3.2. Синтез гибридных нечетких решающих правил прогнозирования возникновения профессиональных заболеваний работников агропромышленного комплекса, занятых в растениеводстве.

В соответствии с информационно-логической моделью рис 2.2 для решения задач прогнозирования кроме показателя иСЯ\ (формулы (3.2) или (3.3)) используются показатели YP( уровень психоэмоционального напряжения); YU(уровень утомления); YE(уровень эргономичности используемых технических систем); UEK_i(уверенность в риске возникновения заболевания ω_zпо группе экологических признаков); UHΦ_f (уверенность в риске возникновения заболевания ω_iпо группе индивидуальных факторов риска).

Для прогнозирования заболеваний нервной системы, сердечно - сосудистой системы и системы дыхания базовая переменная YP определяемся по методике, описанной а работах [63, 67, 77, 87, 88, 120, 165, 169, 198], а базовая переменная YUпо методике, описанной в работах [88, 120, 163, 167, 168]. В наиболее точном варианте показатели YPи YU определяются по трём составляющим:

гле fи f_u- функции агрегации для расчётов YPи YUсоответсвенно; ПВ - показатели, характеризующие внимание человека; ПБ_Р - показатели,

80

рассчитываемые по разбалансу энергетических характеристик БАТ «связанных» с психоэмоциональной сферой и хроническим утомлением соответсвенно; РТ_р и PT_u- тестовая оценка ПЭН и утомления по «своим» опросникам.

В работах [88, 90] показано, что YPи YUмогут определяться как по всем показателям, обозначенным в формулах (3.4), (3.5), так и по сокращённому их списку (вплоть до одного показателя). В этом варианте уверенность в принимаемых решениях будет снижаться, что легко можно учесть, вводя поправочные коэффициенты соответствующие мерам недоверия.

Уверенность в появлении заболевания нервной системы от длительного психоэмоционального напряжения определяется выражением:

где μ_πa (YP) - функция принадлежности к классу o_πιlс базовой переменной YP, определяемой по методике, описанной в [88, 90]; γ∏_p (t) - временная поправка, определяемая по времени сохранения ПЭН; t- время наблюдения за ПЭН в годах.

В свою очередь μ_πa (YP) и χ_ffp (t) определяется в соответствии с рекомендациями [88, 90] и аналитически определяются выражениями:

81

Уверенность в появлении заболеваний нервной системы от хронического физического утомления определяется (аналогично 3.6) по формуле:

Для прогнозирования заболеваний сердечно-сосудистой системы, аналогично (3.6) и (3.7), получаем:

82

Для прогнозирования заболеваний систем дыхания, аналогично (3.8) и (3.9), получаем:

Основным техническим средством с наихудшей эргономикой используемой в растениеводстве является трактор. Математическая модель для оценки уровня эргономичности YEтракторов приведена в работах [60, 61, 183, 171, 184]. Относительно базовой переменной YEуверенность в прогнозе возникновения заболевания o_i= Н, С, Д) определяется выражением:

Для этой модели на экспертном уровне были получены следующие выражения:

По нервной системе:

По сердечно-сосудистой системе:

По системе дыхания:

84

На исследуемых сельхозпредприятиях наблюдается спокойная экологическая обстановка UEK_e(I = Н, С, Д).

В качестве индивидуальных факторов риска по заболеваниям нервной системы в работе [90] предлагается следующий состав информативных признаков: приём лекарственных средств, оказывающих вредное воздействие на нервную систему (Ls), приём алкоголя (Al); психоэмоциональные нагрузки (YP); болезни нервной системы у близких родственников (Br).

Соответствующие функции принадлежности описываются выражениями:

Уверенность в появлении заболеваний нервной системы по индивидуальным факторам риска определяются выражением:

85

Для прогнозирования заболеваний сердечно-сосудистой системы в качестве индивидуальных факторов риска в работе [133] предложено использовать следующий состав информативных признаков:

x₁- возраст в годах;

x₂- пол (x₂=1 - мужской; x₂ = 0 - женский);

x₃- семейное положение (x₃ = 1 - женат, психологический климат в семье благоприятный; x3 = 2 - не женат; x3 = 3 - женат, психологический климат в семье неблагоприятный);

x4 - семейный анамнез по сердечно-сосудистым заболеваниям (ССС)

