Kalkulácia sortimentnej výťažnosti stojaceho porastu

lokálna sortimentácia – metodika spoločnosti Foresta SG, a.s.

Ján SUŠKO

O spoločnostiach

Česká spoločnosť Foresta SG, a.s. vznikla ako samostatný právny subjekt v roku 1995. Foresta SK, a.s., spoločnosť s majetkovou účasťou Foresty SG, a.s. vznikla v roku 1997. Ich odborné pole pôsobnosti je vymedzené tromi odbormi – lesníctvo, ekonomika a informatika. Už viac rokov patria medzi popredné spoločnosti poskytujúce poradenské a konzultačné služby a dodávky informačných systémov. Jedným z hlavných odborov firiem je tvorba analýz a softwarových aplikácií pre podporu činností vlastníkov lesa, správcov lesa, lesných odborných hospodárov, dodávateľov lesníckych služieb a štátnej správy na úseku lesného hospodárstva. V súčasnosti je hlavným projektom oboch spoločností rozsiahla aktualizácia aplikácie LHKE v štátnom podniku Lesy Slovenskej republiky. Cieľom aktualizácie je okrem iného integrovať a implementovať informačný systém pre pokročilé plánovanie a riadenie tohto lesného podniku.

Ciele moderného lesného podniku

Trendom moderných spoločností je procesné riadenie, ktoré spočíva v nájdení, nastavení a efektívnom riadení chodu jednotlivých procesov podniku. Jednotlivé vykonávané procesy sú definované, plánované, evidované a kontrolované. Túto významnú, ale zároveň i náročnú požiadavku nie je možné napĺňať inak, než s podporou moderných informačných systémov.

Pri prechode na tento systém riadenia najprv prebehne nájdenie a definovanie procesov a ich parametrov, potrebných na naplnenie cieľov podniku. Po nastavení jednotlivých procesov, ktoré si môžu vyžiadať prípadnú reštrukturalizáciu existujúcich činností, dochádza k zavádzaniu systémov na podporu jednotlivých procesov alebo procesných celkov.

Systémy, ktoré sú nasadené, sa musia navzájom doplňovať čo najlepšie tak, aby na všetkých úrovniach platilo, že pre každý proces je možné vykonávať plánovanie a evidovanie skutočnosti (v detaile potrebnom pre motiváciu), následný kontroling a odchýlkové konanie (porovnanie plánu, skutočnosti a vyhodnotenie nastavených ukazovateľov). Z porovnania plánu a skutočnosti vychádza rozhodnutie o zmene parametrov procesov a ich nastavenie v systéme (parametrizácia). Týmito parametrami sú riadené procesy na jednotlivých úrovniach procesných celkov podľa špecifických potrieb podniku.

Modifikované LHKE

Ide o komplexný riadiaci nástroj, ktorý okrem iného umožňuje efektívne plánovať výrobné procesy podniku, kontrolovať ich plnenie, plánovať a riadiť kapacitné a nákladové položky podniku, plánovať výnosové položky a, čo nie je zanedbateľné, tiež tvoriť kalkulačné jednotky cenníkových položiek. Spoločným prvkom systému je snaha o efektívne riadenie nákladov, pričom funkčnosť je prispôsobená celej vertikále organizačnej štruktúry a je teda určená ako pre prevádzkových, tak pre vedúcich pracovníkov aj manažment. Program umožňuje napr. tvorbu plánovej kalkulácie, výslednej kalkulácie, ďalej tvorbu podkladov pre nákup dreva na pni, na korekciu výroby, na motiváciu, kontroling a odchýlkové konanie, generovanie plánov a rozpočtov – kapacitných plánov (plán práce a miezd, plán prostriedkov), rozpočtových plánov (výkaz ziskov a strát, rozpočet nákladov a výnosov pre ľubovoľné organizačné jednotky) a výnosových plánov (plán výroby, plán predaja a tržieb).

Modul Sortimentácia

V súčasnej dobe je v pokročilej fáze nasadenie modulu Sortimentácia, ktorý slúži na výpočet objemu a sortimentácie stromov či súborov stromov (určenie objemu stromu a jeho rozdelenie na jednotlivé sortimenty dreva podľa kvalitatívnych a kvantitatívnych znakov) nastojato. V systéme je použitá metodika výpočtu LOTS (lokálne objemové tabuľky a sortimentácia) – čiže využitie lokálnych tvarových modelov/výtvarníc kmeňov, ktoré zaisťujú pri danej úrovni vstupných údajov vysokú presnosť výstupov. Takto zistené hodnoty s patričnou mierou presnosti sú dôležitým prvkom v rámci prípravy lesnej výroby, dôležitým vstupom pri plánovaní a realizácii lesnej výroby a v obchodnej/odbytovej činnosti.

