- •Л. А. Хандожко экономическая метеорология
- •Раздел I общие положения об использовании метеорологической информации в народном хозяйстве
- •Глава 1
- •1,1. Метеорологическая информационная сеть
- •1.2. Основные виды метеорологической информации, используемой в народном хозяйстве
- •1.4. Общая характеристика метеорологического обеспечения народного хозяйства: схема, структура, содержание
- •2.1. Потребители метеорологической информации
- •2.2. Специализированное метеорологическое обеспечение
- •2.2.1. Определения
- •2.2.2. Потребность в специализированном метеорологическом
- •2.2.5. Требования, предъявляемые к специализированному метеорологическому обеспечению
- •2.3. Коммерциализация специализированного метеорологического обеспечения
- •3.2. Метеорологическое обеспечение сельского хозяйства
- •3.2.2. Зависимость сельскохозяйственного производства от метеорологических условий
- •3.5. Метеорологическое обеспечение других отраслей
- •Раздел II
- •Глава 4
- •4.2. Теоретические основы разделения прогнозов по времени действия
- •4.3. Показатели распространения и последствий опасных гидрометеорологических явлений
- •Глава 5
- •5.1. Методические прогнозы
- •5.2. Стандартные (тривиальные) прогнозы
- •Глава 6
- •6.1. Некоторые понятия и определения
- •6.2. Назначение оценки успешности прогнозов. Требования, предъявляемые к оценке успешности прогнозов
- •6.3. Системы оценки успешности прогнозов
- •6.6. Оценка успешности численных прогнозов метеорологических величин
- •6.7. Региональная оценка успешности альтернативных прогнозов
- •6.8. Принципы использования критериев успешности альтернативных и многофазовых прогнозов
- •Теоретические и методические основы использования метеорологических прогнозов
- •Глава 8
- •8.1. Элементы статистического анализа
- •8.2. Априорные и апостериорные вероятности
- •9.1. Выбор оптимальных решений в условиях полной информационной неопределенности
- •10.1. Экономическая информация в системе погода—прогноз—потребитель
- •10.2. Матричная форма обобщения и анализа прогностической информации
- •10.3. Категорические и вероятностные прогнозы в модели принятия погодо-хозяйственных решений
- •10.4. Функция полезности и формы ее представления
- •11.2.2. Оптимальные решения и стратегии — центральное звено системы управления
- •11.4. Байесовская оценка средних потерь
- •11.5. Учет некардинальности мер защиты
- •11.8. Выбор оптимальных погодо-хозяйственных решений и стратегий на основе байесовского подхода
- •Глава 12
- •12.1. Общая характеристика климата и его учет
- •12.2.1. Выбор оптимальной климатологической стратегии при кардинальных мерах защиты
- •12.2.2. Выбор оптимальной климатологической стратегии при частичных мерах защиты
- •12.3. Выбор оптимальной стратегии. Номограмма потерь
- •12.3.1. Кардинальные меры защиты
- •12.6. Параметрические критерии выбора оптимальной стратегии
- •12.6.1. Пороговая оправдываемость прогнозов
- •12.6.2. Критерии, отражающие требования потребителя к успешности метеорологических прогнозов
- •Раздел V
- •Глава 13
- •13.1. Чувствительность потребителя к воздействию погодных условий
- •13.2. Показатели влияния погодных условий
- •13.3. Адаптация потребителя к ожидаемым условиям погоды
- •13.3.1. Определение, назначение и пути реализации
- •14.1. К истории решаемой проблемы
- •14.2. Факторы, определяющие проблему
- •14.3. Методические основы оценки экономического эффекта метеорологических прогнозов
- •14.4. Оценка экономического эффекта и экономической эффективности использования краткосрочных метеорологических прогнозов
- •14.5. Некоторые результаты оценки экономической полезности гидрометеорологической информации
- •14.6. Гидрометеорологический фактор в системе национальных счетов
- •.Раздел VI оценка экономической полезности метеорологической информации в отдельных отраслях народного хозяйства
- •Глава 15 использование метеорологической информации в сельскохозяйственном производстве
- •15.1. Сельскохозяйственное производство и его зависимость от погоды и климата
- •15.2. Потери в сельскохозяйственном производстве по метеорологическим причинам
- •15.3. Прогнозы для сельскохозяйственного производства и их экономическая полезность
- •15.3.1. Агрометеорологические прогнозы
- •16.1. Энергетические системы
- •16.2. Оптимальное использование метеорологической информации в теплоэнергетике
- •16.2.1. Теплоэнергетика. Зависимость расхода тепла от метеорологических условий.
