³íãâ³ñòè÷íî¿ çì³ííî¿ (íàïðèêëàä, «ìåíøå ñåðåäíüîãî», «ñåðåäíº
çíà÷åííÿ», «á³ëüøå ñåðåäíüîãî» òîùî); X — îáëàñòü âèçíà÷åí-
íÿ (óí³âåðñóì) íå÷³òêî¿ çì³ííî¿ x , ÿêà âèêîðèñòîâóþòüñÿ ïðè
âèçíà÷åíí³ ë³íãâ³ñòè÷íî¿ çì³ííî¿ β (ì³í³ìàëüíà òà ìàêñèìàëü-
íà ö³íà ],[ maxmin, xx ).
Ïðèâåäåííÿ äî ÷³òêîãî çíà÷åííÿ x̂ íå÷³òêîãî ïàðàìåòðà x
çä³éñíþºòüñÿ ÷åðåç òàê çâàíó ïðîöåäóðó äåôàçèô³êàö³¿, íàïðèêëàä,
ìåòîäîì «öåíòðà òÿæ³ííÿ». Çã³äíî ç öèì ìåòîäîì ðîçðàõî-
âóºòüñÿ öåíòðî¿ä ïëîù³, «îõîïëåíî¿» ôóíêö³ºþ íàëåæíîñò³ [7]:
∫
∫
μ
μ⋅
= Max
Min
Max
Min
dxx
dxxx
x
)(
)(
ˆ . (2)
 (2) x̂ — ðåçóëüòàò äåôàçèô³êàö³¿ — ÷³òêà çì³ííà; x —
íå÷³òêà çì³ííà, ÿêà â³äïîâ³äຠâèõ³äí³é ë³íãâ³ñòè÷í³é çì³íí³é
53
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
β , âèçíà÷åí³é íà ìíîæèí³ T ; )(xμ — ôóíêö³ÿ íàëåæíîñò³
íå÷³òêî¿ ìíîæèíè, ÿêà â³äïîâ³äຠâèõ³äí³é çì³íí³é β ï³ñëÿ
åòàïó ôàçèô³êàö³¿; min, max — ë³âà òà ïðàâà òî÷êè ³íòåðâàëó
íîñ³ÿ íå÷³òêî¿ ìíîæèíè çì³ííî¿ β , ùî âèçíà÷àþòü îáëàñòü
âèçíà÷åííÿ x . Îòðèìàíå ÷³òêå çíà÷åííÿ x̂ ìîæå áóòè âèêî-
ðèñòàíå ÿê «çâàæåíà» îö³íêà íà ìíîæèí³ çíà÷åíü íå÷³òêî¿
çì³ííî¿ x .
 ÿêîñò³ ïðèêëàäó íàìè áóëà ðîçãëÿíóòà çàäà÷à ïðîãíîçóâàííÿ
î÷³êóâàíîãî çáèòêó â³ä ïîâåíåé â áàñåéí³ ð. Òèñà, Çàêàðïàòñüêî¿
îáëàñò³. Ïðè ìîäåëþâàíí³ âèêîðèñòîâóâàëèñÿ äàí³ íàâåäåí³ â òàá-
ëèö³ 1 òà íà ðèñ. 1.
Ïåðñïåêòèâíå ïðîãíîçóâàííÿ î÷³êóâàíîãî çáèòêó çä³éñíþâàëîñÿ
íà ïåð³îä äî 2020 ðîêó. Ç ìåòîþ ïðîãíîçóâàííÿ áóäóâàëèñÿ òðåíäè
äëÿ ð³çíèõ çà ïî÷àòêîì â³äë³êó âèá³ðêîâèõ ðÿä³â. Ïðè öüîìó
ïðèéìàëîñÿ, ùî êîæíèé ç ìîäåëüíèõ òðåíä³â â³äîáðàæຠïåâíó
åêñïåðòíó îö³íêó î÷³êóâàíîãî çáèòêó íà ïåðñïåêòèâó. Ïðè ïîáó-
äîâ³ òðåíä³â âèêîðèñòîâóâàëèñÿ çàñîáè MS Excel.
