Элементы математической статистики

 

В современной географии применяются различные методы исследования: сравнительно-географический, палеогеографический, системный и другие, которые по­зволяют устанавливать закономерности явлений, систе­матизировать данные, проводить классификацию и рай­онирование. Однако на современном этапе использовать указанные традиционные географические методы без ма­тематического обоснования результатов уже недостаточ­но. В природе компоненты ландшафта находятся в посто­янной взаимосвязи и взаимозависимости. На практике полученная в результате исследований количественная информация не всегда может подтвердить выявленную закономерность. Без математической обработки данных невозможно дать достоверный ответ, существует в дан­ном случае указанная закономерность или она отсутст­вует. Математические методы позволяют выявить связь между явлениями и процессами, создать их модель, со­ставить прогноз, т. е. широко использовать системный анализ.

Практически всякий объект исследования географи­ческой среды может быть представлен как система, хотя в географической науке наиболее актуально приложение этого термина к участку территории различного размера (геосистема). Геосистема представляет собой земное пространство всех размерностей, где отдельные компо­ненты природы находятся в системной связи друг с дру­гом и как определенный объект взаимодействуют с космосом и человеческим обществом.

Общее понятие система представляет собой опреде­ленный объект, состоящий из множества частей, или эле­ментов, находящихся во взаимной связи друг с другом, Установить целостность и структуру, иерархичность, величину и направленность связей в системе, их характер позволяют математические методы путем создания фор­мализованных систем. С философской точки зрения выде­ляются две группы систем: материальные и абстрактные. Традиционные методы физической географии изучают материальные системы, включающие системы неор­ганической и органической природы во взаимодействии. Социальные системы черезтехногенез могут оказывать существенное воздействие на природные (материальные) системы. Материальные системы могут быть представ­лены в виде абстрактных систем. По развитию выделя­ют системы статичные (горная порода определенного объема) и динамичные (природный ландшафт с живыми организмами). По характеру взаимодействия системы делятся на закрытые (в них не поступает и из них не выводится вещество, происходит лишь обмен энергией) и открытые (постоянно происходит ввод и вывод вещест­ва и энергии). К открытым (как и динамичным) систе­мам относятся ландшафты и их составные части. Таким образом, в открытой системе постоянно протекающие процессы и явления создают подвижное равновесие, т. е. некоторую стабильность в определенных условиях среды.

Можно выделить четыре основных класса абстракт­ных систем на основе различных системообразующих отношений: функциональные, структурные, временные, геометрические. В научную литературу введено также общее понятие управляющая система, которая рассмат­ривается как схематическое отображение реальных объ­ектов. Управляющая система изучает наиболее сущест­венные свойства системы. Она задается элементами, схемой и координатами. Элементы определяются через их свойства. Схема показывает характер соединений между элементами. Координаты указывают относитель­ное положение выделенных элементов управляющей си­стемы. Любая управляющая система не мыслится без понятия функции. Функция — это отображение одного множества в другом как действие с реальными предмета­ми или как вещественный процесс (например, функция растительности — создание органического вещества из неорганического с использованием солнечной энергии в процессе фотосинтеза).

Для изучения природной среды используется систем­ный подход и системный анализ. Системный подход ос­нован на исследовании объектов как систем. Он ориентирует на раскрытие целостности объекта и механизмов, обеспечивающих единство системы, на выявление мно­гочисленных типов связей как внутри объекта, так и между объектами, создает единую теоретическую модель. Системный подход, в отличие от традиционных методов, позволяет более полно и конструктивно познать сущест­вующую реальность.

Системный анализ представляет собой совокупность методологических средств, позволяющих обосновать проблемы научно-практического характера.

 Успешное ис­пользование системного анализа возможно при реали­зации следующих важнейших принципов:

- выявляется и формулируется конечная цель исследования;

- система-объект рассматривается как единое целое, при этом выявляются все взаимосвязи и их результаты; строится обобщенная комбинированная модель (модели), где отображаются структура, иерархия и взаимосвязи в изу­чаемой геосистеме.