- •16.2.3. Матрица систематических потерь.
- •16.2.4. Оценка ресурсосбережения в теплоэнергетике
- •16.3. Оптимальное использование метеорологической информации на других предприятиях тэк
- •17.2. Автомобильный транспорт
- •17.4. Гражданская авиация
- •1) Сокращение затрат на изыскания при проектировании (за исключением затрат на организацию метеорологических станций, наблюдений и специальной обработки данных);
- •18.3. Климатическая информация в энергетике
- •18.4. Климатическая информация в других отраслях экономики
- •18.5. Климатические ресурсы
- •3Потерь 214 тепловых 388 стоимостных 391 расходов 213 Функция риска 236 целевая 236
15.3. Прогнозы для сельскохозяйственного производства и их экономическая полезность
15.3.1. Агрометеорологические прогнозы
В настоящее время в нашей стране составляется несколько видов агрометеорологических прогнозов.
Дадим краткий перечень основных из них и приведем некоторые примеры оценки их экономической полезности.
Прогнозы агрометеорологических условий
Прогноз состояния озимых культур в период перезимовки, их состояния к началу вегетации. Позволяет заблаговременно определить площадь подсева или пересева в оптимальные сроки.
Прогноз запасов продуктивной влаги в почве к началу сева яровых культур. На основании данного прогноза заблаговременно определяются нормы высева и технология сева, устанавливаются дозы подкормки и решаются другие агротехнические мероприятия.
Прогноз теплообеспечения вегетационного периода, что позволяет выбрать скороспелые или теплолюбивые культуры.
Прогноз влагообеспечения на вторую половину периода вегетации используется в целях выбора весенней подкормки яровых культур.
Фенологические прогнозы
Прогноз оптимальных сроков начала весенних полевых работ. Для каждой почвенно-климатической зоны известны оптимальные сроки сева яровых и озимых культур. Они несколько отличаются от климатических вследствие постоянно меняющихся из года в год конкретных агрометеорологических условий.
Прогнозы сроков наступления основных фаз развития сельскохозяйственных культур.
Прогноз сроков созревания зерновых.
Прогноз сроков цветения плодовых насаждений.
Все агрометеорологические прогнозы, составляемые в текущем году, носят одноразовый характер, поскольку рассчитаны на относительно продолжительный отрезок времени. Соответственно принимаемое потребителем хозяйственное решение требует одноразового действия. Оценка экономической полезности агрометеорологических прогнозов отличается от той, которая используется применительно к повседневным оперативным метеорологическим прогнозам.
Успехи сельскохозяйственного производства в значительной мере зависят от правильного учета текущих и ожидаемых состояний погоды. За весь период физиологического развития растений учитывается ряд агрометеорологических и метеорологических прогнозов.
Используются следующие метеорологические прогнозы. Краткосрочные прогнозы заморозков, обложных осадков, сильного ветра, града и др. Среднесрочные прогнозы изменений температуры воздуха и осадков на 3—10 дней. Долгосрочные прогнозы засухи, суховеев, устойчивой дождливой погоды и т. п. Их экономическая полезность обусловлена защитой сельскохозяйственных культур от заморозка, высыхания почвы, продолжительных дождей и других опасных условий погоды.
15.3.2. Экономическая полезность агрометеорологических прогнозов
Для оценки экономического эффекта одиночного агрометеорологического прогноза используется формула вида
Эа = Р • в(АУ ■ Ц - 3), (15.3)
где (3 — коэффициент долевого участия; S — площадь, на которой достигнуто повышение урожайности, га; ДУ — прибавка урожая благодаря внесению удобрений, поливу и другим мероприятиям, проведенным в соответствии с прогнозом, т/га; Ц — закупочная цена на данную культуру, определяемая по соответствующему прейскуранту, руб/т; 3 — затраты на проведение указанных мероприятий плюс затраты на уборку дополнительной продукции, руб/га.