Ïîáóäîâà òðåíä³â çä³éñíþâàëàñÿ â çâîðîòíîìó â³äë³êó — ç
«çàãëèáëåííÿì» â ðåòðîñïåêòèâó. Ïðè öüîìó áóëî âñòàíîâëå-
íî, ùî êîåô³ö³ºíòè äåòåðì³íàö³¿ òðåíä³â ïî ì³ð³ «ï³äêëþ÷åí-
íÿ» äîäàòêîâèõ ðåòðîñïåêòèâíèõ äàíèõ çàêîíîì³ðíî çðîñòà-
þòü, àëå äëÿ òðåíäó, ùî ìຠçà ïî÷àòîê 1970 ð³ê, â³äáóëîñÿ
çìåíøåííÿ êîåô³ö³ºíòà äåòåðì³íàö³¿ â ïîð³âíÿíí³ ç òðåíäîì
1971 ðîêó. Äàë³ çíîâó ñïîñòåð³ãàëîñÿ çá³ëüøåííÿ êîåô³ö³ºíò³â
äåòåðì³íàö³¿ òðåíä³â ç ïî÷àòêîì â³äë³êó ç 1958 äî 1970 ðîêó.
Âðàõîâóþ÷è ïîâåä³íêó êîåô³ö³ºíò³â äåòåðì³íàö³¿, íàìè áóëî
âèä³ëåíî äâ³ ãðóïè òðåíä³â:
- òðåíäè ç ïî÷àòêîì â³äë³êó íà ³íòåðâàë³ ç 1971 äî 1986 ðîêó;
ðåçóëüòàòè ïðîãíîçóâàííÿ íàâåäåí³ íà ðèñ. 2;
- òðåíäè ç ïî÷àòêîì â³äë³êó íà ³íòåðâàë³ ç 1958 äî 1970 ðîêó
(ðèñ. 3).
̳ðà äîâ³ðè äî îö³íîê î÷³êóâàíîãî çáèòêó çà ð³çíèìè òðåíäàìè
âñòàíîâëþâàëàñÿ çà ¿õ êîåô³ö³ºíòàìè äåòåðì³íàö³¿. Ïðè öüîìó
çíà÷åííÿ î÷³êóâàíîãî çáèòêó, îòðèìàí³ çà òðåíäàìè ç ïî÷àòêîì
â³äë³êó íà ³íòåðâàë³ ç 1971 äî 1986 ðîêó, òà çà òðåíäàìè ç
ïî÷àòêîì â³äë³êó íà ³íòåðâàë³ ç 1958 äî 1970 ðîêó, áóëè â³äíå-
ñåí³ äî ð³çíèõ íå÷³òêèõ ìíîæèí: A~ , B~ .
Äàë³ ââîäèëèñÿ ë³íãâ³ñòè÷í³ çì³íí³.
54
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
Ðèñ. 2. Ðåçóëüòàòè åêñòðàïîëÿö³éíîãî ïðîãíîçóâàííÿ î÷³êóâàíîãî
çáèòêó â³ä ïîâåíåé â áàñåéí³ ð. Òèñà, Çàêàðïàòñüêî¿ îáëàñò³
(òðåíäè ç ïî÷àòêîì â³äë³êó ç 1986 ïî 1971 ðð.)
Ðèñ. 3. Ðåçóëüòàòè åêñòðàïîëÿö³éíîãî ïðîãíîçóâàííÿ î÷³êóâàíîãî
çáèòêó â³ä ïîâåíåé â áàñåéí³ ð. Òèñà, Çàêàðïàòñüêî¿ îáëàñò³
(òðåíäè ç ïî÷àòêîì â³äë³êó ç 1970 ïî 1958 ðð.)
55
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
Äëÿ íå÷³òêî¿ ìíîæèíè A~ , ÿêà áóäóâàëàñÿ çà îö³íêàìè, îòðè-
ìàíèìè çà ðåçóëüòàòàìè ïðîãíîçóâàííÿ ç ïî÷àòêàìè â³äë³êó íà
³íòåðâàë³ ç 1971 äî 1986 ðîêó, ë³íãâ³ñòè÷íà çì³ííà íàìè âèçíà-
÷àëàñÿ ÿê «î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó äî 2020 ðîêó áóäå íå á³ëüøèì».
