Л. І. Катан

ЕКОНОМІКО-МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ЗБАЛАНСОВАНОГО ВИКОРИСТАННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ УГІДЬ В КОНТЕКСТІ КОНЦЕПЦІЇ СТАЛОГО РОЗВИТКУ ПІДПРИЄМСТВ АГРАРНОЇ СФЕРИ

Актуальність проблеми.  За нинішньої продовольчої кризи у світі, яка, за оцінками фахівців, посилюватиметься появою нових ринкових можливостей, слід очікувати як в Україні, так і в Дніпропетровській області, подальшої інтенсифікації сільськогосподарського виробництва, що призведе до поглибленняекологодеструктивних наслідків аграрної діяльності: відмови від сівозмін і відведення землі під пар; звуження спеціалізації аграрного виробництва, надання переваги вирощуванню комерційних культур і витіснення кормових культур; збільшення навантаження на пасовища та загалом формування екологічно-несприятливих агроландшафтів, зі скороченням у них природних елементів; розширення застосування агрохімікатів; посилення концентрації земель, укрупнення господарств, поглиблення районування виробництва.

Аналіз наукових досліджень.  Принципово важливим заходом у економічному забезпеченні сталого розвитку підприємств аграрної сфери є консервація деградованих малопродуктивних сільськогосподарських земель з подальшим їх залуженням та залісенням. Законодавчо затверджена Законом України «Про Загальнодержавну програму формування національної екологічної мережі на 2000–2015 роки» норма щодо відведення під консервацію 2,3 млн га деградованих, забруднених, малопродуктивних земель у рамках формування національної екологічної мережі [1] свідчить, що 7 % ріллі повинні бути законсервовані. Але існує значна кількість публікацій, в яких вченими-аграріями обґрунтовується необхідність вилучення з інтенсивного обробітку значно більші площі ріллі, зосередивши наявний ресурсний потенціал на меншій площі, однак з більшою ефективністю.

На думку І. І. Черевеня та О. В. Шебаніной для причорноморських областей доцільно, щоб питома вага зернових культур у загальній посівній площі сільськогосподарських підприємств складала не більше 55 % [8]. В країнах ЄС екологічно збалансованими вважаються аграрні землекористування, в яких часткаріллі становить від 50 до 70 % від загальної площі сільськогосподарських угідь [9]. Середня частка природних кормових угідь у структурі сільськогосподарських угідь країн ЄС становить 39,3 %, зокрема у Франції – 36,6 %, Німеччині – 30,4 %, Великій Британії – 63,1 % [5]. В Україні ж частка природних кормових угідь у структурі сільгоспугідь, за даними Державного агентства із земельних ресурсів, становить близько 19 %.

Мета роботи  –розробка економіко-математичної моделі оптимізації структури сільськогосподарських угідь на еколого-економічних засадах, що дозволить поступово переходити на модель сталого розвитку підприємств аграрної сфери та спонукати сільськогосподарських товаровиробників до застосуванняресурсоекономних технологій, підтримання родючості ґрунтів, оптимізації складу та структури ріллі, сіножатей, пасовищ, багаторічних насаджень тощо.

Виклад матеріалів дослідження.  Один із системних чинників гальмування формування та вдосконалення збалансованого використання сільськогосподарських угідь в контексті концепції сталого розвитку підприємств аграрної сфери в Україні є нераціональне використання сільськогосподарських угідь (агроланшафтів) у галузях рослинництва, яке призводить до суттєвого екодеструктивного впливу аграрного виробництва на навколишнє середовище та формування рекреаційних лісопольових агроланшафтів.

У даному дослідженні запропоновано здійснювати оптимізацію структури посівних площ на основі еколого-економічного зонування Дніпропетровської області з обов’язковим виділенням земель для консервації, які в подальшому можуть використовуватися для вирощування кормових культур, під залуження,пасовища та інше, і виконанням агротехнічних вимог щодо сівозміну соняшника.

Для розробки економіко-математичної моделі було використано методику еколого-економічного зонування сільськогосподарських угідь, сутність якої полягає в тому, що збільшення продуктивності галузі рослинництва визначається «еколого-біологічною відповідністю між рослинами, які культивуються на цій території, та якістю навколишнього природного середовища цієї території» [3].

Суттєвою відмінністю запропонованої моделі від класичної моделі оптимізації посівних площ є те, що розподіл посівних площ сільськогосподарських культур здійснюється між зонами. Реалізація моделі дозволить знайти резерви для вивільнення земель з метою їхньої консервації та подальшої трансформації в луки та пасовища при оптимізації агроландшафтів.

Як результат застосування зазначених методичних основ територія Дніпропетровської області на основі детального аналізу ґрунтових, кліматичних та погодних умов була поділена на шість зон (табл. 1).

Таблиця 1. Еколого-економічне зонування Дніпропетровської області

Джерело: розроблено автором з використанням [3].

