Содержание
Введение
1.Взаимосвязанные графики
1.1 Понятие овзаимосвязанных графиках
1.2Взаимосвязанные графики накопительного типа
1.3Взаимосвязанные технологические графики
2. Примеры попредставлению графиков
2.1Некорректные графики
2.2Построение и чтение графиков
2.3 Примеры графиков
3. Термины иопределения
Выводы
Список литературы
Введение
В работеизлагаются основные понятия, приводятся необходимые сведения в описанииосновных элементов графиков, без знания которых невозможно не только правильнопостроить любое графическое изображение, но и правильно его прочитать и понять.
Современную науку невозможно представить без применения графиков.Они стали средством научного анализа и обобщения. Такие свойства графиков, каквыразительность, доходчивость, лаконичность, универсальность, смысловаяоднозначность, интернациональность, легкость кодирования, а также обозримостьграфических изображений сделали их незаменимыми в исследовательской ипрактической работе и в сопоставлениях как в технических вопросах, так и ввопросах социально-экономических явлений, в популяризации научных ипрактических достижений.
Впервые о технике составления статистических графиков упоминаетсяв работе английского экономиста У. Плейфейра «Коммерческий и политическийатлас», опубликованной в 1786 г. и положившей начало развитию приемов графическогоизображения данных [22].
Актуальность темы заключается в том, что графические методы обработкиинформации играют исключительно большую роль в энергетике, экологии, экономике,а также в других областях науки и практики, имеющих дело с обобщением, обработкойи анализом больших массивов информации о разнообразных явлениях и процессах.Однако, в настоящее время в украинской научной и учебной литературе,адаптированной к энергетической области знаний, вопросам классификации видовграфических изображений статистических и др. данных, методики их построенияуделяется недостаточно внимания.
Цель работы – рассмотреть взаимосвязанные графики, научитсястроить графики и диаграммы, на практических примерах, описать понятие основныхтерминов, которые используются при построении графиков и диаграмм.
1. Взаимосвязанные графики
1.1 Понятие о взаимосвязанных графиках
Для изучения различных процессов в некоторых случаях необходимоиметь график одновременности работы отдельных объектов или механизмов единогокомплекса.
Взаимосвязанные графики — это вид графических изображений, отражающихвременное изменение взаимосвязанных разнообразных показателей. Различаютвзаимосвязанные графики накопительного типа и технологические.
Как правило, эти графики размещаются один под другим в прямоугольнойсистеме координат. При этом на оси абсцисс откладывают значения времени, а наоси ординат — сопоставляемые показатели.
1.2 Взаимосвязанные графики накопительного типа
Графики накопительного типа представляют изменение одного и тогоже параметра по отдельным составляющим объекта во времени. Типичным примеромтаких графиков являются суточные графики электрических нагрузок подразделенийобъекта с графиком суммарной нагрузки электрической энергии объекта (рис. 1.1).
Достоинствомтаких графиков является возможность получения суммарных значений электрическихнагрузок во времени, а также определения расхода электрической энергии, равногоплощади фигуры графика.
/>
Рис. 1.1.Суточные графики электрических нагрузок подразделений объекта (цифры условные)
1.3 Взаимосвязанные технологические графики
Технологическисвязанные графики показывают изменение различных параметров одного и того жеобъекта в одно и то же время. В качестве примера можно дать изменениепараметров (скорости, ускорения, рывка и тяговых усилий) подъемной установки зацикл работы, представленное на рис. 1.2.
/>
Рис. 1.2. Изменение параметров подъемной установки за цикл работы(цифры условные)
На рис. 1.2представлены диаграммы скорости (семипериодная диаграмма), ускорения, рывка итяговых усилий уравновешенной подъемной установки, которые достаточно полнохарактеризуют режим работы подъемного механизма и являются исходными даннымидля последующих расчетов (расчет мощности привода и др.).
2. Примеры по представлению графиков
2.1 Некорректные графики
Не имея надлежащего опыта, можно построить графики, которые сильноискажают статистические данные. Лучшей защитой от таких ошибок являетсяизучение нескольких примеров некорректных графиков.