Äëÿ ìíîæèíè B~ , ÿêà áóäóâàëàñÿ çà îö³íêàìè, îòðèìàíèìè
çà ðåçóëüòàòàìè ïðîãíîçóâàííÿ ç ïî÷àòêàìè â³äë³êó íà ³íòåð-
âàë³ ç 1958 äî 1970 ðîêó, ë³íãâ³ñòè÷íà çì³ííà âèçíà÷àëàñÿ ÿê
«î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó äî 2020 ðîêó áóäå íå ìåíøèì».
Ðîçðàõóíêîâ³, i -ò³, çíà÷åííÿ ôóíêö³é íàëåæíîñò³ )(yAμ , )(yBμ
î÷³êóâàíîãî çáèòêó y äî â³äïîâ³äíèõ íå÷³òêèõ ìíîæèí A~ , B~
âñòàíîâëþâàëèñÿ çà êîåô³ö³ºíòàìè äåòåðì³íàö³¿. Ïðè öüîìó, äëÿ
ìíîæèíè A~
2
max,
2)( iiiA RRy =μ , (3)
äëÿ ìíîæèíè B~ :
2
max,
21)( iiiB RRy −=μ , (4)
äå 2
iR — êîåô³ö³ºíò äåòåðì³íàö³¿ i -ãî òðåíäó; 2
max,iR — ìàêñè-
ìàëüíå çíà÷åííÿ êîåô³ö³ºíòà äåòåðì³íàö³¿ â³äïîâ³äíîãî i -ãî òðåí-
äó ç âèä³ëåíèõ íàìè ãðóï òðåíä³â.
Ðåçóëüòàòè íå÷³òêîãî ïðîãíîçóâàííÿ î÷³êóâàíîãî çáèòêó çâåäåí³
â òàáë. 2, 3. Ôóíêö³¿ íàëåæíîñò³ â³äïîâ³äíèõ ë³íãâ³ñòè÷íèõ
çì³ííèõ «î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó äî 2020 ðîêó áóäå íå á³ëüøèì»
òà «î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó äî 2020 ðîêó áóäå íå ìåíøèì»
ïîêàçàí³ íà ðèñ. 4, 5.
Áóëî âñòàíîâëåíî, ùî ôóíêö³ÿ íàëåæíîñò³ î÷³êóâàíîãî çáèòêó
y ÿê íå÷³òêî¿ çì³ííî¿ «î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó äî 2020 ðîêó
áóäå íå á³ëüøèì» äîáðå àïðîêñèìóþòüñÿ ïîë³íîìîì âèäó:
7537,1006705,0106102)( 2639 −⋅+⋅⋅−⋅⋅=μ −− yyyyA , (5)
ç êîåô³ö³ºíòîì äåòåðì³íàö³¿ 9916,02 =R , òà çíà÷åííÿì ≤y 360
ìëí ãðí. ïðè )(yAμ = 0.
Ôóíêö³ÿ íàëåæíîñò³ î÷³êóâàíîãî çáèòêó y ÿê íå÷³òêî¿
çì³ííî¿ «î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó äî 2020 ðîêó áóäå íå ìåíøèì»
äîáðå àïðîêñèìóºòüñÿ ë³í³éíîþ ôóíêö³ºþ:
56
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
Òàáëèöÿ 2 — Ðåçóëüòàòè ïðîãíîçóâàííÿ î÷³êóâàíîãî çáèòêó y
ÿê íå÷³òêî¿ çì³ííî¿ «î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó äî 2020 ðîêó
áóäå íå á³ëüøèì»
3 —
y «
2020 »
y ,
.
2
iR )(yBμ
1970 )05497,0exp(105 46 ty ⋅⋅⋅= − 837,1 0,3974 0,31317
1969 )05711,0exp(107 48 ty ⋅⋅⋅= − 883,6 0,4289 0,258728
1968 )06468,0exp(102 54 ty ⋅⋅⋅= − 1104,5 0,4609 0,203422
1967 )07081,0exp(101 59 ty ⋅⋅⋅= − 1317,7 0,4945 0,145351
1965 )07428,0exp(101 62 ty ⋅⋅⋅= − 1458,7 0,5288 0,08607
1958 )07678,0exp(107 65 ty ⋅⋅⋅= − 1593,2 0,5786 0
y ,
.
