Моделирование и прогнозирование состояния окружающей среды

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Декабря 2011 в 13:46, курсовая работа

Описание

И первые обобщения двух направлений материального моделирования - а) физического и б) формального с помощью вычислительных устройств были сделаны В.А. Вениковым (1949 г.) и Л.И. Гутенмахером (1949 г.), а затем получили дальнейшее развитие у И.М. Тетельбаума (1959 г.), А.М. Сучилина (1964 г.), П.М. Алабужева (1968 г.). Философские концепции основных общих вопросов моделирования отражены В.А. Штоффом, И.Б. Новиковым, Н.А. Уемовым и др.

Содержание

1. Введение……………………………………………………………..…..3-4
2. Модели и их классификация. Значение моделирования в экологии..5-12
3. Статистические модели. Принципы построения статистических объектов экопроцессов…………………………………………………….. 13-22
4. Понятие прогноза и прогнозирования……………………………….23-29
5. Заключение………………………………………………………….…30-34
6. Литература…………………………………………………………….…..35

Работа состоит из  1 файл

прогнозирование состояния природной среды.doc

— 154.50 Кб (Скачать документ)

  Прогнозирование необходимо, потому что будущее необычно и эффект многих решений, принимаемых сегодня, на протяжении определённого времени не ощущаются. Поэтому точное предвидение будущего повышает эффективность процесса принятия решения.

   Прогнозирование и его роль

  Прогноз - это поиск реального и экономически оправданного решения. Прогнозирование определяет процессы, которые необходимо учитывать в будущем периоде, и позволяет обосновывать методы активного воздействия на них.

  Основными, или базисными, понятиями прогностики являются:

  Вариант прогноза - один из прогнозов, составляющих группу возможных прогнозов объекта прогнозирования.

  Метод прогнозирования - способ исследования объекта прогнозирования направленный на разработку прогноза.

  Методика  прогнозирования - совокупность методов и правил разработки прогнозов конкретных объектов.

  Объект  прогнозирования - процессы, явления и события, на которые направлена деятельность субъекта прогнозирования. В зависимости от:

  1. природы объекта различают:

  · социальные;

  · научно-технические;

  · экономические;

  · экологические;

  2. возможности воздействия на него  субъекта прогнозирования:

  · управляемые;

  · неуправляемые.

  Потребитель прогноза - организация, предприятие, учреждение или отдельное лицо, использующее результаты прогнозов, а также в ряде случаев формулирующее задание на прогноз. Иногда потребитель может выступать в качестве заказчика.

  Приёмы  прогнозирования - одна или несколько  математических или логических и  других операций, направленных на получение  конкретного результата в процессе разработки прогноза.

  Прогнозная  модель - модель объекта прогнозирования, исследование которой позволяет  получить информацию о возможных  состояниях объекта в будущем  и/или путях и сроках их осуществления.

  Прогнозный  фон - совокупность внешних по отношению к объекту прогнозирования условий (факторов), существенных для решения задачи прогноза.

  Система прогнозирования - система методов  прогнозирования и средств их реализации, функционирующая в соответствии с основными принципами прогнозирования.

  Средствами  реализации являются экспертная группа, организационные мероприятия, технические  средства и т.д. Системы прогнозирования  могут быть автоматизированными  и неавтоматизированными и разрабатываться  на различных уровнях управления.

  Субъект прогнозирования - организация, предприятие, учреждение или отдельное лицо, разрабатывающее данный прогноз.

  Этап  прогнозирования - часть процесса разработки прогнозов, характеризующаяся своими задачами, методами и результатами. Деление на этапы связано со спецификой построения систематизированного описания объекта прогнозирования. Сбором данных прогнозного фона, с построением поисковой и нормативной моделей.

  Необходимость прогнозирования возникает из-за неопределённости будущего и из-за того, что эффект многих решений, которые принимаются сегодня, в течение определённого времени не ощущается.

  Предсказание, к которому относится прогнозирование, предполагает описание возможных или  желательных аспектов, состояний, решений, проблем будущего. Помимо формального, основанного на научных методах прогнозирования к предсказанию относятся предчувствие и предугадывание. Предчувствие - это описание будущего на основе эрудиции, работы подсознания. Предугадывание использует житейский опыт и знание обстоятельств.

