Определяем количество временных интервалов и визуализируем расчеты с помощью графика (рис. 1):
Рис. 1. Временные ряды относительного электропотребления объектов техноценоза
Следует отметить, что на рисунке 1 в качестве иллюстрации построены графики только для объектов с номерами 1, 2, 3 и 7, причем самый верхний (в начале) график соответствует номеру 1, ниже идет 2, затем 3 и ниже всех 7.
3. Расчет индекса жизнеспособности объектов по электропотреблению
Рассчитываем тренд временных рядов относительного электропотребления для каждого из объектов техноценоза. Как было отмечено, угол наклона тренда к оси абсцисс отражает динамику изменения доли электропотребления каждого объекта в общем электропотреблении техноценоза и тем самым служит макроиндикатором жизнеспособности объекта по электропотреблению. В качестве тренда используется определяемая методом наименьших квадратов аппроксимирующая прямая.
Полученная матрица T содержит коэффициенты регрессии аппроксимирующих прямых (D и X). Далее продемонстрируем результаты расчетов на примере объекта под номером 2 (графики - см. рис. 2).
Рис. 2. Макроиндикатор, отражающий динамику электропотребления объекта: абсцисса - годы; ордината - относительное электропотребление (%); точки - эмпирические значения; сплошная наклонная линия - тренд
Коэффициент «а» в уравнении аппроксимирующей прямой тренда равен тангенсу угла наклона данной прямой к оси абсцисс. На рисунке 2 для наглядности изображена сопряженная с трендом (черная прямая) горизонтальная красная прямая, которая иллюстрирует угол.Таким образом, для нахождения угла необходимо рассчитать arctg(a). Это выполняется с помощью подпрограммы, результат вычислений которой представляет собой вектор значений углов наклона прямых к оси абсцисс в радианах.
Пересчитываем радианы в градусы и определяем суммарный индекс жизнеспособности всех объектов.
С целью определения первоочередных объектов для углубленного энергетического обследования определяем элементы вектора "Тэта" с наибольшим значением угла. При этом можно варьировать требуемой долей первоочередных объектов, которая задается параметром P.
Таким образом, по результатам расчетов с применением в качестве макроиндикатора индекса жизнеспособности по электропотреблению в нашем примере объектами, требующими первоочередного углубленного энергетического обследования, являются объекты с номерами в исходной базе данных 47. Кроме того, по результатам расчетов можно сделать ряд важных выводов относительно динамики развития (или стагнации) объектов техноценоза. В частности, объект под номером 47 явно требует особого внимания со стороны системы управления техноценоза как один из наиболее слабых и стагнирующих.
Список литературы
1. Айвазян С.А. и др. Прикладная статистика: Классификация и снижение раз-мерности. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 607 с.
2. Анализ временных рядов. Вып. 1. Прогноз и управление / Под ред. Дж. Бок-са и Г. Дженкинса. - М.: Издательство Мир, 1974. - 406 с.
3. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. - М.: Издательство «Наука», 1978. - 399 с.
4. Гнатюк В.И. Техника, техносфера, энергосбережение / В.И. Гнатюк. - Электронные текстовые данные. - М.: [б.и.], [2000].
5. Гнатюк В.И. Закон оптимального построения техноценозов. - Выпуск 29. Ценологические исследования. - М.: Издательство ТГУ - Центр системных исследований, 2005. - 384 с.
6. Гнатюк В.И. Закон оптимального построения техноценозов [Монография] / В.И. Гнатюк. - 3-е изд., перераб. и доп. - Электронные текстовые данные. - Калининград: [Изд-во КИЦ «Техноценоз»], [2019].
7. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. - М.: Наука, 1978. - 832 с.
8. Кудрин Б.И. Введение в технетику. - Томск: Изд-во ТГУ, 1993. - 552 с.
9. Кудрин Б.И., Жилин Б.В. и др. Ценологическое определение параметров электропотребления многономенклатурных производств. - Тула: Приокск. кн. изд-во, 1994. - 122 с.
10. Надтока И.И., Седов А.В. Системы контроля, распознавания и прогнозиро-вания электропотребления: Модели, методы, методики, алгоритмы и сред-ства. - Ростов-на-Дону: Ростовский университет, 2002. - 320 с.
11. Фуфаев В.В. Ценологическое определение параметров электропотребления, надежности, монтажа и ремонта электрооборудования предприятий регио-на. - М.: Центр системных исследований, 2000. - 320 с.
12. Хайтун С.Д. Проблемы количественного анализа науки. - М.: Издательство «Наука», 1989. - 280 с.
13. Чайковский Ю.В. О природе случайности. - Выпуск 18. Ценологические ис-следования. - М.: Центр системных исследований, 2001. - 279 с.
14. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ. - М.: Мир, 1982. - 238 с.
15. Яблонский А.И. Математические модели в исследовании науки. - М.: Изда-тельство «Наука», 1986. - 352 с.