← Май 2001 → | ||||||
1
|
2
|
4
|
5
|
6
|
||
---|---|---|---|---|---|---|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
|
14
|
17
|
18
|
19
|
20
|
||
22
|
23
|
24
|
26
|
27
|
||
29
|
30
|
31
|
За последние 60 дней 8 выпусков (3-4 раза в месяц)
Сайт рассылки:
http://orlovs.pp.ru/ivst.php
Открыта:
29-06-2000
Адрес
автора: science.humanity.econometrika-owner@subscribe.ru
Статистика
0 за неделю
Эконометрика - выпуск 43
Здравствуйте, уважаемые подписчики! Очередная, уже четвертая часть Учебника по экологии - в этом 43-м выпуске от 21 мая 2001 года.
* * * Экологическая безопасность 4. Установление и контроль экологических требований Чтобы контролировать экологические требования, надо сначала их сформулировать. 4.1. Установление экологических требований Все нормативы качества окружающей природной среды подразделяются на три группы. Первая группа нормативов Ее составляют санитарно-гигиенические нормативы, касающиеся вредных воздействий на организм человека. К ним относятся нормативы предельно-допустимых концентраций (ПДК) вредных химических веществ, биологических, физических и иных воздействий. Здесь же - нормативы санитарных зон, защитных зон, предельно допустимых уровней волнового или радиационного воздействия и т.п. Цель всех этих нормативов - задать показатели качества окружающей среды применительно к здоровью человека. Естественно, что главную роль в установлении ПДК играют врачи соответствующих специальностей. Каждый конкретный норматив ПДК (предельно-допустимых концентраций) - а их несколько тысяч - обосновывает соответствующий медицинский коллектив. Вторая группа нормативов Вторую группу нормативов качества окружающей природной среды образуют экологические нормативы, касающиеся деятельности источников загрязнения, т.е. прежде всего промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Это нормативы на предельно допустимые выбросы и сбросы вредных веществ (ПДВ), предельно допустимые величины иных вредных воздействий (шумовых, вибрационных, волновых, радиационных и др.). Они устанавливают требования к источникам вредного воздействия, ограничивая его деятельность определенной предельной величиной (по каждому виду загрязнения). Нормативы ПДВ устанавливаются не по предприятиям и организациям, а по источникам выбросов и сбросов, поскольку на рассматриваемом объекте может быть несколько источников загрязнений. Третья группа нормативов В третью группу нормативов качества окружающей природной среды входят вспомогательные (по отношению к первым двум) нормы и правила, цель которых - обеспечить единство в употребляемой терминологии, в деятельности организационных структур и в правовом регулировании экологических отношений. В то же время само по себе экологическое право - большая самостоятельная часть правовой науки и практики. 4.2. Легко ли установить степень вредного воздействия? Например, в результате аварии произошла протечка вредного вещества на открытую площадку. Как будет распространяться вредное вещество? Часть будет испаряться и разноситься ветром. Часть будет просачиваться через почву и распространяться в ней вплоть до водоносных слоев, а потом передвигаться вместе с подземными водами. Для оценки вредного воздействия нужно от качественных соображений переходить к численным результатам. И тут выясняется, что существует много математических моделей испарения жидкостей (не менее восьми), но все они дают различные результаты (иногда различающиеся на два порядка). Таким образом, необходимы дальнейшие исследования даже для казалось бы простой только что рассмотренной ситуации. 4.3. Проблемы организации экологического контроля на предприятии Установить экологические требования, т.е. нормировать экологическое поведение промышленных предприятий, других организаций и отдельных граждан – это еще не все. Необходимо добиться, чтобы эти требования соблюдались. А для этого надо знать, выполняются нормы или нет, т.е. необходим контроль экологических требований. 4.4. Интегральные оценки экологической обстановки Контроль за содержанием одного экологически вредного вещества состоит в сравнении измеренного значения с предельно допустимой концентрацией (ПДК). Плохо, когда содержание вещества в пробе выше ПДК. Недопустимо, если ПДК превышено в десятки или сотни раз. GE = Y1 + Y2 + …+ YN . (4.1) Для вредных веществ со сходным действием на организм человека формула (4.1) используется постоянно, поскольку действия таких веществ, можно сказать, складываются. В общем случае формула (4.1) несколько завышает суммарный ущерб, поскольку воздействия различных веществ могут в какой-то мере компенсировать вред друг друга. 4.5. Выборочный экологический контроль Число возможных точек контроля всегда превышает средства экологов. В качестве примера рассмотрим контроль состояния воздуха на улицах города. Теоретически было бы полезно знать ситуацию в целом, т.е. иметь информацию о содержании экологически вредных веществ (т.е. о степени загазованности) во всех точках цилиндра, основание которого – территория города, а высота определяется возможностью распространения выхлопных газов вверх (например, 1 км). Практически же у экологов имеется возможность взять пробы воздуха в нескольких десятках или сотнях точек города (например, Москвы). Поэтому экологический контроль, очевидно, является выборочным, а не сплошным. Выборочный контроль часто используется при контроле качества продукции и услуг. Основные идеи контроля на производстве и в экологии совпадают. Выборочный контроль, построенный на научной основе, т.е. исходящий из теории вероятностей и математической статистики, называют статистическим контролем. Обсудим основные подходы статистического контроля. Х = Х1 + Х2 +...+ Хn.