Розрахунки проводилися за найбільш важливими для сільськогосподарських підприємств Дніпропетровської області культурами, а саме, ярові та озимі пшениці і ячмінь, кукурудза, соняшник, цукровий буряк. Їх питома вага в структурі посівних площ дорівнювала у 2011 році 86–98 %. Таким чином, вони значною міроювіддзеркалювали реальну ситуацію з використанням сільськогосподарських угідь у всіх категоріях господарств.

Проведений статистичний аналіз урожайностей зазначених вище сільськогосподарських культур по кожній зоні дозволив одержати прогнозні значення урожайності, які можуть бути досягнуті відповідно до умов кожної зони з урахуванням їх потенційних можливостей (табл. 2).

Таблиця 2. Прогнозована урожайність основних сільськогосподарських

культур по зонах області, ц/га

Джерело: розроблено автором на основі власних досліджень з використанням даних [3].

При формуванні обмежень із розподілу посівних площ для кожної зони припускалося, що:

– загальна посівна площа всіх основних культур не перевищує наявний ресурс посівної площі;

– 12 % від наявної посівної площі направляється для подальшої консервації;

– 12,5 % від площі відведеної під посіви надається під соняшник (табл. 3).

Таблиця 3. Обмеження із розподілу посівних площ по зонам, тис. га

Джерело: розроблено автором на основі власних досліджень.

Для запису структурної економіко-математичної моделі постановка задачі формулювалась наступним чином: необхідно оптимізувати розміщення посівних площ  m  основних сільськогосподарських культур в  n  зонах, використовуючи при цьому мінімальну площу та забезпечуючи випуск продукції, який би гарантував продовольчу безпеку області.

Для побудови моделі задачі вводимо наступні позначення:

 – невідома змінна, що позначає площу i -ї сільськогосподарської культури в j -ій зоні.

 – додаткова змінна, що позначає потребу в i -му виробничому ресурсі для j -ої зони;

K – загальна кількість виробничих ресурсів (обсяги ріллі, матеріальних, фінансових, трудових та ін.).

 – прогнозна урожайність i -ї сільськогосподарської культури в j -ій зоні;

 – загальна площа, яка може бути відведена під виробництво продукції m основних сільськогосподарських культур в j -ій зоні;

– загальний плановий обсяг виробництва продукції i -ї культури, який забезпечує продовольчу безпеку області;

та    – мінімальний та максимальний розміри площі i -ї сільськогосподарської культури в j -ій зоні;

– норми витрат l -го виробничого ресурсу на одиницю площі i -ї сільськогосподарської культури в j -ій зоні.

Цільова функція, яка дорівнює загальній площі, відведеній під основні культури для всієї області повинна досягти мінімуму:

 min, (1)

− за невід’ємними значеннями змінних, включених в задачу:

хij  ≥ 0,  Уij ≥ 0, (2)

– в умовах наступних обмежень:

– з урахуванням необхідності гарантованого випуску продукції для забезпечення і продовольчої безпеки області:

, (3)

– з урахуванням визначення потреби в виробничих ресурсах по зонах:

, (4)

– з урахуванням мінімального та максимального розміру площі i -ї сільськогосподарської культури в j -ій зоні:

, (5)

Розрахунки проводилися в середовищі електронних таблиць Microcoft Excel з використання інструментарії «Поиск решения» для двох варіантів:

перший варіант – без врахування вимог щодо збільшення обсягів виробництва зернових в області; другий варіант – збільшення обсягів виробництва зерна для забезпечення продовольчої безпеки держави та Дніпропетровської області;

другий варіант – передбачав пріоритетний розвиток рослинництва, що покладено в основу стратегії розвитку аграрного сектора економіки на період до 2020 року. На державному рівні реалізація цієї стратегії до 2020 року передбачає збільшити виробництво зернових в 1,4 рази проти 1990 року [5], а в Дніпропетровській області для здійснення заходів щодо реалізації державної стратегії розвитку аграрного сектору до 2020 року заплановано збільшення виробництва зернових в 1,15 раза при зростанні врожайності зернових на 14 ц/га (53 %), а соняшнику на 5 ц/га (33 %) [2].

Результати розрахунків наведено в табл. 4, 5.

Таблиця 4. Оптимальний розподіл посівних площ основних культур по зонах

Дніпропетровської області (варіант 1), тис. га

Джерело: розроблено автором на основі власних досліджень.

В ряду таблиці «Вільна площа» наводяться розміри посівних площ, які необхідно вилучити з обробітку, для того щоб зменшити екодеструктивний вплив на агроланшафти тобто сприяти формуванню системи раціонального землекористування. Аналіз одержаних результатів свідчить, що загальна площа, яка відводиться під дані культури, складає 1411,1 тис. га. При оптимальному розміщенні культур зайнята площа може складати всього 1112,5 тис. га, тобто посівна площа може бути зменшена на 298,6 тис. га, тобто на 21 %.

