Ресурсосбережение как критерий эффективности  освоения лесных площадей

Ресурсосбережение как критерий эффективности освоения лесных площадей

Родионов А.В.

Петрозаводский государственный университет

В настоящее время сравнение и оценка различных технологических процессов лесосечных и лесовосстановительных работ, выполняемых в процессе освоения лесных площадей, производится с помощью приведенных затрат.

Недостатком приведенных затрат, как показателя эффективности, является неполный учет следующих факторов [3]:

• эффекта, полученного от высвобождения рабочей силы;

• воздействия технологий и машин на окружающую среду;

• динамики денежной оценки различных видов ресурсов.

При любом варианте освоения лесных площадей расходуются ресурсы - трудовые, энергетические, материальные. К ресурсам можно отнести также продуктивные свойства леса, время и информацию [5, 7].

Принцип ресурсосбережения предполагает производство продукции с минимальным расходом ресурсов и наименьшим воздействием на окружающую среду [6].

Нами предлагается методика оценки и сравнения технологических процессов с использованием показателей расходования ресурсов в натуральном их выражении -количестве топлива, человеко-дней труда рабочих и т. п. Суть методики в том, что сравнение различных технологических процессов производится по обобщенному показателю расходования ресурсов на 1 ед. продукции, вычисляемому с помощью априорных процедур многоцелевой оптимизации [5].

При освоении лесных площадей расходуются следующие ресурсы [1, 4, 5, 7]:

• живой труд, выражается в человеко-днях, затраченных на выполнение основных, подготовительных и др. работ;

• оборудование, выражается в килограммах металла в конструкции машин и запасных частей;

• энергия, определяется количеством израсходованного топлива;

• предмет труда, оценивается количеством природного объекта, переведенного в предмет потребления;

• окружающая среда, оценивается размером ее относительного повреждения или

уничтожения;

• время, оценивается его количеством, необходимым для выполнения технологических операций;

• информация, может быть оценена в человеко-днях, необходимых для разработки документации.

Очевидно, что из n вариантов технологического процесса освоения лесной площади необходимо выбрать вариант, имеющий минимальную величину обобщенного показателя расходования ресурсов.

Для нахождения обобщенного показателя расходования ресурсов на 1 ед. продукции, P используются следующие процедуры [2]:

• вычисление показателя по методу равномерной оптимальности:

P = YW ^ min;

Ы W

• вычисление показателя по методу справедливого компромисса:

k W

P = ПW ^ min;

i=i W

• вычисление показателя по методу Гермейера:

k Ä - - W- к P = ^ min, ]= 1; Ä^ 0,

i=1 W i i=1

где i - номер вида ресурса, i = 1...k; Wi - расход i-го вида ресурса в физических единицах, отнесенный к 1 ед. продукции; Wi - средняя величина расхода i-го вида ресурса в физических единицах для n вариантов сравнения; Äi - коэффициент значимости

расходования i-го вида ресурса (определяется с помощью метода экспертных оценок).

Экспертные оценки значимости различных видов ресурсов, расходуемых в процессах лесосечных и лесовосстановительных работ (см. формулу (3)), проводились в 1998 - 2000 гг. на предприятиях лесной промышленности и лесного хозяйства Республики Карелия [5, 7]. Результаты представлены в табл. 1.

Полученные результаты (см. табл. 1) показывают, что наиболее важными ресурсами, расходуемыми в процессах лесосечных работ, являются (в порядке убывания значимости): живой труд, оборудование, окружающая среда. Их общая весомость составляет 71 % от всей совокупности ресурсов.

Таблица 1

Значимости и ранги ресурсов, расходуемых при освоении лесных площадей

Вид ресурса Лесосечные работы Лесовосстановительные работы

Значимость Ранг Значимость Ранг

1. Живой труд 0,399 1 0,327 1

2. Оборудование 0,159 2 0,050 6

3. Энергия 0,100 5 0,098 5

4. Предмет труда 0,100 4 0,220 2

5. Окружающая среда 0,118 3 0,111 4

6. Машинное время 0,088 6 0,152 3

7. Информация 0,036 7 0,042 7

Итого 1,000 - 1,000 -

Наиболее значимыми ресурсами, расходуемыми в процессах лесовосстановительных работ, являются (см. табл. 1): живой труд, предмет труда и машинное время. Их общая весомость составляет 69,9 % от всей совокупности ресурсов.

