CC BY
18
делена на части. Величина и объем выборки выделенной элементарной части обоснована методами математической статистики. Обнаружено, что средние значения диаметра и высоты ствола, а также диаметра и длины кроны деревьев дуба красного изменяются относительно траектории "опушки (открытое пространство) - центр лесного массива".
Kahanjak Yu. Yo., Chuchak A.M. Morphometion and taxation the characteristic of a forest stand as function of spatial accommodation of trees
Influence on morphometion and taxation parameters of an oak of northern spatial accommodation of trees and other factors is investigated and appreciated. With this purpose taxation the trial area of a larch-oak forest stand is divided into parts. The necessary size and volume of sample allocated elementary parts was calculated methods of mathematical statistics. Detection, that average values of diameter and heights of a trunk, and also diameter and an extent of a crone of trees of an oak northern change concerning a trajectory "a marge (open space) - the center of a large forest"._
УДК 630*5+630.221*76 Доц. С.М. Кашпор, канд. с.-г. наук;
доц. О.А. Прс, д-р с.-г. наук - НУБШ Украти, м. Кит
УДОСКОНАЛЕННЯ МАТЕМАТИЧНО1 МОДЕЛ1 ОПТИМВАЦП ВИКОРИСТАННЯ ДЕРЕВНИХ РЕСУРС1В Л1СУ ТА ЙОГО
ДОСЛ1ДНА ПЕРЕВ1РКА
Запропоновано покращений варiант оптим1зацп люовикористання для сукуп-ност господарських секцш люогосподарського тдприемства на основi бшьш ефек-тивного використання стиглого люу та пришвидшеного процесу замши тимчасових секцш на основш. Проведено перевiрку цього методу, на основi якого доведено мож-ливють ютотного збшьшення розрахунково'1 люоаки в люогосподарських тд-приемствах Кшвщини.
Ключов1 слова: оптимiзацiя, постшш та тимчасовi госпсекцп, розрахунок люо-використання, системний ефект.
Прискшливий анашз л1тературних джерел i науково-методичних розро-бок та творч1 здобутки колективу кафедри лiсовоi таксаци та люовпорядкуван-ня НУБШ Украши протягом останнього тридцятирiччя стосовно розрахунку обсягу люокористування дають змогу зробити щонайменше два архiважливi висновки: кшьюсть способiв розрахунку в тш чи шшш методищ аж шяк не позначаеться на якостi документа; первинною одиницею розрахунку мае слу-гувати не окрема господарська секщя, а iх сукупнiсть, що належить державному пiдприемству чи сшлщ власникiв. Будемо аргументувати сказане такими мiркуваннями.
Вiком стиглостi насадження повинен бути той часовий показник, кот-рий фжсуе максимальне значення середнього приросту за певною ознакою продуктивност (корисностями). У разi зрубування насадження в цьому вщ й створення на його мiсцi нового (оберт рубання) в шдсумку будуть максимально (чи найкращим чином) використовуватись т функцii лiсу, за якими обчис-лювався середнiй прирiст.
Нехай: ? - вiк насадження на певнш дiлянцi лiсового фонду; Сг - обсяг корисностей, отримуваних iз цiеi дiлянки до вiку ? рокiв; 2г = С /1 - середнiй прирiст за корисностями; I, т \ п - вiки рубання, причому т вiдповiдае максимуму середнього приросту ^ку стиглостi), тобто 2т > 11 i 1т > ^п (рис.).
Науковий тсиик НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.15
Виберемо вдаинок часу U, не менший за п. Кшьюсть оберт^в рубання за перюд U становитиме U /1, U / m i U / n, а сумарнi корисностi дорiвнюватимуть:
W = U ■ Cl = U ■C = U ■ Zi; Wm = U ■ Cm = U ■ Zm; Wn = U ■ Zn. (1)
l l m
Взявши до уваги наведет нерiвностi, легко переконатись, що найбiль-шою i3 цих корисностей виявиться Wm.
Вiдтак уявiмо, що в певному лiсовому об'екп е цiла низка насаджень, яю утворюють единий динамiчний ряд, усуцшь заповнюючи вiковий вiдрiзок вiд моменту 1хнього створення до вiку стиглостi. Стае цiлком логiчним, що по-чергове зрубування кожно! складово! ряду у вщ стиглостi дасть змогу макси-мiзувати ступiнь використання ресурсного потенщалу всього об'екта.