Таблиця 5. Оптимальний розподіл посівних площ основних культур

по зонах Дніпропетровської області (варіант 2), тис. га

Джерело: розроблено автором на основі власних досліджень.

Аналіз одержаних результатів, показує, що при оптимальному розміщенні культур площа посівів зменшується з 1411,1 тис. га до 1187,8 тис. га або на 223,3 тис. га, тобто площа оброблюваних земель зменшилась на 15,8 %. Таким чином, оптимальна частка посівних площ зайнятих під зернові та технічні культури в загальному обсязі посів по зонах зменшилась в порівнянні з фактичними показниками і складає: зона 1 – 70,4 % (проти 80,1 %); зона 2 – 40,2 % (проти 78,5 %) %; зона 3 – 56 % (проти 88,3 %); зона 4 – 60,6 % (проти 88,1 %); зона 5 – 74,3 % (проти 84,1 %); зона 6 – 70,3 % (проти 90,1 %), що в цілому по області призвело до зниження частики зернових та технічних культур в структурі посівів з 85,1 % до 63,0 % (рис. 1).

Крім того, на консервацію земель відводилося 192,8 тис. га (табл. 5). Таким чином, загальний обсяг вивільненої з інтенсивної обробки посівної площі складає 416,1 тис. га (192,8 + 223,3) Цілком зрозуміло, що вилучені з інтенсивної обробки посівні площі з метою подальшої їх консервації, переведення в луки, пасовища будуть сприяти збалансованому використанню сільськогосподарських угідь та зменшенню екодеструктивного впливу аграрного виробництва на агроландшафти. Підтвердженням тому є зменшення коефіцієнта розораності сільськогосподарських угідь з 0,92 ((1884,9 + 138,7) / 2199,4)) до 0,73 (1884,9 + 138,7 – 416,1).

Рис. 1. Порівняння фактичного та оптимального розподілу частки зернових

 та технічних культур у структурі посівів по зонах та в цілому по області,

 у % до загальної площі посівних площ по зонах та області

(розроблено автором на основі власних досліджень)

Економічна ефективність запропонованого рішення щодо організації збалансованого використання сільськогосподарських угідь регіону через оптимізацію структури посівних площ на основі еколого-економічного зонування з врахуванням сівозмін та консервації земель полягає: в зростанні валового збору зернових та технічних культур на 18 % (на 863,2 тис. т), урожайності пшениці на 11,2 ц/га, кукурудзи – 6,5 ц/га, ячменю – 10,3 ц/га, соняшнику – 4,1 ц/га, що відповідає стратегічним напрямам розвитку підприємств аграрної сфери Дніпропетровської області.

Висновки та перспективи наукових розробок у цьому напрямі. Економіко-математичне моделювання збалансованого використання сільськогосподарських угідь з метою зменшення екодеструктивного впливу аграрного виробництва на агроладшафти в контексті концепції сталого розвитку аграрної сфери повинно здійснюватися з використовувати еколого-економічне зонування, саме такий підхід дозволить підвищити економічну ефективність діяльності аграрних підприємств області та створити умови для переходу на модель сталого розвитку аграрної сфери.

Список використаних джерел:

1. Закон України «Про Загальнодержавну програму формування національної екологічної мережі на 2000–2015 роки» № 1989-ІІІ від 21.09.2000 // Урядовий кур’єр. – 2000. – 8 лист. – № 207. – С. 3–16.

2. Комплексна стратегія розвитку Дніпропетровської області на період до 2015 року, затв. Рішенням сесії Дніпропетровської обласної ради № 132-7/VI від 24.06.2011 [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.adm.dp.gov.ua/OBLADM/Obldp.nsf/ (DOCWEB)

3. Лазаренко П. І. Еколого-біологічні основи сільськогосподарського районування території / П. І. Лазаренко. – Дніпропетровськ: Пороги, 1995. – 476 с.

4. Левченко Н. М. Державна підтримка фінансового забезпечення розвитку аграрного сектора економіки / Н. М. Левченко // Теорія та практика державного управління. – [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.kbuapa.kharkov.ua/e-book/db/2008-2/doc/2/03.pdf

5. Проект Концепції «Державної програми сталого сільського розвитку України на період до 2025 року [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http: //www.minagro.gov.ua

6. Статистичний щорічник Дніпропетровської області за 2012 рік / за ред. О. М. Шпільової. – Дніпропетровськ, 2013. – 531 с.

7. Стратегія розвитку аграрного сектора економіки (на період до 2020 року) / З внесеним змінами і доповненнями НААН. – К., 2012. – 18 с.

8. Червен І. І. Основні напрями оптимізації обсягів виробництва вітчизняної продукції / І. І. Червен, О. В. Шебаніна // Вісник аграрної науки Причорномор’я. – 2007. – № 2 (40). – С. 3–10.

9. Natutal resource and environmental economics / [Roger Perman, Yue Ma, James McGilvray, Michael Commonion]. – Pearson Education Limited, the 3ed editon. – 699 p.