Как следует из формулы (15.3), экономический эффект определяется прибавкой урожая на площади S, закупочной ценой Ц и затратами 3 на текущие мероприятия. Очевидно, что выражение (15.3) используется для оправдавшегося единичного прогноза в текущем году. В формуле не содержится сведений о стоимости разработки агрометеорологического прогноза Зпп. Предполагается, что эта величина пренебрежимо мала по сравнению с выгодой реализации данного единичного прогноза (ДУ ■ Ц - 3).
Разработаны различные модификации формулы (15.3) для оценки единичного экономического эффекта одноразового агрометеорологического прогноза. Рассмотрим некоторые из них.
Экономический эффект прогноза оптимального срока посева озимых. Формула, разработанная в УкрНИГМИ, записывается так:
Эа = р((Яф-Яп)/100)У5(Ц-3), (15.4)
где р = 0,5; Пф — недобор урожая за счет отклонения фактических сроков посева от оптимальных, %; П„ — то же при прогностических сроках посева, %; У— средняя урожайность, т/га; Ц — закупочная цена, руб/т; 3 — затраты на посев, руб.
Экономический эффект прогноза перезимовки озимых.
Прогноз конечного состояния озимых позволяет выбрать оптимальные сроки их пересева. Экономический эффект определяется по формуле
Эа = рАг(5(Д(Уопт- Ук) + АН)- Зпп), (15.5)
где Р = 0,5; N = 1; S — рекомендуемая площадь посева, га; Ц — закупочная цена, руб/т; Уопт и Ук — урожайность зерновых при оптимальных и климатических сроках посева, т/га; АН — изменение стоимости работ при пересеве озимых при климатических и оптимальных сроках пересева, руб.; Зпп — затраты на прогноз.
Оценка экономической полезности метеорологических прогнозов устанавливается согласно экономико-метеорологической модели, изложенной в главе 14.
Экономическая эффективность агрометеорологических прогнозов урожайности зерновых культур.
Согласно данным И. Г. Грушка и А. М. Фридмана, чистый доход или прибыль Д(3) при возделывании сельхозкультур на площади S = Sy + S2 + ... + SN рассчитывается по формуле
mS)=±yi(Ki-Cl)Si, (15.6)
i=l
где У, — урожайность i-й культуры, ц/га; К, — закупочная стоимость продукции, руб/ц; С, — затраты на производство единицы урожая, руб/ц; S, — площадь под i-й культурой, га.
Задача сводится к тому, чтобы на основании агрометеорологического прогноза урожайности У, выбрать оптимальные площади посевов S- и получить максимально возможный чистый доход Д'(5), т. е.
Д'(5) = макс [yjK, - c;)s;j. (15.7)
Здесь С- — ожидаемые затраты на производство 1 ц зерна (руб/ц), определяемые эмпирическим уравнением
С,' = (ajyj + bt, (15.8)
где а, (руб/ra) и Ь, (руб/ц) — постоянные величины при заданных сельскохозяйственных культурах и зонах выращивания.
Прогноз урожайности отдельных видов культур, естественно, поставит вопрос об изменении (сокращении или расширении) посевной площади S-. Это в свою очередь повлечет изменение урожайности Уп(. В итоге необходимо найти такую структуру посевных площадей, которая обеспечивает максимум Д'(5). Разность АД между доходами Д'(5) при оптимальных посевных площадях S't и Д(Б) при стандартных посевных площадях S, без учета изменения посевной площади составляет приращение продукции — экономический эффект агрометеорологической информации.
