Ðóñàíîâ À.Ì., Ñìèðíûõ Ò.À., Êàéêîâà Ò.Â., Êóðÿêîâà Ò.À. Оренбургский государственный университет ÏÀÐÀÌÅÒÐÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÃÍÎÇ ÏÎ×ÂÅÍÍÛÕ ÏÀÐÀÌÅÒÐΠÏÐÈ ÄÅÔÈÖÈÒÅ ÈÑÕÎÄÍÛÕ ÄÀÍÍÛÕ Ðàññìàòðèâàåòñÿ ìåòîäèêà ïàðàìåòðè÷åñêîãî ïðîãíîçà ïî÷âåííûõ ïàðàìåòðîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàíæèðîâàííûõ íîðìàëèçîâàííûõ ìàòðèö èññëåäîâàíèÿ, ïîñòðîåííûõ äëÿ ðàçëè÷íûõ âðåìåííûõ îòñ÷åòîâ. Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ñ èñïîëüçîâàíèåì îäíîòèïíîãî è ñìåøàííîãî ðàíæèðîâàíèÿ íîðìàëèçîâàííûõ ìàòðèö èññëåäîâàíèÿ. !& ВЕСТНИК ОГУ №6(88)/июнь`2008 (Ïîãëîùåííûé êàëüöèé â ìã-ýêâ) (Ïîãëîùåííûé ìàãíèé â ìã-ýêâ) (Ôðàêöèÿ 1-0,25 ìì â %) (Ôðàêöèÿ 0,25-0,05 ìì â %) (Ôðàêöèÿ 0,05-0,01 ìì â %) Òàáëèöà 1 Çíà÷åíèå Çíà÷åíèå â 1963ã â 1983ã Ïàðàìåòð Ãóìóñ ïî Òþðèíó 6,84 4,6 Ïîãëîùåííûé Ñà 20,74 18 Ïîãëîùåííûé Ìg 7,88 2,4 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé 1-0,25 0,72 1,1 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé 0,25-0,05 9,63 11,4 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé 0,05-0,01 25,72 30,7 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé 0,01-0,005 10,89 4,3 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé 0,005-0,001 20,12 18,3 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé ìåíåå 0,001 39,92 34,2 Ïàðàìåòð Çíà÷åíèå ñðåäíåãî êâàäðàòè÷åñêîãî îòêëîíåíèÿ â 1963 ãîäó Çíà÷åíèå ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ â 1983 ãîäó Çíà÷åíèå ñðåäíåãî êâàäðàòè÷åñêîãî îòêëîíåíèÿ â 1983 ãîäó Òàáëèöà 2 Çíà÷åíèå ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ â 1963 ãîäó Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ìû íå èìååì çíà÷åíèé ïî÷âåííûõ ïàðàìåòðîâ, ïîëó÷åííûõ â ðåçóëüòàòå äëèòåëüíûõ íåïðåðûâíûõ íàáëþäåíèé. Êàê ïðàâèëî, ýòè çíà÷åíèÿ ïîëó÷àþò ÷åðåç áîëüøèå ïðîìåæóòêè âðåìåíè: 20,30 è ò.ä. ëåò.  ñâÿçè ñ ýòèì îáû÷íûå ìåòîäû ïðîãíîçà ïî÷âåííûõ ïàðàìåòðîâ çäåñü íå ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû. Ïîýòîìó íàìè áûëà ðàçðàáîòàíà ìåòîäèêà ïàðàìåòðè÷åñêîãî ïðîãíîçà ïî÷âåííûõ ïàðàìåòðîâ ïðè áîëüøîé âðåìåííîé äèñêðåòíîñòè è äåôèöèòå èñõîäíûõ äàííûõ. Ðàññìîòðèì ýòó ìåòîäèêó íà äàííûõ ñîâõîçà Ñâåðäëîâà Òîöêîãî ðàéîíà Îðåíáóðãñêîé îáëàñòè. Äëÿ ïîñòðîåíèÿ ìîäåëåé áûëè âçÿòû äàííûå ïî ïàõîòíîìó ñëîþ(ãëóáèíà âçÿòèÿ îáðàçöà 0-27ñì) äëÿ ÷åðíîçåìà þæíîãî