CC BY
23
Осуществлен анализ современного состояния развития облачных технологий. Указаны их основные определяющие характеристики. Описаны модели оказания услуг: программное обеспечение как услуга, платформа как услуга, инфраструктура как услуга. Даны характеристики моделям развертывания облачных вычислений: частное облако, облако сообщества или общее облако, публичное облако, гибридное облако. Обоснована целесообразность применения облачных технологий при организации информационного взаимодействия государственных органов. Сформулированы меры, которые необходимо осуществить при организации такого взаимодействия в облачных системах.
Ключевые слова: облачные технологии, информационное взаимодействие, электронное управление.
Viter M.B., Zasadna Kh.E. Using Cloud Technologies in Government Information Exchange Systems
The current state of cloud technology development is analysed and its key distinctive features are enumerated. Service delivery models such as software as a service, platform as a service, and infrastructure as a service, are described. Some features of cloud computing deployment models were provided, in particular private cloud, community or common cloud, public cloud, hybrid cloud. The use of cloud technologies during organization of information exchange in government bodies is justified. The actions to be taken for organization of such exchange in cloud systems are enumerated.
Key words: cloud technologies, information exchange, egovernance.
УДК 330.31 Доц. М.В. Негрей, канд. екон. наук
магктр Т.В. Гнот - Львiвський НУ т. 1вана Франка
МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМ1КИ Л1СОВИХ РЕСУРС1В УКРАШИ
Люи Украши е важливим стабшзацшним фактором для природних екосистем, вони посилюють 1хню стшгасть до антропогенного впливу та змш юпмату. Основним зав-данням розвитку люового господарства Украши е доведення люистост держави до оптимального р1вня. Дослщжено стан люових ресурив Украши та проведено 1х довгостро-кове прогнозування. Побудовано 1м^ацшну модель системно! динамiки кругообiгу люо-вих ресурс1в Украши, визначено основш чинники впливу на розвиток люового фонду та наслiдки управлiння ним. Здшснено прогнози основних показникiв люового кругообiгу. Проаналiзовано перспективнi напрямки управлшня лiсовими ресурсами Украши.
Ключовi слова: лiсовi ресурси, прогноз, моделювання, системна динамжа.
Постановка проблеми. Лiсовi ресурси ввдграють важливу роль у розвитку сустльства. Лiси здiйснюють вплив на воднi ресурси, на мiсцевi кл1ма-тичнi умови, мiстять значш запаси вуглецю, iстотно знижують вплив антропо-генних викидiв вуглекислого газу. Свiтовi спiвтовариства розглядають лiсовi екосистеми насамперед як головний компонент бюсфери, здатний стабшзувати та вiдновлювати ц природну рiвновагу. Так, у документах Конференцií ООН з навколишнього середовища i розвитку (Рiо-де-Жанейро, 1992) важливе мiсце вiдведено екологiчному значенню лiсiв у сучасному суспiльствi. Серед прийня-тих екологiчних угод на конференцц були пiдписанi Конвенция про змiни кл1ма-ту, Конвенция про бюлопчне рiзноманiття та Заява про принципи глобального консенсусу щодо рацiонального використання лiсiв. Вирiшення проблем лко-користування i вiдтворення лiсiв на принципах сталого розвитку набувае за-гальнодержавного значення в Украíнi та стае особливо актуальним внаслiдок активiзацií процеав евроiнтеграцií.
Аналiз останнгх дослщжень i публiкацiй. За результатами фундамен-тальних дослщжень, здiйснених науковцями Украшського науково-дослiдного iнституту лiсового господарства та агролкомелюрацц iм. Г.М. Висоцького [5], установлено, що внаслiдок мелюративного впливу лiсiв випадае бiльше опадав (на 32-25 %), збiльшуеться сумарний рiчковий стiк (до 15-20 %), що мае особливо важливе значения для вододефiцитноí степово! природно! зони, зростае урожайнiсть сшьськогосподарських культур (на 14-35 %), зменшуеться забруд-нення фунпв i грунтових вод. Лки також мають важливе значення для запобь гання ерозií грунпв i деградацií Грунтового покриву. Вони, депонуючи вуглець, зменшують негативний вплив змiн клмату.
