Индекс УДК 519.237.5
Дата публикации: 13.04.2016

Нечеткий анализ данных в определении ущерба при нецелевом использовании земель

Fuzzy data analysis in determining the damage caused by the improper use of land

1. Тиндова М.Г.
2. Максимов А.А.
1. к.э.н., доцент кафедры прикладной математики и информатики Саратовского социально-экономического института (филиала) РЭУ им. Г.В. Плеханова
2. к.ф.-м..н., доцент кафедры прикладной информатики и программной инженерии Саратовского государственного технического университета им. Ю.А. Гагарина
1. Tindova M.G.
2. Maksimov A.A.
1. PhD, Associate Professor, Department of Applied Mathematics and Informatics of Saratov Socio-Economic Institute (branch) REU them. GV Plekhanov
2. Candidate of Physical and Mathematical Sciences., Associate Professor, Department of Applied Computer Science and Software Engineering, Saratov State Technical University. YA Gagarin

Аннотация: В работе построена модель определения ущерба с использованием аппарата нечёткого логического вывода. На основе анализа методов оценки ущерба предложена модель доходного подхода; на основе анализа факторов, влияющих на ущерб в доходном подходе, отобраны лингвистические переменные модели; на основе авторской модели оценки ущерба построена база нечетких правил в форме Мамдани. В результате представлена апробация модели при определении ущерба от неиспользования земель сельхоз назначения; рассчитана погрешность модели и описаны ситуации, позволяющие применить модель.

Abstract: In this paper, a model definition of damage with the use of fuzzy inference apparatus. Based on the analysis of damage assessment techniques, a model of the income approach; based on the analysis of the factors influencing the expense in the income approach, selected linguistic variables of the model; based on the author's assessment of the damage model is built base of fuzzy rules in the form of Mamdani. As a result of testing of the model presented in the determination of damage from non-agricultural land use; designed model error and describes situations that allow to apply the model.
Ключевые слова: оценка ущерба; нечёткие модели; неелевое использование земель

Keywords: damage assessment; fuzzy model; intended use of the land


Введение. Согласно Земельному кодексу, в России на сегодняшний день существует семь категорий земель: земли сельскохозяйственного назначения; земли поселений; земли промышленности, энергетики, транспорта, связи; особо охраняемые территории и объекты; земли лесного фонда; земли водного фонда и земли запаса [1]. Способы использования земельных участков, виды деятельности, разрешенной на каждом из них, определяются той категорией, к которой относится тот или иной участок.
Несмотря на то, что согласно ФЗ «Об оценочной деятельности», в процессе определения ущерба при нецелевом использовании необходимо использовать три подхода в оценке, чаще всего оценка ущерба осуществляется на основе затратного подхода и состоит в суммировании всех расходов, связанных с биологической рекультивацией необходимой для восстановления почвенного плодородия.
Поэтому целью работы стала разработка нечёткой модели оценки ущерба основанной на доходном подходе в оценке.
Доходный подход базируется на вычислении текущей стоимости будущих доходов, приносимых данным земельным участком. Другими словами, земельный участок сегодня стоит столько, сколько дохода в будущем он сможет принести его владельцу [2]. Вследствие этого, модель оценки ущерба при нецелевом использовании земельных участков можно представить соотношением [3]: ,

Spectacle.m10074

где Уга – ущерб, приходящийся на 1га площади; Дтр – средний доход (на 1га) при традиционном использовании; Дтек – доход (на 1га) при текущем использовании земельного участка; k – коэффициент капитализации.
Методология. Для формирования нечёткой модели необходимо ввести лингвистические переменные: L1 – ущерб (в процентах от дохода); L2 – категория земель; L3 – количество разрешённых вариантов использования; L4 – доход (млн.руб./га); L5 – коэффициент капитализации.
Каждая лингвистическая переменная L характеризуется набором L=(Т, U, G, М), где Т – терм-множество; U – область определения лингвистической переменной; G – синтаксическая процедура, позволяющая оперировать элементами терм-множества Т; М – семантическая процедура позволяющая формировать новые нечёткие множества [4].
В частности, переменная L1 – ущерб – характеризуется термами Т1={«низкий», «средний», «высокий»}; определяется на множестве Х1=[50, 150]. Аналитически функции принадлежности термов лингвистической переменной L1 выражаются следующим образом:

