Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние, проблемы и особенности мелиорации земель тверской области 10
1.1. Исходные предпосылки развития комплексных мелиорации в регионе 10
1.2. Роль комплексной мелиорации в решении проблемы деградации почв сельскохозяйственных угодий 21
1.3. Экономическая эффективность мелиоративных мероприятий 30
Глава 2. Теоретические основы формирования и выбора направлений развития комплексных мелиорации 38
2.1. Методические требования к формированию и выбору направлений развития комплексных мелиорации 38
2.2. Методы обоснования выбора стратегии развития комплексных мелиорации 44
2.3. Модели оптимизации экономического эффекта от проведения комплексных мелиорации 50
Глава 3. Результаты практических расчетов по выбору экономически оптимальных направлений развития и размещения комплексных мелиорации в регионе 79
3.1. Результаты идентификации производственных функций влияния комплексных мелиорации на продуктивность земель 79
3.2. Формирование множества вариантов комплексных мелиорации и оценка их экономической эффективности 102
3.3. Решение оптимизационной задачи выбора направлений развития и размещения комплексных мелиорации в Тверской области 107
Выводы и предложения 123
Литература 126
Приложение 138
- Роль комплексной мелиорации в решении проблемы деградации почв сельскохозяйственных угодий
- Методические требования к формированию и выбору направлений развития комплексных мелиорации
- Результаты идентификации производственных функций влияния комплексных мелиорации на продуктивность земель
- Решение оптимизационной задачи выбора направлений развития и размещения комплексных мелиорации в Тверской области
Введение к работе
Актуальность исследований. Разработка основных направлений развития экономически эффективных комплексных мелиорации, обеспечивающих рациональное природопользование и продовольственную безопасность страны в условиях быстро меняющегося внешнего экономического окружения, является приоритетной тематикой НИР, включенной в состав программы фундаментальных и прикладных научных исследований РАСХН.
Потребность в развитии мелиорации сельскохозяйственных земель обусловлена вполне очевидными и общепризнанными причинами, поскольку основные земледельческие регионы страны находятся в зоне рискованного земледелия. В южных регионах наблюдается недостаточное или неустойчивое увлажнение, часто повторяющиеся засухи и суховеи, эрозия, склонность почв к засолению, осолонцеванию и опустынивание земель. В гумидной зоне - переувлажнение, поздние весенние заморозки, засоренность полей камнем, кустарником и мелколесьем. По оценкам ученых-аграриев в настоящее время практически все сельскохозяйственные угодья нуждаются в проведении агромелиоративных мероприятий по их коренному улучшению и повышению продуктивности.
Радикальный и неподготовленный переход от системы государственной поддержки АПК к рыночным условиям имеет ярко выраженные негативные последствия, выражающиеся в снижении объемов производства сельскохозяйственной продукции. С 1990 по 2004 гг. валовое производство сельскохозяйственной продукции Тверской области сократилось более чем в два раза, причем наибольшее снижение произошло в растениеводстве - на 81%. Главной причиной явился диспаритет цен на сельскохозяйственную продукцию и материально-технические ресурсы, что привело к падению рентабельности сельскохозяйственных предприятий и снижению платежеспособности товаропроизводителей. Рост цен на продукцию промышленных предприятий и энергетику за период проведения реформ вырос в среднем более чем в 4,4 раза по сравнению с ценами на сельскохозяйственную продукцию. За этот
4 период в 26 раз снизился объем применяемых минеральных и в 8 раз органических удобрений. Урожайность зерновых и других сельскохозяйственных культур имеет устойчивую тенденцию к снижению на фоне значительного сокращения посевных площадей (на 52% с 1990 по 2004 гг.), что может служить показателем деградации почв.
В сложившихся экономических условиях планирование проведения мелиоративных мероприятий по воспроизводству почвенного плодородия следует осуществлять на основе комплексного подхода, отдавая приоритет тем мероприятиям, которые дадут наибольший экономический эффект применительно к разным агромелиоративным группам почв. В этой связи возрастает актуальность экономического обоснования необходимости комплексных мелиорации и вместе с тем повышаются требования к точности и достоверности экономических оценок результатов реализации мелиоративных проектов.
