M. Kutyłowska
Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Wrocław, PL

DRZEWA REGRESYJNE JAKO NARZĘDZIE DO PROGNOZOWANIA WSKAŹNIKA INTENSYWNOŚCI USZKODZEŃ


W pracy przedstawiono możliwość zastosowania drzew regresyjnych do przewidywania wskaźnika intensywności uszkodzeń przewodów wodociągowych. Ogólnie rzecz ujmując, drzewo regresyjne (RT) jest grafem skierowanym, zawierającym korzeń i węzły (liście), w których sprawdzane są warunki dotyczące zmiennych, a także gałęzie zawierające reguły decyzyjne. Analiza wykorzystująca algorytm budowy drzew polega na znalezieniu zbioru logicznych warunków podziału oraz znalezieniu relacji pomiędzy predyktorami (zmiennymi niezależnymi) a zmienną zależną, co w konsekwencji prowadzi do uzyskania wyników prognozowania. Przewidywanie wskaźnika awaryjności przewodów rozdzielczych i przyłączy wykonano na podstawie danych eksploatacyjnych z lat 2008-2014 dla jednej wybranej strefy zasilania w wodę średniej wielkości polskiego miasta. Zmiennymi niezależnymi były: długość danego typu przewodów oraz liczba uszkodzeń zaobserwowanych w danym roku na rurociągach rozdzielczych i przyłączach. Stworzono oddzielne modele drzew regresyjnych do modelowania awaryjności przewodów rozdzielczych i przyłączy. Obliczenia przeprowadzono w programie Statistica 13.1. Modele RT zarówno dla przyłączy i przewodów rozdzielczych posiadały jeden węzeł dzielony i dwa końcowe. W obu modelach liczba uszkodzeń była zmienną, której tzw. ważność była największa i wynosiła 1. Wartość tzw. resubstytucji kosztów wynosiła 0,0056 i 0,00073 odpowiednio w modelu opisującym przyłącza i przewody rozdzielcze. Wyniki analiz i przewidywania pokazują, że drzewa regresyjne są dobrym narzędziem do przewidywania wskaźnika awaryjności przewodów wodociągowych, nawet stosując tak podstawowe predyktory, jak długość i liczba uszkodzeń.

Słowa kluczowe: metody regresyjne, przewody wodociągowe, prognozowanie, intensywność uszkodzeń