Моделирование систем эколого-экономической безопасности методами нечеткой логики

• Автор: Кузьмин, Всеволод Александрович
• Шифр специальности: 08.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

1.1 Основные категории систем эколого-экономической безопасности

1.2 Основы моделирования эколого-экономических систем

1.3.Особенности моделирования эколого-экономических систем.

2 МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ

2.1 Основы теории нечетких множеств

2.2 Нечетко-множественный подход к моделированию эколого-экономических систем

2.3 Анализ предметной области

3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СРЕДСТВАМИ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ

3.1 Построение модели нечеткого логического вывода
3.2 Моделирование нечетких систем средствами нечеткой логики в системе MatLab
3.3 Разработка методики оценки эколого-экономической безопасности и расчет экономической эффективности модели
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. В настоящее время в России и во всем мире, одними из самых актуальных являются проблемы, связанные с экологической обстановкой. Значительное воздействие на окружающую среду оказывают промышленные предприятия. Особо важным представляется обеспечение эколого-экономической безопасности функционирования таких предприятий, заключающейся в сокращении возможных угроз от их деятельности.
Для обеспечения экологической безопасности необходимо четкое понимание масштабов негативного воздействия, а так же качественная и количественная оценка экономического ущерба от загрязнения природной среды, что может быть реализовано с помощью математического инструментария, позволяющего моделировать в условиях теоретиковероятностной природы разнородных величин и прогнозировать результаты.
Методы теории нечетких множеств являются универсальным средством моделирования, анализа и синтеза интеллектуальных систем, позволяющим осуществить переход от экспертных систем логического вывода к автоматизированному анализу состояния сложных технологических процессов средствами нечеткой логики.
В виду усложнения современных технических систем и технологических процессов, повышаются требования к обеспечению их эколого-экономической безопасности. Поэтому, разработка системы математических моделей нечеткого вывода, позволяющей количественно и качественно оценить экономический ущерб и экологические угрозы является, несомненно, актуальной.
Степень научной разработанности проблемы. Большой вклад в развитие теории и практики построения интеллектуальных моделей нечеткого вывода внесли отечественные и зарубежные ученые: А. Алтунин, Дж. Бакли, А. Борисов, Г. Бояджиев, Н. Дилигенский, Л. Дымова, Л.
Заде, Б. Коско, К. Кофман, В. Круглов, Е. Мамдани, И. Наталуха, А. Недосекин, М. Пилиньский, Д. Поспелов, А. Рогачев, П. Севастьянов, М. Сугэно, П. Терелянский, Т. Тэрано, X. Хил Алуха, Я. Федорова, Г. Хубаев,
С. Штовба, Р. Ягер и др.
Вопросам взаимодействия экономических процессов с институциональными структурами посвящены труды А. Архипова, Р. Белоусова, В. Герасименко, С. Глазьева, A.C. Дудова, С. Капканщикова, Н. Ноздрань, Ю. Овсиенко, О. Шибалкина и др.
Проблемы эколого-экономической безопасности и критерии ее комплексной сравнительной оценки исследованы в трудах А.М. Бронштейна, Г.В. Гутмана, В.А. Литвина, A.A. Мироедова, Е.Н. Пузова, Русина И.Н, Е.В. Хлобыстова, С.Н. Яшина и др., где основной целью комплексной сравнительной оценки субъекта экономики является определение возможности решения социально-экономических задач на основе использования внутренних резервов и источников экономического роста.
Несмотря на значительное количество работ в этом направлении, на данный момент не существует готовых решений для моделирования систем эколого-экономической безопасности методами нечеткой логики.
Указанные обстоятельства позволили сформулировать цель и определить задачи диссертационного исследования.
Целью исследования является моделирование эколого-экономической безопасности производственных процессов на промышленном предприятии методами нечеткой логики.
Для достижения указанной цели были определены следующие задачи:
- расширить категорию «моделирование эколого-экономической безопасности» с учетом воздействия различных внешних и внутренних факторов на процесс ее обеспечения;
- разработать иерархию причинно-следственного взаимодействия

Экономический ущерб от сброса загрязняющих веществ в водоем в расчете на единицу продукции в соответствии с Методикой рассчитывается путем умножения коэффициента условной нагрузки на константу, оценивающую ущерб от 1 уел. т. Поиск адекватного значения этой константы представляет собой самостоятельную сложную задачу.
Имея удельные отраслевые показатели нагрузки и объемы производства отраслей, можно получить суммарную по стране условную нагрузку на реципиентов, а отсюда и суммарный экономический ущерб от загрязнения. Но для того чтобы влиять на суммарную величину нагрузки с помощью природоохранных мероприятий, надо иметь представление о зависимости условной нагрузки от природоохранных затрат. Поскольку параметры этой функции в настоящее время точно не определены, то мы ограничились рассмотрением отдельных точек, соответствующих фактическому, нормативному и передовому уровням очистки.
Фактическая нагрузка на реципиентов по большинству отраслей значительно выше нормативной, а последняя близка к нагрузке, создаваемой при очистке сточных вод на уровне передовых предприятий. Это обстоятельство во многом объясняет результаты, полученные в дальнейшем при расчетах по народнохозяйственной модели.
Информация о природоохранных затратах, содержащаяся в формах статистической отчетности, мало приспособлена для использования в экспериментальных расчетах по народнохозяйственным моделям и из-за ее неполноты, и из-за неопределенности ее связи с ликвидируемым благодаря природоохранным мероприятиям загрязнением.
На базе рассчитанных коэффициентов в трех точках (фактическая, нормативная очистка и уровень передовых предприятий) была охарактеризована зависимость между затратами на очистку стоков и экономическим ущербом от загрязнения. Функция ущерба в зависимости от затрат на очистку в общем виде (для всех отраслей) убывающая и нелинейная.