Файл: Институт заочного образования.docx

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное ГОСУДАРСТВЕННОЕ бюджетное ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.Г. ШУХОВА»

(БГТУ им. В.Г. Шухова)
ИНСТИТУТ ЗАОЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
КАФЕДРА (ГКИИ)
Индивидуальное домашнее задание
По дисциплине «Основы профессиональной деятельности»

Тема: Методы исследования. Экспериментально - статистические модели и их применение. Основные этапы научного исследования. Аспекты обоснования темы научных исследований.

Выполнил: Козловская Ольга

Алексеевна

студент 1 курса группы __________

Института заочного образования

Проверил:

Белгород, 2023

Содержание:

1. Методы исследования 2

2. Экспериментально - статистические модели и их применение 4

3. Основные этапы научного исследования. Аспекты обоснования темы научных исследований 6

Список литературы 9

1. Методы исследования

Усложнение экономических, технических, правовых сторон землеустройства и кадастра при одновременном усилении их экологических аспектов предопределяет потребность в совершенствовании методики составления проектов землеустройства на всех уровнях – земельный участок, организация, район, город, страна в целом. Развитие новых методов научного познания, информационных технологий, прикладных экономических исследований привело к использованию при землеустроительном проектировании математического моделирования, экономико-математических и экономико-статистических методов, а также широко используется ряд общенаучных методов (метод научной абстракции; абстрактно-логический метод; методы 

---

индукции и дедукции, анализа и синтеза), статистический, монографический, расчетно-конструктивный, экспериментальный методы научной прогностики.

Математическое моделирование основано на построении модели изучаемых объектов с помощью математических зависимостей. Экономико-математическое моделирование дает возможность в формализованном виде установить закономерности организации территории, вскрыть причины ее измерения, наметить пути совершенствования в различных моделируемых условиях.

Экономико-математические методы включают в себя методы дифференциального исчисления, динамического и других видов математического программирования и предназначены для практического использования математических моделей. При этом обычно ставится задача поиска оптимальных решений, то есть для выбора из всех возможных вариантов, наилучшего с учетом поставленных ограничений (условий) и выбранного критерия оптимальности.

В настоящее время для решения землеустроительных задач используются разнообразные виды математических моделей, позволяющих давать анализ использования земельных ресурсов, выявлять определенные тенденции и находить оптимальные варианты устройства территории.

Экономико-статистические методы основаны на разработке массовых данных методами математической статистики. В их арсенал входят корреляционно-регрессионный и дисперсионный анализ, экспертные оценки, производственные функции.

При землеустроительном проектировании данные методы применяются в ходе подготовительных работ к составлению проектов землеустройства при изучении экономики предприятий, состояния и использования земель, а также при разработке нормативов проектирования и экономического обоснования проектов.

В связи с появлением геоинформационных и земельно-информационных систем, компьютерной техники и программного обеспечения, развития информационной базы землеустроительных данных система землеустроительных методов стала трансформироваться в технологию автоматизированного землеустроительного проектирования с использованием информационных технологий.

Научная дисциплина «Землеустройство» использует ряд общих методов, важнейшим из которых является метод научной абстракции. Он заключается в отбрасывании посторонних, случайных характеристик изучаемого объекта, процесса и фиксации типичных, постоянных, регулярно повторяющихся явлений.

---

С помощью данного метода открываются и формулируются законы, определяется механизм их действия, устанавливаются научные понятия, категории, выражающие существенные стороны исследуемых объектов. При этом все явления и процессы рассматриваются с точки зрения их диалектического  развития, во взаимосвязи и взаимозависимости  с внутренними  и внешними структурами.

При исследовании по землеустроительному проектированию метод научной абстракции (абстрактно-логический метод) необходимо использовать для выявления закономерностей организации территории, определения и уточнения понятий, поиска эффективных приемов использования и охраны земель, размещения производства. Данный метод является основным и в экономических исследованиях, когда организация эксперимента затруднена, требует продолжительного времени или невозможна вообще.

Так как землеустройство и кадастр реально существуют в системе различных взаимосвязей, для изучения закономерностей  и форм организации территории используются методы индукции и дедукции, анализа и синтеза. Статистический метод используется при изучении фактического материала с применением объективного научного анализа об объектах землеустройства и кадастра. Получение исходной информации для изучения осуществляется посредством наблюдения и мониторинга. Прерывное, периодическое наблюдение проводится через определенные сроки. Например, исследование почв, корректировка планово-картографического материала. Единовременные наблюдения проводят с целью изучения предмета в определенный момент или по специальному заданию.

Расчетно-конструктивный метод связан с системой расчетов и балансов, проводимых по определенной методике, в должной последовательности, позволяющей получить конкретное решение. Для того, чтобы запроектировать в хозяйстве систему севооборотов и правильно разметить их, необходимо произвести расчеты потребности животных в кормах, зеленого конвейера, посевных площадей кормовых культур, возделываемых на пашне, вычислить площади земель, различающихся по качеству и местоположению, установить типы, виды, количество, размеры и размещение севооборотов.