Spectacle.L10074

Аналогичным образом определяются и остальные лингвистические переменные наших нечётких систем.
Переменная L2 определяется семью термами: земля сельскохозяйственного назначения, земля поселений, земля промышленности и связи, земля водного фонда, земля лесного фонда, земля особо охраняемых территорий, земля запаса.
Переменная L3 – количество вариантов использования – характеризуется термами Т3={«низкое», «среднее», «высокое»}; определяется на множестве Х3=[1,7] и является функцией от переменной L2.
Для переменной L4 – доход – термами станут Т4={«низкий», «средний», «высокий»}; определяется на множестве Х4=[0,1; 1,5] и зависит от L3.
Переменная L5 – капитализация – определяется термами Т5={«низкая», «средняя», «высокая»}, которые определяются на множестве Х5=[5; 30] и зависит от L2.
Таким образом, получившаяся модель имеет вид сложной рекурсивной системы с пересекающимися внутренними связями.
Следующим шагом формирования нечеткой модели является составление базы правил, которые связывают переменные модели. Для моделирования влияющих факторов использовались экспертные нечеткие базы знаний типа Мамдани [4] и программный пакет Mathlab 7.0.
Результат. В качестве иллюстрации работы предложенной модели рассмотрим оценку ущерба от неиспользования земельного участка сельскохозяйственного назначения, находящегося в Саратовском районе Саратовской области. Размер участка 8 га. Данный участок находится в собственности фермерского хозяйства.
Для определения среднего дохода были отобраны 6 объектов-аналогов, четыре из которых используются для выращивания подсолнечника и в среднем чистый доход по ним составляет 150 тыс.руб./га за сезон. Один участок используется в качестве сенокоса, его чистый доход – 80 тыс.руб./га за сезон. На последнем расположены теплицы, в которых выращиваются различные овощи (томаты, капуста и пр.). Чистый доход по нему составляет 180 тыс.руб./га за сезон.
Таким образом, доход при традиционном использовании составляет

Spectacle.p10074

Коэффициент капитализации для земель сельскохозяйственного использования, найденный рыночным методом, на сегодняшний момент составляет 13%.
Таким образом, для L2 имеем t=1; для L3 – t=3; L4 – t=0,1433, L5 – t=13. Находим степень вхождения t в каждое из нечетких подмножеств указанных переменных:
Spectacle.H10074
Так как все переменные имеют одинаковое влияние на результат, находим средние: .
Используя правила базы знаний, находим модификацию нечетких подмножеств методом «произведений» (метод Ларсена), используя значения истинности левой части каждого правила в качестве множителя для модификации нечеткого множества, указанного в его правой части [5]. На следующем шаге, нечеткая система обобщает результаты действия всех правил вывода, т.е. производит суперпозицию полученных нечетких множеств методом «центра тяжести» [6]:

Spectacle.e10074
Таким образом, ущерб на 1 га составляет 80% от дохода. В результате ущерб по всему рассматриваемому участку составит Spectacle.L10074
Относительная погрешность вычислений составляет Δ=9,7%.
Вывод. В заключение, следует отметить, что предложенная методология может использоваться при вычислении ущерба при нецелевом использовании земельных участков относящихся и к другим категориям. В частности, для земель лесного и водного фонда, рекреационных земель, поскольку именно эти категории земель, наряду с землями сельскохозяйственного назначения часто подвергаются несанкционированному использованию.

Библиографический список

1) Земельный кодекс РФ. Глава 14. Земли сельскохозяйственного назначения [Электронный ресурс] URL:// http://www.zemkodeks.ru/kodeks/zemkodeksru/zemkodeks-glava14.html
2) Тиндова М.Г. Затратный подход в оценке природных ресурсов // Вестник Саратовского государственного социально-экономического университета. 2015. №1 (55). С. 101-103
3) Тиндова М.Г. Доходный подход в оценке ущерба при нецелевом использовании земель // Островские чтения. 2015. №1. С. 481-484
4) Максимов А.А. Исследование сложных информационных систем с использованием универсально-алгебраических конструкций нечетких автоматов // Вестник Саратовского государственного социально-экономического университета. – Саратов. 2006. №14(3) С.126-128
5) Тиндова М.Г. Использование нечёткого моделирования при решении управленческих задач рационального землепользования // Международный научно-исследовательский журнал. 2013. №3-1(10). С.108-110
6) Тиндова М.Г. Нечёткая модель экономической оценки экологического ущерба // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2012. №3-4. С. 129-139