Балльные экспертные оценки

Когда необходимо проводить оценку территории, объекта или процесса с целью ранжирования по качеству, опасности или пригодности для хозяйственного освоения используют метод балльных экспертных оценок. Баллы — это сравнительно-качественная оценка, которая даст возможность численного сопоставления качественных и количественных характеристик. Методологические и теоретические положения балльной оценки природных комплексов в географической науке разрабатывались еще в 70−80-х годах прошлого века Д. Л. Армандом, Л. И. Мухиной, В. С. Преображенским.

Любая оценка — один из видов классификации, для которой отбираются определенные критерии их типизации и соподчинения. Процедура ранжирования проходит относительно просто, если разделение проводится по одному признаку. Если таких признаков несколько и не все они имеют количественные характеристики, то прибегают к сложным балльным оценкам, при назначении которых возникают трудности.

Перечислим основные их свойства.

• • Балльные оценки имеют векторный (направленный) характер — упорядоченный «ряд качеств».
• • Балльные оценки дискретны (в силу этого дробные баллы не используются).
• • Расстояния между смежными баллами в численном ряду неизвестны (в отличие от натурального ряда чисел), отсюда не имеют оснований такие арифметические действия, как простое сложение, вычитание, умножение, деление на скаляр.

Так, баллы уровня экологической опасности, баллы заболоченности и баллы комфортности несоизмеримы. Их модули нельзя складывать и получать средние значения. Их сумма количественного смысла не имеет (Симонов, 1998).

Кроме этого, балльные оценки должны быть поименованы и иметь размерность. Хотя в силу сложившихся традиций размерность баллов, как правило, не определяется. Чтобы определить меру (размерность) балльной оценки надо построить шкалу. Существуют четыре вида шкал измерений.

• 1. Номинальная — для кодировки объектов по признаку равенства их свойств. Например, цвет сланцев: красный = 1, серый = 2, зеленый = 3. Порядок в расположении баллов не нужен, количественного смысла эти баллы не имеют.
• 2. Порядковая — упорядоченная шкала баллов в последовательности от единицы до N по мере усиления (ослабления) свойств. Например, шкала твердости минералов (3>1 — математические действия не корректны).
• 3. Интервальная — шкала расстояний (длина шага) без указания точки абсолютного нуля (непрерывная). Например, измерение температуры. Эта метрическая мера позволяет проводить многие математические операции.
• 4. Шкала отношений — безразмерные величины, которые можно складывать.

Способы построения оценочных шкал бывают двух видов:

• • равномерные, когда в каждом классе — одинаковое количество объектов (обычно это трех, пяти и реже шести и 10-балльные шкалы);
• • произвольно неравномерные.

Традиционно в оценочных исследованиях используются равномерные порядковые шкалы первого вида.

Достоинство балльных оценок — возможность сравнительного сопоставления количественных и качественных характеристик, возможность формального выделения опасных объектов мри наличии самой общей информации.

К недостаткам балльных оценок следует отнести:

• • субъективизм при выборе показателей и при построении шкал ранжирования,
• • использование одинаковой балльной шкалы для факторов, оказывающих разное влияние на вероятность опасности хозяйственного освоения,
• • отсутствие у баллов некой размерности, что затрудняет общую количественную оценку.

Чтобы оценка проводилась более совершенным, корректным способом, предлагается совмещать порядковую и интервальную шкалы измерений. Поскольку интервальная шкала имеет меру, все величины (баллы), полученные с ее применением, будут иметь имя и соответствующую размерность. Для этого можно использовать понятие «цент качества» но Ю. Г. Симонову (1997), который считает, что качество может изменяться в определенных пределах, то есть изменения качества непрерывны, но конечны. Тогда весь диапазон изменения качества можно приравнять к 100% и, разделив его на 100 равных частей, получить элементарную меру — «цент качества» (нс путать с безразмерными процентами). Таким образом, центом качества условно называется одна сотая часть всего возможного диапазона изменений какого-либо параметра. Центы — это межбалльныс расстояния. Центовая шкала — фактически масштабная линейка для определения межбалльных расстояний, градуирование которой по рубежам качественных изменений обычно проводится на основании оценок экспертов, хорошо знающих предмет и район исследований (в этом, безусловно, содержится определенная субъективность).

