CC BY
50
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ПОЛЕЗНОСТИ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ
А.И. Драбо, преподаватель, к.т.н.
А.Е. Пигарев, доцент, к.г.н., доцент А.А. Лысаков, курсант ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г.Воронеж
Приводится методика оценки экономической полезности метеорологических алгоритмов на примере способа прогноза гололеда. Предлагаемая методика позволяет выбрать наиболее экономически эффективный метеорологический алгоритм, что позволит снизить затраты на ликвидацию последствий чрезвычайных ситуаций.
Завершающим этапом разработки прогностических методик наряду с их сравнением с существующими подходами является оценка их экономической эффективности.
Оценка экономической эффективности разработанной методики прогноза гололеда по территории Черноземья [1] была выполнена с использованием подхода Л.А. Хандожко [2].
Для решения этой задачи на основе матрицы методических прогнозов гололеда (табл. 1) была получена матрица сопряженности инерционных прогнозов (табл. 2).
Таблица 1
Матрица сопряженности по разработанной методике _
Фактически Прогноз £
гололед без гололеда
гололед 8 0 8
без гололеда 5 13 18
£ 13 13 26
Таблица 2
Матрица сопряженности инерционных прогнозов _
Фактически Прогноз £
гололед без гололеда
гололед 3 5 8
без гололеда 5 13 18
£ 8 18 26
В случае неблагоприятных или опасных условий погоды потребитель метеорологической информации может понести значительный ущерб. Неумелый учет или вовсе не учет прогноза этих условий погоды не позволяет снизить потери, а это значит - потерять полезность прогноза. В
этом случае функцию полезности можно представить матрицей потерь (табл. 3):
Таблица 3
Фактически Действия потребителя = ^(П7)
^(П) - принимаются меры защиты согласно тексту прогноза п i ) - меры защиты не принимаются, работы выполняются согласно тексту прогноза i
ф ¿11 + В'^12 ¿12
о ¿21 ¿22
з^ = зф, ), (1)
где 01 - фактическая погода, й - действия потребителя в соответствии с формулировкой прогноза I .
Получив прогноз о возможном образовании гололеда, соответствующие службы проводят ряд мероприятий в соответствии с регламентом по предотвращению аварийных ситуаций - организация работы ремонтных бригад, подготовка соответствующей техники, доставка ее в район работы и непосредственное проведение работы. Затраты на проведение указанных мероприятий представляют собой стоимость мер защиты 5л.
Пусть 511 = 250 тыс. руб. - затраты на работу тепловой машины по удалению гололеда с взлетно-посадочной полосы по факту осуществления явления.
Величина в^12 представляет собой непредотвращенные потери, которые несет потребитель информации о гололеде. Они составляют, по оценкам [2], 2-4 млн. руб., а максимально возможные - 10-50 млн. руб. Следовательно, коэффициент непредотвращенных потерь в может составлять 0,08-0,2 или в среднем 0,14. Значение в = 0,14 будет использовано в дальнейших расчетах.
В ситуации, когда по прогнозу ожидалось образование гололеда, а фактически его не было, оперативно формируется необходимая готовность ремонтных бригад и техники. Ожидание может составить несколько часов. Это тоже меры защиты, как некая начальная превентивность, стоимость которой на порядок меньше величины 511 (521 = 0,1 511).
В ситуации, когда гололед не ожидался, а фактически наблюдался, потребитель не готов к защите. Аэродром не пригоден для эксплуатации. Восстановительные работы проводятся с большим запозданием и в более тяжелых условиях. В связи с этим аэродромные службы несут максимальные потери ¿12. Для муниципальных образований на Европейской
*ч =
(млн. руб./прогноз).
территории России такие потери, по оценкам, могут составлять 10-50 млн. руб. Примем Б12 = 20 млн. руб.
Таким образом, матрица потерь применительно к разработанной методике будет иметь вид:
0,25 + 0,14-20 20 0,025 0
Средние потери при использовании инерционных прогнозов были рассчитаны по формуле:
Я = 1 ' к (^11 - ^12(1 - 2^)) + «21 ¿21 + <2*12]. (2)
Я = 2,217 млн. руб./прогноз.
Средние потери при использовании методических прогнозов были рассчитаны по формуле:
Я = -1 'к^П - *12(1 - 2^)) + «21*21 + «12*12]. (3)
Я =-4,349 млн. руб./прогноз.
Отрицательные потери отражают выгоду использования прогнозов.
Экономический эффект Э определен по формуле:
¥ = /- N-((Я. - Я ) - £ ), (4)
где / - коэффициент долевого участия системы Роскомгидромета в получении экономического эффекта от использования прогнозов (/ = 0,6); £ - предпроизводственные затраты или стоимость прогностической информации (= 0,001 млн. руб.).
¥ = 102,41 млн. руб.
Экономическая эффективность Р определена по формуле:
¥
р = ; (5)
N - С
р = 3939 руб.
На один рубль затрат на прогнозы потребитель при использовании разработанной методики получает сбережение материальных средств на сумму 3939 руб.
Затем аналогичным образом была произведена оценка экономической эффективности использования вероятностного способа прогноза гололеда и способа Драневич. Результаты указанной оценки приведены в таблице 4.
Таблица 4
Результаты оценки экономической эффективности_
Критерий Прогностические способы
разработанный вероятностный Драневич
Я, , млн. руб./прогноз -4,349 -0,403 0,905
э, млн. руб. 102,41 40,85 20,45
р, руб. 3939 1571 786
Анализ данных, представленных данной таблице свидетельствует о том, что наиболее экономически эффективным при принятых допущениях является разработанная прогностическая методика.
Таким образом, на основе рассмотренного в работе алгоритма оценки экономической оценки полезности способа прогноза гололеда имеется возможность производить оценку любого другого прогностического алгоритма, тем самым решить задачу снижения экономических затрат на различных этапах планирования деятельности подразделений МЧС по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.
Список использованной литературы
1. Использование логистической регрессии для прогноза гололедных явлений. - Воронеж: ВГТУ. Материалы IX Международной научно-практической конференции «Обеспечение безопасности в чрезвычайных ситуациях» (18 декабря 2013 г.), 2013.- Ч. 1. - С. 54-57.
2. Хандожко Л.А. Экономическая метеорология. - СПб.: Гидрометеоиздат, 2005. - 490 с.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ПЯТИЗВЕННОГО ЛЕТАЮЩЕГО РОБОТА ПРИМЕНЯЕМОГО В МЧС РОССИИ
С.В. Ефимов, к.т.н., доцент Р.Ю. Поляков, преподаватель Воронежский институт ГПС МЧС России, г.Воронеж Н.В. Мозговой, заведующий кафедрой, д.т.н., профессор
Р.И. Праслов
Воронежский государственный технический университет, г.Воронеж
Интерес к летающим роботам с машущим крылом в последние годы значительно возрос, что связано с появлением новых легких композиционных материалов и управляемых малогабаритных электроприводов. В тоже время, дальнейшее развитие таких мобильных систем связано с отсутствием теоретических основ и инструментальных