Сложившаяся ситуация объясняется тем, что в настоящее время в Карелии основные операции лесосечных работ практически полностью механизированы и частично машинизированы. Однако подготовка лесосек к освоению и очистка от порубочных остатков выполняются преимущественно вручную. В то же время, в лесовосстановлении преобладают технологические процессы с обработкой почвы механизмами и выполнением всех остальных операций вручную. Аналогичная ситуация наблюдается при выращивании посадочного материала в лесных питомниках [5].

Наилучшим с точки зрения ресурсосбережения признается вариант, имеющий минимальное значение критериев (1-3). Если результаты расчетов получаются противоречивыми, рекомендуется проводить сравнение по частным показателям расходования ресурсов Аг-, начиная с наиболее значимых (см. табл. 1).

При выборе наилучшего варианта следует учитывать социальные факторы. С этой целью в формулу (3) вместо коэффициента значимости А ЖТ живого труда следует подставлять коэффициент значимости А*жг, учитывающий уровень безработицы:

/

А

1 -

О

ЖТ ^ 100 у

• АЖТ >

где О - процент безработных среди трудоспособного населения локальной территории, к которой принадлежит осваиваемая лесная площадь.

Все остальные коэффициенты значимости А^ входящие в формулу (3) должны быть скорректированы делением на коэффициент А:

д =

1 -л

ЖТ

1-л

ЖТ

Из выражения (4) следует, что с увеличением безработицы величина коэффициента значимости Я *ЖТ живого труда для лесосечных и лесовосстановительных работ уменьшается, т. к. при безработице предложение труда превышает потребность в нем, что объективно снижает необходимость его экономии [8].

Для автоматизации расчетов по формулам (1-5) рекомендуется использовать разработанную автором программу для персональных ЭВМ «Расчет критерия ресурсосбережения для технологий освоения лесных площадей», позволяющую производить расчеты в интерактивном режиме (т. е. при непосредственном участии оператора ЭВМ) - рис. 1.24.

ШЗШШ

Правка Вид Вставка Формат Сервис Данные Перевод Перевод Перевод

I Arial Cyr

- ж к ч ее«

% , tfS Л да да _ - > - А

К9 Ч =

А В С D Е F G Н -

1 Расчет показателя расходования ресурсов {в натуральном выражении) для технологических процессов лесосечных раС-

2

3 Значимость расходования ресурсов

4

5 Значимость Показатель УУжг, учитывающий уровень безработиць

Виды ресурсов Обозначение без учета безработицы с учетом безработицы

В И'жг = \ в ) W-m.

7 Живой труд W>kt 0,399 0,379 100 )

В Оборудование Wo 0,159 0,164

9 Энергия W3 0,199 0,103

10 Предмет труда Wm 0.190 0.103

11 Окружающая среда Woe 0,113 0,122 Корректировочный коэффициент для других показат!

12 Машинное время W мв 0,088 0,091

13 Информация Wh 0,0 № 0,037 X = 1 - W

14 Итого 1,000 1,000 1 - W

15 'Ш

1EI Введите уровень бе работицы. Q: 5,00 %

17

10

19

20 Ведомость расходования ресурсов цля технологических процессов лесосечных раОот

21

22 Виды ресурсов Размерность Технология 1 Технология 2

23 Заготовка, мЗ Общий расход Расход на 1 иЗ Заготовка, мЗ Общий расход Расход на 1 иЗ Зэготое

24 Живой труд чел.-день 97,60 0,49 31,35 0,11

25 Оборудование кг 9352,24 46,89 21213,63 77,71

26 Энергия кг (л) 352,70 177 1045,60 3,83

27 Предмет труда мЗ 199,44 192,00 0,9В 273,00 20В ,00 0,76

28 Окружающая среда % 5,60 0,03 2,30 0,01

29 Машинное время маш.-смена 32,00 0,1Б 14,00 0,05

30 Информация чел.-день 4,00 0,02 4,00 0,01

31

И <  М [\Лесосечные работы / Песовосстановитепьные работы / М I ИГ

j^B писк | 0 _j CzyX-Fil.. | _JL:'v -il _J С: \X-F|I.. | -il _JC:VX-Fil...| «^Regoiap | ^Mictos.. ||^Micro... Д|Обзор..

