CC BY
27
ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ АЛЕКСЕЯ ИВАНОВИЧА ВОРОНЦОВА
ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ О ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ САНИТАРНО-ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
А.В. ГОЛУБЕВ, проф. каф. экологии и защиты леса МГУЛ, д-р биол. наук
Предположим, что организуется работа промышленного предприятия. Под углом зрения какого критерия необходимо выбрать решение? С одной стороны, нам хотелось бы обратить в максимум валовой объем продукции. Желательно также было бы получить максимальный доход. Что касается себестоимости, то ее хотелось бы обратить в минимум, а производительность труда - в максимум. При обдумывании задачи может возникнуть ряд дополнительных критериев. Такая множественность показателей эффективности, из которых одни желательно обратить в максимум, а другие - в минимум, характерна для любой сколько-нибудь сложной задачи исследования операций. Такой задачей является принятие решений о целесообразности санитарно-оздоровительных мероприятий.
Для того чтобы многокритериальную задачу свести к однокритериальной, вычисляют показатель эффективности мероприятия [1], который представляет собой «взвешенную» сумму частных показателей, в которую каждый из них W} входит с каким-то весом J, отражающим его важность
U=W1J1 +WJ+..+WJ.
Для тех показателей, которые желательно максимизировать, значения «весов» берутся положительными, а в случае минимизации - отрицательными.
Другой способ, часто применяемый в решении многокритериальной задачи, состоит в том, что выделяется один (главный показатель) W, его стремятся обратить в максимум, а на все остальные W2, W3, Wn наложить ограничения, потребовав, чтобы они были не меньше каких-то заданных значений. Существует еще один путь построения компромиссного решения, который можно назвать «методом последовательных уступок». Предположим, что показатели W,W... расположены в порядке убывающей важности. Сначала ищется решение, обращающее в максимум первый (важный) показатель W1 = Ж^.Затем назнача-
ется, исходя из практических соображений, с учетом малой точности, о которой нам известны входные данные, некоторая уступка W1 которую мы согласны сделать для того, чтобы максимизировать второй показатель W2. Далее снова назначаем уступку W2, ценой которой можно максимизировать W3, и т.д. Такой способ построения компромиссного решения хорош тем, что здесь сразу видно, ценой какой уступки в одном показателе приобретается выигрыш в другом и какова величина этого выигрыша. Эти методы детально разработаны для проектов развития водных ресурсов, контроля качества воды, планов сооружения магистралей, атомных электростанций [2].
Для принятия решений о целесообразности санитарно-оздоровительных мероприятий воспользуемся методом Бателле [2], в котором используется следующее выражение U = EWJ ,
где U - показатель эффективности мероприятия;
En - вес индикатора;
W. - значимая функция.
При заданном значении каждого показателя воздействия и соответствующем весе можно, взяв взвешенную сумму, подсчитать общее воздействие каждого из альтернативных вариантов проекта. При этом каждый вариант задается как разность между состоянием насаждения при осуществлении воздействия и без него.
Сначала очертим круг факторов, определяющих как положительные, так и отрицательные воздействия санитарно-оздоровительных мероприятий, и придадим этим воздействиям соответствующие веса. Результаты представлены в табл. 1.
Теперь приступим к построению значимых функций. Рекомендуется следующая процедура.
1. Получить данные о взаимосвязях между переменной и ее нормированным значением.
40
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2009
ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ АЛЕКСЕЯ ИВАНОВИЧА ВОРОНЦОВА
Таблица 1
Классификация факторов, оказывающих влияние на санитарно-оздоровительные мероприятия (цифры в скобках означают относительные веса W)
№ Факторы Численные значения
1 Чистый доход от реализации древесины(доход-расход) 0,3
2 Качество древесины (состояние древесины в зависимости от числа лет после гибели дерева) 0,05
3 Пожароопасность (последствия пожара в зависимости от количества сухостоя и валежа на участке) 0,2
4 Стволовые вредители (плотность популяции в зависимости от объема сухостоя и валежа) 0,1
5 Энтомофаги стволовых вредителей (плотность популяции в зависимости от плотности стволовых вредителей) 0,05
6 Повреждение растущего леса механизмами при проведении санитарных рубок 0,2
7 Повреждение почвы механизмами при проведении санитарных рубок 0,05
8 Повреждение естественного возобновления механизмами при проведении санитарных рубок 0,05
1,00
*Цифры означают относительный вес фактора
«
3 я я
4
(D
н
s
о
о
я
н
О
ч
о
х
о
4 « 3 н о
5 F
0,5 -
0 н|
0 5 15 25 35 45
Объем выбираемой древесины, м3/га
1
Рис. 1. Зависимость между объемом выборки и чистым доходом от мероприятия
Рис. 2. Зависимость между давностью отпада и относительным качеством древесины
Количество оставляемого сухостоя, м3/га
Рис. 3. Заселенность насаждения стволовыми вредителями, %
Рис. 4. Зависимость между количеством сухостоя и ва-лежа на участке и относительным количеством энтомофагов стволовых вредителей
2. Разделить шкалу качества (ординату) на равные интервалы от 0 до 1 и определить соответствующее значение переменной
для этого интервала с тем, чтобы по этим результатам построить кривую. Все значимые функции представлены на рис. 1-8.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2009
41
ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ АЛЕКСЕЯ ИВАНОВИЧА ВОРОНЦОВА
Таблица 2
Количественные значения факторов, определяющих целесообразность санитарно-оздоровительных мероприятий
Факторы Не проводить Проводить
Чистый доход 0,00 0,00
Пожароопасность 0,2 х -0,18 = -0,036 0,00
Очаги стволовых вредителей 0,1 х -0,1 = -0.001 0,00
Ухудшение качества древесины 0,05 х -0,5 = -0,025 0,00
Сохранение энтомофагов 0,05 х 1,0 = 0,05 0,00
Повреждение деревьев 0,00 0,12 х -0,16 = -0,032
Повреждение почвы 0,00 0,05 х -0,14 = -0,007
Повреждение подроста 0,00 0,05 х -0,14 = -0,007
Сумма численных значений -0,025 -0,046
Рис. 5. Зависимость между количеством сухостоя и ва-лежа на участке и относительным последствием пожаров
1)
О
д
л
S
и
о
о
д
н
о
Рис. 6. Зависимость между интенсивностью рубки и относительным повреждением почвы
§ Ц
Он о
о в
к
о ^ Он о
~ д
Рис. 7. Зависимость между интенсивностью рубки и от- Рис. 8. Зависимость между интенсивностью рубки и
носительным числом повреждаемых деревьев
относительным повреждением подроста
Например, нам необходимо принять решение о целесообразности санитарно-оздоровительных мероприятий в сосновом насаждении, в котором количество сухостоя и вале-жа составляет 5 м3 на 1 га. Мы не приводим таксационную характеристику насаждения, поскольку все показатели учтены при расчетах фактора «чистый доход». Мероприятия планируются на летний период. Результаты расчетов представлены в табл. 2.
Из табл. 2 следует, что мероприятие проводить не следует, поскольку при отказе
от него потери почти в два раза меньше, чем при проведении.
Таким образом, предложенная методика позволяет количественно оценить альтернативные действия, которые мы можем предпринять и ответственно принять решение о целесообразности хозяйственных мероприятий.
Библиографический список
1. Венцель, Е.С. Исследование операций / Е.С. Венцель. - М.: Наука, 1980. - 207 с.
2. Вторжение в природную среду. - М.: Прогресс, 1983. - 192 с.
42
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2009