В щеаш единий динамiчний ряд мае бути рiвномiрним. А якщо це не так? Здшснення головного користування обсягом, котрий призводить до наг-ромадження перестиглого люу, може завдавати господарству не менших збит-кiв, ашж зрубування недостиглих насаджень. Теоретичним обгрунтуванням оптимального рiшення могла б слугувати задача лшшного програмування з цшьовою функцiею у виглядi максимiзацil сумарних корисностей люу за яко-мога тривалший термiн та певною системою обмежень, основне з яких кон-тролювало б неспадання цих корисностей у чась Цей же шдхщ дав би змогу математично довести значно бшьшу ефективнiсть використання люових ре-сурсiв у разi застосування рацюнально! лiсосiки чи 11 аналопв (у жодному разi лiсосiк на кшталт вiкових iз фiксованим знаменником) не до окремо! секцil, а до lхнiх сукупностей.
Тож об'ектом застосування ново! моделi залишаються одночасно взя^ всi господарськi секцil вкритих лiсовою рослиннiстю дiлянок пiдприемства, внесених у розрахунок головного користування. А ось головна вщмшшсть нового методичного шдходу полягае у виробленш нового шдходу до ефективнi-шого використання стиглого лiсу в основних господарських секцiях iз приш-видшенням процесу замiни тимчасових секцiй на основш.
Пiсля традицiйного ранжування насаджень уЫх господарських секцiй за стиглютю алгоритм ново! математично! моделi, порiвняно з програмою lira [1], зазнае таких трьох принципових змiн:
щорiчний обсяг головного користування для всього шдприемства
Ь = тт
min
к
I
^^ Ток—5
™ г }--
• Ьн
при к = 1,2, к, I;
(2)
попередне оцiнювання обсягу використання люових ресурсiв у основних гос-подарських секцiях
а
И =
= тт
min
к
ИГ гУ(ток - 5)
г г-
• тН)
н
(3)
г ^1)
(4)
остаточний обсяг головного користування у тимчасових господарських секщях
'Ь^. (о(™) - р^)), якщо О(™) - Р/^ > 10Ь(™)
г^ + г/ то , якщо О(^ - р™1 < 10Ь(^
Новий варiант оптимiзацil лiсокористування для основних господарських секцш, "дбаючи" про пришвидшення рiвномiрностi вiкового розподiлу на-саджень, iнколи неiстотно порушуе чинну (але мало обгрунтовану) вимогу що-до забезпечення наявностi стиглих насаджень щонайменше на п'ять рокiв люо-користування [2].
У алгоритмi передбачено обчислення вiд перюду до перюду коефь
цiента мiнливостi площi насаджень за вжом (рангом стиглостi) для кожно! гос-• • • 2 подарсько! секци та критерiю згоди Пiрсона х для всього об'екта розрахунку
шляхом порiвняння наявних площ насаджень певного рангу стиглост з такими ж у нормальному лiсi. Названi статистики досить надшно можуть викону-вати роль критерив оптимальностi.
Дослiдний матерiал, покладений у основу перевiрки спроможностi про-поновано! моделi установлення величини розрахунково! лiсосiки, вiдображае вiковий розподiл взятих у розрахунок укритих люовою рослиншстю дiлянок п'яти державних пiдприемств Кшвського обласного управлiння лiсового i мис-ливського господарства. У табл. 1 наведено кшьюсть господарських секцiй у шдданих перевiрцi лiсогосподарських пiдприемствах.
Табл. 1. Ктьшсть господарських секцш в об'eктi досл'кдження
Державне тд-приемство Кшвсь-кого ОУЛ1МГ Кшькшть господарських секцш
фактична з урахуванням оргатза-цшно-техтчних критерив зокрема з урахуванням мшмально! плошд
Бшоцершвське ЛГ 41 27 26
Богуславське ЛГ 50 24 22
Димерське ЛГ 30 19 17
1ванк1вське ЛГ 29 19 18
Тетер1вське ДВЛГ 46 21 19
Не може не впадати в очi разюче бшьша вщ логiчно i нормативно вип-равдано! наявна кiлькiсть господарських секцш. Прикро, що погiршення вщбу-лося тсля скасування груп лiсiв. А подвшна шкода полягае в тому, що чинна методика розрахунку обсягу головного користування у найближчi 20-30 роюв за умови подрiбнення секцш спонукатиме до нагромадження перестиглого люу.