Графоаналитический способ назначения балльных оценок на фоне интервальной 100-центовой шкалы позволяет (рис. 4.1 и 6.5):

• • соизмерять балльные оценки по трудно совмещаемым шкалам;
• • дополнять традиционные баллы оценкой их собственного веса;
• • ранжировать объекты (территории) даже с одинаковыми значениями баллов различных показателей, определяя межбалльные расстояния в центах.

На сегодняшний день прием экспертной оценки риска освоения по «центам качества» апробирован при выявлении лавиноопасных районов в рамках оценочного мелкомасштабного ГИС-картографирования с применением программ ArgGis (при условии, что каждый оценочный параметр — отдельный тематический слой цифровой карты). При наложении слоев выделяются области с определенным сочетанием параметров в центах и составляется карта районирования. Порой для целей подобного районирования уместно использовать не баллы, а индексы или буквы (которые нет искушения складывать), тогда территории с одинаковыми комбинациями индексов будут идентичны, а с разными — могут как отличаться друг от друга, так и быть похожими. Способ уместен при проведении оценочных исследований в разных масштабах — от обзорного мелкого до крупного, особенно при сравнительной оценке территорий по одним и тем же параметрам для разных типов природопользования и разных типов социально-экономических объектов.

Способы выведения интегральной оценки опасности освоения зависят от таксономического ранга геосистем. Практика показала, что для целей сравнительного анализа устойчивости ландшафтов региональной размерности допустимо применять качественную оценку и даже оперировать простым сложением покомпонентных баллов. В среднеи крупномасштабных исследованиях, особенно если в итоговом балле опасности закодирована реакция ландшафта на активизацию опасных процессов, с учетом их природоресурсной ценности (что слабо коррелирует со всеми остальными параметрами), целесообразно использовать многофакторный корреляционный анализ оценочных критериев.

Во всех случаях при проведении оценки качества территории традиционно используют экспертные покомпонентные баллы, которые либо просто складывают (в силу сложившихся традиций), либо суммируют матричным способом, либо выводят среднее арифметическое. Логичней пользоваться произведением, так как с его помощью появляется своя собственная система мер (у оценки появляется новая размерность). Иными словами, вместо суммы корректнее вычислять среднее геометрическое, назвав его, например, коэффициентом опасности:

где К₀ — средняя геометрическая оценка опасности освоения в центах; 77, П_у П_у…, /7 — значения параметров, выраженные в центах.

Чем меньше значения K_Q, тем ландшафт более устойчив.

Если по каждому ландшафту тестового участка вывести интегральный индекс (например, опасности проявления экзогенных геологических процессов) в баллах или центах, то по значениям площади каждого из них, можно вычислить D_v — средневзвешенный индекс опасности проявления процессов в целом по всему участку:

где D_y — индекс опасности по участку в целом; D. - значение опасности /-го ландшафта; S. - площадь /-го ландшафта, п — количество ландшафтов тестового участка.

Вычислив средневзвешенные индексы опасности по нескольким участкам, можно их сравнить и сделать вывод, какой из участков более подвержен проявлению опасных экзогенных процессов, принимая во внимание максимальные и минимальные значения индексов, их разброс по каждому тестовому участку.

Для выявления связи факторов (параметров) между собой применяют различные математические методы: корреляционный, регрессионный, кластерного анализа и др. Для облегчения картографирования целесообразно проводить экспресс-оценку показателей с выведением подобных интегральных индексов. В случае использования статистической программы расчета интегральных индексов выводится уравнение множественной регрессии, на основе которого проводится систематизация всех ПТК тестового участка по степени уязвимости к освоению. Программа позволяет выявить ведущие и отбраковать второстепенные факторы, то есть определяет значимость того или иного фактора, а также приближает качественную оценку к количественной.

Таким образом, выбор оптимального варианта решения какойлибо хозяйственно-экологической задачи всегда сопровождается оцениванием и сравнением объектов, что проводится экспертным путем чаще всего в баллах. Выше были приведены весьма аргументированные доводы в пользу корректной балльной оценки.