2
iR )(yAμ
1986 703,32106103 ty ⋅⋅= − 373,3 0,0336 0,061674
1979 029,55180106 ty ⋅⋅= − 465,9 0,1446 0,265419
1978 338,61201109 ty ⋅⋅= − 498,8 0,2038 0,374082
1977 936,70232102 ty ⋅⋅= − 588,1 0,2768 0,508076
1976 955,82272104 ty ⋅⋅= − 627,3 0,3511 0,644457
1974 )04967,0exp(102 41 ty ⋅⋅⋅= − 750,4 0,4352 0,798825
1973 )05754,0exp(103 48 ty ⋅⋅⋅= − 902,6 0,4609 0,845999
1972 )06306,0exp(105 53 ty ⋅⋅⋅= − 1046,9 0,5154 0,946035
1971 )06502,0exp(101 54 ty ⋅⋅⋅= − 1097,5 0,5448 1
57
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
Ðèñ. 4. Ôóíêö³ÿ íàëåæíîñò³ î÷³êóâàíîãî çáèòêó y ÿê íå÷³òêî¿ çì³ííî¿
«î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó äî 2020 ðîêó áóäå íå á³ëüøèì»
Ðèñ. 5. Ôóíêö³ÿ íàëåæíîñò³ î÷³êóâàíîãî çáèòêó y ÿê íå÷³òêî¿ çì³ííî¿
«î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó äî 2020 ðîêó áóäå íå ìåíøèì»
65,00004,0)( +⋅−=μ yyB , (6)
ç êîåô³ö³ºíòîì äåòåðì³íàö³¿ 9706,02 =R , òà çíà÷åííÿì
≥y 1625 ìëí ãðí. ïðè )(yBμ = 0.
Äëÿ îö³íêè ÷³òêîãî çíà÷åííÿ ŷ î÷³êóâàíîãî çáèòêó íà ïå-
ð³îä äî 2020 ðîêó çíàõîäèëàñÿ íå÷³òêà ìíîæèíà BAC ~~~ ∩= ÿê
ïåðåð³ç )(∩ äâîõ íå÷³òêèõ ìíîæèí A~ , B~ , ç ôóíêö³ºþ íàëåæ-
íîñò³ )(yCμ íå÷³òêî¿ çì³ííî¿ y âèäó «î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèò-
êó äî 2020 ðîêó áóäå çíàõîäèòèñÿ â ³íòåðâàë³». Ôóíêö³ÿ íàëåæ-
58
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
íîñò³ )(yCμ ë³íãâ³ñòè÷íî¿ çì³ííî¿ «î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó äî
2020 ðîêó áóäå çíàõîäèòèñÿ â ³íòåðâàë³» íàâåäåíà íà ðèñ. 6, äå
òî÷êà ïåðåòèíó ôóíêö³é íàëåæíîñò³ )(yAμ , )(yBμ ç y = 536
òà )(yCμ = 0,4356 çíàõîäèëàñÿ ðîçâ’ÿçóâàííÿì ñèñòåìè ð³âíÿíü:
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
+⋅−=μ
−⋅+⋅⋅−⋅⋅=μ −−
65,00004,0)(
7537,1006705,0106102)(
2639
yy
yyyy
B
A
. (7)
 ðåçóëüòàò³ îòðèìóºìî ÷³òêå çíà÷åííÿ î÷³êóâàíèõ çáèòê³â
íà 2020 ð³ê, ÿêå çã³äíî ç ïðîöåäóðîþ äåôàçèô³êàö³¿ (2) áóäå:
∫
∫
∫
∫
+⋅−+−
−⋅+⋅⋅−⋅⋅
+⋅−⋅+
+−⋅+⋅⋅−⋅⋅⋅
=
−−
−−
1625
536
536
360
2639
1625
536
536
360
2639
6500004075371
0067050106102
65000040
753710067050106102
dy),y,(dy),
y,yy(
dy),y,(y
dy),y,yy(y
y€ .