  Процесс разработки прогнозов и планов очень трудоёмкий. Кроме того, он требует сведения прогнозов и планом разных уровней. Для проведения таких работ необходимо обеспечения единства методологии.

  Методология - это совокупность методов и приёмов  исследования, которые применяются  в какой-либо науке с учётом специфики объекта его познания.

  В зависимости от сферы применения прогнозирование бывает социально-экономическим  и научно-техническим. Социально-экономическое  прогнозирование даёт оценку возможным  перспективным изменениям экономических и социальных условий жизнедеятельности общества. Научно-техническое прогнозирование направлено на разработку научных, технических и технологических способов реализации планов социально-экономического развития.

  По  уровню обоснованности прогнозы делят на поисковые (исследовательские) и нормативные. Поисковое прогнозирование оценивает перспективные тенденции развития экономики, а нормативное связано с определением путей и сроков достижения желаемого состояния экономики и социального развития страны на основе достигнутых результатов. Нормативное прогнозирование осуществляется на основе заблаговременно определённой цели. Его задание - определить пути и сроки достижения возможного состояния экономики в будущем на основе заданных нормативов.

  Вариантный  прогноз основан на предположении о значитель-ной неопределенности будущей среды и, следовательно, наличии нескольких вероятных вариантов развития.

  Каждый  из вариантов развития учитывает  специфическое состоя-ние будущей  среды прогнозируемого объекта, и, исходя из этого, определяет основные параметры. Такого рода вариант будущего состояния называют сценарием.

    

   5. Заключение

  Современный мир отличается необычайной сложностью и противоречивостью событий, он пронизан противоборствующими тенденциями, полон альтернатив, тревог и надежд.

  Конец XX века характеризуется рывком в  развитии научно-технического прогресса, ростом социальных противоречий, демографическим  взрывом, ухудшением состояния ОПС.

  Человек никогда ранее не взимал с природы  столько дани и не оказывался столь уязвимым перед мощью, которую сам же создал. Что же несет нам век грядущий - новые проблемы или безоблачное будущее? Каким будет человечество через 150, 200 лет? Сможет ли человек своим разумом спасти себя самого и нашу планету от нависших над ней многочисленных угроз?

  Эти вопросы, несомненно, волнуют многих людей. Будущее биосферы стало предметом  пристального внимания представителей многих отраслей научного знания, что  само по себе может быть достаточным  основанием для выделения особой группы проблем - философско-методологических проблем экологического прогнозирования. Следует подчеркнуть, что данный аспект является одной из “слабостей молодой науки футурологии” в целом. Разработка этих проблем является одним из требований развития человеческой культуры на современном этапе развития человечества. Ученые согласились, что принятая политика по принципу “реагировать и исправлять” бесплодна. Предвидеть и предотвращать - единственно реалистический подход. Исследование будущего поможет всем странам решить самый насущный вопрос: как направить огромную по своим масштабам циркуляцию природных сил и ресурсов по пути, который будет полнее удовлетворять потребности людей и не нарушать при этом экологические процессы.

  Научное прогнозирование (в отличие от разнообразных форм ненаучного предвидения) - это соответственно непрерывное, специальное, имеющее свою методологию и технику исследование, проводимое в рамках управления, с целью повышения уровня его обоснованности и эффективности.

  Исследование  будущего разделяется на два качественно различных направления: поисковое (исследовательское) и нормативное прогнозирование. Поисковое прогнозирование - это анализ перспектив развития существующих тенденций на определенный период и определение на этой основе вероятных состояний объектов управления в будущем при условии сохранения существующих тенденций в неизменном состоянии или проведения тех или иных мероприятий с помощью управленческих воздействий. Нормативное прогнозирование (иногда его называют “прогнозированием наоборот”, т.к. в данном случае исследование идет в обратном направлении: от будущего к настоящему) представляет собой попытку рационально организованного анализа возможных путей достижения целей оптимизации управления. Этот вид прогнозов как бы отвечает на вопрос: “Что можно или нужно сделать для того, чтобы достичь поставленных целей или решить принятые задачи?”. Предметом нормативного прогнозирования выступают субъективные факторы (идеи, гипотезы, предположения, этические нормы, социальные идеалы, целевые установки), которые, как показывает история, могут решающим образом изменить характер протекающих процессов, а также стать причиной появления качественно новых, непредсказуемых феноменов действительности.