Первый примернекорректного графика изображает динамику потребления электроэнергии в Украинеза 1990-1995 гг. от общей выработки в % (рис. 2.1).
/>
Рис. 2.1. Динамика потребления электроэнергии в Украине за1990-1995 гг. от общей выработки в %
На данном графике изображено то, что объем потребленной электроэнергиис 1991 по 1994 г. увеличился на 3 %.
Однако из-затого, что вертикальная шкала графика начинается не с 0 %, как это следовало бысделать, создается впечатление, что процент потребления электроэнергии в 1994г. в 2,5 раз выше, чем в 1991 г. Действительные отношения процентов потребленияэлектроэнергии по годам выясняются лишь тогда, когда шкала начинается от 0 иидет до 76 % [9]. Такая же ошибка допущена при построении графиков рис. 2.2, 2.3[9, рис. 30; 31, с. 131]. Кроме того, на этих графиках отсутствует градуировкаоси ординат, что приводит к еще большему искажению восприятия данных.
/> />
Рис. 2.2.Технологические потери электроэнергии при передаче в электрических сетяхэнергетических компаний Минэнерго Украины, %
/>
Рис. 2.3.Технологические потери электроэнергии на собственные нужды тепловымиэлектростанциями при производстве электроэнергии энергетическими компаниямиМинэнерго Украины, %
На другомпримере (рис. 2.4) изображено сравнение объемов потребления в Хмельницкойобласти в 1990 г. угля и топочного мазута (тыс. т. у.т.). Диаметр каждого кругасоответствует объемам потребления угля и топочного мазута. Объем потреблениямазута, как это следует из сравнения диаметров двух кругов, больше в 2,5 разапотребления угля. Однако, глаз любого человека, охватывая площади кругов,воспринимает объем потребления указанного топлива неверно. Хотя диаметр большего кругаравен только двум с половиной диаметрам меньшего круга, его площадьвоспринимается в 6 раз больше площади меньшего круга. Геометрические фигурымогут внести путаницу при некорректном использовании их для изображениявеличин, в данном случае объем потребления топлива должен быть пропорционаленплощади круга, а не его радиусу.
/>
Рис. 2.4. Сравнение объемов потребления в Хмельницкой области в1990 г. угля и топочного мазута, тыс. т.у. т.
Наиболее серьезной ошибкой при построении графиков является некорректноеописание осей координат. Несмотря на то, что обезличенные оси редки впубликациях, они все же слишком часто попадаются в предварительных вариантахнеопубликованных научных работ. Можно значительно сэкономить время и улучшитькачество информации, если не строить графики без корректной экспликации.
График рис. 2.5, не корректен без указания количества действующихэнергоблоков на горизонтальной оси. Невозможно проверить, как группируютсястраны по количеству действующих энергоблоков.
Возможныепромахи при построении графиков не исчерпываются вышеприведенными примерами.
/>
Рис. 2.5.Распределения действующих в 1999 г. энергоблоков (до 20 в стране) в странах сатомной энергетикой
2.2 Построение и чтение графиков
Построение и чтение графиков должно опираться на множество практическихнавыков.