Состояние изученности проблемы. Большой вклад в развитие экономики мелиорации, ее планирования и организации на региональном уровне внесли работы отечественных ученых B.C. Дмитриева, М.П. Сигаева, Н.С. Быстрицкой, В.Е. Райнина, В.И. Штыкова, Н.М. Бойко, B.C. Носовского, В.Н. Краснощекова, М.Я. Лемешева и др. Разработка прогноза развития мелиорации позволяет не только оценить перспективу реализации той или иной стратегии, но и обосновать оптимальные направления текущей региональной политики аграрного сектора. В прогнозных исследованиях все большее распространение в последние годы получают методы моделирования экономических и агромелиоративных процессов. Применение этих методов для обоснования развития мелиорации сопряжено с рядом проблем. Главная причина - существенное отставание исследований в области изучения взаимодействия и взаимовлияния экологических и экономических факторов. Поэтому разработку моделей комплексных мелиорации необходимо строить на основе синтеза экологических и экономических закономерностей и категорий, формируя единую систему для анализа свойств и характера
5 взаимодействия различных факторов (Б.М. Кизяев, В.И. Кирюшин, Б.С. Маслов, И.П. Айдаров, А.И. Голованов, Л.В. Кирейчева, И.Ф. Юрченко, С.А. Пегов, П.М. Хомяков, Л.М. Рекс, Ю.П. Добрачев). Актуальность разработки подобных моделей определяется, с одной стороны, экологизацией аграрной науки и, с другой, постоянно меняющейся в стране экономической ситуации, для которой постановка и эффективное решение оптимизационных задач возможно лишь при наличии соответствующего аппарата исследований.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось совершенствование методических подходов к экономическому обоснованию наиболее эффективного распределения капиталовложений в агромелиоративный комплекс по видам мелиоративных мероприятий дифференцированно по основным агроэкологическим группам почв и разработка на этой основе оптимального распределения денежных средств на мелиорацию земель в регионе.
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:
изучено современное экономическое состояние АПК и основные направления капиталовложений в агромелиоративный комплекс Тверской области;
выполнен анализ современного состояния сельскохозяйственных земель, мелиоративного фонда, а также производственной деятельности АПК в сфере растениеводства Тверской области;
проанализированы существующие методические подходы по эколого-экономическому обоснованию размещения комплексных мелиорации и усовершенствован метод обоснования и выбора экономически и экологически оптимальных вариантов комплекса агромелиоративных мероприятий, основанный на экономико-математическом моделировании;
сформулирована на основе экономических критериев задача оптимизации развития агромелиоративного комплекса Тверской области и разработан новый метод обоснования и выбора оптимальных вариантов комплекса агромелиоративных мероприятий;
разработаны эколого-экономическая и экономико-математическая модели для экономически эффективного распределения средств по видам мелиорации и вариантам состава комплекса мелиорации;
проведен анализ и систематизация исходных данных по агромелиоративному состоянию основных групп почв сельскохозяйственных угодий Тверской области и их продуктивности с использованием ГИС-технологии;
разработаны производственные функции для расчета комплексного влияния агромелиоративных факторов на потенциальное плодородие почв;
определена экономическая эффективность применения различных вариантов комплексных мелиорации для основных групп почв, а также основные направления оптимального использования финансовых ресурсов;
сформирован оптимальный план размещения вариантов комплексных мелиорации на сельскохозяйственных угодьях Тверской области.
Предметом исследования являются экономические отношения, складывающиеся в агропромышленном комплексе Тверской области в связи с потребностью в развитии мелиорации и необходимостью повышения эффективности экологически безопасного сельскохозяйственного производства, обеспечения его устойчивости (повышение продуктивности сельскохозяйственных угодий, предотвращение деградации земель).
Объектом исследования являются закономерности динамики природных и агромелиоративных факторов, влияющих на продуктивность мелиорируемых земель сельскохозяйственного назначения, а также экономические методы повышения эффективности использования финансовых ресурсов, выделяемых на комплексную мелиорацию.
Методика проведения исследований. При определении стратегии развития комплексных мелиорации в гумидной зоне используются методологические и математические основы теории принятия решений и оптимального распределения капиталовложений в эколого-экономических системах.
Исследования включали стандартные методы математической статистики, статистическое и динамическое моделирование экономических, эко-
7 логических и агромелиоративных процессов, а также методы решения оптимизационных задач. При анализе региональной информации о состоянии сельскохозяйственных земель использовалось компьютерное картографирование.
