Диссертация (1139568), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Это явилось основанием в дальнейшем анализе использоватьбез существенных потерь информации только первую главную компоненту,построенную на основе содержания в атмосферном воздухе Cu, Zn, Ni и Cr.Агрегированный показатель содержания этих металлов в воздухе, описанныйчерез исходные значения их содержания в этом объекте окружающей среды,исключая свободный член, не влияющий на дальнейшие расчеты, имел вид:z1 0,153x1 0,071x2 0,576 x3 0,321х4 ,(1)где х1 – содержание Cu в воздухе;х2 - содержания Zn в воздухе;х3 - содержания Ni в воздухех4 - содержания Cr в воздухе.Значения агрегированного показателя содержания Cu, Zn, Ni и Cr (z1),вычисленные по формуле (1), а также значение содержания Pb в воздухе (х5),использовались в расчетах для оценки влияния металлов, содержащихся ватмосфере, на уровень общей заболеваемости ГА в городах (таблица 53).Таблица53–Агрегированныепоказателисодержанияметалловатмосферном воздухеГородКувандыкМедногорскНовотроицкОрскБугурусланОренбургГайБузулукСоль-ИлецкЗначение агрегированного показателясодержания Cu, Zn, Ni, Cr в воздухе2,0474732,1691440,6770361,2886590,1498621,1232410,7665510,2295710,207638Содержание Pb в воздухе(доли ПДК)0,260,170,230,380,120,640,220,180,12в261Как показано в таблице 54, средний уровень общей заболеваемости ГА поОренбургской области составил 3,36 случая на 10000 населения.Таблица 54 – Показатели общей заболеваемости ГА в городах Оренбургскойобласти (в случаях на 10000 населения)Городг.
Бугурусланг. Бузулукг. Оренбургг. Соль-Илецкг. Орскг. Новотроицкг. Медногорскг. Гайг. КувандыкВ среднем по Оренбургской областиПоказатель (95% ДИ)2,91 (1,42 – 4,4)2,76 (1,64 – 3,88)3,15 (2,69 – 3,61)2,9 (0,94 – 5,02)4,65 (3,78 – 5,52)4,64 (3,29 – 5,98)3,77 (1,49 – 6,05)2,4 (0,81 – 3,98)1,1 (0,19 – 2,43)3,36 (3,1 – 3,61)Для дальнейшего анализа в рассмотрение был введен признак y,принимающий значение 1, в том случае, если общая заболеваемость ГА населениямуниципального образования была выше среднего значения, и значение 0 – еслипоказатель распространенности этого заболевания в городах был ниже, чем всреднем по Оренбургской области. В соответствии с этим, для городовМедногорск, Новотроицк, Орск y = 1, для городов Кувандык, Бугуруслан,Оренбург, Гай, Бузулук, Соль-Илецк y = 0.Результаты моделирования вероятности формирования уровня общейзаболеваемости ГА в зависимости от агрегированных показателей содержанияметаллов в атмосферном воздухе, представлены в таблице 55.Таблица 55 – Коэффициенты логит-модели формирования уровня общейзаболеваемости гнездной алопецией в зависимости от агрегированныхпоказателей содержания металлов и уровня свинца в атмосферном воздухе1,327Станд.ошибка1,087pуровень0,222-1,335-1,7203,6971,3890,7180,216ПризнакОбозначениеКоэффициентСодержание Cu, Zn, Ni, Cr ввоздухеСодержание Pb в воздухеСвободный членz1x5262Полученное значение статистики Вальда Wald chi2(2), равное 1,49,соответствующее p-значение, составившее 0,4747, и коэффициент детерминацииPseudo R2, равный 0,1394, свидетельствуют о том, что построенная логит-модельнезначима.
Влияние содержания Cu, Zn, Pb, Ni, Cr в атмосферном воздухе навероятность формирования высокого уровня общей заболеваемости ГА вмуниципальных образованиях не доказано.Особыйинтереспредставлялособойисследованиевлиянияназаболеваемость ГА металлов, содержащихся в почве, учитывая, что она являетсяаккумулирующей средой. При анализе взаимосвязи между показателямисодержания металлов в почве было установлено существование теснойкорреляционной связи между содержанием Cu, Zn, Pb, а также междусодержанием Ni и Cr. Коэффициент корреляции между содержанием в почвецинка и меди, меди и свинца, свинца и цинка составил соответственно 0,95(p<0,001), 0,82 (p=0,006) и 0,78 (p=0,012), в свою очередь, содержание в почве Niхарактеризовалось тесной корреляционной связью с содержанием в почве Cr(r=0,89; p=0,001).
При этом признаки, характеризующие содержание металлов впочве, из этих двух групп между собой коррелированны не были. Это обусловиловозможность агрегирования исходных признаков, т. е. показателей содержанияметаллов в почве, в форме информативных главных компонент. В результатереализации метода главных компонент по содержанию Cu, Zn, Pb в почве былоустановлено, что первая главная компонента тесно коррелировала со всеми тремяпризнаками, характеризующими содержание Cu, Zn, Pb в почве, и обеспечивалауровень информативности, равный 90,3%. При этом вторая и третья главныекомпоненты имели уровень информативности лишь 8,0% и 1,7% соответственно.Это обстоятельство позволило в дальнейшем анализе использовать безсущественных потерь информациитолько первую главную компоненту,построенную на основе содержания в почве Cu, Zn, Pb.