Науковий вкник НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.15
Результати розрахунюв обсягу люосжи головного користування за чинною методикою ^ скоригованим варiантом рацiональноi), а також за оновле-ним алгоритмом моделi кафедри люово!" таксацii та лiсовпорядкування НУБШ Украши на перше 10^ччя на прикладi державного пiдприемства "Бшоцер-ювське лiсове господарство" наведено у табл. 2, а загалом по п'яти шдприемст-вах Кшвського ОУЛiМГ - в табл. 3.
Табл. 2. Шрогнозований обсяг головного користування у державному _тдприемствь "Ылоцершвське л1сове господарство "_
Господарська секщя Площа стиг-лих наса-джень, га Нормальна лшось ка, га Розрахункова лшосша, га
за чинною методикою за алгоритмом кафедри л1сово1 таксаци та люовпорядкування
Соснова 1 24,9 25,3 2,5 6,4
Ялинова 1 2,5 0,2 0,2 0,4
Дубова вс 1 72,9 40,3 7,3 10,1
Дубова нс1 240,0 - 9,1 26,7
Грабова 1 74,7 - 3,7 7,5
Дуба червоного 1 0,0 1,4 0,0 0,3
Липова 1 0,0 0,0 0,0 0,0
Ясенево-кленова 1 25,0 3,4 3,1 2,7
В'язова 1 4,9 - 0,9 1,7
Яворова 1 0,0 0,0 0,0 0,0
Тополева 1 6,4 0,3 0,3 0,6
Акащева 1 12,5 0,4 0,4 1,0
Соснова 2 7,3 1,1 0,4 0,6
Ялинова 2 0,6 0,1 0,0 0,0
Дубова вс2 153,1 55,9 15,3 28,6
Дубова нс2 3,5 - 0,2 0,5
Грабова 2 140,6 - 8,5 17,0
Дуба червоного 2 2,7 3,2 0,3 0,8
Липова 2 1,2 0,0 0,0 0,1
Ясенево-кленова 2 374,3 12,8 12,5 32,1
В'язова 2 13,6 - 1,2 2,4
Яворова 2 0,0 0,0 0,0 0,0
Березова 24,4 0,9 0,9 2,0
Осикова 34,1 1,5 1,5 3,2
Вшьхова 66,7 9,4 8,5 8,5
Тополева 2 9,1 0,5 0,5 0,9
Акащева 2 15,7 0,7 0,7 1,3
Разом 1310,7 157,5 78,0 155,4
Прим1тка: * У табл. 2 цифрою 2 позначено госпсекцп експлуатацшних, а цифрою 1 - вс1х шших категорш лю1в; л1терами вс та нс позначено вщповщно високос-товбурову та низькостовбурову дубов1 госпсекцп; а соснова з кг - соснова госпсек-щя у вогнищах коренево'1 губки.
Порiвняльний аналiз результатiв розрахунку люокористування показав, що в Богуславському, 1ванювському i Тетерiвському лiсгоспах уже сьогодш можна переходити на рiвномiрне лiсокористування, а в Бiлоцеркiвському i Ди-мерському (вiдповiдно на 155,4/157,5-100=99 % i 236,8/247,6-100=96 %) набли-зитись до нього. Натомiсть у Бшй Церквi чинна розрахункова люосжа стано-
вить 78,0/155,4-100=50 % в1д теоретично виправдано1', у 1ванков1 -261,7/405,4-100=65 %, у Богуслaвi -78 %, у Димерi - 88 %, що насамперед пов'язано з системним ефектом.
