Прогнозы и прогнозирование в России

Методы прогнозирования. Технологии.

Добро пожаловать на Форум о прогнозах и прогнозировании. Если это ваш первый визит, рекомендуем ознакомиться с правилами форума и зарегистрироваться. Для размещения своих сообщений необходимо зарегистрироваться. Для просмотра сообщений выберите раздел.

Объявление

На форуме работает опция "Подписка", для ее активизации необходимо:
- при создании новой темы или ответе в существующей отметить пункт "Подписаться и следить за ответами в этой теме", письма с ответами в этой теме будут при к вам на e-mail, также напоминаем, что на форуме работает RSS-канал, подписаться на него вы можете по ссылке: RSS-лента форума

Новые сообщения на сайте
26 Сентября - Новые подходы к долгосрочному прогнозированию землетрясений
25 Сентября - 2-ой форум «Энергоэкологическое будущее цивилизации»
24 Сентября - Разработана математическую модель для тяжелобольных пациентов
22 Сентября - Федеральная служба страхового надзора заказала прогнозирование тарифов

#1 12.07.2007 07:55

Рендалл
Постоянный участник
Зарегистрирован: 03.07.2007
Сообщений: 34

Прогноз в экологии

Здесь почти не обсуждаются прогнозы в биологических науках и в частности в экологии. Хотя системы сложные многокомпонентные и дали серъёзный толчок для развития сиатистических методов.

Есть интересующиеся этими вопросами?

Offline

 

#2 12.07.2007 09:33

Victor G. Tsaregorodtsev
Moderator
Зарегистрирован: 02.08.2006
Сообщений: 63

Re: Прогноз в экологии

Я немножко балуюсь (занимаюсь совместной обработкой данных по климату и растительности с учеными из красноярского Института леса, ведущего института лесного профиля в России). Но дело в том, что противоречия в оценках сценариев глобального изменения климата таковы, что разбросы оценок в этих сценариях (например, увеличение среднегодовой температуры на территории Сибири к вроде 2030 году на 2-3 градуса и увеличение годовой суммы осадков на 50-100мм) приводят и к сильно различающимся оценкам новых равновесных состояний растительного покрова. Т.е. можко находить объекты/регионы, потенциально нестабильные в наступающих условиях, но вот как там действительно пойдет релаксация покрова к новому равновесному состоянию - это будет уже другой, не менее сложный вопрос прогноза.

Offline

 

#3 12.07.2007 21:06

Рендалл
Постоянный участник
Зарегистрирован: 03.07.2007
Сообщений: 34

Re: Прогноз в экологии

Интересно. А какие инструменты используете при прогнозе? Меня интересует в частности как там нынче в лесной отрасли с использованием ГИС? Да и другие методы.

Offline

 

#4 13.07.2007 11:58

Victor G. Tsaregorodtsev
Moderator
Зарегистрирован: 02.08.2006
Сообщений: 63

Re: Прогноз в экологии

С ГИСами всё нормально, но конкретно наши данные не из ГИС, а касаются точечных объектов, завязанных на имевшуюся/существующую сеть метеостанций (т.е. где-то густо, где-то пусто).
Используем методы статистики, нейросетки - т.к. строим зависимости одних показателей от других, изучаем структуру выборок данных

Offline

 

#5 13.07.2007 19:22

911
Новичок
Зарегистрирован: 13.07.2007
Сообщений: 1

Re: Прогноз в экологии

Вопрос таков: у меня есть данные по определённому ряду точек за разные периоды. Необходимо статистически описать динамику показателей во времени, по возможности спрогнозировать. При этом периоды между наблюдениями неравносильны, сезонного характера изменения не носят. Есть ли возможность какого-либо анализа кроме анализа средних и по каждой точке в отдельности? Для меня в данной ситуации не так важен прогноз, как правильная модель, наиболее обьективно описывающая изменения показателей по всей территории, включающей точки наблюдений.

Offline

 

#6 14.07.2007 10:14

Victor G. Tsaregorodtsev
Moderator
Зарегистрирован: 02.08.2006
Сообщений: 63

Re: Прогноз в экологии

На территории - все точки положить на одну временную ось (естественно, это делается для каждого отдельного показателя) и построить тренд от времени.