Положения, выносимые на защиту:
метод экономического обоснования и выбора системы экономически эффективных и экологически целесообразных агромелиоративных мероприятий с учетом их влияния на прирост продуктивности сельскохозяйственных земель;
производственные функции продуктивности дерново-подзолистых почв различной окультуренности от состава и интенсивности основных агромелиоративных факторов;
комплекс эколого-экономических моделей для расчета продуктивности сельскохозяйственных земель в зависимости от состава мелиоративного комплекса, ежегодных затрат и продолжительности проектного периода;
проект развития комплексных мелиорации в Тверской области на 15 летний период, основанный на применении агромелиоративных производственных функций и оптимизационных экономических моделей.
Научная новизна исследований заключается в разработке новых подходов к выбору стратегии развития комплексных мелиорации:
при оптимизации зональных комплексов мелиоративных мероприятий впервые была применена оригинальная методика, базирующаяся на критерии экономического эффекта (разница между результатами и затратами с учетом фактора времени), учитывающая экологические ограничения и динамику агромелиоративного состояния земель, позволяющая количественно оценить состав и интенсивность агромелиоративного комплекса по составляющим факторам;
для экономического обоснования основного результата (повышение плодородия мелиорируемых земель - прибавка урожайности от проведения мелиорации) и выборе оптимального состава комплекса мелиоративных ме-
8 роприятий впервые предложено использовать комплексную эколого-экономическую модель продуктивности почвы (оценка почвенного плодородия рассчитывалась по зерновому эквиваленту - яровой пшенице);
- разработана и программно реализована оригинальная экономико-математическая модель выбора оптимального варианта развития и размещения различных сочетаний (состава) комплексных мелиорации применительно к природно-хозяйственным условиям Тверской области, учитывающая динамику природных, агромелиоративных и экономических процессов.
Практическая значимость работы состоит в том, что предложен новый методический подход и инструментарий, обеспечивающий специалистов-аграриев необходимой информацией для принятия рациональных решений по выбору первоочередных экономически эффективных объектов мелиорации, состава комплексных мелиорации и распределению денежных средств по видам мелиорации. Даны рекомендации по развитию и размещению вариантов комплексных мелиоративных работ в Тверской области. Полученные результаты расчетов могут быть использованы научными и проектными организациями, органами государственного управления агропромышленным производством в качестве метода обоснования развития и размещения мелиоративных мероприятий.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались: на Международной конференции «Наукоемкие технологии в мелиорации» (Костяковские чтения, ВНИИГиМ, Москва, 2005); на Международной научно-практической конференции «Научно-производственное обеспечение развития сельского социума» (Прикаспийский НИИ аридного земледелия, с. Соленое Займище, 2005); во ВНИИГиМ на заседании круглого стола секции «Экономические проблемы комплексных мелиорации» Отделения мелиорации и водного хозяйства РАСХН (Москва, 2005); на Международной научно-практической конференции «Техническое обеспечение орошаемого земледелия в АПК» (ФГНУ ВНИИ «Радуга», Коломна, 2005).
Публикации. Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в 8 печатных работах.
Объем работы. Диссертация содержит 137 стр. основного текста, 20 рисунков, 27 таблиц и состоит из введения, 3-х глав основного текста, выводов; библиография включает 148 наименований источников отечественной и зарубежной литературы.
Благодарности. Выражаю глубокую признательность за помощь в работе академику РАСХН Б.М. Кизяеву, доктору технических наук, профессору Л.В. Кирейчевой, доктору экономических наук, профессору А.В. Ткачу, доктору экономических наук, профессору Е.В. Худяковой, доктору технических наук, профессору Л.И. Кушнареву, доктору биологических наук Н.З. Шамсутдинову, доктору технических наук К.В. Губеру, кандидату технических наук Ю.С. Кащенко, а также всем сотрудникам отдела региональных проблем развития комплексных мелиорации ГНУ ВНИИГиМ Россельхозака-демии.
Приношу мою искреннюю признательность и благодарность моему первому научному руководителю доктору технических наук, профессору, заслуженному деятелю науки РФ В.Е. Райнину|, доктору технических наук Ю.П. Добрачеву и кандидату технических наук Г.Н. Виноградовой за научные консультации, помощь и ценные предложения в работе и подготовке диссертационной работы.