Табл. 3. Прогнозований обсяг головного користування у п 'яти державних _тдчрисмствах Кшвського ОУЛМГ_
Державне шдприемство Кшвського ОУЛ1МГ Площа стиглих насаджень, га Нормальна л1сос1-ка, га Розрахункова л1сос1ка, га
за чинною методикою за алгоритмом кафедри люово!' таксаци та люовпорядкування
Бшоцерк1вське ЛГ 1310,7 157,5 78,0 155,4
Богуславське ЛГ 2303,6 230,0 179,9 230,0
Димерське ЛГ 1891,9 247,6 208,0 236,8
1ванк1вське ЛГ 2610,0 405,4 261,7 405,3
Тетер1вське ДВЛГ 3116,8 415,2 411,2 415,3
Разом 11233 1455,7 1138,8 1442,8
Лише найпотужшше державне л1согосподарське шдприемство р1внин-hoï частини Украши i в питанш використання лiсових ресурсiв виглядае до-сить привабливо. Значною мiрою цьому посприяла достатня площа стиглих i, особливо, пристиглих насаджень у провщнш - сосновш господaрськiй секци експлуaтaцiйних лiсiв. Адже на ïï частку припадае 65 % ус1х укритих лiсовою рослиннiстю дiлянок, залучених до розрахунку обсягу головного люокористування, а ця обставина 1стотно мiнiмiзуе ступiнь впливу на кшцевий результат системного ефекту.
Загалом же по п'яти державних пiдприемствaх Кшвського ОУЛ1МГ розрахункова лiсосiкa, порахована за чинною методикою, майже на 27 % [(1442,8-1138,8)/1138,8-100=27 %] менша в1д лiсосiки, розрaховaноï за алгоритмом кафедри лiсовоï тaксaцiï та люовпорядкування НУБiПУ.
Л1тература
1. ripe О.А. Люовпорядкування / О. А. Прс, Б.1. Новак, С.М. Кашпор. - К. : Вид-во "Арютей", 2005. - 380 с.
2. Методика визначення розрахунково'1 люосши / Затверджена наказом Держкомлю-госпу Украши № 105 ввд 14.09.2000 р. - 4 с.
Кашпор С.Н., Гирс А.А. Усовершенствование математической модели оптимизации использования древесных ресурсов леса и его опытная проверка
Предложен улучшенный вариант оптимизации лесопользования для совокупности хозяйственных секций лесохозяйственного предприятия на основе более эффективного использования спелого леса и ускоренного процесса замены временных секций на основные. Произведена проверка данного метода, на основании которой доказана возможность существенного увеличения расчетной лесосеки в лесохозяй-ственных предприятиях Киевской области.
Ключевые слова: оптимизация, постоянные и временные хозсекции, расчет лесопользования, системный эффект.
Kaschpor S.M., Girs О.А. Improvement of the mathematical model of optimization of the use of forest wood resources, and experimental verification of this algorithm
The improved version of the forest management optimization has been proposed for the totality of economic sections of the forest enterprise through a more efficient use of
HayK'OBiiii bíchhk H^TY yKpaÏHH. - 2010. - Bun. 20.15
mature forest and accelerated replacement of temporary sections on basic. This method has been tested, what proved the possibility of a significant increase in the annual allowable cut in the forest enterprises of Kyiv region.
Keywords: optimization, permanent and temporary production management section, calculation of forest management, desktop effect._
YflK 630*53:502.4 Acnip. B.B. EüküH -HYEín YKpaïHU, m. Kuïe
AHHAMIKA nPOAYKTHBHOCTI rü^OBHHX .ÏÏICOTBIPHHX nOPI^ KAPnATCBKOrO HA^OHA^BHOTO nPHPO^HOTO
nAPKY
np0aHanÍ30BaH0 gHHaMÍKy nno^ i 3anacÍB ronoBHHx nicoTBipHHx nopig KapnaTcb-Koro Ha^OHanbHoro npupogHoro napKy. ^0cnig:®:eH0 3míhh ochobhhx TaKca^HHHx no-Ka3HHKÍB Ta í'xhíh BnnHB Ha GionorÍHHy npogyKTHBHicTb Hacag®:eHb.
KnrnHüei cnoea: gepeBocTaH, BKpuri nicoBoro pocnHHHicTro nicoBi ginAHKH, nno^a, 3anac, nicoTBipHi nopogH, BiKoBa CTpyKTypa.