Приведем некоторые из рекомендованных правил при графической обработкеданных и чтении графиков:
— во всякой диаграмме графический образ, как основной элемент, длякоторого существуют и которому подчинены все остальные элементы, должен быть вцентре внимания пользователя;
— композиция диаграммы должна подчиняться правильному соотношениюее частей (согласованию их размеров, толщины, формы и положения);
— график должен быть достаточно четким, но наиболее важные его элементыдолжны выделяться на общем фоне в соответствии с их значением;
— вертикальную шкалу для кривой независимо от ее назначения желательновыбирать так, чтобы на диаграмме оказалась нулевая отметка;
— нулевые линии шкал для кривой следует резко отграничивать от другихкоординатных линий;
— когда шкала относится к датам, а представляемый период являетсянеполным, лучше не выделять первые и последние ординаты, так как подобнаядиаграмма не отмечает начало или конец времени;
— для кривых, которые имеют шкалу, изображающую проценты, желательновыделить каким-то образом линию 100% или другие линии, используемые в качествеосновы для сравнения, а также обязательно показывать 0%;
— кривые линии диаграммы должны резко отличаться от прямых линий;
— для кривых, характеризующих группы наблюдений, рекомендуется повозможности ясно указывать на диаграмме все кривые, представляющие отдельныенаблюдения;
— горизонтальную шкалу для кривых следует писать слева направо, авертикальную — снизу вверх;
— рекомендуется показывать достаточный минимум координатных линий для облегчениячтения диаграммы;
— при необходимости желательно включать в график цифровые данныеили формулы;
— на графиках при резких колебаниях кривых закраска полоснеудобна;
— использование изображения линейных величин с помощью площадейили объемов некорректно, т.к. их не удастся правильно истолковать;
— характер координатной сетки должен быть разный в зависимости отназначения графического образа. Если внимание пользователя должно сосредоточитьсяна графическом образе как целом, а не на отдельных его частях, сетка должнабыть возможно менее заметной: редкой, с большими интервалами между линиями,которые должны быть несколько толще обычных. Если имеет значение не толькографическое изображение в целом, но и его отдельные точки, сетка должна быть достаточночастой. Ее линии должны быть достаточно тонки, но с утолщением на кратных 5-ти,10-ти и т. д. линиях. Иногда бывает полезно сетку делать в той части графика,на которую следует обратить особое внимание:
— название графика располагают под ним, хотя иногда его можнописать выше диаграммы, если она не предназначена для печати, например, в настенныхграфиках;
— наименования следует формулировать возможно яснее и полнее. Еслитребуется, необходимо дополнительно вводить подзаголовки или пояснения;
— общая структура графиков должна предполагать чтение слеванаправо;
— чтениеграфика следует начинать с заголовка, сообщающего, какие сведения можно из негополучить. Затем надо уяснить строение графического образа и изучить спецификуего элементов: шкалу, масштабы, единицы измерения, легенды и т.п., чтонеобходимо для определения сообщаемой информации по частным вопросам. Нужноначинать восприятие графического образа как общего целого, т. е. вовзаимоотношениях элементов. Затем надо увидеть выражаемое содержание графика,ясно представлять, чему соответствуют те или иные изменения графическогообраза.
2.3 Примеры графиков
/>
Рис. 2.6.Оценка ущерба из-за загрязнения окружающей среды при производствеэлектроэнергии (ленточная диаграмма сравнения с логарифмической шкалой) [13, с.7, рис.1]
/>
Рис. 2.7. Удельныекапиталовложения в котельную, работающую на газе или жидком топливе (1989 г.)(диаграмма с логарифмической шкалой)
[14, с. 14,рис. 1]
/>
Рис. 2.9.Изменение количества несчастных случаев со смертельным исходом от поражениячеловека током в Австрии до и после введения закона об использовании УЗО(диаграмма динамики) [10, с. 40, рис. 5]
/>
Рис. 2.10.Изменение количества несчастных случаев со смертельным исходом в Швейцарии(диаграмма динамики) [10, с.40, рис. 4]
/>
Рис. 2.11.Установленная мощность электростанций ОЭС Украины, млн. кВт (диаграммадинамики) [16, с. 43, диагр. 1]
/>
Рис. 2.12. Выработка электроэнергииэлектростали ОЭС Украины, млрд. кВтч (диаграмма динамики) [16, с.44, диагр.г)