Математический анализ устанавливает влияние некоторых величин (факторов, аргументов) на зависимую переменную (функцию, результат). Например, при установлении размера землевладения, выступающего в роли функционального показателя, можно оценить его зависимость от следующих факторов-аргументов.

---

2. Экспериментально - статистические модели и их применение

Экспериментально-статистические (эмпирические) модели отражают корреляционные или регрессионные соотношения между параметрами физико-химической системы и не используют информацию о механизме протекающих реакций. Статистические модели используют для оценки влияния входных переменных на показатель качества процесса, значимости переменных, для решения задач оптимизации. Очень часто экспериментально-статистические модели используют для построения функциональной зависимости, наилучшим образом описывающей опытные данные, с целью их дальнейшей интерполяции или экстраполяции. 

Математическое описание химико-технологических процессов с помощью экспериментально-статистических методов получило в последнее время широкое распространение. Это обусловлено прежде всего тем, что статистические методы позволяют как на стадии разработки процессов, так и при эксплуатации получить даже при низком уровне теоретических знаний о механизме процесса его математическую модель, включающую все существенные переменные.

Этот метод, предложенный впервые Боксом и Уилсоном, является экспериментально-статистическим методом отыскания математической модели, соответствующей оптимальным условиям протекания процесса.

Постановка задачи. Закономерности исследуемого процесса можно установить экспериментально-статистическими методами. Обычно такой подход используют при недостаточной информации о физической суш,ности происходящих явлений или их большой сложности, т. е. при невозможности составить их детерминированную модель в виде функциональных зависимостей, отображающих физическую природу явлений. 

B. Г. Айнштейна и некоторых других. Наряду с этим отдельные важные проблемы псевдоожиженного состояния, развитые, главным образом, в советских работах, остались, к сожалению, за пределами книги. Так, не освещены вопросы развития газовых струй в псевдоожиженном слое, поднятые в работах Н. А. Шаховой и др., хотя они имеют непосредственное отношение к возникновению газовых пузырей, теоретическое и экспериментальное исследование которых занимает большую часть книги. Совсем не затронуты статистические модели (кинетическая теория) псевдоожиженных систем, развитые в работах Ю. А. Буевича.

 При большом числе факторов, оказывающих влияние на технологический процесс, и значительных массивах экспериментально-статистической информации,

---

подлежащей обработке, непосредственное использование методов факторного анализа приводит к весьма трудоемким вычислительным процедурам. В этих случаях для оперативного обследования объекта в режиме нормальной эксплуатации и выработки предварительного заключения о наиболее значимых факторах, оказывающих влияние на ход процесса, эффективное применение находят методы алгебры логики.

Исследование проводится в два этапа. На первом этапе рабочие диапазоны изменения переменных квантуются на отдельные уровни и методом минимизации булевых функций строится булева модель ФХС. На втором — решается задача интерпретации булевых моделей в терминах существующих содержательных теорий.

Постановка задачи построения булевой модели ФХС. Технологический процесс характеризуется п варьируемыми параметрами Xj, Xj,. . . , х, и целевой функцией у. Исходный массив экспериментально-статистической информации располагается в виде таблицы, содержащей п столбцов для параметров х , Xj,. . . . . ., х , столбец для целевой функции у ж т строк, следующих друг за другом в порядке их реализации на объекте.

Если процесс очень сложен, расшифровка его механизма может потребовать больших затрат. В этом случае желательно моделировать процесс эмпирически, без подробного изучения его теоретических основ. Тогда имеем стохастическую или статистическую модель. Стохастическая модель строится исключительно на основе экспериментальных данных. Поведение системы можно предсказать лишь с некоторой вероятностью.

В тех случаях, когда задача оптимального планирования производственной программы НПП и НПК разрабатывается и внедряется на предприятиях, не охваченных на нижнем уровне управления АСУ ТП, приемлемым путем определения параметров модели является экспериментально-статистический метод. Этот метод базируется на анализе прошлого опыта эксплуатации, статистической обработке технико-экономической информации и последующей экспертной оценке расчетных значений параметров.

Заново написаны разделы по цифровым вычислительным машинам и автоматическому управлению химико-технологическими системами, а также главы по математическому моделированию типовых процессов химической технологии и основам синтеза и анализа химико-технологических систем и системному анализу. Введен раздел по составлению математических моделей экспериментально-статистическими методами и статистической оптимизации. Дополнены разделы по этапам математического моделирования, оптимизации (введено геометрическое программирование) и исследованию микро- и макро-кинетики. Приведен расчет каскада реакторов при наличии микро-и макроуровней смешения и др.

---