РОЗДІЛ 2
МЕТОДИЧНІ ОСНОВИ ПРОГНОЗУ СТАНУ РІЧКОВИХ БАСЕЙНІВ
ЗАЛЕЖНО ВІД РІВНЯ АНТРОПОГЕННОГО НАВАНТАЖЕННЯ
2.1. Методичні передумови до прогнозу процесів забруднення водних об'єктів
Основні методичні принципи аналізу об'єктів прогнозу
Метою аналізу об'єкта прогнозу є розробка прогностичної моделі, що дає змогу одержати прогнозну інформацію про поведінку об'єкта в майбутньому. Для проведення прогностичного експерименту необхідно знати модель об'єкта, володіти набором методів і методик прийомів прогнозу, а тому в процесі аналізу слід обрати найоптимальніший з них, до того ж адекватний об'єктові і цілям розробки прогнозу.
В процесі аналізу об'єкта прогнозу слід дотримуватись наступних методичних принципів [231].
Принцип системності вимагає розгляду об'єкта прогнозу як системи взаємопов'язаних характеристик його, а також прогнозного фону, що відповідає цілям і завданням дослідження.
Принцип природної специфічності передбачає обов'язкове врахування специфіки природи об'єкта прогнозу, закономірностей його розвитку, абсолютних і розрахункових значень меж розвитку. Порушення сучасного принципу, особливо ж при формальній екстраполяції процесу, призводить до помилок, які можуть сягати значних величин, а прогнози стають абсурдними. Єдиним слід вважати шлях логічного аналізу суті і фізичних основ прогнозованого процесу.
Принцип оптимізації опису об'єкта прогнозу має забезпечувати задану достовірність і точність прогнозу за певного рівня формалізації, найбільш повного послуговування апаратом евристичних, творчих, неформальних (діалогових, експертних та ін.) методів вирішення проблеми. При цьому слід прагнути до опису об'єкта при мінімальній кількості змінних і параметрів, відбирати найбільш інформативні з точки зору завдань прогнозу; вимірювання показників проводити за такою шкалою і з такою частотою, які б забезпечували наявність достатньої для прогнозу інформації; перевагу при цьому слід віддавати ретроспективній інформації, до того ж новій і найважливішій. Радимо якомога інтенсивніше послуговуватись у такому разі методами дисконтування вихідних даних та застосування при побудові моделі об'єкта методу ковзного середнього, методу екопотенціального згладжування тощо.
Принцип оптимізації експериментальної інформації передбачає мінімізацію витрат на збирання інформації, використання частини даних, що вже були зібрані раніше, або постійно оновлюються на гідрометеопостах; проведення додаткових експериментальних досліджень за схемою, спрямованою на вирішення лише нагальних завдань.
Принцип аналогічності полягає в постійному зіставленні в процесі аналізу об'єкта його властивостей з відомими у даній сфері подібними об'єктами та їх моделями з метою віднайти і використати аналог аналізу, який би посприяв процесам прогнозування моделі або окремих її елементів.
При розробці прогнозної моделі не слід забувати, що найбільш удосконаленою формою математичних моделей прогнозу є системні моделі. В загальному ж прогнозна модель може розглядатися як похідна від методу, яким послуговуються в процесі прогнозу.
Системи прогнозування. Типологія прогнозів може будуватись за різними категоріями залежно від цілей, завдань, об'єктів, проблем, самої організації прогнозу. Основним тут можна вважати проблемно-цільовий критерій, а саме - для чого розробляється прогноз? У цьому зв'язку розрізняють два типи прогнозів: пошукові (їх ще називають також дослідницькими, трендовими, генетичними) і нормативні (іменуються програмними, цільовими).
Пошуковий прогноз - визначення тенденцій і можливих станів явища в майбутньому на основі знань про це явище в минулому і сьогодні, допускаючи при цьому різні можливі варіанти зміни його складників. Такий прогноз відповідає на питання: чого слід очікувати за умови збереження існуючих тенденцій?
Нормативний прогноз - визначення та пояснення шляхів і строків можливих станів явища, що виступають як мета. Мається на увазі прогноз досягнення необхідних станів на основі заданих нормативів, ідеалів, стимулів, цілей.
Такого роду прогноз не тільки не виключає нормативні розробки у сфері управління навколишнім середовищем, а й стає їх передумовою, допомагає виробити рекомендації щодо підвищення об'єктивності й ефективності рішень.
В основі інструментарію прогнозу лежать три взаємодоповнюючих джерела інформації про майбутнє:
- оцінка перспектив розвитку, майбутнього стану прогнозованого явища на основі досвіду, а частіш усього - за допомогою аналогії з досить добре відомими подібними явищами і процесами;
- умовне продовження в майбутнє (екстраполяція) тенденцій, закономірності яких добре відомі в минулому і теперішньому стані;
- модель майбутнього стану того чи іншого явища або процесу побудована відповідно до очікуваних або бажаних змін ряду умов, перспективи яких достатньо відомі.
У цьому зв'язку існують три способи розробки прогнозів: експертні оцінки, анкетування та ін.; екстраполяція та інтерполяція динамічних рядів розвитку показників прогнозованого явища; моделювання - побудова пошукових і нормативних моделей з урахуванням імовірної або бажаної зміни прогнозованого явища.
За умов ускладнення завдань прогнозу корисність дії окремих методів відходить на другий план, оскільки ефективний прогноз може бути зроблений у результаті зведення окремих методів в систему прогнозу. В таких прогнозуючих системах, що ідентифікуються для розробки прогнозів складних об'єктів, задається сукупність методів, прийомів і процедур, які дають змогу одержувати прогнози на певну цільову функцію розвитку об'єкта прогнозування, взаємопов'язувати прогнози різного рівня ієрархії об'єкта, узгоджувати нормативні та пошукові прогнози. В прогнозуючих системах формуються дані про прогнозні сценарії та альтернативи, про найдоцільнішу множинність альтернатив.
Як і довільна, прогнозуюча система складається із підсистем, які виділяються за принципом локалізації проблем. Прогнозуюча система може включати, наприклад, підсистему з