Metódy výpočtu sortimentácie

Cieľom lokálnej sortimentácie je získanie čo najpresnejšej informácie o množstve sortimentov na vybranom stojacom poraste (ťažbovom prvku).

V systéme sú k dispozícii dve metódy sortimentácie:

Sortimentačné tabuľky

Pre zistenú zásobu (relaskopicky, objemovými tabuľkami, pomocou tvarového modelu) sa rozpočítavajú podiely sortimentov podľa tabuliek. Tabuľky sa vytvárajú a spresňujú štatistickými metódami z údajov získaných pri realizácii skutočných porastov.

Sortimentačný model

Meraním v poraste sa zozbierajú údaje pre vytvorenie digitálneho modelu ťažbového prvku s typovými stromami, ktoré sú jeden po druhom sortimentované. Sortimenty sú násobené počtom ty-
pových stromov, vyskytujúcich sa v ťažbovom prvku.

Metóda sortimentačných tabuliek

Vstupom tejto metódy sú lokalizované sortimentačné tabuľky (v detailných osiach – územná jednotka, skupina drevín, kvalita, priemerná hmotnatosť), ktoré obsahujú podiely sortimentov pre dané nastavenie osí. Druhým vstupom je zásoba zisťovaného ťažbového prvku rozdelená podľa kvalít pre každú drevinu a hmotnatosť.

Zistenie zásoby, hmotnatostí a podielov kvalít pre drevinu je možné vykonávať bežnými taxačnými metódami a kvalifikovaným odhadom. Modul Sortimentácia podporuje použitie metódy priemerkovania porastu s konštrukciou výškového grafikonu z výšok meraných vzorníkov. Zásobu a hmotnatosť možno z týchto údajov vypočítať pomocou objemových tabuliek alebo tvarových modelov (podrobnejšie v popise sortimentačného modelu). Na získanie podielu kvalít je možné použiť kvalifikovaný odhad alebo rozšíriť vonkajšie merania o zisťovanie chýb, z ktorých sa potom prepočítava zastúpenie kvalít.

Na kontrolu a spresňovanie výsledkov je nutné sledovať skutočný podiel sortimentov v daných osiach a pravidelne tabuľky korigovať podľa skutočnosti.

Výpočet sortimentačným modelom

Výpočet sortimentácie sortimentačným modelom je založený na vytvorení digitálneho modelu porastu (spriemerkovaným stromom sú priradené typové stromy, ktoré sú skonštruované na základe údajov získaných meraním) a jeho následnej modelovej sortimentácii.

Vstupom je výtvarnica, čo je vlastne lokalizovaná parametrická funkcia (s parametrami hrúbka d1.3 a výškou stromu), ktorá popisuje, aká je hrúbka kmeňa v danej výške a naopak. Ďalším vstupom sú údaje z merania v poraste. Ide o vyplnený priemerkovací zápisník so zisteným zastúpením chýb, údaje o meraných vzorníkoch (výšky, vrátane výšok chýb). Tieto údaje umožňujú konštrukciu digitálneho modelu porastu – kolekcie typových stromov.

Na vykonanie modelovej sortimentácie je potrebné mať naparametrizované sortimenty v detaile: rozmery (kvantitatívne charakteristiky), zakázané chyby (kvalitatívne charakteristiky), výrobné dĺžky a triedenie. Súčasťou parametrizácie sortimentov je i určenie priority sortimentov.

Získanie údajov o kalkulovaných sortimentoch teda prebieha v troch krokoch. Najprv sa vykoná vonkajšie meranie, pri ktorom vzniknú údaje, z ktorých je možné vypočítať digitálny model ťažbového prvku. Jednotlivé typové stromy a ich počty na ťažbovom prvku je možné skontrolovať (možnosť auditu). Potom sa spustí výpočet sortimentácie, ktorého výsledkom sú jednotlivé podiely sortimentov.

Meranie – získavanie údajov v poraste

Priemerkovanie jednotlivých drevín prebieha štandardným spôsobom, ktorý je rozšírený o zaraďovanie stromov do kategórií, ktoré sú v danom poraste určené podľa okulárne zistiteľných chýb – napr. zdravý, hniloba, suchár s hnilobou a podobne. Pri meraní sa tiež definujú chyby, ktoré obsahuje každý strom v poraste, a chyby, ktoré obsahuje len časť stromov a nie je možné alebo štatisticky významné ich zisťovať ako kategóriu. Také chyby sa udávajú pre danú kategóriu ako percento stromov obsahujúcich danú chybu (viď obr.1).

