СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНИВАНИЯ РИСКА ОШИБОЧНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПРИРОДНЫХ ВОД

Аннотация

 Предложена новая концепция контроля качества природных вод. В настоящее время с этой целью используется «безрисковый» метод, предусматривающий сравнение измеренной концентрации C каждого загрязняющего вещества с установленными нормативами, такими как предельно допустимая концентрация (ПДК) без указания вероятности выполнения условий типа С  ПДК или С > ПДК. Такая схема контроля соответствует концепции абсолютной точности результатов анализа и контроля. Следуя современной теории безопасности необходимо перейти к концепции приемлемого риска, в соответствии с которой значение ПДК должно быть дополнено указанием вероятности, с которой выполняется условие нахождения контролируемого показателя в допуске или риска выхода за его пределы. В математической постановке – это задача построения доверительного интервала на вероятность выполнения указанного условия (толерантного интервала). В работе применительно к задаче контроля качества вод исследуются методы построения непараметрического и параметрического толерантных интервалов, из которых первый не зависит от закона распределения контролируемого показателя, а второй может быть построен при условии нормального закона. Исследуется вопрос об объеме необходимых измерений, которые следует произвести для оценки качества воды при использовании каждого из этих методов, и сделан вывод о существенных преимуществах параметрического подхода. В работе также развит метод раздельного подтверждения требований, установленных для средней концентрации контролируемого показателя и ее дисперсии. Показано, что по необходимому объему испытаний метод занимает промежуточное положение между методами непараметрического и параметрического толерантного интервала. Для преодоления ограничения в виде условия нормальности соответствующего закона распределения разработана методика оценивания требуемой вероятности, основанная на использовании математического аппарата порядковых статистик, сочетающего в себе преимущества обоих подходов. Все приведенные исследования иллюстрируются расчетными примерами, представляющими, по существу, рабочие методики по практическому применению предлагаемых подходов.

Ключевые слова: предельно допустимая концентрация, контроль качества воды, непараметрический и параметрический толерантные интервалы, эмпирическая функция распределения вероятностей, порядковые статистики, оценка соответствия

 

О.М. Розенталь¹, Л.Н. Александровская²

 ¹Институт водных проблем РАН, Российская Федерация, 119991, г. Москва, ул. Губкина, д. 3

²Московский авиационный институт» (национальный исследовательский университет)» (МАИ), Российская Федерация, 125993, Москва, А-80, ГСП-3, Волоколамское шоссе, д. 4

 DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.20.1.001