Ìàºìî ŷ = 980,15 ìëí ãðí.
Ðèñ. 6 Ôóíêö³ÿ íàëåæíîñò³ î÷³êóâàíîãî çáèòêó y ÿê íå÷³òêî¿ çì³ííî¿
«î÷³êóâàíå çíà÷åííÿ çáèòêó äî 2020 ðîêó áóäå çíàõîäèòèñÿ â ³íòåðâàë³»
59
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
Âèñíîâêè
Ðîçãëÿíóòà çàäà÷à ïåðñïåêòèâíîãî ïðîãíîçóâàííÿ î÷³êóâàíîãî
çáèòêó íà ïðèêëàä³ ðåòðîñïåêòèâíèõ äàíèõ ïðî çáèòêè â³ä
ðóéí³âíèõ ïîâåíåé â ð³çí³ ðîêè â áàñåéí³ ð. Òèñà â Çàêàð-
ïàòñüê³é îáëàñò³. Âèð³øåííÿ çàäà÷³ çä³éñíþâàëîñÿ ç âèêîðè-
ñòàííÿì åêñòðàïîëÿö³é òà àïàðàòó òåî𳿠íå÷³òêèõ ìíîæèí.
ßê åêñòðàïîëÿö³éí³ ìîäåë³ âèêîðèñòîâóâàëèñÿ òðåíäè äëÿ ð³çíèõ
çà ïî÷àòêîì â³äë³êó ðÿä³â äèíàì³êè. Çíà÷åííÿ î÷³êóâàíèõ çáèòê³â çà
ð³çíèìè òðåíäàìè ðîçãëÿäàëèñÿ â ÿêîñò³ åêñïåðòíèõ îö³íîê, ôóíêö³¿
íàëåæíîñò³ ÿêèõ âñòàíîâëþâàëèñÿ çà êîåô³ö³ºíòàìè äåòåðì³íàö³¿ òðåíä³â.
Ìåòîäèêà ìîæå âèêîðèñòîâóâàòèñÿ ïðè ïåðñïåêòèâíîìó ïðî-
ãíîçóâàíí³ òà îö³íö³ î÷³êóâàíèõ çáèòê³â â³ä ïîâåíåé íà ïðè-
ð³÷êîâèõ òåðèòîð³ÿõ ç çîíàõ ïîâåíåâî¿ íåáåçïåêè çà íàÿâíîñò³
ðåòðîñïåêòèâíèõ äàíèõ ó âèãëÿä³ ðÿä³â äèíàì³êè.
* * *
1. Àâàêÿí À. Á. Ìàñøòàáû óùåðáîâ îò íàâîäíåíèé ðàçëè÷-
íîãî ãåíåçèñà / À. Á. Àâàêÿí, Ì. Í. Èñòîìèíà // Áåçîïàñíîñòü
ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîîðóæåíèé. Âûïóñê 11. Ãèäðîëîãè÷åñêàÿ áå-
çîïàñíîñòü è çàùèòà îêðóæàþùåé ñðåäû è íàñåëåíèÿ îò ïà-
âîäêîâ. — Ì.: ÎÀÎ «ÍÈÈÝÑ», 2003. — Ñ. 415—434.
2. Êîâàëü ß.Â. Êàòàñòðîô³÷í³ ïàâîäêè â Êàðïàòàõ ³ íàïðÿì-
êè çàïîá³ãàííÿ ¿ì / ß. Â. Êîâàëü // Ëüâ³â: РÍËÒÓ Óêðà¿íè,
2008, ¹ 6. — Ñ. 47—50.
3. Ëèñè÷åíêî Ã. Â. Ïðèðîäíèé, òåõíîãåííèé òà åêîëîã³÷íèé
ðèçèêè: àíàë³ç, îö³íêà, óïðàâë³ííÿ / Ã. Â. Ëèñè÷åíêî, Þ. Ë. Çà-
áóëîíîâ, Ã. À. Õì³ëü. — Ê.: Íàóê. äóìêà, 2008.