Роль комплексной мелиорации в решении проблемы деградации почв сельскохозяйственных угодий
Территория Тверской области полностью находится в пределах Цеп-трального таежно-лесного агромелиоративного региона: почвенный покров пашни на 90% состоит из дерново-подзолистых почв и на 10% из тундровых подбуров. Обеспеченность почв минеральным азотом низкая и средняя, фосфором - низкая, калием - низкая и средняя. Климат умеренно континентальный, периодически избыточно влажный (сумма годовых осадков колеблется от 500 до 800 мм), средне обеспеченный теплом (среднегодовая температура воздуха 2-3С, сумма температур воздуха выше 10С 1600-2400 и почвы на глубине 0,2 м 1650-2600, продолжительность периода с температурой воздуха более 10С 100-150 суток); с умеренно холодной, мало и умеренно снежной зимой (температура воздуха самого холодного месяца колеблется от -8 до -17С, почвы на глубине 0,2 м от -1 до -4С; высота снегового покрова составляет 50-80 см).
При формировании стратегии комплексных мелиорации будем рассматривать множество вариантов применения мелиоративного комплекса для дерново-подзолистых почв по трем основным типам механического состава (супесчаные, суглинисные, тяжелые суглинки), и трем уровням окультурен-ности (низкой, средней и высокой), а также осваиваемых залежных земель.
Тверская область является одним из наиболее развитых в сельскохозяйственном отношении регионов Нечерноземной зоны Российской Федерации, для которой мелиорация традиционно имеет большое значение. В планах развития Нечерноземья (80-тые годы прошлого века) вопросам мелиоративного строительства в Тверской области уделялось первостепенное значения и капиталовложения, выделенные в развитие этой отрасли, были наиболее значительными. Свое название Нечерноземная зона получила по преобладанию в почвенном покрове «нечерноземных» подзолистых почв, перемежающихся в различных сочетаниях с торфяно-болотными почвами, почему ее называют еще зоной подзолистых и болотных почв [136]. Тем не менее, Нечерноземная зона является районом колоссальных потенциальных возможностей.
Осуществление активного процесса интенсификации сельского хозяйства позволяет значительно поднять ее производительные силы.
Благоприятные экономические условия Тверской области - центральное положение, развитая дорожная сеть, наличие крупнейших центров потребления сельскохозяйственной продукции, обжитость территории, высокая квалификация кадров, большой опыт ведения сельского хозяйства в специфических условиях зоны - способствуют быстрому подъему сельского хозяйства. Вот почему этой зоне уделяются большое внимание в плане развития сельскохозяйственного производства.
Для многих районов Тверской области характерно крайне неудовлетворительное мелиоративное состояние сельскохозяйственных угодий: переувлажнение земель, их закамененность и закустаренность, залесенность, раздробленность на мелкие участки обработки.
Сложное мелиоративное состояние сельскохозяйственных угодий обусловило необходимость проведения здесь комплексных мелиорации, когда осушение может сочетаться с мероприятиями по сохранению и накоплению основных элементов минерального питания (NPK), гумуса и т.д. Проведение комплекса мелиоративных работ позволяет устранить заболоченность и переувлажнение почв, очистить сельскохозяйственные угодья от камня и лесокустарниковой растительности; нормализовать гидролитическую кислотность, увеличить содержание гумуса и минеральных элементов, поднять плодородие почв. При этом комплексные мелиорации не только повысят потенциальное плодородие сельскохозяйственных угодий, но и коренным образом изменят условия земледелия, создадут основу для перевода растениеводства на современную технологическую базу.
Средняя по области расчетная потенциальная продуктивность мелиорированной площади в зерновом эквиваленте составляет 3,0 т/га. При отказе от проведения комплексных мелиорации упущенная выгода из-за потери прироста чистого дисконтированного дохода за двадцатипятилетний расчетный период составляет 17,85 тыс. руб./га [106].
Оптимальный комплекс мелиоративных мероприятий и интенсивность мелиоративных факторов во многом определяется уровнем окультурености, механическим составом почв и другими характеристиками мелиорируемых земель. Объем реализации того или иного варианта комплексных мелиорации будет ограничен площадью сельскохозяйственных угодий, для которых данный вариант является наилучшим. Поэтому дифференциация почв сельскохозяйственных угодий Тверской области, выполненная по двум важнейшим характеристикам - механическому составу и уровню окультуренности, представляет собой необходимый этап информационного обеспечения решаемой в данной задаче размещения комплексных мелиорации в регионе.