Údaje z priemerkovania uvádzajú počty stromov v daných hrúbkach s priradenými chybami k jednotlivým stromom (kde je to možné), alebo so zisteným podielom chýb. Na zistenie výšok stromov a nasadenia chýb slúži vyšetrovanie vzorníkov. Pri vzorníkoch sa zistia výšky stromov a interval výskytu chýb (takto je potrebné vyšetriť všetky intervalové chyby, zaznamenané pri priemerkovaní).

Digitálny model porastu

Pomocou regresnej analýzy sa vypočítajú vyrovnané výšky stromov a intervalov nasadenia chýb v poraste v závislosti na hrúbke d1.3.

Pomocou tvarového modelu sa skonštruujú tvary kmeňov pre každú hrúbku a jej vypočítanú výšku. Typové stromy sa vytvárajú podľa chýb, priradených v kategórii a prideľovaním chýb, vyskytujúcich sa v celom poraste i čiastočne zastúpených stromom v jednotlivých kategóriách. Takto sa získa súbor stromov, kde každý strom (typový strom) má definovaný tvar kmeňa, zoznam chýb, ktoré obsahuje, a ich interval výskytu. Ku každému spriemerkovanému stromu je priradený typový strom z daného hrúbkového intervalu, aby boli dodržané chyby zistené na strome (zaradením stromu do kategórie) a zároveň percento čiastočne zastúpených chýb. Typové stromy a ich počty v hrúbkových intervaloch určujú digitálny model porastu.

Vlastná sortimentácia

Na obrázku 4 vidno jeden typový strom (v poraste bol priradený dvom stromom). Horná os grafu ukazuje výšku, dolná hrúbku v danej výške. Na takto modelovaných stromoch dochádza k vlastnému vyhľadávaniu a výpočtu sortimentov. Sortimenty majú nastavené priority, rozmerové a kvalitatívne požiadavky (obmedzenie priemeru čela, čapu, výrobnej dĺžky a zakázané chyby). Podľa nastavenia sortimentov sa na danom kmeni typového stromu nájdu sortimenty, ktoré možno vyrobiť. Hľadajú sa od pňa stromu postupne s ohľadom na prioritu. Získané sortimenty sa vynásobia počtom stromov, ktorým je daný typový strom priradený. Súčtom výsledkov získaných vykonaním tohto postupu pre každý typový strom sa zistí zásoba sortimentov celého porastu.

Prepojenie modulu sortimentácie s okolím

Úloha obsluhy pri zadávaní údajov na výpočet sortimentácie do systému

Údaje nutné na výpočet sortimentov vstupujú do systému z dvoch úrovní. Centrálne sú udržiavané údaje, parametrizujúce systém. Sú to výtvarnice, sortimentačné tabuľky, funkcie na výpočet regresií, parametrizácia a nastavenie sortimentov, číselníky chýb, kategórie stromov. Pracovníci zodpovední za meranie porastov zase na druhej strane vkladajú údaje len o meraných porastoch (priemerkovacie zápisníky a merania vzorníkov) s využitím výberu atribútov podľa parametrizácií (chyby z číselníkov, kategórie stromov, sortimenty a nastavenia výpočtov sú dané centrálne). Rozdelením zodpovedností a úloh je zabezpečené jednotné zaobchádzanie s údajmi, ktoré umožňuje ich jednotnú prezentáciu.

Použitie výstupov sortimentácie

Výstupom sortimentácie je kalkulovaná výťažnosť sortimentov na jednotlivých ťažbových prvkoch. Na takto rozčlenené údaje o zásobe sortimentov možno pozerať z rôznych strán. Z obchodného hľadiska je informácia o reálnom potenciáli sortimentov v rámci všetkých porastov vybraných na ťažbu v nasledujúcom období ideálnym zdrojom na obchodné jednania s obchodnými partnermi o druhu aj množstve dodávaných sortimentov. Detail na jednotlivé ťažbové prvky zase umožňuje rozhodovanie o zadávaní výroby podľa aktuálnej potreby sortimentov, čo umožňuje efektívne plnenie zmluvných podmienok. Ďalej pri zadávaní výroby je možné využiť údaje na tvorbu manipulačného predpisu, a pri rozšírenom zisťovaní údajov o ťažbovom prvku o výrobné podmienky aj určenie nákladovosti realizácie (určenie noriem a prirážok pre celý technologický proces výroby). Previazaním s cenníkmi možno získať nákladovú aj výnosovú zložku realizácie porastu a teda predpokladaný hospodársky výsledok.