ПРИНЦИПЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ПРИ

ПЛАНТАЦИОННОМ ЛЕСОВЫРАЩИВАНИИ

 

Коновалов О.С. (ВГЛТА., г. Воронеж, РФ)

 

In article information on using the principles of system analysis when making mathematical models of growing a wood on plantations.

 

Плантационное лесовыращивание (ПЛ) представляет собой высокоинтенсивное лесохозяйственное производство, направленное на создание и выращивание высокопродуктивных культур - плантаций для получения древесного  сырья заданного вида, в большом количестве и в сокращенные сроки.

          Многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых- лесоводов по производительности лесных культур позволяют сделать вывод о том, что при определенных условиях и режимах их создания и выращивания данных культур, запас древесины в них может быть получен больший, чем в древостоях естественного происхождения. Тем самым идея плантационного лесовыращивания получила практическую значимость.

Внедрение ПЛ в малолесной зоне Центрально - Черноземного региона особенно актуально в связи с повышенным спросом на деловую древесину, удорожанием перевозок и другими факторами. Вместе с тем ПЛ, как  высокоинтенсивный и затратный способ лесовыращивания, требует научно-обоснованного подхода к процессу проектирования, оценке  эффективности и рентабельности. В силу специфики процесса лесовыращивания, как объекта проектирования, который состоит в том, что получение продукта деятельности ПЛ занимает многие годы,  протекает под существенным влиянием случайных природных факторов, обладает значительной инерционностью, отклик на хозяйственное воздействие проявляется через десятки лет. Меняется уровень цен на различные виды сортиментов.  Реальный производственный эксперимент, который позволил бы ответить на вопросы, стоящие перед лесопроектировщиками при создании плантационного лесного предприятия - организационной формы ПЛ - невозможен. Единственным инструментом остается экономико-математическое моделирование ПЛ. В рамках комплексной темы "Экспедиционные и полевые исследования ускоренного воспроизводства древесины быстрорастущих пород в лесах Центральной лесостепи России и создании экологически чистых технологий по ее переработке с модифицированием заданных качественных свойств" проводится работа  по созданию компьютерных имитационных программ,  позволяющих проводить всесторонние исследования процесса ПЛ.

При этом, в виду сложности моделируемого процесса, используются принципы системного  подхода, важнейшие из которых для нашей задачи следующие:

- принцип модульного построения, т.е. рассматриваемая система 

  представляется как совокупность модулей, таких как:

·        выбор и уход за посадочным материалом;

·        прогнозирование динамики таксационных характеристик (ТХ) растущих насаждений;

·        оптимизация пространственно - временной структуры плантации;

·        мероприятия по защите леса;

·        лесосечные работы;

·        транспорт леса;

·        критерии эффективности;

·        прогнозирование цен на древесину;

- принцип конечной цели, т.е. приоритет конечной цели:

конечная цель ПЛ - получение максимальных объемов древесины в минимальные сроки при постоянном неистощимом лесопользовании - представляет собой сложный и неоднозначный критерий, свертка которого осуществляется на основании экспертных представлений или дополнительных условий. Этот критерий, или иначе функция цели, подчиняет себе оптимизацию всех подсистем;

- принцип единства, т.е. совокупность модулей, представляет собой 

  систему в целом:

единство совокупности модулей обеспечивает выбранная функция цели и развитие древостоя как единой экосистемы;

- принцип связности , т.е. любая часть системы рассматривается

  совместно с ее связями с окружением:

очевидно влияние качества посажанного материала, почвенно - климатических условий, своевременности проведения работ по уходу за насаждениями, правильно выбранной системы машин - в соответствии  с ТХ древостоя, на величину функции цели; 

- принцип иерархии, т.е. полезно введение иерархии элементов или их

  ранжирование:

важность модулей определяется и изменяется в процессе развития древостоя;

- принцип неопределенности, т.е. учет неопределенностей и случайнос-тей  в системе:

каждый из включенных в систему модулей описывает процесс, в котором имеются стохастические величины, это  и количество прижившихся при посадке саженцев, и ТХ деревьев в процессе роста, и случайные события в виде пожаров, вредителей, неблагоприятных климатических условий.  Цена на древесину также подвержена случайным изменениям. Вот почему, учет стохастических составляющих увеличивает адекватность модели реальному процессу.

Разработанная экономико-математическая модель реализована в виде имитационной компьютерной системы, что позволяет проводить исследования 

метода плантационного лесовыращивания в интерактивном режиме.