Выпуск 38

Эмпирические распределения величин ущерба от катастроф описываются распределениями с тяжелыми хвостами. Для таких распределений статистические оценки, основанные на расчете средних значений и дисперсии, могут приводить к неверным выводам. Разработка и применение статистических подходов, пригодных в этом случае, и является основным содержанием монографии. Наиболее подробно, ввиду наличия более полного статистического материала, рассматривается случай сейсмических катастроф. Описывается ряд новых подходов к задаче оценки сейсмического риска и предлагается прогноз величин ущерба от землетрясений. Рассмотрены тенденции изменения величин ущерба в связи с изменениями социально-экономических условий.

Монография предназначена для специалистов в области оценки риска, сейсмологов, работников органов управления и широкого круга лиц, интересующихся режимом природных катастроф и их воздействием на общество.

Писаренко В.Ф., Родкин М.В. Распределения с тяжелыми хвостами: приложения к анализу катастроф. — М.: ГЕОС, 2007. — 242 с., ил. — (Вычислительная сейсмология; Вып. 38)

ISBN 978-5-89118-409-1

Публикуется при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект № 07-05-07014.



СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРИРОДНЫХ
КАТАСТРОФ: ЭМПИРИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ТИПИЗАЦИЯ
1.1. Проблема параметризации и классификации катастроф 11
1.2. Эмпирические распределения физических параметров природных катастроф 15
1.3. Распределение величин ущерба от природных катастроф 27
1.4. Схема типизации и параметризации катастроф 33
1.5. Основные результаты 39
ГЛАВА 2. МОДЕЛИ ГЕНЕРАЦИИ ТИПОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ
2.1. Природа широкой распространенности характерных типов распределений 42
2.2. Каскадные модели генерации типовых распределений 51
2.3. Применение каскадных моделей для описания режима катастроф 55
2.4. Модель смеси каскадов 61
2.5. Основные результаты 64
ГЛАВА 3. НЕПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
РАСПРЕДЕЛЕНИЙ
3.1. Применение к каталогам землетрясений 70
3.2. Оценки нижней и верхней границ для хвоста функции распределения 72
3.3. Доверительный интервал для Пуассоновской интенсивности потока событий 76
3.4. Вероятность превышения максимального прошлого наблюдения в течение некоторого будущего интервала времени T 79
3.5. Распределение времени до ближайшего события, превосходящего прошлый максимум 81
3.6. Основные результаты 84
ГЛАВА 4. НЕЛИНЕЙНЫЙ И ЛИНЕЙНЫЙ РЕЖИМЫ РОСТА
КУМУЛЯТИВНЫХ ЭФФЕКТОВ ПРИРОДНЫХ КАТАСТРОФ
4.1. Нелинейный рост кумулятивных эффектов в стационарной модели степенного распределения 86
4.1.1. Существование режима нелинейного роста кумулятивных эффектов в стационарной модели степенного распределения Парето 87
4.1.2. Расчет характерного максимального единичного ущерба 88
4.1.3. Соотношение характерного максимального и суммарного ущерба для распределения Парето 92
4.2. Режим роста величин ущерба от землетрясений 97
4.2.1. Исходные данные о сейсмических катастрофах 98
4.2.2. Природа нелинейного роста накопленных величин ущерба от землетрясений 101
4.2.3. Пределы применимости распределения Парето для оценки величин ущерба от землетрясений 112
4.3. Основные результаты 122
ГЛАВА 5. НЕЛИНЕЙНЫЙ И ЛИНЕЙНЫЙ РЕЖИМЫ РОСТА
ВЕЛИЧИН КУМУЛЯТИВНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО МОМЕНТА
5.1. Нелинейный режим роста накопленных сумм сейсмических моментов 123
5.2. Изменение режима роста кумулятивных значений сейсмического момента со временем 134
5.3. Понятие характерного максимального землетрясения: определение и свойства 137
5.4. Понятие характерного максимального землетрясения: метод оценки и практическое применение 146
5.5. Проблема универсальности значений параметров графика повторяемости землетрясений 154
5.6. Линейный и нелинейный режимы роста кумулятивных сейсмотектонических деформаций 158
5.7. Основные результаты 162
ГЛАВА 6. ОЦЕНКА ПОВЕДЕНИЯ ХВОСТА ФУНКЦИИ
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗА ТОЧКОЙ ПЕРЕГИБА
6.1. Проблема оценки величины «максимального возможного землетрясения» Mmax 165
6.2. Первый метод оценивания хвоста распределения. Теорема Гнеденко–Пикандса–Балкема–де Хаана (Г-П-Б-Х).
Обобщенное распределение Парето (GPD)
170
6.3. Второй метод оценивания хвоста распределения. Обобщенное распределение экстремальных значений (GEV) 178
6.4. Основные результаты 191
ГЛАВА 7. СВЯЗЬ РЕЖИМА УЩЕРБОВ ОТ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
С СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ
7.1. Изменения характерного числа жертв от землетрясений 195
7.2. Связь характерного числа жертв с экономическими характеристиками 203
7.3. Режим природных катастроф и социально-экономические катаклизмы 209
7.4. Связь природных катастроф с проблемой практической реализуемости концепции устойчивого развития 212
7.5. Основные результаты 214
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 216
ЛИТЕРАТУРА 227
PERSONALIA
Памяти Нины Павловны Грудевой