/>
Рис. 2.13.Потенциал солнечной энергии на территории Украины (картодиаграмма) [8] теплоэлектростанциифирмы ABZ (диаграмма Сэкэй) [2, с. 39, рис.2]
Рис. 10.15.Потребление электроэнергии заводом угольного машиностроения «Красноармейскиймашиностроительный завод» Донецкой области: 1 — основное производство546,5 тыс.кВтч; 2 — компрессорные установки 125,2 тыс. кВтч; 3 — насосы разные 87,9 тыс.кВтч; 4 — освещение 301,7 тыс. кВтч; 5 — электрообогрев и прочее оборудование324,3 тыс. кВт-ч(диаграмма баланса) [15, с.20, рис.4]
/>
Рис. 2.16. Помесячный график потребления электроэнергии заводомугольного машиностроения «Красноармейский машиностроительный завод» Донецкойобласти (диаграмма сравнения) [15, с.17, рис.1]
/>
Рис. 2.17.Структура потребления первичных энергоресурсов в Латвии (диаграмма сравнения)[4, с.30, рис.2]
/> />
Рис. 2.18.Структура потребления энергоресурсов по отраслям в Латвии (диаграмма сравнения)[4, с.30, рис.3]
/>
Рис. 2.19.Производство и потребление электроэнергии (вместе с потерями) в Латвии(диаграмма динамики) [4, с. 31, рис. 4]
/> />
Рис. 2.20.Распределение солнечных коллекторов для нагрева воды на территории Болгарии в1999 г. (картодиаграмма) [1]
Рис. 2.21.Нагрузка электростанции по дням и часам года (универсальный график, цифрыусловные)
/> />
Рис. 2.22.Источники первичной энергии в Украине в 1995 г. (диаграмма баланса) [17]
3. Термины и определения
Требуется привести термины и определения наиболее встречающиеся в «Энергетическомменеджменте».
• Абсцисса (ось х) — горизонтальная ось графика, на которойоткладываются значения независимой переменной или времени, или значенияпризнака.
• Варианты — отдельные значения признака, которые он принимает в вариационномряду, т. е. конкретное значение варьирующего признака.
• Вариационный ряд — один из видов статистического рядараспределения, построенный по количественному признаку. Различают дискретный иинтервальный вариационные ряды.
• Геометрические знаки — точки, линии, плоскости, геометрические фигуры.
• Гистограмма (столбиковая диаграмма) — диаграмма распределения величин,представленных вариационным рядом.
• График взаимосвязанный — вид графического изображения, отражающийвременное изменение взаимосвязанных разнообразных показателей. Различаютвзаимосвязанные графики накопительного типа и технологические.
• График статистический — (диаграмма), чертеж, на котором статистическиесовокупности, характеризуемые определенными показателями, описываются с помощьюусловных графических образов.
• Графическая карта — график количественного распределения показателяпо поверхности или времени. Различают статистические карты, универсальныеграфики.
• Графический метод — вид особой знаковой системы, связанной сразвитием семиотики.
• Графический образ — совокупность геометрических знаков и сложных фигур,с помощью которых изображаются различные показатели.
• Диаграмма — то же, что и график.
• Диаграммадинамики — графическое изображение изменения показателей во времени. Различают диаграммылинейные, спиральные, круговые с равномерной или полулогарифмической сеткой.
•Диаграмма распределения величин — графическое изображение вариационного ряда.Различают гистограмму, полигон, огиву, кумуляту.
• Диаграмма сравнения — графическое сопоставление статистических показателей.Различают диаграммы: столбиковые, числовых отклонений, ленточные (полосовые),направленные, квадратные, круговые, фигур-знаков, точечные, знаков Варзара.
• Диаграмма структурная — графическое изображение состава статистическихсовокупностей, характеризующихся как соотношение их различных частей с помощьюабсолютных или относительных показателей. Различают диаграммы: полосовые,столбиковые, секторные, диаграмма Сэкэй.
• Диаграмма Сэкэй — один из видов структурных диаграмм, основнойцелью построения которой является графическое наглядное изображение балансасовокупности.
• Знаки Варзара — один из видов диаграмм сравнения (прямоугольнаядиаграмма), основной целью которой является сравнение трех различных мультипликативносвязанных показателей.
• Изолинии — линии равного значения показателя в его распространении накарте или графике, отражающие непрерывное изменение показателя в зависимости отдвух других переменных.