На сьогоднi розроблено досить багато математичних моделей динамши лiсiв на рiзних рiвнях !'х органiзацií: моделi окремих дерев i деревосташв (локаль-ний ршень), системи змши розподшу лiсових площ за породами i класами вiку (субрегюнальний ршень), ршняння перерозподалу бiомаси за породами (реп-ональний ршень), вщображення ролi i мiсця лiсових екосистем в кругообку ма-терií та енергл (глобальний ршень). Останшми роками значну увагу придшяють структурним моделям лкових екосистем. Проте розробленню математичних моделей та застосуванню лкових ресурсов Украши придалено недостатньо уваги.
Постановка завдання. Лки Украши е найпотужшшим з факторов, що стабшзують на певному рiвнi функцiональну оргашзацда природних екосистем, посилюють 1хню стiйкiсть до антропогенного впливу i змiн клiмату. Тому одним iз найголовнiших завдань, визначених Концепцiею реформування та роз-витку лiсового господарства Украши (2006), е доведення лкистосп держави до оптимального ркня. Зазначимо, що три-чотири столiття тому лкисткть Украши була значно вищою i досягала 40 %. Тшьки протягом ХУШ-Х1Х ст. площа лiсiв унаслiдок iнтенсивного íх знищення зменшилася майже на третину.
З початком XXI ст. зросли темпи вирубки лiсiв, почалося скорочення його фонду в деяких крашах. Незважаючи на те, що Украша належить до краш, що добре забезпеченi деревиною, з часом i вона може зикнутися з проблемою нестачi цього ресурсу.
Метою цього до^дження е моделювання поведшки самовiдновлюваиоí еколого-економiчноí системи лкового кругообiгу Украши, прогноз обсягу лкових фондав краши до 2100 р., аналiз та оцшка отриманих результатiв.
Виклад основного матерiалу дослiдження. Для прогнозування обсягу лкових фондiв краши до 2100 р. було розроблено модель з використанням ме-тодiв системно! динамiки. Схематичне зображення моделi подано на рис. 1. У процес моделювання використано таю змiннi:
• рiвнi моделi: ¥оге$1_!$1оск- запас деревини кра!'ни, Forest_Burn - обсяг дереви-ни, що згорiла через лiсовi пожежi, Forest_Used - деревина, вирубана на заго-пвлю;
• потоки модели Forest_Regeneration - потiк поновлено!' деревини, Flow_Burn -потш згоршо!' деревини, Flow_Wood - потiк вирубано!' деревини;
• динамiчнi змiннi: ЛтеО/^тм'^ - час росту дерев, Natural_Regeneration - поновлена деревина природним способом, Planting_Seeding - поновлена деревина садшням i ^нням, Wood_Harvesting - вирубана деревина з урахуванням людських факторiв, Burn_Pos - частка згоршо! деревини через лiсовi пожежi;
• константи: KHarv - ваговий коефщент вирубування деревини, First Fo-restStock - початковий запас деревини у краш;
• статистичш змiннi: Wood_Harvesting_Trend - використання наявних та апрок-симацiя на наступш перiоди даних щодо вирубаних дерев.
Рис. 1. Схематичне зображення Modmi лкового кругообку
Модель вщображае таю процеси кругообпу лЫв:
• поновлення лiсiв природним способом;
• поновлення люв садiнням та виаванням;
• заготiвля деревини;
• втрата лiсiв через лiсовi пожежi.
У моделi вiдображено TaKi функцiональнi залежносп мiж змiнними: 1. Запас деревини краши залежить вiд кшькост поновлено!', вирубано1 та зго-prnoi деревини. Початкове значення рiвня Forest Stock дорiвнюe початко-вому запасу деревини в кра\ш, а змiна за кожен перюд часу виражаеться формулою (2):
Forest _ Stock (t = 1) = First _ Forest _ Stock; (1)
dForest Stock
dt
= Flow _ Wood - Flow _ Burn + Forest _ Re generation. (2)
2. Обсяг деревини, що згорша внаслщок люових пожеж (ForestBurn), залежить вщ потоку згоршо!" деревини. Змшна вщображае нагромадження кшь-кост згоршо'1 деревини за вс перiоди, а змша за кожен перiод часу виражаеться формулою (3):
dForest Burn
--= Flow Burn . (3)
dt
3. Обсяг деревини, вирубано! на заготiвлю (Forest_Used), залежить вiд потоку вирубано! деревини. Змшна вiдображаe нагромадження кiлькостi вирубано! деревини за вс перiоди, а змiна за кожен перюд часу виражаеться за формулою (4):
dForest Used „. , ...