Вопросы оптимального использования метеорологических и агрометеорологических прогнозов в сельском хозяйстве, как и в других отраслях народного хозяйства, рассматривались в главе 10. Основная роль при этом, как указывает А. П. Федосеев, принадлежит исходной матрице урожайности.Метеорологические условия — постоянно действующий фактор, оказывающий влияние на животноводство. По степени влияния на сельскохозяйственных животных важное место занимает температура воздуха. Особенно неблагоприятно сказывается на них переохлаждение и перегрев. Так, при понижении температуры воздуха до -10 °С удой молока у отдельных пород коров падает на 15 %. Наибольшее увеличение веса скота наблюдается при температуре воздуха 16—21 °С и прекращается совсем при 35 °С и выше.
До настоящего времени еще не до конца разработаны методы оценки экономической эффективности прогнозов погоды для животноводства. Однако даже грубые расчеты показывают, что специализированные прогнозы в этой отрасли сельского хозяйства способствуют правильной организации зоотехнических мероприятий, повышению рентабельности ведения животноводства, получению дополнительной продукции и снижению ее стоимости.
Для отгонно-пастбищного животноводства огромное значение имеют агрометеорологические прогнозы надземной массы травостоя. Они позволяют рассчитать кормозапас и скотоемкость на данной территории. Если известна продуктивность пастбищ хозяйства, то можно оценить складывающуюся ситуацию и принять меры, не допускающие падежа скота и снижения его продуктивности.
Долгосрочные прогнозы с перспективой на год и больше позволяют лучше организовать пастбищеобороты и выпас скота в лугопаст- бищном хозяйстве. Плановое использование естественной кормовой базы с учетом погодных условий является основой управления всеми процессами в пастбищном животноводстве с большой экономической эффективностью.
15.3.3. Экономическая полезность метеорологических прогнозов
Рассмотрим некоторые частные методы оценки экономической полезности метеорологических прогнозов в сельскохозяйственном производстве.
1. Экономический эффект прогноза заморозков для овощеводческих совхозов. Рассматриваются весенние заморозки в период посадки и выращивания овощных культур.
Ценность информации о весенних заморозках определяется всеми прогнозами о заморозках в весенний период, т.е. как прогнозами наличия заморозка, так и прогнозами его отсутствия. Отдельные случаи удачных и неудачных прогнозов заморозков (это касается и других прогнозов явлений и условий погоды) не дают основания для заключения в целом об экономической полезности прогноза заморозков. Все прогнозы, составленные для данного потребителя за весь заморозкоопасный период и включающие как оправдавшиеся случаи, так и не оправдавшиеся (ошибки-пропуски и ошибки-страховки), должны приниматься в расчет как обязательное условие оценки экономической полезности прогнозов
.
Отработка эффективной технологии использования прогноза заморозков в сельскохозяйственном производстве возможна при наличии достаточно полной информации об их экономическом эффекте.
Рассмотрим далее методику оценки экономического эффекта прогноза весенних заморозков.
Пусть на площади S овощеводческого совхоза предполагается высадить рассаду капусты или иной овощной культуры. На 1 га обычно высаживается 50 тыс. штук рассады капусты. Стоимость выращивания 1000 штук рассады в закрытых условиях составляет С,, а стоимость работ по посадке на 1 га С2.
(15.9)
я = с, + с2.
Экономическая полезность прогнозов заморозков состоит в том, что такие прогнозы постоянно предотвращают потери в течение всего периода посадочных работ. Поскольку посадочная площадь в ходе работ постоянно растет, в случае заморозков будут меняться и потери овощесовхоза: от небольших в первые дни посадки до значительных в последние. Поэтому при оценке потерь необходимо исходить из средней площади посадки (S = 0.5S) всего периода посадочных работ.
В тех случаях, когда прогнозами заморозок не предусматривался, но фактически наблюдался, потери будут определяться степенью
(15.10)
s12 = KHS
где К — средняя степень повреждения рассады за весь заморозко-
опасный период. Принимается К — 0,3.
(15.11)
s12 = L = KHS + Sy.
Затраты на защитные мероприятия (дымление, обогрев, дождевание и т. п.) есть величина su = s21 = С.