Согласно существующей градации выделим 4 группы почв по уровню их окультуренности: высокоокультуренные (Во), среднеокультуренные (Со), низкоокультуренные (Но) и осваиваемые (Ос) земли [112].
Состав и интенсивность мелиоративных факторов зависят от механического состава почв. В первую очередь это относится к осушению. Так, например, снижение уровня грунтовых вод до номинальной величины для выращивания сельскохозяйственных культур на тяжелых почвах требует строительства дренажной системы с глубокой закладкой дрен и малым междрен-ным расстоянием (меньшим в 5-7 раз, чем на легких почвах). Величина дозы известкования почвы так же зависит от механического состава.
Для экономических расчетов, по нашему мнению, достаточно выделить три группы почв по механическому составу: тяжелые глинистые и суглинистые (Тс), средние суглинистые (Сг) и супесчаные и песчаные (Сп).
Идентификация размеров площадей выделенных групп почв проводилась с использованием ГИС-технологии (рис. 1.3) путем наложения административных картограмм (рис. 1.3а) на картограммы генезиса почвообразую-щих пород (рис. 1.36) [103] и степени освоенности территории (рис. 1.3в) [103], схемы почвенных районов Тверской области (рис. 1.3г), заболачивания почв и др.
Методические требования к формированию и выбору направлений развития комплексных мелиорации
Основным методическим документом, использованным при разработке региональных проектов комплексных мелиорации, являются «Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель» разработанные «Госэкомелиоводом» Минсельхоза России и утвержденные Минсельхозом России в 2003 г. [81] и «Методика сравнения и выбора вариантов долгосрочной стратегии развития и размещения мелиорации» подготовленная во ВНИИГиМе авторским коллективом под руководством профессора В.Е.Райнина в 2002 г. [79].
Под стратегией проекта будем понимать план комплексных мелиоративных мероприятий, сформированный на основе всестороннего изучения сложившейся и прогнозируемой ситуации в агропродовольственном комплексе, и направленных на наиболее эффективное использование инвестиций, выделяемых отрасли. Научно обоснованная стратегия развития и размещения мелиорации выполняет также функцию инструмента, обеспечивающего высококвалифицированную поддержку при лоббировании отраслевых интересов на региональном и государственном уровне.
При формировании стратегии важно учитывать состояние внешней среды. Учет требований внешней среды осложняется также из-за специфики переходного периода, характеризующегося общей неустойчивостью как политической, так и экономической ситуации в стране. Тем не менее, соответствующие методики оценки развития мелиорации, базирующиеся на критериях типа «затраты-результаты», связаны с необходимостью реалистичной оценки количественных значений экономических показателей, таких, например, как норма дисконта, темпы инфляции, показатели системы налогообложения, соотношение цен, стоимость трудовых и материальных ресурсов и др. При формировании стратегии развития и размещения комплексных мелиорации следует учитывать изменения общегосударственного характера. К ним следует отнести возможность вступления России во Всемирную торговую организацию (ВТО), что может ограничить дотационную поддержку сельскохозяйственного производителя. В этих условиях поддержка сельского хозяйства может осуществляться лишь косвенными методами не оказывающими «искажающего» воздействия на торговлю и производство сельскохозяйственной продукции. К ним могут быть отнесены бюджетные расходы, связанные со строительством мелиоративных сооружений (за исключением операционных расходов на поддержание их функционирования), улучшением землепользования, охраной окружающей среды. В этом случае развитие и размещение комплексных мелиорации может выступать как фактор косвенной поддержки сельского хозяйства [33, 65]. В этих условиях можно ожидать изменения направления денежных потоков так, что развитие комплексных мелиорации получит дополнительное государственное финансирование, поскольку прямые методы поддержки сельскохозяйственного производителя будут невозможны.
Важнейшим этапом формирования проекта является оценка эффективности, которая позволяет выполнять сравнительную оценку вариантов использования инвестиций. Общие принципы, оценки инвестиционных проектов, сформулированы в работах [9, 16, 63]. Эффективность стратегии - это категория, отражающая соответствие затрат и результатов целям и интересам участников реализации стратегии, а эффект стратегии - категория, отражающая превышение результатов над затратами в течение всего периода реализации проекта. Термином «затраты» охватываются все виды используемых ресурсов (удобрения, хим. мелиоранты, трудовые, водные ресурсы и др.), а термином «результаты» - все последствия реализации стратегии (повышение почвенного плодородия и, как следствие, повышение стоимости земли, урожайности, снижение экологических ущербов, улучшение социаль 40 ной среды). Эффективность стратегии в целом и эффективность участия в реализации стратегии в общем случае могут существенно отличаться.