Еще вариант - для каждой точки (набора измерений для нее) строим её тренд от времени, затем сравниваем-анализируем между собой коэффициенты этих трендов для разных точек (особенно это удобно при линейном тренде). Можно будет определить, какая точка "росла", а какая "падала", сопоставить направления движения для разных показателей каждой точки.

Есть тренд - можно подставлять в него "будущее" значение времени и получать прогноз на будущее.

Offline

 

#7 16.07.2007 13:23

Рендалл
Постоянный участник
Зарегистрирован: 03.07.2007
Сообщений: 34

Re: Прогноз в экологии

Интересно. Но непонятно как можно делать крупные обобщения, используя данные от метеостанций? Ссылочку какую-нибудь на ваши работы не дадите?

Offline

 

#8 16.07.2007 13:24

Рендалл
Постоянный участник
Зарегистрирован: 03.07.2007
Сообщений: 34

Re: Прогноз в экологии

Я немного другими вещами занимаюсь.

У нас недавно (2005 г.) была сделана работа по динамике в экологии (я косвенно принимал участие в обработке, поэтому ч материалом знаком, но среди авторов меня нет). Весьма интересная статья по моему мнению. Привожу часть. Прошу прощения за то что формулы несколько в неудобном виде (по-другому не получается - редактор формул). Жду мнений от любых специалистов.


"Оценка темпов изменения общей численности населения городов Приморского края.

Б.И. Семкин, Т.А.Соболева

Произведена оценка темпов изменений численности населения городов Приморского края с 1989 года по 2001 год. Предлагается  использовать для оценки темпов изменения численности населения городов коэффициент удельной скорости роста.

В последнем десятилетии двадцатого столетия  в России произошли революционные изменения в сфере политики, экономики и социального устройства, что повлияло на динамику численности населения  отдельных городов и их совокупностей.  В качестве примера по оценке темпов изменений численности  населения  и установлению  закономерностей динамики населения  городов взят Приморский край.

В настоящее время в экономико-статистических исследованиях динамики рядов [1] используются индексы для определения темпов роста (спада) и темпов прироста различных показателей, взятых через равные промежутки времени. Для рассматриваемого в нашей работе  случая эти показатели не пригодны, так как динамический ряд по численности населения городов имеет неравные промежутки времени. Более того, когда численность населения определяется в результате переписи [2], то промежутки времени между переписями не всегда могут быть одинаковыми. П.Хаггет [2] предлагает в подобных случаях пользоваться бипропорциональным индексом, широко применяемым в георафических исследованиях и геогафии. Однако, этот индекс, также нельзя определить для показателей, взятых для неравных промежутков времени, как это делается П.Хаггетом. Бипропорциональный индекс, как и индекс удельного роста (спада) не зависят от промежутков времени. В экологии приводятся аналогичные индексы, оценивающие темпы роста численности популяций для показателей, взятых через равные промежутки времени [3]. Индексы удельной средней скорости роста приводятся только для частных случаев – случая постоянной величины индекса и случая показателей, взятых через очень малые интервалы времени.

В данной работе предложен способ определения средней удельной скорости роста (спада) для общего случая (равных и неравных промежутков времени) изменения численности популяции.

Методы определения темпов роста численности населения.

В популяционной экологии динамика общей численности населения описывается простым дифференциальным уравнением [ 4, 5, 6, 7].

dN/dt=(b-d)N  (1)

где dN/dt – мгновенная скорость изменения численности N(t) в любой момент времени; b – мгновенная удельная рождаемость; d – мгновенная удельная смертность.

Введем обозначение E (эпсилон) = b-d.  С учетом этого уравнение (1) запишется в виде:

E=dn/Ndt (2)

где E(t, N), то есть в общем случае эта величина зависит от t и N.

Функцию E обычно называют мгновенной удельной скоростью изменения численности популяции [8, 9, 10]. Термин “мгновенная” указывает на то, что изменения рассматриваются в данный момент времени. Удельная означает в расчёте на одну особь.

При E = 0 численность популяции неизменна, при E > 0 – численность популяции растет, а при E < 0 – убывает.

Удельная скорость изменения численности позволяет сравнивать динамику популяций разновеликих по числу особей.