В результатеиспользования первой главной компоненты была получена следующая линейнаякомбинация содержания Cu, Zn, Pb в почве (без учета свободного члена, не263влияющего на дальнейшие результаты), позволившая вычислить значенияагрегированного показателя (z1) содержания этих металлов в почве:z1 1,160 x1 0,550 x2 0,868x3 ,(2)где х1 - содержание Cu в почве;х2 - содержания Zn в почве;х3 - содержания Pb в почве.Аналогичнымобразомбылпостроенагрегированныйпоказательсодержания Ni и Cr в почве.
Установлено, что первая главная компонента теснокоррелировала с содержанием в почве, как Ni, так и Cr, и обеспечивала уровеньинформативности, равный 94,4%, в то время как вторая главная компонента, –лишь 5,6%. Агрегированный показатель содержания Ni и Cr в почве, записанныйчерез исходные признаки, характеризующие содержание данных металлов впочве, исключая свободный член, не влияющий на дальнейшие результаты, имелвид:z2 2, 405x4 1,213x5 ,(3)где х4 - содержание Ni в почве;х5 - содержания Cr в почве.Использование метода главных компонент позволило снизить размерностьпризнакового пространства с пяти признаков, характеризующих содержание впочве металлов, до двух агрегированных признаков.
Значения агрегированныхпоказателей содержания Cu, Zn, Pb (z1) и Ni, Cr (z2), вычисленные по формулам (2)и (3) соответственно, приведены в таблице 56.264Таблица 56 – Значения агрегированных показателей содержания металлов впочвеГородКувандыкМедногорскНовотроицкОрскБугурусланОренбургГайБузулукСоль-ИлецкЗначение агрегированногопоказателя содержания Cu, Zn, Pbв почве3,89516,0284,3364,5041,9812,9834,0916,1201,716Значение агрегированногопоказателя содержания Ni, Cr впочве4,2224,44919,44028,8972,5317,3487,84823,9512,699Результаты моделирования вероятности формирования уровня общейзаболеваемости ГА в зависимости от агрегированных показателей содержания впочве металлов представлены в таблице 57.Таблица 57 – Коэффициенты логит-модели формирования высокого уровняобщей заболеваемости гнездной алопецией в зависимости от агрегированныхпоказателей содержания металлов в почвеПризнакОбозначениеКоэффициентСодержание Cu, Zn, Pb в почвеСодержание Ni, Cr в почвеСвободный членz1z20,4400,164-5,532Станд.ошибка0,1570,0901,813p-уровень0,005**0,041*0,002**Коэффициент значим на уровне: p<0,05 (*); p<0,01 (**)ПолученноезначениестатистикиВальдаWaldchi2(2),равное7,93,соответствующее p-значение, составившее 0,0189, и коэффициент детерминацииPseudo R2, равный 0,4971, свидетельствуют о том, что построенная логит-модельзначима и может использоваться для оценки вероятности формирования высокогоуровня общей заболеваемости ГА.Зависимость вероятности формирования высокого уровня заболеваемостиГА в муниципальном образовании (y) от двух агрегированных показателейсодержания металлов в почве описывается моделью вида:265exp(s)P( y 1| z ) ,1 exp(s)(4)где P – оценка вероятности высокого уровня заболеваемости ГА;s – показатель экспоненты, рассчитываемый по формуле:s 5,532 0,449 z1 0,164 z2 .В том случае, если вероятность P менее 0,5, то в муниципальномобразовании показатель общей заболеваемости ГА будет ниже среднеобластногоуровня, если более 0,5 – выше среднего по Оренбургской области показателяобщей заболеваемости ГА.Полученные данные свидетельствуют о том, что на уровне p<0,05 значимоевлияние на вероятность формирования уровня общей заболеваемости ГА,превышающих средний уровень, оказывают оба агрегированных показателясодержания металлов в почве, причем увеличение содержания Cu, Zn, Pb и Ni, Crприводят к увеличению вероятности того, что в муниципальном образованиисформируется уровень заболеваемости выше среднеобластного показателя.
Дляколичественной характеристики влияния факторов на вероятность формированиявысокого уровня общей заболеваемости были рассчитаны средние предельныеэффекты, представленные в таблице 58.Таблица 58 – Показатели средних предельных эффектов логит-модели (4)ПризнакОбозначениеСодержание Cu, Zn, Pbв почвеСодержание Ni, Cr впочвеz1Среднийпредельныйэффект, %4,3z21,6Станд.
шибкаpуровень1,10,000***0,30,000***Анализ данных таблицы 58 позволил установить, что в среднем увеличениезначения агрегированного показателя содержания Cu, Zn, Pb в почве на 1 ед.будет приводить к увеличению вероятности формирования показателя общейзаболеваемости ГА, превышающего средний уровень, на 4,3±1,1%. Меньшее266влияние на формирование заболеваемости оказывает значение агрегированногопоказателя содержания Ni и Cr в почве, увеличение значения которого на 1 ед.будет увеличивать вероятность в среднем на 1,6±0,3%.Для оценки качества модели была построена классификационная таблица59.
Последняя показала, что представленная логит-модель (4) прогнозировалаформирование уровня общей заболеваемости ГА выше среднеобластногопоказателя в 3 городах и ниже среднего показателя – в 6 городах. Из 3 городов,характеризующихся высоким уровнем общей заболеваемости ГА (г. Медногорск,г. Новотроицк, г. Орск), с помощью модели была подтверждена высокаяраспространенность ГА в двух городах (66,67%).Таблица59–Классификационныехарактеристикирезультатовмоделирования вероятности формирования высокого уровня заболеваемостигнезднойалопециейвзависимостиотагрегированныхпоказателейсодержания металлов в почвеРезультатымоделирования,количество городов,абс.