--=-= Flow _ Wood. (4)
at
4. Forest Regeneration - полк поновлено! деревини залежить вщ кiлькостi поновлено! деревини природшм способом, кiлькостi поновлено'1 деревини са-дiнням i с1янням та перюдом затримки, за який посаджеш дерева вироста-ють до тих розмiрiв, за яких !х стае доцшьно вирубувати:
Flow _Re generation(t) = Natural _Re generation(t + Time _ Of _ Growth) + +Planting _ Seeding(t+Time _ Of _ Growth)
5. Flow Burn - потк згоршо! деревини в момент часу t залежить вщ поточного запасу деревини в кра!ш i вщ ймовiрностi пожеж BurnPos:
Flow _ Burn = Forest _ Stock ■ Burn _ Pos . (6)
6. Flow_Wood - потж вирубано'1 деревини дорiвнюe вирубанiй за рк деревинi з урахуванням людських факторiв:
Flow _ Wood = Wood _ Harvesting . (7)
7. Time_Of_Growth - динамiчна змшна, яка моделюе час росту дерев:
Time _ Of _ Growth = f (види дерев та Их розподы по територи
(8)
держави; середнШ час росту кожного виду дерева)
8. NaturalRegeneration - природне поновлення дерев залежить вщ поточного лкового запасу:
Natural _ Re generation = f (Forest _ Stock) (9)
9. Planting_Seeding - поновлення лкового фонду насадженнями залежить ввд поточного лкового запасу та вирубування лiсiв у поточному рощ:
Planting _ Seeding = f (Forest _ Stock,Wood _ Harvesting) (10)
10. WoodHarvesting моделюе вирубування дерев на основi наявного тренду, поточного i початкового запасу лкового фонду (11).
Wood _ Harvesting = f(Forest _ Stock, First _ Forest _ Stock, Wood _ Harv _ Trend) (11)
11. Burn Pos - динамiчна змшна, яка моделюе ймовiрнiсть лкових пожеж на основi попередньо! статистики.
У OTCTeMi лкового кругообку на 0CH0Bi статистичних даних задано таи основш характеристики модели
1) Time_Of_Growth - припустивши, що висота дерева в момент його вирубування повинна становити як мШмум 5/8 максимально! висоти дерева, було обчислено математичне сподiвання i середньоквадратичне вщхилення часу, за який дерево виростае до задано! мШмально! висоти. Обчислення здшснено з урахуванням рiзних видiв дерев.
2) Задаючи нормальним законом розподiлу час росту дерев, отримано таку piBHicTb для моделювання ще!" величини:
M(nac росту дерев) = 30,34 роки <(час росту дерев) = 3,60685459 роки (12)
Time _ Of _ Growth = normal(3,60685459;30,34)
де normal - функщя, яка повертае значення нормально розподшено! випадково! величини i3 заданими параметрами.
Рис. 2. Частка згортого л1су
3) Частку згортого люу (BurnPos) також задано, виходячи Í3 статистично!' шформацй' за попередш роки [4]. На рис. 2 щ данi зображено у формi дина-мiчного ряду. На основi цього i було розраховано параметри нормального закону розподшу.
M(nacmKa згортого nicy) = 0,00049591
<(час росту дерев) = 0,00039365 (13)
Burn _ Pos = max(0; normal(0,0003 93 65; 0,00049591)
4) Природне поновлення у розробленш моделi залежить тшьки вiд поточного лiсового фонду:
Natural _Re generation = 29448,34603-0 ,015958003 • Forest _ Stock (14)
Результата дослщження показали, що чим бшьший обсяг лiсового фонду, тим менше природне поновлення. Це спричинено тим, що виникае брак ко-рисних речовин у груш! На рис. 3 порiвняно статистичт данi Í3 змодельовани-ми.
Рис 3. Залежтсть природного поновлення eid обсягу л1сового фонду
(15)
5) Обсяг посаджено!' деревини залежить вщ поточного люового фонду та вщ обсягу вирубування л1с1в:
Planting _ Seeding = 55179,1292-0,028865213 ■ Forest _ Stock + 0.,8759469 ■ Wood _ Harvesting
Встановлено, що м1ж обсягом посаджено! деревини та лшовим фондом кнуе обернено пропорцшна залежшсть, а м1ж обсягом посаджено! деревини i р1чним вирубуванням - прямо пропорцшна залежнiсть. На рис. 4 порiвняно ста-тистичнi данi i3 змодельованими.