Для обеспечения единообразия оценки эффективности стратегии развития и размещения мелиорации в регионе с общественных позиций необходимо выполнение ряда требований методического характера. Учет специфики стратегии развития мелиорации при оценке ее общественной эффективности обеспечивает повышение точности и достоверности оценки. Это достигается включением в методику формирования проекта уникальных особенностей комплексных мелиорации. Например, эффект совместного применения орошения и удобрений может многократно превосходить эффект их раздельного использования.
Любые варианты стратегии развития и размещения мелиорации из сформированного множества должны быть сравнимы между собой. Для этого необходимо выполнение условия их соответствия единой технологической, экономической, социальной, экологической и политической среды.
Все основные характеристики стратегии и внешних условий необходимо выражать в количественных или порядковых шкалах. К количественным характеристикам относятся: урожайность, валовой сбор, рента, цена, тариф, площадь, объем, оросительная норма, доза удобрений, энергоемкость, ресур-соотдача, срок окупаемости и т.п., к порядковым - индекс плодородия, бонитет, квалификация кадров, мелиоративная обстановка, наукоемкость, загрязненность вод, экологическая устойчивость, продовольственная безопасность.
Стратегия считается эффективной, если ее реализация выгодна для общества так, что количественная или качественная оценка затрат на реализацию стратегии не должна превышать соответствующую оценку результатов. Основным правилом согласования интересов, которым должны руководствоваться властные органы является: то, что выгодно государству и обществу, должно быть выгодно всем участникам реализации стратегии. Как показано в классических работах [16, 17, 85, 125], а применительно к задачам мелиорации - в работах [21, 109, ПО], принцип максимума эффекта вытека ет из принципа сравнимости в сочетании с рядом других принципов. Вариант стратегии является эффективным, если разность между результатами и затратами неотрицательна, и наилучшим при достижении максимума эффекта, т.е. при сравнении вариантов предпочтение отдается варианту с большим положительным значением интегрального эффекта. Вариант с нулевым значением интегрального эффекта может быть признан эффективным, если эффекты всех других вариантов отрицательны.
Результаты идентификации производственных функций влияния комплексных мелиорации на продуктивность земель
В данной работе производственные функции выступают как инструмент прогнозирования прироста индекса почвенного плодородия в зависимости от интенсивности применения того или иного фактора по видам мелиорации. «Производственная функция есть экономико-математическое выражение зависимости результатов производственной деятельности от обусловивших эти результаты показателей-факторов» [120].
Под производственными функциями будем понимать статистическую зависимость прироста индекса почвенного плодородия (прирост урожайности всех культур севооборота или одной культуры выбранной в качестве эталона) от интенсивности мелиоративного фактора и времени его воздействия. Использование производственных функций, представленных в виде функций эффективности ресурсоотдачи, позволяет оценивать экономический эффект и эффективность применения каждого вида мелиорации в зависимости от величины затрат. Кроме того, качественный анализ производственных функций позволяет количественно оценить, измерить характер и степень влияния вложения финансовых ресурсов на прирост индекса почвенного плодородия для каждого конкретного вида мелиорации.
В качестве моделей оптимального планирования производственные функции позволяют, прежде всего, определить максимально эффективные сочетания ресурсов, наиболее целесообразные направления их использования с учетом ограничений на объем ресурсов, пределов их взаимозаменяемости и принятых показателей эффективности плана. Анализ производственных функций дает возможность не просто установить меру взаимосвязи тех или иных показателей, но и получить характеристики, относящиеся к ключевым экономическим понятиям, таким, как эффективность производства, темпы и пропорции экономического развития, роль и влияние научно-технического прогресса, ценообразования и т.п. [120].
Важным методическим приемом, необходимым для решения сформулированной нами оптимизационной задачи, является представление производственных функций (зависимости прироста индекса почвенного плодородия от интенсивности мелиоративного фактора и времени его воздействия) в удобной для экономического анализа форме - в виде функции эффективности ресурсоотдачи. Действительно, стоимость реализации того или иного вида мелиорации на единицу площади можно представить как сумму стоимости работ и стоимости материальных ресурсов, используемых в процессе мелиорации, что позволяет однозначно задать интенсивность мелиоративного фактора («затраты на мелиорацию» = «значение фактора» =» «прирост ИПП»).
