Введение 3
Постановка задачи 5
Обзор литературы 6
Глава 1. Описательная статистика чрезвычайных ситуаций в России 8
Глава 2. Анализ временного ряда численности погибших 13
2.1. Предобработка временного ряда 13
2.2. Моделирование временного ряда 17
2.3. Прогнозирование временного ряда 23
Глава 3. Визуализация количества погибших на карте России 29
Заключение 31
Список литературы 32
Приложение 34
На мир повлияло большое количество техногенных аварий, серьезных стихийных бедствий, таких как землетрясения, цунами и ураганы уносящие тысячи человеческих жизней и разрушающих экономику стран. Защита населения и территорий от катастрофических угроз является одной из основных проблем устойчивого развития общества как в международном, так и в государственном масштабах.
Чрезвычайные ситуации (в дальнейшем будем использовать сокращение ЧС) приводят к физическим, экономическим и социальным потерям для живых и неживых существ и влияют на повседневную жизнь и деятельность человека. Хотя, например, стихийные катастрофы возникают в результате природных процессов Земли, их последствия зависят от человеческого фактора. Размеры повреждений формируются в зависимости от плотности населения и эффективности аварийно-спасательных служб. Человеческий фактор может оказывать положительное или отрицательное влияние на результаты любой катастрофы.
Чрезвычайные ситуации приводят к экономическим потерям, таким как ущерб инфраструктуре, рост уровня безработицы, потеря сырья, производственные потери, увеличение государственных расходов и реконструкции.
Основной процент жертв от ЧС в России составляют техногенные катастрофы. В 2019 году данный процент был равен 75,94 от общего числа ЧС, тем самым представляя серьезную опасность социально-экономическому развитию страны [2]. В мире Россия занимает 3 место по количеству пожаров в среднем в год. В 2017 году в России число жертв от пожаров составило 7816 человек, при этом в США - 3400 человек [10]. Принимая во внимание тот факт, что численность населения США больше России практически в 2,5 раза, а количество погибших от пожаров меньше в 3 раза, показывает актуальность проблемы возникновения чрезвычайных ситуаций.
Состояние защиты от чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации оценивается национальным стандартом ГОСТ Р 22.10.02-2016 [6]. По итогам 2019 года требования стандарта были выполнены всего в 6 субъектах Российской Федерации из 85: в Республиках Дагестан, Северной Осетии - Алании, Чеченской Республике, Камчатском крае, Сахалинской области и в Чукотском автономном округе. В 1 субъекте (Воронежской области) фактический индивидуальный риск ЧС и пожаров превысил установленный допустимый уровень более чем в 10 раз, т. е. считается неприемлемым [2].
Работа имеет следующую структуру. В первой главе проводится описательная статистика чрезвычайных ситуаций в России. Вводятся понятия, производится сбор данных и их анализ. Во второй главе производится прогноз ежемесячной динамики последствий техногенных чрезвычайных ситуаций (численности погибших и финансовых потерь) с применением моделей ARIMA/SARIMA и Хольта-Уинтерса. В третьей главе проводится анализ субъектов Российской Федерации: статистика количества пожаров и количества погибших.
В данной работе мною были выполнены все поставленные задачи. Были собраны данные для проведения анализа, приведена описательная статистика российских катастроф за период 2013 - 2019 г., был представлен анализ временного ряда количества погибших от техногенных пожаров, проведено прогнозирование на 2020 год с помощью моделей SARIMA и Хольта-Уинтерса, и представлен анализ субъектов РФ.
В главе 1 был приведен описательный анализ чрезвычайных ситуаций в России. Было замечено, что крупную долю погибших и материальный ущерб обуславливают техногенные ЧС и пожары, а большая часть пострадавших являются последствием природных чрезвычайных ситуаций.
В главе 2 был проведен анализ временного ряда погибших от технногенных пожаров. Было выяснено, что ряд имеет нисходящий линейный тренд, а также годовую сезонность со подъемами числа погибших в холодное время года и спадами в теплое время. Прогнозирование было проведено с помощью моделей SARIMA и Хольта-Уинтерса. Модель Хольта- Уинтерса показала лучше качество (основываясь на предсказании на 2019 год), чем модель SARIMA. Поэтому для дальнейшего прогнозирования на 2020 год было решено использовать модель Хольта-Уинтерса.
В главе 3 была визуализирована карта субъектов Росссийской Федерации по количеству пожаров и погибших от техногенных ЧС за 2011 - 2019 года на языке программирования Python. Было выяснено, что субъекты - Дальний Восток, Сибирь, Москва и МО - являются с самым высоким показателем риска возникновения техногенных ЧС.