  К середине 1980-х годов имелось более 15 глобальных прогнозов, получивших название “моделей мира”. Самые известные и наиболее интересные из них - это “Мировая динамика” Дж. Форрестера, “Пределы роста” Д. Медоуза с соавторами, “Человечество у поворотного пункта” М. Месаровича и Э. Пестеля, “Будущее мировой экономики” В. Леонтьева и др. Основоположником и идейным отцом глобального прогнозирования на основе системного анализа по праву считается американский ученый Д. Форрестер. Его заслугой является попытка использовать математические методы и ЭВМ для создания варианта модели экономического развития общества с учетом двух важнейших факторов - численности населения и загрязнения среды.

  У Дж. Форрестера оказались последователи. Появился первый глобальный прогноз  Римского клуба под названием  “Пределы роста”, авторы которого под руководством Д. Медоуза построили динамичную модель мира, куда в качестве исходных данных включили население, капиталовложения (фонды), земное пространство, загрязнение, использование природных ресурсов, посчитав эти компоненты основными в динамике изменения мировой системы. Выводы авторов сводились к следующему: если сохранятся существовавшие на конец 1960-х годов тенденции и темпы развития экономики и роста народонаселения, то человечество неминуемо должно прийти к глобальной экологической катастрофе. “Апокалипсис” предрекался примерно на 2100 год.

  Следующая модель М. Месаровича и Э. Пестеля - “Человечество  у поворотного пункта” - была значительно  более обоснованной. И дело не только в том, что в ней комплексная  взаимосвязь экономических, социальных и политических процессов, состояние окружающей Среды и природных ресурсов представлены как сложная многоуровенная иерархическая система. Авторы попытались посмотреть на мир не как на нечто аморфно-целое, а как на систему отличающихся друг от друга, но взаимодействующих регионов. Выводы авторов этой модели более оптимистичны, чем предыдущей.

  Постепенно  модели становились все более  конкретными, а проблемы - более цельными. К настоящему времени методологические принципы, техника, методика современного глобального прогнозирования неизмеримо усложнились по сравнению с исторически первыми и простейшими методами оценки экологической емкости Земли.

  В новых условиях обострившихся потребностей в нахождении эффективных способов целенаправленного воздействия  на процессы взаимодействия человека и биосферы, встают задачи разработки конкретных прогнозов будущего человечества, формирования конкретных научно обоснованных представлений об основных возможных тенденциях развития человечества на ближайшие 50 - 100 лет.

  Само  создание систем автоматизированного  прогнозирования, отвечающих современным  требованиям методов управления, в свою очередь превратилось в  одну из важнейших научно-технических  проблем, перспективы, решения которой  непосредственно связаны с организацией междисциплинарных исследовательских программ.

  Компьютеризация комплексного исследования взаимодействия человека и биосферы - исторический рубеж, которого достигла наука за очень  короткий исторический промежуток времени  на основе создания математических моделей живой природы. Экология уже оперирует не только простыми динамическими теориями популяций, но и всеми средствами теории динамических систем (уравнения в частных производных, в конечных разностях, интегральные и интегро-дифференциальные уравнения и т.д.). Математические методы проникли в самые разные области теоретической и прикладной экологии: в анализ взаимоотношения видов в сообществе, в исследование процессов миграции, территориального поведения, в анализ потоков вещества и энергии в экосистемах, в изучение проблем сложности и устойчивости сообществ, а также оценок влияния различных антропогенных факторов на природные системы, в исследование проблем оптимального управления природными ресурсами и эксплуатирования популяций и т.д.

Информация о работе Моделирование и прогнозирование состояния окружающей среды