• Картограмма — графическое изображение на схематической географическойкарте сравнительной интенсивности какого-либо показателя в пределах каждойединицы нанесенного на карту территориального деления. Различают картограммыточечные, фоновые, изолинии.
• Картодиаграмма — сочетание диаграмм с географической или инойкартой.
•Контрольная карта — вид графических изображений статистических данных и контрольногодиапазона, которые позволяют проводить текущий контроль производственногопроцесса на промышленном предприятии.
• Координатная система — пространственные ориентиры графика. Совокупностьэлементов, определяющих положение точки на прямой или кривой линии, наплоскости или в пространстве. Существует прямоугольная, полярная и др. системыкоординат.
• Кривая Лоренца — (кривая концентрации или кривая дифференциации)одна из разновидностей кумулятивных диаграмм, основной целью построения которыхявляется графическое отображение степени равномерности распределения единицсовокупности между различными значениями изучаемого признака.
• Кумулята — (кривая сумм) один из видов диаграмм распределения величин,представленных вариационным рядом. Графическое изображение накопления величин.
• Логарифмическая шкала — неравномерная шкала, графические интервалыкоторой пропорциональны логарифмам изображенных чисел.
• Масштаб графика — мера перевода числовой величины в графическую.Различают линейный и логарифмический масштаб.
• Масштабная шкала — линия, отдельные точки которой обозначают определенныечисла. Состоит из носителя шкалы, имеющего графические и числовые интервалы.Существует равномерная, логарифмическая шкала.
• Масштабные ориентиры графика — пространственные ориентиры графика всистеме координат (прямоугольной, полярной, полулогарифмической).
• Огива — один из видов диаграмм распределения величин, представленныхвариационным рядом. Графическое изображение накопления величин. Аналогичнакумуляте, оси которой поменяны местами.
• Ордината (ось у) — вертикальная ось графика. На ней откладываются значениязависимой переменной или уровни ряда динамики, или частота повторения значенийпризнака.
• ОЭСР — Организацияэкономического сотрудничества и развития.
• Плотность распределения — частота, рассчитанная на единицу ширины интервала,т. е. сколько единиц в каждой группе приходится на единицу величины интервала.
• Поле графика — часть плоскости, на которой расположеныграфические образы.
• Полигон — график в виде ломаной линии, изображающей дискретные вариационныеряды.
• Полулогарифмическая координатная сетка — сетка, в которой наодной оси нанесен линейный масштаб, а на другой — логарифмический.
• Ряд распределения — упорядоченное распределение единиц совокупностина группы по определенному варьирующему признаку.
• Семиотика — наука о знаках и знаковых системах, использующихся для передачиинформации.
• Статистическая карта — графическое изображение статистических данныхна схематической географической или иной карте, характеризующих уровень илистепень распределения того или иного явления. Различают картограммы икартодиаграммы.
• Статистический — связанный с количественным учетом массовыхявлений.
• Универсальный график — графическое изображение статистических данныхна карте времени, т. е. временного размещения или распространенностистатистических данных.
• Частости — частоты, выраженные в долях единицы или в процентах китогу. Соответственно сумма частостей равна 1 или 100 %.
• Частоты — численности отдельных вариантов или каждой группы вариационногоряда, т. е. это числа, показывающие, как часто встречаются те или иные вариантыв ряду распределения.
•Экспликация — словесное описание содержания графика.
Выводы
В процессевыполнения контрольной работы мы ознакомились с графическими методами обработкиинформации. В настоящее время в научной и учебной литературе, адаптированной иэнергетической области знаний, вопросам классификации видов графическихизображений статистических и других данных, методике их построения уделяетсянедостаточно внимания. Поэтому данная тема на современном этапе являетсяактуальной.
В работе мытакже рассмотрели примеры построения различных графиков и диаграмм, а такжепривели понятия основных терминов, встречающихся в «Энергетическомменеджменте».
Список литературы
1. DEMO SOLAREAST-WEST, ICOP-DEMO, Project 4051 | 98. — Вып. 2000. — 2002, сентябрь.
2. Автономныеблочные теплоэлектростанции. Информация предоставлена фирмой «Селком» //Электропанорама. — 2000, июль, август. — С. 38-39.