Для некоторых видов мелиорации стоимость работ по их реализации можно принять постоянной величиной, а стоимость материальных ресурсов будет пропорциональна их количеству и, следовательно, интенсивности мелиоративного фактора. Например, стоимость работ по доставке и внесению удобрений можно принять за постоянную Яуд, а стоимость самих удобрений пропорциональна дозе вносимых удобрений Zyn = ZNqN + ZPqP + ZKqK, где Z - стоимость удобрений (азот, фосфор, калий соответственно), a q доза удобрений на единицу площади. Тогда функция ресурсоотдачи будет иметь вид, показанный на рисунке 3.1:
Очевидно, что максимальное значение ресурсоотдачи (точка касания наклонной линии с функцией ресурсоотдачи) от внесения удобрений - есть «особая» точка, выше которой будет находиться оптимальное значение функции ресурсоотдачи, удовлетворяющее критерию сформулированной задачи (максимуму ЧДД).
Максимальная ресурсоотдача (2,4 руб./руб.) получена из производст-венной функции при оросительной норме 1400 м /га и дозе удобрения 170 кг/га. За постоянные (ежегодные) затраты принята сумма затрат, не связанных с количеством вносимых удобрений и оросительной нормой, и амортизационные отчисления из расчета окупаемости оросительной системы за 15 лет (при затратах на строительство оросительной системы 50 тыс.руб./га).
Отметим, что использование функций совместного влияния агромелиоративных факторов значительно повышает точность решаемой оптимизационной задачи.
Как отмечалось выше, основные виды агромелиоративных мероприятий, актуальные для Тверской области, призваны обеспечить повышение содержания элементов минерального питания и гумуса, нормализовать кислотность почв (известкование и доломитизация) их водный режим (осушение почв) и привести сельскохозяйственные угодья в пригодное для эксплуатации состояние с помощью культуртехнических работ. Для оптимизации проекта по размещению комплексных мелиорации необходимо сформировать производственные функции по всем перечисленным видам мелиорации. Построение этих зависимостей выполнялось на основе методических положений, справочных статистических данных по экономике Нечерноземной зоны [136], мониторинговых данных о состоянии почв и их характеристик, разработанных Почвенным институтом им. В.В.Докучаева [112], а также рекомендаций по аналитическому представлению такого вида функций (3.1) [96].
Зависимость продуктивности мелиорируемых земель от дозы минеральных удобрений (для дерново-подзолистых почв). Продуктивность мелиорируемых земель будем определять по средней многолетней урожайности зерновых культур (зерновой эквивалент), которая имеет линейную связь с индексом почвенного плодородия (ИПП). Для немелиорируемых почв Тверской обл. (дерново-подзолистые - 90%) ИПП составляет около 6 ед. Это значит, средняя урожайность яровой пшеницы на неокультуренных дерново-подзолистых почвах (содержание гумуса - около 60 т/га, высокая гидролитическая кислотность - 4 мг-экв. на 100 г почвы, низкое содержании NPK) будет близка к 6 ц/га [96].
Решение оптимизационной задачи выбора направлений развития и размещения комплексных мелиорации в Тверской области
Общие затраты на культуртехнические работы на единицу площади будут складываться из стоимости отдельных видов работ; интенсивность культуртехнических работ, как агромелиоративного фактора, будет определяться их составом.