Рис. 1. Окно программы для ЭВМ «Расчет критерия ресурсосбережения для технологий освоения лесных площадей»

Программа предназначена для эксплуатации на персональных ЭВМ типа IBM PC и совместимых с ними в среде «Windows», с установленным табличным процессором «Microsoft Excel 97» и выше.

Предлагаемые интегральные показатели расходования ресурсов (1-3) могут использоваться для оценки эффективности технологических процессов освоения лесных площадей совместно с экономическими показателями. При выборе варианта в

краткосрочном периоде (на уровне предприятия) следует применять экономические показатели, используя критерии ресурсосбережения, если сравниваемые варианты имеют близкие результаты по денежной оценке.

При выборе варианта технологии на период, сравнимый с циклом лесовыращивания (80...120 лет), предпочтительнее применять критерии ресурсосбережения, используя экономические показатели как дополнительные.

В рамках научно-исследовательского проекта «Тайга - Модельный лес» российско-финской группой ученых зимой 2000 г. в Карелии на территории Пряжинского лесхоза были проведены сравнительные исследования российской, финской и шведской технологий рубок ухода [9]. Исследования включали сбор фактических данных для определения себестоимости и расходования ресурсов на 1 м3 заготовленной древесины.

На участке, разработанном по российской технологии, выполнялись российские лесоводственные нормативы, действующие на территории Республики Карелия. На участках, разработанных по финской технологии, выполнялись лесоводственные требования, применяемые фирмой «8Шга-Емо» при проведении рубок ухода в Финляндии. На участках, разработанных по шведской технологии рубок ухода, применялись лесоводственные нормативы системы лесной сертификации «Б8С» [9].

Рубки ухода по российской технологии выполнялись с использованием бензопил «Husqvama-257» и гусеничного трелевочного трактора ТДТ-55А. Рубки по финской и шведской технологии выполнялись с применением колесных харвестера «КШВА1 Н-8» и форвардера «КШБА1 8-12».

На основании полученных в этом исследовании результатов были рассчитаны себестоимость и обобщенные показатели расходования ресурсов на 1 м3 заготовленной древесины для упомянутых технологий. Результаты расчетов представлены в табл. 2.

Наилучшей, с точки зрения ресурсосбережения, является финская технология рубок ухода. Финская и шведская технологии близки - разница между ними по критериям ресурсосбережения составляет менее 5 %. Сбережение ресурсов достигалось за счет экономии живого труда, запасных частей, времени работы машин и снижения повреждений окружающей среды. С точки зрения минимизации себестоимости продукции, лидирует российская технология рубок ухода. На лесосечные работы по российской технологии рубок ухода было израсходовано наибольшее количество живого труда - 96,7 чел.-дней, в то время как по финской и шведской технологии израсходовано по 31,35 чел.-дней.

Ситуация объясняется сложившейся в России в целом и в Карелии в частности,

низкой стоимостью живого труда и высокой стоимостью машин. Низкий уровень оплаты труда в лесной промышленности определен динамикой повышенного предложения и

Таблица 2

Показатели себестоимости и расходования ресурсов на 1 м3 заготовленной древесины для различных технологий рубок ухода

Показатель Технология рубок ухода

Российская Финская Шведская

Себестоимость, руб./м3 (в ценах 2000 г.) 74,07 283,48 287,16

Показатель расходования

ресурсов по методу:

- равномерной оптимальности 9,21 5,74 6,05

- справедливого компромисса 3,49 0,16 0,26

- Гермейера 1,50 0,73 0,77

пониженного спроса на рабочую силу в условиях переходного к рынку периода. Этот уровень оплаты не обеспечивает даже простого воспроизводства рабочей силы, что подтверждается увеличением среднего возраста основных лесопромышленных рабочих и сокращением рождаемости в целом по Республике Карелия [8].