1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 PiK Рис. 4. Пор^вняння статистичного i змодельованого обсягу посадженог деревини
6) Обсяг вирубано! деревини в моделi е керуючим параметром i прогно-зуеться на 0CH0Bi наявно! вибiрки. Побудований тренд зображено на рис. 5.
-20 0 20 40 60 80 100 120 Рис. 5. Тренд вирубування лiсiв
У моделi тренд вирубування корегуеться на величину "людсько! свщо-Mocri", яка задаеться величиною
Forest Stock Forest Stock
K Harv •
First Forest Stock ' First Forest Stock '
та показуе, що зменшення лшового фонду, порiвняно з початковим, призводить до зменшення вирубування. А величина K_Harv водночас е ваговим коефь щентом, який вирiвнюе модель до оптимального функщонування. Для розра-хунку K Harv було проведено iмiтацiйнi експерименти на основi статистичних даних та знайдено значення, за якого модельш величини найбiльше вщповща-ють реальним.
K Harv = 0,601935520113395 (16)
На рис. 6 наведено фактичш та модельш данi з вирубування лiсiв. а 25000-
ю £
20000
о 15000 н 10000
ю О
5000 0
----Статистичш даш -Змодельоваш дат
----- -
1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 Рк Рис. 6. Порiвняння статистичного i змодельованого обсягу вирубано'1 деревини
7) На рис. 7 подано порiвняння змодельованого i реального обсягу люового фонду. 1800000,00
§ 1750000,00 ^ 1700000,00
Д 1650000,00 « 1600000,00 I 1550000,00 1500000,00
______
"—^
----Статистичш даш ---Змодельоваш даш
1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 Рк Рис. 7. Порiвняння статистичного i змодельованого обсягу люового фонду
Висновки та подальшi дослщження. Пiсля проведення прогнозування до 2100 р. можна зробити таю висновки:
1. На рис. 8 подано тенденцп природного поновлення i висадження л^в (вюь ох у цьому i наступних графках вщповщае перiоду моделювання - 19912100 рр.).
12,000]
20 40 60 80 100 120
Рис. 8. Прогнозування природного поновлення i висадження лiсiв, тис. м3
2. На рис. 9 подано прогноз для загального вщновлення л^в, враховуючи лаг до моменту входження в склад люового фонду i обсяг вирубування лiсiв.
3. На рис. 10 подано прогноз загального люового фонду. До 2021 р. спостерь гаеться зменшення лiсового фонду, з подальшим зростанням до 2059 р. Вщ 2008 до 2100 р. обсяг люового фонду буде змшюватися в межах 1 591 944-1 651 627 тис. м3. А в 2100 р. набуде значення 1 600 760 м3.
О 20 40 60 80 100 120 Рис. 9. Прогнозування вгдновлення / вирубування л1с1в, тис. м''
1.800.000
Рис. 10. Прогнозування л1сового фонду, тис. м3
Унаслiдок дослщження побудовано прогноз, виходячи iз сучасних умов навколишнього середовища (законодавчих, ресурсних, соцiальних). Для покра-щення прогнозовано! ситуацп необхiдною е оптимiзацiя управлшня лiсовими ресурсами, що своею чергою сприятиме активному зростанню регюнального i нащ-онального економiчного зростання, а також забезпечуватиме бiологiчне рiзнома-нiття, покращуватиме рекреацiйний вiдпочинок, сощальний клiмат у суспiльствi.
Для забезпечення сталого розвитку лiсових ресурсiв необхщно здшсню-вати ефективне управлiння як на регюнальному, нацiональному, так i на глобальному рiвнях. Зокрема, необхщно провести iнвентаризацiю економiчно дос-тупних лiсових ресурсiв, сприяти переходу бiзнесу на екологiчно стiйке веден-ня господарства, удосконалення механiзмiв економiчного та екологiчного уп-равлiння та створення глобально! системи монiторингу стану лiсiв i !х природо-користування.
Лггература
/ В.Н.
1. Бурков В.Н. Механизмы управления эколого-экономическими системами ______
Бурков, Д. А. Новиков, А.В. Щепкин. - М. : Изд-во физ.-мат. лит-ры, 2008. - 244 с.