(4.2) Из формулы (4.2) и Центральной Предельной Теоремы теории вероятностей вытекает, что при увеличении объема выборки n распределение Х сближается с нормальным распределением. Известно, что Р ( Х = k) = Cnk pk (1 -p)n-k, (4.3) где Cnk - число сочетаний из n элементов по k, а p -уровень дефектности (доля превышений ПДК в генеральной совокупности), т.е. p = Р ( Хi= 1). Формула (4.3) задает так называемое биномиальное распределение. P ( Y = k ) = (Cnk CN-nD-k)/(CNn) (4.4) Замечательный математический результат состоит в том, что биномиальная и гипергеометрическая модели весьма близки, когда объем генеральной совокупности (партии) по крайней мере в 10 раз превышает объем выборки. Другими словами, можно принять, что Р ( Х = k) = P ( Y = k ), (4.5) если объем выборки мал по сравнению с объемом партии. При этом в качестве p в формуле (4.3) берут D/N. Близость результатов, получаемых с помощью биномиальной и гипергеометрической моделей, весьма важна с философской точки зрения. Дело в том, что эти модели исходят из принципиально различных философских предпосылок. В биномиальной модели случайность присуща каждой единице - она с какой-то вероятностью дефектна, а с какой-то -годна. В то же время в гипергеометрической модели качество определенной единицы детерминировано, задано, а случайность проявляется лишь в отборе, вносится экологом или экономистом при составлении выборки. В науках о человеке противоречие между аналогичными моделями выборки более выражено. Биномиальная модель предполагает, что поведение человека, в частности, выбор определенного варианта при ответе на вопрос, определяется с участием случайных причин. Например, человек может случайно сказать "да", случайно -"нет". Некоторые философы отрицают присущую человеку случайность. Они верят в причинность и считают поведение конкретного человека детерминированным. Поэтому они принимают гипергеометрическую модель и считают, что случайность отличия ответов в выборке от ответов во всей генеральной совокупности определяется всецело случайностью, вносимой при отборе единиц наблюдения в выборку. 4.6. Планы статистического контроля и правила принятия решений Под планом статистического контроля понимают алгоритм, т.е. правила действий, на входе при этом -генеральная совокупность (партия продукции), а на выходе -одно из двух решений: "принять партию" либо "забраковать партию". Рассмотрим несколько примеров. 4.7. Оперативная характеристика плана статистического контроля Каковы свойства плана статистического контроля? Они, как правило, определяются с помощью функции f(p), связывающей вероятность p дефектности единицы контроля с вероятностью f(p) положительной оценки экологической обстановки (приемки партии) по результатам контроля. При этом вероятность p того, что конкретная единица дефектна, называется входным уровнем дефектности, а указанная функция называется оперативной характеристикой плана контроля. Если дефектные единицы отсутствуют, р = 0, то партия всегда принимается, т.е. f(0) = 1. Если все единицы дефектные, р = 1, то партия наверняка бракуется, f(1) = 0. Между этими крайними значениями р функция f(p) монотонно убывает. f(p) = Р (Х=0) = (1 -р)n. (4.6) Для плана (n,1) оперативная характеристика, как легко видеть, такова: f(p) = Р(Х=0)+Р(Х=1) = (1 -р)n + n (1-р)n-1. (4.7) Оперативные характеристики для конкретных планов статистического контроля не всегда имеют такой простой вид, как в случае формул (4.6) и (4.7). Рассмотрим в качестве примера план (20, 0, 2) + (40, 0). Сначала найдем вероятность того, что партия будет принята по результатам контроля первой партии. Согласно формуле (4.6), f1(p) = Р (Х=0) = (1 -р)20. Вероятность того, что понадобится контроль второй выборки, равна Р(Х=1) = 20 (1 -р)19. При этом вероятность того, что по результатам её контроля партия будет принята, равна f2(p) = Р (Х=0) = (1 -р)40. Следовательно, вероятность того, что партия будет принята со второй попытки, т.е. что при контроле первой выборки обнаружится ровно одна дефектная единица, а затем при контроле второй -ни одной, равна f3(p) = Р (Х=1) f2(p) = 20 (1 -р)19(1-р)40= 20 (1 - р)59. Следовательно, вероятность принятия партии с первой или со второй попытки равна f(p) = f1(p) + f3(p) = (1 -р)20 + 20 (1 -р)59. При практическом применении методов статистического приемочного контроля для нахождения оперативных характеристик планов контроля вместо формул, имеющих обозримый вид лишь для отдельных видов планов, применяют численные компьютерные алгоритмы или заранее составленные таблицы. f(pпp) = 1 -a, f(pбр) = b. (4.8) Таким образом, если входный уровень дефектности не превосходит pпp, то вероятность забракования партии мала, т.е. не превосходит a. f(pпp) > 1 -a, f(pбр) < b. При практических расчетах обычно принимают a = 0,05 и b = 0,1. (1 -pпp)n = 1 -a, pпp = 1 -(1 -a)1/n. Поскольку риск поставщика a мал, то из известного соотношения математического анализа вытекает приближенная формула pпp = a / n . Для браковочного уровня дефектности имеем pбр = 1 - b1/n. При практическом применении методов статистического приемочного контроля для нахождения приемочных и браковочных уровней дефектности планов контроля вместо формул, имеющих обозримый вид лишь для отдельных видов планов, применяют численные компьютерные алгоритмы или заранее составленные таблицы, имеющиеся в нормативно-технической документации или научно-технических публикациях. Литература 1. Статистические методы повышения качества. Перевод с японского / Под ред. Х. Кумэ. - М.: Финансы и статистика, 1990. -301 с. А.И.Орлов, * * * На сайте http://antorlov.chat.ru или его зеркале http://www.newtech.ru/~orlov Вы можете найти:
Удачи Вам и счастья! |
http://subscribe.ru/
E-mail: ask@subscribe.ru |
В избранное | ||