Metsänhoitotoimenpiteiden optimointi taloudellis-ekologisella mallilla

Esitys aiheesta: "Metsänhoitotoimenpiteiden optimointi taloudellis-ekologisella mallilla"— Esityksen transkriptio:

1 Metsänhoitotoimenpiteiden optimointi taloudellis-ekologisella mallilla
Operaatiotutkimusseuran 30-vuotisseminaari, Helsinki Olli Tahvonen, Metsäntutkimuslaitos Metsänhoitotoimenpiteiden optimointi taloudellis-ekologisella mallilla Kari Hyytiäinen, Pertti Hari, Tero Kokkila, Annikki Mäkelä, Olli Tahvonen ja Juhani Taipale

2

3 Metsän arvon maksimoimiseksi tarvitaan:
Ekologinen kuvaus metsän kasvusta Taloudellinen kuvaus korjattujen puumäärien ja nettokantorahavirran nykyarvon yhteydestä Algoritmi, joka löytää metsän taloudellisen arvon maksimoivan metsänhoitotoimenpiteiden yhdistelmän

4 Vaihtoehtoja metsän kasvun kuvaukseksi:
Empiiriset kasvumallit -puuston eri kokoluokat kuvataan joukolla tilamuuttujia kuten läpimitta, latvussuhde, puiden määrä,.. -tilamuuttujia noin -tilamuuttujien yhteydet estimoitu metsäinventoinneista ja kenttäkokeista saadusta aineistosta -laajasti sovellettu Ongelmia: -kuvaako malli muuttujien välisiä kausaalisuhteita? -käypyysalue rajoittunut empiirisen aineiston rajoihin

5 Empiiristen mallien käypyysalue- ongelma:

6 2 Prosessimallit -mallien rakenne ja muuttujat johdetaan puiden ekofysiologisesta kuvauksesta -puun kasvu= fotosynteesituotanto- soluhengityksen kulutus- puun eri ositteiden poistumat -puun kasvu allokoidaan puun eri ositteille puun optimaalista rakennetta kuvaavien teorioiden perusteella -puun kasvun taso riippuu joukosta puun tilaa kuvaavia muuttujia ja puun kilpailullisesta asemasta -malleja kehitetty yli 20 vuotta -osamallit ja kokonaisuus testattu empiirisesti -kausaalisuus, ei käypyysaluerajoitetta

7 Malli voidaan ilmaista joukolla tilamuuttujien kehitystä kuvaavia differentiaaliyhtälöitä
puun tilamuuttujat: oksakiehkuran tilamuuttujat oksien tilamuuttujat puiden määrät kokoluokissa yhteensä tilamuuttujaa

8

9 Harvennusten määrittely

10 Korjuussa saatu puu laatuluokittain
Korjuukustannukset Tavoitefunktio Optimointialgoritmi: Hooke & Jeeves “Direct search” Tuloksia:

11

12 Optimal timber harvesting

13

14

15 kiertoajan vertailua: vrt
kiertoajan vertailua: vrt. metsälaki: 80 vuotta tai 25cm Tapion suositus: v tai 27-29cm

16 loppu