126 Глава 3 всех рассмотренных — низкое качество воды отрицательно ска- зывается на развитие рыбы и средства потраченные на рыбораз- ведение пропадают зря. Наилучшим, конечно только при приня- той конструкции модели и параметров, оказывается, вариант при полной очистке всех стоков и усиленном рыболовстве (стратегия 5). Все рассмотренные выше стратегии были жесткими, т.е. никак не учитывали текущее состояние управляемого объекта. Страте- гия 6 предусматривает включение очистных устройств только в тех случаях, когда прозрачность воды в озере ($) снижается ниже средних значений. Результаты применения такой стратегии удов- летворительные, но сама по себе такая стратегия мало реалистич- на, т.к. в эксплуатации очистных сооружений основную роль иг- рают затраты на создание самих сооружений, а эксплуатацион- ные расходы имеют второстепенное значение. Стратегия 7 преду- сматривает гибкое управление рыбным хозяйством водоема — при снижении выловов усиливается рыборазведение. Все сказанное следует рассматривать только как иллюстратив- ный пример, показывающий, что управление озерной экологиче- ской системой (как, положим, и всякой сложной системой, изо- билующей нелинейностями и обратными связями) дело трудное и общей рекомендацией является создание модели управляемой системы (Князева, Курдюмов, 1994). Вопросы моделирования озерных экосистем будут подробно рассмотрены в главе 6, здесь будет разобрано только место и зна- чение модели при управлении экосистемой. В системе, представ- ленной на рис. 3.3. структура модели отображает уровень лимно- логических знаний, а данные текущих наблюдений — развитие мониторинга. Условно, предполагается, что наблюдению доступ- ны лишь температура воды в озере (Т), прозрачность (5) и кон- центрация растворенного в воде кислорода (Ох). Все остальные характеристики экосистемы (фитопланктон, зоопланктон, бентос и бактерии) полагаются недоступными для непосредственного наблюдения, что близко к реальной ситуации для большинства озер. В результате исследования модели можно получить не только сведения о состоянии характеристик, недоступных наблюдению, но и установить наиболее выгодный режим активного воздейст- вия на систему. Таким образом, эффективность использования экосистемы становится зависящей от степени адекватности ото- МОНИТОРИНГ И УПРАВЛЕНИЕ СОСТОЯНИЕМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ 127 бражения состояния и динамических характеристик эксплуати- руемой экосистемы в созданной модели. В свою очередь, точ- ность описания свойств реальной озерной экосистемы ее моде- лью зависит как от достоверности теоретических сведений, по- ложенных в основу модели, так и от точности оперативной ин- формации о состоянии реального озера. Дальнейшее изложение посвящено выяснению вопроса о том, в каком соотношении должна находиться теоретическая и опера- тивная информация об экосистеме для достижения наиболее эф- фективного ее использования при ограниченных средствах и воз- можностях получения такой информации (Меншуткин, 1972). Поставленную задачу будем решать путем создания модели (М), которая находится полностью в распоряжении органа, управ- ляющего экосистемой, как это показано на рис.3.3. Роль реально- го озера в этом исследовании будет играть основная модель (1.). По своей структуре модель М повторяет структуру модели Г, однако связи между переменными в модели М полагаются оце- ненными с некоторой ошибкой, по сравнению с аналогичными связями в реальной системе (модели 1.). Эта ошибка тем меньше, чем достовернее наши знания об озерной экологической системе, причем эта достоверность ставится в прямую зависимость от за- трат на фундаментальные исследования в области лимнологии (ММ). Точность оперативной информации, по которой настраивается модель данного конкретного озера, зависит от затрат на органи- зацию мониторинга (КК). В данном исследовании погрешности мониторинга имитировались введением в канал связи между мо- делью 1, и моделью М шума, интенсивность которого была тем больше, чем меньше затраты на проведение мониторинга. На- пример, передача сведений о температуре воды в модель М пред- ставлялась как: Тм = Т, (1 + (1 - ехр(-М/КК)) (КМР - 0.5) Тр, где Т — температура воды в модели М, Т, температура воды в модели Г, Тр — максимальная дисперсия температуры, ВМр — псевдослучайное число с распределением:от 0 до 1. Таким обра- зом при больших && в модель подается почти истинное значение температуры, а при малых затратах на мониторинг ошибка может достигать величины Т5/2.