Выведем формулу для расчёта средней удельной скорости из уравнения (2). Произведем осреднение мгновенной удельной скорости на интервале времени t2 - t1:

Eср=1/t2-t1 (интеграл от t1 до t2) dlnN = ln N2-ln N1/t2-t1   (3)

В случае равенства мгновенной удельной скорости постоянной величине, то есть для экспоненциального роста популяций формула (3) приводится в ряде учебников по экологии [7, 10, 11].

Из формулы (3) можно получить некоторые приближённые показатели, использующиеся в экологии. Так разлагая в ряд функцию  ln(N2/N1) и ограничиваясь только первым членом получим:

Eср`1=N2-N1/N1(t2-t1)    (5)

, где N1 и N2 – число организмов во время t1 и t2 соответственно. Эта формула приводится Ю. Одумом [12, 13].

Если в формуле (5) положить t2 - t1 = 1 и ввести обозначение лямбда = N2/N1, то получим известный в экологии показатель [3].
                   
Eср = лямбда-1    (6)

/Далее идёт расчёты по материалам по численности населения некоторых городов Приморского края/

Литература.
1. Отто К. Статистические методы, способы и вспомогательные математические средства экономико-статистического исследования динамических рядов с применением матричного анализа // Математико-статистические методы исследования взаимосвязи в экономике. М.: Статистика, 1977. С. 70-88.
2. Хаггет П. Нестабильность роста городских систем. Бипропорциональный индекс. // Современные проблемы географии. М., «Наука», 1976, С. 366-376.
3. Коли Г. Анализ популяций позвоночных. М.: Изд-во «Мир», 1979. 364 с.
4. Гиляров А.М. Популяционная экология. М.: МГУ, 1990, 184 с.
5. Крапивин В.Ф., Свирежев Ю.М., Тарко А.М. Математическое моделирование глобальных биосферных процессов. М.: Наука, 1992, 272 с.
6. Свирежев Ю.М., Логофет Д.О. Устойчивость биологических сообществ. Наука. М., 1978, 35с.
7. Фёдоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. М.: МГУ, 1980, 464 с.
8. Наумов Н.П. Экология животных. М.: Высш. шк., 1963, 618 с.
9. Пианка Э. Эволюционная экология. Пер. с англ. Гилярова А.М., Матвеева В.Ф. М.: Мир, 1981, 400 с.
10. Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 2000, 512 с.
11. Константинов А.С. Общая гидробиология. Учебник для университетов. М., «Высшая школа»,1972, 472с.
12. Одум Ю. Основы экологии. Пер. с англ. М.: Мир, 1975, 740 с.
13. Одум Ю. Экология: в 2-х томах. Т.2. Пер. с англ.- М.: Мир, 1986, 376с.
14. Христофорова Основы экологии. Владивосток: Дальнаука, 1999, 516 с."

Работа опубликована: Сёмкин Б.И., Соболева Т.А. Оценка темпов изменения общей численности населения городов Приморского края // География и природные ресурсы, №4, 2005. 15 с.

Offline

 

#9 16.07.2007 17:23

Victor G. Tsaregorodtsev
Moderator
Зарегистрирован: 02.08.2006
Сообщений: 63

Re: Прогноз в экологии

Статьи см. на сайте в подписи - там самая старая (первая снизу и по номеру) статья на страничке публикаций - как раз и про прогноз, самая свежая - про выделение в климатическом пространстве и проведение границ между отличающимися (хотя-бы по составу лесообразователей - эти цифры даются) состояниями подтаежного лесного сообщества (а если в соответствии с глобальными прогнозами изменения климата эти границы в климатическом пространстве подвинуть, то некоторые "точки" или области, ранее относящиеся к одному состоянию, перейдут через границу в другое - и уже можно говорить о вероятности приведения состава лесообразователей в новое соотношение, соответствующее именно новому состоянию)

Offline

 

#10 16.07.2007 19:25

Рендалл
Постоянный участник
Зарегистрирован: 03.07.2007
Сообщений: 34

Re: Прогноз в экологии

Спасибо, нашёл. Набрал материала и пошёл читать. Особенно заинтересовал этот метод кластерного анализа (своеобразный). Я так понимаю графики с помощью вашей нейросети строились? Потому что в Statistica я такого не припоминаю.

Offline

 

Отдел колонтитула

Работает на PunBB
© 2006 Prognoz.org
RSS-лента форума

Отдел колонтитула