ìàëîãóìóñíîãî ñðåäíåìîùíîãî òÿæåëîñóãëèíèñòîãî â 1983 ãîäó è äàííûå ïî ïàõîòíîìó ñëîþ(ãëóáèíà âçÿòèÿ îáðàçöà 0-22ñì) äëÿ ÷åðíîçåìà þæíîãî ñð/ìîùíîãî ãëèíèñòîãî â 1963 ãîäó. Ýòè äàííûå ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå 1: Ïðèíèìàÿ ýòè çíà÷åíèÿ çà ìàòåìàòè÷åñêèå îæèäàíèÿ íîðìàëüíî ðàñïðåäåëåííûõ ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí, à çà ñðåäíèå êâàäðàòè÷åñêèå îòêëîíåíèÿ ýòèõ íîðìàëüíî ðàñïðåäåëåííûõ ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí çíà÷åíèÿ,ïðè êîòîðûõ íåò ïåðåõîäà â áîëåå ãëóáîêèé ñëîé, ïîëó÷èëè òàáëèöó-2 äëÿ ïîñòðîåíèÿ äâóõ ìàòðèö ïàðàìåòðîâ íîðìàëüíî ðàñïðåäåëåííûõ ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí äëÿ 1963 ãîäà è äëÿ 1983 ãîäà[1]: Ïîñëå ïîñòðîåíèÿ äâóõ íîðìàëèçîâàííûõ ìàòðèö èññëåäîâàíèÿ ïî 1963 ãîäó è ïî 1983 ãîäó áûëà ïîñòðîåíà ìîäåëü ïàðàìåòðè÷åñêîãî ïðîãíîçà[2,3] äëÿ ãóìóñà íà ìàòðèöå 1963 ãîäà è ïî íåé ñäåëàí ïðîãíîç ãóìóñà íà 1983 ãîä. Ïàðàìåòðàìè-àðãóìåíòàìè â ýòîé ìîäåëè áûëè ïàðàìåòðû: Ãóìóñ ïî Òþðèíó 6,84 0,1 4,6 0,01 Ïîãëîùåííûé Ñà 20,74 1,1 18 1,2 Ïîãëîùåííûé Ìg 7,88 1,1 2,4 0,7 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé 1-0,25 0,72 0,02 1,1 0,02 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé 0,25-0,05 9,63 0,12 11,4 0,3 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé 0,05-0,01 25,72 0,1 30,7 0,5 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé 0,01-0,005 10,89 0,1 4,3 0,02 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé 0,005-0,001 20,12 0,1 18,3 0,02 Ñîäåðæàíèå ôðàêöèé ìåíåå 0,001 39,92 1,5 34,2 0,6 Русанов А.М. и др. Параметрический прогноз почвенных параметров... (Ôðàêöèÿ 0,01-0,005 ìì â %) (Ôðàêöèÿ 0,005-0,001 ìì â %) (Ôðàêöèÿ ìåíåå 0,001 ìì â %) Ðåçóëüòàò ïðîãíîçà íà 1-5 íàáëþäåíèÿ â íîðìàëèçîâàííîé èñõîäíîé ìàòðèöå íà 1983 ãîä: èñõîä= 4.6050 ïðîãíîç= -153.6457 îøèáêà= 158.2506 èñõîä= 4.6129 ïðîãíîç= -708.2022 îøèáêà= 712.8151 èñõîä= 4.6020 ïðîãíîç= -867.5933 îøèáêà= 872.1953 èñõîä= 4.5886 ïðîãíîç= -1602.7580 îøèáêà= 1607.3470 èñõîä= 4.5996 ïðîãíîç= -1217.5330 îøèáêà= 1222.1330 cðåäíÿÿ àáñîëþòíàÿ îøèáêà ïðîãíîçà= 914.54820 Ïîñêîëüêó ñðåäíÿÿ àáñîëþòíàÿ îøèáêà ïðîãíîçà âåëèêà, òî òàêàÿ ìåòîäèêà äëÿ ïàðàìåòðè÷åñêîãî ïðîãíîçà íå ãîäèòñÿ. Íî åñëè çíà÷åíèÿ ýëåìåíòîâ ñòîëáöîâ â íîðìàëèçîâàííûõ ìàòðèöàõ óïîðÿäî÷èòü ïî âîçðàñòàíèþ, òî ðåçóëüòàò ïðîãíîçà