2. Рамазанов С.К. Инструменты эколого-экономического управления предприятием : монография / Султан Курбанович Рамазанов. - Д. : ООО "Юго-Восток, Лтд", 2008. - 351 с.
3. Садовничий В. А. Моделирование и прогнозирование мировой динамики / В.А. Садовничий, А. А. Акаев, А.В. Коротаев, С.Ю. Малков. - М. : Изд-во ИСПИ РАН, 2012. - 359 с.
4. Стат. шформ. Держстату Украши. [Електронний ресурс]. - Доступний з Ьйр://^^^ ukrstat.eov.ua.
5. Ткач В.П. Жси та Жсистютъ в Укршш: Сучасний стан i перспективи розвитку / В.П. Ткач // Украшськпй географiчний журнал. - 2012. - № 2. - С. 49-55.
6. Форрестер Дж. Мировая динамика / Дж. Форрестер. - М. : ООО "Изд-во ФСТ", 2003. -
379 с.
7. Mont O. Ecological economics research trends / O. Mont, H. Feng and another; under edition of Carolyn. C. - New York : Nova Science Publishers, Inc., 2007. - 382 p.
8. Gowdy J. The approach of ecological economics / John Gowdy, Jon Erickson // Cambridge Journal of Economics. - 2005. - № 29. - Pp. 207-222.
9. Klekowski R.Z. Optimal management of the dam reservoir ecological system / R.Z. Klekowski, V.V. Menshutkin // Ecohydrology & Hydrobiology. - 2001. - № 4. - Pp. 435-440.
Негрей М.В., Гнот Т.В. Моделирование динамики лесных ресурсов Украины
Леса Украины являются важным стабилизирующим фактором для природных экосистем, они усиливают их устойчивость к антропогенному воздействию и изменению климата. Основная задача развития лесного хозяйства Украины состоит в доведении лесистости государства до оптимального уровня. Исследовано состояние лесных ресурсов Украины и проведено их долгосрочное прогнозирование. Построена имитационная модель системной динамики круговорота лесных ресурсов Украины, определены основные факторы влияния на развитие лесного фонда и последствия управления им. Проведены прогнозы основных показателей лесного кругооборота. Проанализированы перспективные направления управления лесными ресурсами Украины.
Ключевые слова: лесные ресурсы, прогноз, моделирование, системная динамика.
Nehrey M. V., Hnot T. V. Dynamics Modelling of Forest Resources of Ukraine
Forests of Ukraine is an important stabilizing factor for natural ecosystems. They enhance their resilience to human impacts and climate change. The main objective of forestry development in Ukraine is achievement of forest cover of the state to the optimum level. The state of forest resources of Ukraine is investigated and long-term prediction is implemented. A simulation model of the system dynamics cycle of forest resources of Ukraine is constructed. The main factors that influence the development of the forest fund and its management implications are determined. The main indicators of forests cycle are calculated. The analysis of perspective directions in Ukraine's forest management is provided.
Key words: forest resources, prediction, simulation, system dynamics.
УДК 658.012.32:621 Доц. О.Б. Юрченко, канд. екон. наук -
Львiвський НУ т. 1вана Франка
АНАЛ1З НАЯВНИХ П1ДХОД1В ДО МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ВИМ1РЮВАННЯ ЛЮДСЬКОГО КАП1ТАЛУ П1ДПРИ6МСТВА ТА ЙОГО ОЦ1НЮВАННЯ НА П1ДСТАВ1 ЗБАЛАНСОВАНО1 КАРТИ РЕЗУЛЬТАТШ
Здшснено анал1з вщомих метод1в моделювання процесу вишрювання штелекту-ального кашталу (вартост нематер1альних актив]в), який дов1в неможлив1сть однозначно! коректно! його оцшки за допомогою единого (нав1ть грошового) вишрника величина людського кашталу, оскшьки розм1ршсть цього кашталу гетерогенна. У такому ро-зумшш запропоновано використання синтетично! модел1 вишрювання, яку можна по-будувати на принципах перспективного шструменту стратепчного управлшня BSC (збалансовано! карти результапв), що дае змогу рацюнал1зувати систему управлшня людським кашталом шляхом ушверсал1зацп та стандартизацп об'екпв управлшня.
Ключовi слова: вартють шдприемства, збалансована карта результапв, штелекту-альний каштал, людський каштал, людсью ресурси, нематер1альш активи, фшансовий каштал.