3. Айземан М.А.,Браверман Э.М., Розеноэр Л.И. Метод потенциальных функций в теории обучениямашин. — М.: Наука, 1970. — 383 с.
4. Алм Л.К.,Рекис Я.А., Ванзович Э.П., Махнитко А.Е. Моделирование возможных сценариевразвития энергетического рынка между странами Севера и Балтии // Енергетика:економіка, технології, екологія. — № 4 -2001.-С. 28-33.
5. ГорбуновГ.Г. Графики электрической нагрузки. Способы их построения и применения припроектировании электрических станций — Л.: Кубуч, 1927. — 142 с.
6. Енергетичнаполітика України. Огляд 1996 року. — OECD / OCDE, 1996.-215 с.
7. Зайфрид Д.Энергия: веские аргументы. — К.: Эхо-Восток, 1994. — 153 с.
8. Зелена енергетика.-№4.- 2001.
9. Ковалко М.П.,Віхарєв Ю.О., Денисюк С.П. та ін. Паливно-енергетичний комплекс України уцифрах та фактах. -К.: Українські енциклопедичні знання, 2000. — 152 с.
10. Козлов В.Д.Устройство защитного отключения (вопросы теории и практики) // Электропанорама.- 2000, май-июнь. -С. 38-40.
11. Комплекснапрограма енергозбереження Хмельницької області на 2001-2010 роки. — Хмельницький, 2001. — 239 с.
12. КононенкоВ.В., ШихинА.Я. Экономия электроэнергии на строительстве. — М.: Высш. шк.,1990. — 72 с.
13. Коробко Б.П., ЖовнірМ.М. Енергетика України на базі альтернативних і відновлюваних джерел енергії.Стан і перспективи розвитку // Ринок інсталяційний. — №3.-2001. -С. 7-9.
14. КрикавськийЄ.В., Жуковська 3.С, Терех М.В. Стан і перспективи розвитку централізованоготеплопостачання // Ринок інсталяційний. — № 3. — 2001. — С. 14-15.
15. ЛободаВ.В., Архангельский Л.И., Мялковский В.И., Верещагин В.П. Энергоаудит заводаугольного машиностроения // Энергосбережение. -№5. -2002. — С. 16-21.
16. Петров В.С,Гончаренко В.П., Погарова Л.С. Проблемы и перспектива развития тепловойэнергетики Украины // Энергетика и электрификация. — 2001, август. — С. 42-44.
17. ПраховникА.В.,Розен В.П., Разумовський О.В., Соловей О. /., Іншеков Є. М., КонеченковА.Є.,Дешко В. /., Мамалиґа В. М. Енергетичний менеджмент: Навчальний посібник. — К.:Київ. нот. ф-ка, 1999. — 184 с.
18. Справочникпо электропотреблению в промышленности /Под ред. Минина Г.П., Копытова Ю.В./ — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергия, 1978. — 496 с.
19. Справочнаякнига для проектирования электрического освещения /Под ред. Г.М. Кнорринга/ — Л.: Энергия, 1976. -384с.
20. ФедоровА.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий. — Учебникдля вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1984. -472 с.
21. ЧекотовскийЭ.В. Графический анализ статистических данных в Microsoft Excel 2000- М.:Вильяме, 2002.-464 с.
22. ШмойловаР.А., Шувалова Е.Б., Глубокова Н.Ю. и др. Теория статистики: Учебник /Под ред.Р.А. Шмойловой/- 3-е изд., перераб. — М.: Финансы и статистика, 2001.-560 с.
23. Шторм Р. Теориявероятности. Математическая статистика. Статистический контроль качества. — М.:Мир, 1970. — 368 с.
24. Энергетическийменеджмент. Графические методы обработки информации: Уч. Пособие/ КалинчикВ.П., Розен В.П., Соловей А.И. – К., Кондор, 2007, 104 с.