Модель, метод и алгоритм обработки данных социально-гигиенического мониторинга автотранспортной сети для управления риском здоровью

• Автор: Чепиков, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.13.10, 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 123 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ, НАПРАВЛЕНИЙ И СТЕПЕНИ ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ РЕГИОНА В

ЦЕЛОМ И ОТДЕЛЬНЫЕ ЕЕ КОМПОНЕНТЫ

1.1. Характеристика автомобильного транспорта как источника загрязнения окружающей природной среды

1.1.1. Негативное воздействие транспорта на окружающую среду

1.1.2. Загрязнение городской атмосферы автотранспортом

1.2. Воздействие автотранспортных выбросов на состояние здоровья населения

1.3. Здоровье населения как показатель эффективности функционирования социально-экономической системы
1.4. Социально-гигиенический мониторинг как инструмент управления состоянием здоровья населения

1.4.1. Обзор нормативной базы социально-гигиенического мониторинга

1.4.2. Структура и функции социально-гигиенического мониторинга
1.4.3. Структурный системный анализ органа государственного управления
и ГОЕЕ-моделирование
1.4.3.1. Модификация структурно-функциональной модели социальногигиенического мониторинга, обратный инжиниринг.
1.4.3.2. Модификация структурно-функциональной модели социальногигиенического мониторинга. Прямой инжиниринг.
1.5. Обзор и анализ автоматизированных информационных систем в области социально-гигиенического мониторинга
1.6. Анализ методов оценки риска здоровью человека от воздействия факторов внешней среды
1.7. Выводы и постановка задачи исследования
2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ РИСКА ЗДОРОВЬЮ ОТ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ВЫБРОСОВ.
2.1. Методология оценки риска здоровью от автотранспортных выбросов.
2.2. Моделирование и оценка риска здоровью от автотранспортных выбросов.
2.2.1. Метод обработки разнородных данных на основе теории нечетких множеств.

2.2.2. Нечёткая модель оценки риска здоровью от автотранспортных выбросов
2.2.2.1. Фаззификация входных данных
2.2.2.2. Система нечёткого логического вывода
2.2.2.3. Дефаззификация результирующей функции принадлежности вывода из базы правил
2.3 Управление рисками на основе данных нечеткого моделирования
2.4. Кластеризация областей риска
2.4.1. Базовый алгоритм нечетких с-средних
2.4.2. Кластеризация без задания количества кластеров. Основные идеи метода горной кластеризации
2.5. Выводы по главе
3. СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ РИСКОМ ЗДОРОВЬЮ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СОЦИАЛЬНО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
3.1. Структурно-функциональная организация системы поддержки принятия решений.
3.2. Математическое обеспечение СППР
3.3. Разработка ГИС-подсистемы системы поддержки принятия решений для управления риском здоровью
3.3.1. разработка базы данных подсистемы
3.3.2. Разработка программной части подсистемы
3.4. Выводы по главе
4. РЕАЛИЗАЦИЯ НЕЧЕТКОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ РИСКА ЗДОРОВЬЮ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Оценка величины риска здоровью от автотранспортных выбросов на основе нечёткой иерархической модели
4.2. Оценка адекватности полученных результатов
4.3. Оценка качественных характеристик управления
4.4. Работа ГИС-подсистемы системы поддержки принятия решений при управлении риском здоровью
4.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Регион представляет собой сложную социально-экономическую систему, включающую такие важнейшие подсистемы, как социально-демографическую, экономическую, транспортную и другие. Функционирование региональной социально-экономической системы (СЭС) определяется характером и качеством связей между ее элементами (подсистемами). Ключевым элементом, связывающим отдельные элементы региональной системы, является транспортная сеть, обеспечивающая протекание важнейших социально-экономических процессов и определяющая эффективность функционирования и темпы роста социальных, экономических и иных показателей региона [70]. Сложность управления региональной СЭС обусловлена высокой динамикой взаимодействия подсистем, значительными объемами разнородных данных большой размерности, обособленностью или избыточностью иерархических связей отдельных подсистем, неравномерностью распределения ресурсов, нечетким заданием критериев оценки рисков, ограниченностью информации о результатах мониторинга с учетом социальных, экономических, экологических и других аспектов [10, 55]. При этом транспортная сеть региона характеризуется распределенной пространственной структурой, в описании которой используются нечеткие показатели [27].
Выбросы автотранспорта в атмосферный воздух приводят к возрастанию величины риска здоровью населения, снижению вследствие этого производительности труда, увеличению затрат на мероприятия здравоохранения и социального обеспечения, являясь косвенной причиной снижения величины валового внутреннего продукта на душу населения и уменьшения эффективности функционирования региональной системы в целом. Задача оценки степени воздействия автотранспортных выбросов на здоровье населения и выработки управленческих мер, направленных на снижение этого воздействия, входит в функции социально-гигиенического мониторинга (СГМ).
В связи с высокой динамикой изменения концентраций веществ от автотранспортных выбросов в приземном слое атмосферы (из-за малой высоты источника выбросов, слабого рассеивания выбросов [96, 100, 108], а также при неблагоприятных метеорологических условиях), для обеспечения оперативной обработки данных целесообразно использовать программно-аппаратные

- картографическая подсистема, осуществляющая пространственное позиционирование объектов СГМ (посты наблюдения, точки отбора проб, адреса и т.д.) и формирование пространственных запросов на выбор данных центрального хранилища регионального информационного фонда СГМ.
- подсистема пространственного анализа, предназначенная для отображения на карте результатов реестровых и пространственных запросов на расчет контролируемых показателей. Подсистема включает следующие модули:
• «Ранжирование» - цветовая градация территорий в соответствии со значениями интегральных показателей;
• «Карта рассеивания» - моделирование непрерывного поля значений показателя. Результат представляется в виде цветовой градации областей, разделенных изопараметрическими линиями.
3. Методическое обеспечение:
- системный анализ процессов социально-гигиенического мониторинга.
- правила цифрового описания пространственных данных. Документы, описывающие правила классификации и визуального оформления пространственных данных, используемых для нужд социально-гигиенического и медико-экологического мониторинга.
Данная система способна выполнять следующие функции:
- ведение регионального информационного фонда социальногигиенического мониторинга в виде централизованного хранилища данных системы;
- автоматическое формирование материалов:
а) для предоставления в федеральный информационный фонд СГМ;
б) для формирования ежегодного Государственного доклада о состоянии окружающей природной среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения.
- автоматизированная обработка данных федерального информационного фонда СГМ.
Обзор ГИС «СГМ» показал, что, несмотря на предоставляемый системой широкий функционал по накоплению и обработке данных социальногигиенического мониторинга, программный продукт предназначен в большей степени для формализации данных с целью повышения их информативности и доступности, что не обеспечивает в полной мере поддержку принятия решений