Следует заметить, что степень использования живого труда в российской технологии, основанной на применении трелевочных тракторов с канатно-чокерной оснасткой типа ТДТ-55А, ТЛТ-100А и др., позволяет обеспечивать более высокий уровень занятости трудоспособного населения, по сравнению с машинизированным технологиями, основанными на применении форвардеров и харвестеров.

Поощрение использования подобной российской технологии в трудоизбыточных лесных районах может стать одним из государственных инструментов обеспечения социальной устойчивости лесопользования.

В рамках апробации предлагаемой методики был также проведен сравнительный анализ технологических процессов лесовосстановления на примере ручной (под меч Колесова) и механизированной (под лункообразователь Л-2У) посадки сеянцев сосны с открытой коренвой системой на 1 га вырубки из-под сосняка-брусничника с числом пней более 600 шт./га. Анализ был выполнен на основе данных о производительности лесокультурных агрегатов и стоимости лесокультурных работ, собранных в 2002-2003 гг. в лесопромышленном предприятии ОАО «Воломский КЛПХ «Лескарел» (Республика Карелия). Результаты представлены в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что лучшим с точки зрения ресурсосбережения является технологический процесс с механизированной посадкой леса под лункообразователь Л-2У, обеспечивающий сокращение расхода ресурсов до 2,3 раз. Сбережение ресурсов достигается

Таблица 3

Сравнение различных технологий посадки леса

Машины и оборудование

Показатель ЛХТ-55 + ПДН-2 + + меч Колесова ЛХТ-55 + Л-2У

Себестоимость, руб./га (в ценах 2003 г.) 3421,22 3168,19

Показатель расходования

ресурсов по методу:

- равномерной оптимальности 11,69 9,91

- справедливого компромисса 23,7 10,3

- Гермейера 1,7 1,3

за счет экономии живого труда и времени работы машин.

Применение лункообразователя Л-2У для механизации подготовки лунок также повышает производительность труда в 2,4 раза по комплексу выполняемых работ «подготовка почвы - посадка» по сравнению с ручной посадкой под меч Колесова (см. табл. 3). При этом, применение лункообразователя Л-2У обеспечивает экономический эффект 253,03 руб./га (в ценах 2003 г.).

Таким образом, лункообразователь Л-2У является предпочтительной машиной для искусственного лесовосстановления как по критериям ресурсосбережения, так и по критерию себестоимости работ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Александров В. А. Моделирование технологических процессов лесных машин: Учеб. для вузов / В. А. Александров. - М.: Экология, 1995. - 256 с.

2. Андреев В. Н. Принятие оптимальных решений: теория и применение в лесном комплексе / В. Н. Андреев, Ю. Ю. Герасимов. - Йоэнсуу: Изд-во ун-та Йоэнсуу, 1999. -200 с.

3. Анисимов Г. М. Совершенствование методов оценки эффективности лесосечных

машин - путь совершенствования их конкурентоспособности / Г. М. Анисимов // Теоретические и экспериментальные исследования машин и механизмов лесного комплекса: Межвуз. сб. научн. трудов. - СПб.: СПбГЛТА, 2000. - С. 20-25.

4. Блиоков Е. Н. Функциональная организация системы «наука - производство» / Е. Н. Блиоков. - М.: Изд-во АН РФ, 1999. - 205 с.

5. Повышение эффективности лесовосстановительных работ на основе ресурсосберегающей технологии: 2000 гг. Отчет о НИР (заключит.) / Петрозаводский гос. ун-т; рук. А. М. Цыпук. - № ГР 01200102931 от 25.12.2000. - Петрозаводск, 2000. - 50 с.

6. Реймерс Н. Ф. Природопользование / Н. Ф. Реймерс. - М.: Мысль, 1990. - 637 с.

7. Родионов А. В. Оценка машин и расходуемых ресурсов для лесосечных работ / А. В. Родионов // Тр. лесоинженерного факультета ПетрГУ. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2001. - вып. 3. - С. 81.

8. Цыпук А. М. Экономическая устойчивость и подходящая технология: Отчет о НИР / А. М. Цыпук, Н. Кильюнен, П. Харстела и др. // Известия ун-та Йоэнсуу. - Йоэнсуу: Изд-во ун-та Йоэнсуу, 2000. - вып. 115. - С. 61-83.