Недобор урожая Sy зависит от частоты непредусмотренных заморозков (или непринятых мер защиты по факту успешных прогнозов). Следовательно, потери Sy пропорциональны условным вероятностям вида (q' = ntj/ni0). На этом основании:
(Sy)„ = Sy(n12/n10) (15.12)
и
(Sy)HH = Sy(n;'2H/n10). (15.13)
Величина s22 будет равна нулю, так как заморозок не прогнозировался и фактически не наблюдался.
|
|
<цщ |
d(n) |
s.v = |
ф |
|
S12 |
|
ф |
S21 |
S22 |
В итоге матрица потерь потребителя записывается уже установленными величинами:
(15.14)
е=0
Заметим, что в ситуации d(TI) - Ф непредотвращенные потери вида LH = £(KHS) = 0, так как все возможные потери предотвращаются кардинальными мерами защиты (е = 0).
В итоге матрица потерь потребителя будет определяться значениями элементов: su = s21 = С, s12 - L.
В случае применения мер защиты потери полностью исключаются.
Установив далее таблицу сопряженности прогнозов заморозков (за весь заморозкоопасный период) и выбрав в качестве базового варианта инерционные или климатологические прогнозы, находим
в том и другом случае систематические потери RKj и соответственно
минимальные из средних потерь Лм, R»н, Дкл.1 и Дкл.г, если потребитель работает в режиме доверия прогнозам.
Оценка экономического эффекта (14.13) и экономической эффективности (14.14) требует знания стоимости разработки прогностической информации Зпп.
2. Экономический эффект прогноза заморозков для садовых культур. Потребитель располагает необходимыми кардинальными мерами защиты стоимостью sn = s2j = С. Прямые потери s12 = L определяются при следующих условиях: S — площадь садовых куль
тур, га; У — средняя урожайность, кг/га; Ц — закупочная цена плодовой продукции, руб/кг; Н — себестоимость плодовой продукции, включая материальные и трудовые расходы в рублях на агротехнические мероприятия, связанные с подготовкой и уходом за садами; k — коэффициент недобора урожая вследствие повреждения сада заморозками во время цветения.
Потери определяются по формуле
s12 = kSH(L( + Я). (15.15)
Сбереженные материальные средства есть величина
AR = рцв (Дкл.2-До„т). (15.16)
Экономический эффект Э и экономическая эффективность Р определяются по известным формулам (14.13) и (14.14).
Согласно исследованиям, выполненным во ВНИИСХМ, установлена экономическая полезность некоторых видов прогнозов и рекомендаций в сельском хозяйстве (табл. 15.3).
Таблица
15.3
Сравнительная
эффективность некоторых видов
гидрометинформации
в
1980-е годы |
Экономический эффект |
|||
Вид информации |
млн. руб. |
% |
||
|
(1983 г.) |
|||
Прогнозы сроков сева сельскохозяйствен |
32,0 |
19,3 |
||
ных культур |
|
|
||
Рекомендации по хлопководству |
31,7 |
19,1 |
||
Предупреждения о заморозках и низких |
23,0 |
13,9 |
||
температурах |
|
|
||
Рекомендации по картофелеводству |
14,9 |
9,1 |
||
Прогноз состояния озимых на начало вес |
13,1 |
7,9 |
||
ны |
|
|
||
Прогноз созревания кормовых, чая, ово |
9,2 |
5,5 |
||
щей, сои |
|
|
||
Прогнозы и рекомендации по травам и пастбищам |
9,0 |
5,4 |
||
Рекомендации по уборке сельскохозяйст |
8,7 |
5,2 |
||
венных культур |
|
|
||
Рекомендации по применению минераль |
6,7 |
4,0 |
||
ных удобрений |
|
|
||
|
Экономический эффект |
|||
Вид информации |
млн. руб. |
% |
||
|
(1983 г.) |
|||
Гидрометинформация по животноводству |
5,2 |
3,1 |
||
Прогноз запасов влаги на весну, рекомен |
4,7 |
2,9 |
||
дации по поливам |
|
|
||
Гидрометинформация по шелководству |
4,5 |
2,7 |
||
Прогноз сроков цветения садов, виноград |
3,2 |
1,9 |
||
ников |
|
|
||
Всего |
165,9 |
100 |
||
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПРОГНОЗОВ В ЭНЕРГЕТИКЕ