.Hícobí ^opMa^ï ak HaHgaBHÍmHH i HaHnpogyKTHBHÍmHH Tun pocnuHHocTÍ BHKüHyBanH Í BHKOHyroTb npíopureTHy emnorÍHHy ^yHK^ro b eBonro^ï óíoc^epu Ta nígTpuMaHHÍ ïï npupogHoro CTaHy, AKa 0c06nuB0 oneBugHa y cynacHHH TexHoreH-HHH nepíog, Konu nonaB nopymyBaracb KHcHeBO-Byrne^BHH 6anaHC Ha 3eMní [2].
CynacHHH CTaH po3BHTKy eKOHOMÍKH YKpaïHH noTpeôye peanicTHHHOÏ o^hkh ïï pecypcHoro noTeH^ny cborogHÍ Ta cKnagaHHA g0Br0TepMÍH0BHx nporao-3ÍB Ha MañóyTHe. Y цbомy acneKTÍ BupímanbHe 3HaneHHA Mae BHBHeHHA npogyK-thbhoctí nícoBHx Hacag^eHb, AKe, KpÍM CBoro nÍ3HaBanbHoro Í 3aranbH0Te0peTHH-Horo 3HaneHHa, Bce 6ínbme Í mupme BHKopucTOByeTbcA níg nac HayKOBoro oôrpymyBaHHA rocnogapcbKHx 3axogiB ak y mcÍBHH^BÍ, TaK Í b mmux rany3Ax rocnogapcTBa [6, 10].
Y cucTeMÍ gep^aBHoro npupogHO^anoBÍgHoro $0Hgy YKpaïHH Kapnarcb-khh perioH 0c06nuB0 BugínAeTbcA. TyT 30cepeg^eHa TpeTHHa nícoBHx 3anacÍB YKpaïHH, 3HanHa nacTHHa BÍgoMux BugÍB $nopu Í $ayHH, nacTHHa peKpea^HHux pe-cypcÍB, pÍ3H0MaHÍTHÍ npupogm naHgma^TH rípcbKoro perioHy bhcokoï ecTeTHHHoï цíнноcтí Mano 3MÍHeHÍ rocnogapcbKoro gÍAnbHÍcTro. EaraTcTBO reHeTHHHux pecyp-cíb pocnuHHoro Í TBapHHHoro cBÍTy, pÍ3H0MaHÍTHÍ npupogHO-reorpa^ÍHHÍ yMOBH, 3HanHÍ peKpea^HHÍ Ta 6anbHeonorÍHHÍ pecypcu cTBoproroTb 0c06nuB0 cnpuATnuBÍ yMOBH gnA BHgíneHHA oó'eKTÍB npup0gH0-3an0BÍgH0r0 ^OHgy. TaKO^ 3a3HanuM0, rn,o óaraTOBÍKOBHH amponoreHHHH thck Ha npupogy KapnaT íctotho nopymuB rípcbKÍ npupogm eKocucTeMH Í 3HH3HB ïx 6Í0n0rÍHHy cTÍHKÍcTb, 3MeHmuB KÍnbKÍc-hhh Í akíchhh cKnag $ÍT0^H03ÍB, akí Hañe^eKTHBHÍme BHKOHyBanu Ba^nuBÍ bo-goperynÍBHÍ Ta rpyHT03axHcm ^yHK^ï. Цe npu3Beno go BucHa^eHHA nícoBHx pe-cypcÍB, nocuneHHA ep03ÍHHux npоцecíв, 3HH^eHHA eHepreTHHHux pecypcÍB pÍHOK, yTBopeHHA KaM'AHHcTHx ocunÍB Í HenpogyKTHBHux nnorn,, rn,o cTano ogHÍero 3 ochobhhx npHHHH KaracTpo^ÍHHHx BÍTpoBanÍB, noBeHeñ, akí 3aBgaroTb BenuKoï mKO-gu npupogHHM KOMnneKcaM. ToMy nícorocnogapcbKÍ 3axogu noBHHHÍ 6yTH cnpA-
1HayK. KepÍBHHK: npo^. n. I. HaKuga, g-p c.-r. HayK - HYEín YKpaïHH, m. Khïb
1. ^icoBe Ta cagoBO-napKOBe rocnogapcTBO
29