4. Ñòåôàíèøèí Ä. Â. Âèêîðèñòàííÿ ìåòîäó åêñòðàïîëÿö³é ïðè
ïðîãíîçóâàíí³ ð³âí³â âîäè â ð³ö³, äå â³äáóâàºòüñÿ òðàíñôîðìàö³ÿ
ðóñëà, ç âðàõóâàííÿì ðèçèêó / Ä. Â. Ñòåôàíèøèí, Þ. Ä. Ñòå-
ôàíèøèíà // óäðîìåë³îðàö³ÿ òà ã³äðîòåõí³÷íå áóä³âíèöòâî. Çá.
íàóêîâèõ ïðàöü. Âèï. 30. гâíå: ÍÓÂÃÏ. 2005. — Ñ. 107—116.
5. Ñòåôàíèøèí Ä. Â. Ìîäåëþâàííÿ åêîëîã³÷íîãî ðèçèêó çìåí-
øåííÿ ÷èñåëüíîñò³ ðèáíèõ ïîïóëÿö³é â ð³ö³, äå â³äáóâàºòüñÿ òðàíñ-
ôîðìàö³ÿ ðóñëà é ïàä³ííÿ ì³í³ìàëüíèõ ð³âí³â / Ä. Â. Ñòåôàíè-
øèí, Þ. Ä. Ñòåôàíèøèíà // ³ñíèê ÍÓÂÃÏ. Çá³ðíèê íàóêîâèõ
ïðàöü. Âèïóñê 4(36). ×àñòèíà 1. гâíå: ÍÓÂÃÏ. 2006. — Ñ. 33-43.
60
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
6. Stefanyshyna J. D. An approach to use of trend analysis under
extrapolation of time series data / J. D. Stefanyshyna, D. V. Ste-
fanyshyn // XII Int. Scientific Kravchuk Conference. Conf materials,
II. 15—17 May, Kyiv, 2008. — P. 118.
7. Ëåîíåíêîâ À. Â. Íå÷åòêîå ìîäåëèðîâàíèå â ñðåäå MATLAB
è fuzzyTECH / À. Â. Ëåîíåíêîâ. — ÑÏá.: ÁÕÂ-Ïåòåðáóðã, 2003.
8. Ñòåôàíèøèí Ä. Â. Ïîáóäîâà ôóíêö³¿ íàëåæíîñò³ íå÷³òêî¿
ìíîæèíè ïðè åêñïåðòíîìó îö³íþâàíí³ ïàðàìåòð³â íà îñíîâ³
åêñòðàïîëÿö³é / Ä. Â. Ñòåôàíèøèí, Þ. Ä. Ñòåôàíèøèíà //
Problems of decision making under uncertainties (PDMU-2007). Abstracts
of Int. Conference. Chernivtsi, Ukraine, May 21—25, 2007. —
P. 237—239.
Îòðèìàíî: 15.09.2009 ð.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-19377 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0062 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-24T11:40:29Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Стефанишина, Ю.Д. 2011-04-27T20:50:33Z 2011-04-27T20:50:33Z 2009 Нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій / Ю.Д. Стефанишина // Екологічна безпека та природокористування: Зб. наук. пр. — К., 2009. — Вип. 4. — С. 49-60. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. XXXX-0062 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19377 504.05:519.65 Forecasting problem of the expectable flood damage reviewed. Forecasting based on extrapolation use and apparatus of fuzzy sets applying. uk Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору НАН України Екологічна безпека та природокористування Екологічна безпека Нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій Article published earlier |
| spellingShingle | Нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій Стефанишина, Ю.Д. Екологічна безпека |
| title | Нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій |
| title_full | Нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій |
| title_fullStr | Нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій |
| title_full_unstemmed | Нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій |
| title_short | Нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій |
| title_sort | нечітке прогнозування очікуваного збитку від повеней на основі екстраполяцій |
| topic | Екологічна безпека |
| topic_facet | Екологічна безпека |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19377 |
| work_keys_str_mv | AT stefanišinaûd nečítkeprognozuvannâočíkuvanogozbitkuvídpoveneinaosnovíekstrapolâcíi |