(x₄ = 1, если в анамнезе ИБС отсутствует, 0 - в противном случае);

x5 - наличие в анамнезе ССС (аналогично x4);

x₆- сахарный диабет (x₆ = 1, если есть; x₆ = 0, если нет);

x₇- ожирение (x₇ = 1, если есть; x₇ = 0, если нет);

x₈- гиподинамия (x₈ = 1, если есть; x₈ = 0, если нет);

x₉- активное курение (x₉ = 1, если есть; x₉ = 0, если нет);

x₁₀- активное употребление алкоголя (x₁₀ = 1, если есть; x₁₀ = 0, если нет);

x₁₁- стрессовые ситуации (x₁₁ = 1, если есть; x₁₁ = 0, если нет);

x₁₂- уровень содержания холестерина в крови (x₁₂ = 1 - в пределах 4,5-5 ммоль/л; x₁₂ ≤ 2 - более 5 ммоль/л);

x₁₃- уровень АД (x₁₃ = 1 - АД соответствует возрастной норме; x₁₃ = 2 - АД выше нормы; x₁₃ = 3 - АД ниже нормы);

x₁₄- число сердечных сокращений (x₁₄ = 0 - брадикардия; x₁₄ =1 - норма; x₁₄ = 2 - тахикардия);

x₁₅- количество аритмических эпизодов за сутки;

x₁₆- перекисное окисление липидов (ПОЛ);

x₁₇- антиокислительная активность (АОА).

Для этих признаков получен следующий набор функций принадлежности:

87

Признаки x₁₆и x₁₇в соответствии с [138] объединяются в частное решающее правило вида:

Соответствующие функции принадлежности определяются выражениями:

Уверенность в прогнозе заболевания сердечно-сосудистой системы по индивидуальным факторам риска определяется выражением:

В отличии от рекомендаций [90] активное употребление алкоголя и активное курение переведено из двоичных переменных на непрерывные шкалы:

- по фактору табакокурение - базовая переменная х9 определяется суточной дозой никотина и его дериватов.

- по фактору употребление алкоголя - базовая переменная х₁₀ выражается через частоту приема алкоголя не менее 62 мл в пересчете на спирт в календарном месяце, при однократном приеме в сутки.

По заболеваниям системы дыхания (класс ω_πχ) для определения риска возникновения заболеваний по индивидуальным факторам в соответствии с рекомендациями работ [64, 90] был выбран перечень индивидуальных факторов риска с соответствующими градациями.

x₁- перенес бронхит и другие заболевания легких:

0 - не болел

1 - болел 1-2 раза в год

2 - болел 3-4 раза в год

3 - болел 5 раз и более

x₂- ежегодное заболевание ОРЗ и другие заболевания верхних дыхательных путей:

0 - не болел

1 - болел 1-2 раза в год

2 - болел более 2-х раз в год, включая лето

x₃- общее самочувствие

0 - хорошее

1 - появилась общая слабость, вялость, утомляемость, недомогание

2 - повышенная утомляемость при выполнении обычной работы

3 - нарастает постоянная общая слабость, недомогание, вялость x₄- беспокоит почти ежегодный кашель или покашливание:

0 - нет

1 - только по утрам после сна

2 - несколько раз в течение дня

3 - часто в течение дня

x₅- кашель беспокоит:

0 - нет

1 - меньше месяца

2 - от одного месяца до года

3 - свыше одного года

x₆- беспокоит одышка (нехватка воздуха):

0 - нет

1 - только при быстрой ходьбе

2 - при медленной ходьбе

3 - даже в покое

x₇- количество сигарет, выкуриваемых в день - непрерывная шкала от 0 до 15.

x₈- длительность курения - непрерывная шкала до 10 лет.

x₉- болезни системы дыхания у близких родственников:

0 - нет

1 - дяди, тети

2 - брат, сестра, дедушка, бабушка

3 - родители

По приведенным факторам риска был получен набор функций принадлежности следующего вида:

Уверенность в прогнозе заболевания системы дыхания по индивидуальным факторам риска определяется выражением:

В соответствии с общими рекомендациями по синтезу коллективов гибридных нечетких решающих правил финальные решающие правила прогноза возникновения заболеваний нервной, сердечно-сосудистой систем и системы дыхания описываются математическими моделями вида:

Проведенное экспертное оценивание и математическое моделирование показали, что при регистрации и оценке наиболее распространенных факторов риска прогностическая уверенность превышает значение 0,86, что позволяет рекомендовать полученные решающие правила к практическому использованию.