Зависимость прибавки урожайностей мелиорируемых земель от объема средств на культуртехнические мероприятия зададим экспертными соотношениями, которые основаны на хорошо известном факте - индекс почвенного плодородия от проведения культуртехнических работ не изменяется. В результате этих работ мелиорируемые земли могут быть вовлечены в оборот в виде сенокосов и пастбищ, а также использованы после первичной обработке для посевов многолетних трав и других культур. При этом будем считать, что их хозяйственная ценность мелиорируемых земель (экономиче ская оценка) от реализации культуртехники возрастает до уровня, эквива лентного естественному плодородию почв Yu. Следовательно, можно при нять ниже сформулированные зависимости прироста индекса почвенного плодородия от величины затрат на культуртехнические работы: АУ = Yu + 2ц/га при Z 2156руб. для земель нуждающихся в первичной об работке; AY = YU при Z 2978 руб. для земель нуждающихся в уничто жении растительных кочек; AY = YU + 2ц/га при Z 2978 + 2156руб. для земель нуждающихся в уничтожении растительных кочек и первичной об работке; AY = YU при Z П557 руб. для земель нуждающихся в очистке от кустарника и мелколесья; AY = YU+ 2ц 1га при Z 11557 + 2978 + 2156руб. для земель нуждающихся в очистке площади от кустарника и мелколесья, уничтожении растительных кочек и первичной обработки территории. В этой функции интенсивность мелиоративного фактора (х$) (культуртехнические работы) принимает 5 дискретных значений, определяемых затратами. Эти неравенства входят в модель в качестве ограничений, позволяя идентифицировать состояние земель с учетом потребности в культуртехни-ке и, следовательно, исходные данные (классификация сельскохозяйственных угодий) должны содержать площади земель, нуждающихся в различных видах культуртехнических работ. Алгоритм эколого-экономической модели должен содержать логический оператор «Если в мелиоративный комплекс входит культуртехника, то исходный уровень плодородия Yu = 0 » (сельскохозяйственную продукцию получить нельзя). Расчет прироста индекса почвенного плодородия (выраженный в натуральных и стоимостных показателях) по приросту урожайности яровой пшеницы (зерновой эквивалент), выполняемый в рамках экономико- математической модели, осуществляется на протяжении длительного временного периода (проектный период), который может составлять 10-25 и более лет. В течение этого срока погодные условия различных лет будут значительно отличаться друг от друга, поэтому при разработке эколого-экономической модели и идентификации параметров производственной функции зависимости урожайности от агромелиоративных факторов необходимо ориентироваться на среднемноголетние данные, которые за счет осреднения становятся инвариантными относительно погодных условий проектного периода Т. Однако такие опытные данные по влиянию комплекса агромелиоративных факторов найти в научной литературе не представляется возможным.
Один из возможных путей решения данной проблемы изложен в теоретической работе И.С.Орлова и В.В.Шабанова, предложивших метод оценки влияния стохастичности погодных условий на урожайность. На основе анализа функций распределения плотности вероятности основных значимых для формирования урожайности метеоэлементов (осадки, сумма температур, влагозапас почвы), построенных по многолетним рядам погодных условий, рассчитывается вероятностная оценка снижения потенциальной урожайности до уровня средней многолетней.
Этот методический прием обеспечивает повышение надежности решений (принцип maxmin) и был применен для приведения результатов полевых краткосрочных и среднесрочных многофакторных экспериментов к среднемноголетним путем использования поправочных вероятностных коэффициентов для климатических условий Северо-западных областей России, опубликованных в работе [129].
Для проведения расчетов использовались нормативные цены на строительство объектов водохозяйственного назначения 1984 и 1991 гг. Приведение цен 1984 и 1991 гг. к уровню цен 2005 года выполнено по установленным Минэкономразвития РФ индексам-дефляторам: для 1984 года - 61,7, для 1991 г.-35,9.
Согласно описанной выше схеме решения сформулированной оптимизационной задачи (2.17) для каждого типа мелиорируемых земель (12 типов) проводим расчет значений максимальной ресурсоотдачи по всем возможным вариантам комплексных мелиорации (31 вариант). Результаты расчетов, сгруппированные по типам мелиорируемых земель, приведены в приложении 2, таблицы 1-12.
В каждом блоке по всем рассчитанным вариантам (прил. 2, табл. 1-12) проводится анализ соответствия результатов решения экологическим и технологическим требованиям. Варианты удовлетворяющие предъявляемым требованиям (обозначены знаком «+» графа Статус) остаются без изменения. Варианты условно удовлетворительные (обозначенные знаком «+/-») не удовлетворяют либо экологическим требованиям (за проектный период содержание гумуса в почве сокращается на 10 и более %), либо технологическим ограничениям (объем внесения удобрений недопустимо большой). Для этих вариантов производится перерасчет экономической эффективности с учетом экологических и технологических требований. Неудовлетворительные варианты (отмеченные знаком «-») выбраковываются, т.к. не удовлетворяют предъявляемым требованиям, а перерасчет переводит эти варианты в уже существующие.
Похожие диссертации на Эколого-экономическое обоснование развития комплексных мелиораций в Тверской области