íà 1-5 íàáëþäåíèÿ â íîðìàëèçîâàííîé èñõîäíîé ìàòðèöå íà 1983 ãîä áóäåò: èñõîä= 4.5831 ïðîãíîç= 6.9373 îøèáêà= 2.3542 èñõîä= 4.5850 ïðîãíîç= 6.8847 îøèáêà= 2.2997 èñõîä= 4.5863 ïðîãíîç= 6.8550 îøèáêà= 2.2687 èñõîä= 4.5879 ïðîãíîç= 6.8487 îøèáêà= 2.2608 èñõîä= 4.5885 ïðîãíîç= 6.8456 îøèáêà= 2.2571 cðåäíÿÿ àáñîëþòíàÿ îøèáêà ïðîãíîçà= 2.28812 Ðåçóëüòàò ïðîãíîçà íà 6-10 íàáëþäåíèÿ â íîðìàëèçîâàííîé èñõîäíîé ìàòðèöå íà 1983 ãîä áóäåò: èñõîä= 4.5886 ïðîãíîç= 6.8383 îøèáêà= 2.2497 èñõîä= 4.5895 ïðîãíîç= 6.8315 îøèáêà= 2.2420 èñõîä= 4.5895 ïðîãíîç= 6.8313 îøèáêà= 2.2418 èñõîä= 4.5897 ïðîãíîç= 6.8142 îøèáêà= 2.2244 èñõîä= 4.5903 ïðîãíîç= 6.8108 îøèáêà= 2.2205 cðåäíÿÿ àáñîëþòíàÿ îøèáêà ïðîãíîçà= 2.23566 Ðåçóëüòàò ïðîãíîçà íà 11-15 íàáëþäåíèÿ â íîðìàëèçîâàííîé èñõîäíîé ìàòðèöå íà 1983 ãîä áóäåò: èñõîä= 4.5906 ïðîãíîç= 6.8067 îøèáêà= 2.2161 èñõîä= 4.5909 ïðîãíîç= 6.8031 îøèáêà= 2.2122 èñõîä= 4.5914 ïðîãíîç= 6.7941 îøèáêà= 2.2027 èñõîä= 4.5922 ïðîãíîç= 6.7932 îøèáêà= 2.2009 èñõîä= 4.5950 ïðîãíîç= 6.7883 îøèáêà= 2.1933 cðåäíÿÿ àáñîëþòíàÿ îøèáêà ïðîãíîçà= 2.20505 Òî åñòü, ïðè ïðîãíîçå ãóìóñà íà 1983 ãîä íåîáõîäèìî óïîðÿäî÷èòü ýëåìåíòû ñòîëáöîâ íîðìàëèçîâàííîé ìàòðèöû èññëåäîâàíèÿ ïî äàííûì 1963 ãîäà ïî âîçðàñòàíèþ, ïîñòðîèòü ìîäåëü ïðîãíîçà íà ðàíæèðîâàííîé íîðìàëèçîâàííîé ìàòðèöå èññëåäîâàíèÿ 1963 è ñäåëàòü ïðîãíîç íà ðàíæèðîâàííîé ïî âîçðàñòàíèþ íîðìàëèçîâàííîé ìàòðèöå èññëåäîâàíèÿ 1983 ãîäà. Êàê âèäíî èç ðåçóëüòàòîâ ïðîãíîçà, ñðåäíÿÿ àáñîëþòíàÿ îøèáêà ïðîãíîçà åñòü ïîñòîÿííàÿ ïîäîáèÿ, êîòîðóþ íóæíî âû÷èòàòü èç ðåçóëüòàòîâ ïðîãíîçà äëÿ ïîëó÷åíèÿ äîñòîâåðíîãî ïðîãíîçà. Ìîæíî ðàíæèðîâàòü ýëåìåíòû ñòîëáöîâ íîðìàëèçîâàííîé ìàòðèöû ñîãëàñíî èõ âðåìåííîìó èçìåíåíèþ (âðåìåííûå òî÷êè îòñ÷åòà 1963 ãîä, 1983 ãîä). Êàê ïîêàçàëè ðåçóëüòàòû ïðîãíîçà ïî ìîäåëÿì,ïîñòðîåííûì íà íîðìàëèçîâàííûõ ìàòðèöàõ ñìåøàííîãî ðàíæèðîâàíèÿ,ñðåäíÿÿ àáñîëþòíàÿ îøèáêà ïðîãíîçà, ïîñòîÿííàÿ ïîäîáèÿ, îñòàâàëàñü íåáîëüøîé è ïðàêòè÷åñêè îäèíàêîâîé äëÿ âñåõ èíòåðâàëîâ ïðîãíîçà. Ñïèñîê èñïîëüçîâàííîé ëèòåðàòóðû: 1. Áåíäàò Ä. Æ., Ïèðñîë À. Èçìåðåíèå è àíàëèç ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. - Ì.: Ìèð, 1974. 2. Äðàéïåð Í., Ñìèò Ã. Ïðèêëàäíîé ðåãðåññèîííûé àíàëèç. - Ì.: Ñòàòèñòèêà, 1973. 3. Brandon D. B. Developing Mathematical Models for Computer Control, USA Journal, 1959, V.S,N7. ВЕСТНИК ОГУ №6(88)/июнь`2008 !'