УДК: 620.9-047.58:338.432
І. В. Гончарук
МОДЕЛЮВАННЯ ТА ПРОГНОЗУВАННЯ РІВНЯ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ НЕЗАЛЕЖНОСТІ АГРОПРОМИСЛОВОГО КОМПЛЕКСУ УКРАЇНИ НА ЗАСАДАХ СТАЛОГО РОЗВИТКУ
Анотація
У статті агропромисловий комплекс розглядається, як одна з бюджето- та експортоформуючих галузей економіки країни, яка відіграє ключову роль у забезпеченні продовольчої безпеки. Проаналізовано, що у структурі енергоспоживання агромислового комплексу України майже повністю займають традиційні види енергії такі, як нафтопродукти, природний газ, вугілля та інші джерела, якими економіка країни, більше ніж на 50 % забезпечуються імпортними закупівлями. Така ситуація призводить до залежності від постачання енергетичних ресурсів із інших країн.
Досліджено питання забезпечення енергетичної незалежності аграрного сектору України на засадах сталого розвитку та розроблено економіко-математичну модель оцінювання та прогнозування її рівня на основі теорії нечіткої логіки. Визначено фактори впливу на рівень енергетичної незалежності АПК України, які згруповані у дві групи: фактори виробництва первинної енергії в Україні (вугілля й торф; сира нафта; природний газ; атомна енергія; гідроелектроенергія; вітрова, сонячна енергія та ін.; теплоенергія) та фактори біоенергетичного потенціалу України (біопаливо та відходи; землі вирощування біомаси; природні умови). Обрано період визначення прогнозування – 6 місяців, 1 рік, 2 роки та 3 роки. Зображено структуру економічної моделі оцінювання та прогнозування рівня енергетичної незалежності у вигляді «дерева логічного висновку».
За результатами проведеного експерименту з моделювання впливу факторів на рівень енергетичної незалежності АПК України у математичному комплексі Matlab 2019 з використанням Image Toolbox, було встановлено, що аграрний сектор економіки може здійснити перехід на самозабезпечення енергетичними ресурсами власного виробництва, збільшивши при цьому виробництво біомас, як сировини для виробництва альтернативних видів палива.
Представленими дослідженнями та результатами економіко-математичного моделювання, встановлено, що агропромисловий комплекс України, без загрози продовольчій безпеці держави та експортному потенціалу галузі, має можливість із вирощеної біомаси та відходів тваринницької галузі (гній, пташиний послід) виробити енергії не менше 21,83 млн.т.н.е., що в декілька разів перевищує потребу аграрного сектору України в енергії.
Ключові слова: моделювання; прогнозування; агропромисловий комплекс; енергетична незалежність; біопалива; нечітка логіка.
Література
1. Козловський С.В., Мазур Г.Ф. Моделювання та прогнозування рівня державного стимулювання агропромислового виробництва в Україні на основі теорії нечіткої логіки. Економіка та держава. 2017. № 9. С. 8-15
2. Матвійчук А. В. Моделювання економічних процесів із застосуванням методів нечіткої логіки. Монографія. Київ : КНЕУ, 2007. 264 с.
3. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и ее применение к принятию приближенных решений. Москва : Мир, 1976. 176 с.
4. Rotshtein A., Shtovba S. Modeling of the Human Operator Reliability with the Aid of the Sugeno Fuzzy Knowledge Base. Automation and Remote Control. 2009. Vol. 70, №1. P. 163-169.
5. Паночишин Ю.М., Козачко О.М. Нечітка модель оцінки кредитоспроможності фізичних осіб-позичальників комерційних банків. Вісник Хмельницького національного університету. 2010. №1, Т2. С.161-168
5. Fuzzy Logic Toolbox. User’s Guide, Version 2. The MathWorks, Inc., 1999.
6. Pratar R. Getting started with Matlab 5. A quick introduction for scientists and engineers. Oxford University Press, 1999. 230 p.
7. Державна служба статистики України. URL: http://www.ukrstat.gov.ua/ (дата звернення 18.10.2020).
8. Гончарук І. В. Енергетична незалежність АПК на засадах сталого розвитку. Інвестиції: практика та досвід. 2020. № 17-18. С. 29–36. DOI: 10.32702/2306-6814.2020.17-18.29
9. Kaletnik G., Honcharuk I., Okhota Yu. The Waste-Free Production Development for the Energy Autonomy Formation of Ukrainian Agricultural Enterprises. Journal of Environmental Management and Tourism. 2020. Volume XI, Summer, 3(43). Р. 513–522. DOI: 10.14505/jemt.v11.3(43).02
10. Honcharuk I. Use of Wastes of the Livestock Industry as a Possibility for Increasing the Efficiency of AIC and Eeplenishing the energy Balance. Visegrad Journal on Bioeconomy and Sustainable Development. 2020. vol. 9, №1. P. 9–14. DOI: 10.2478/vjbsd-2020-0002
11. Kaletnik G., Honcharuk I., Yemchyk T., Okhota Yu. The World Experience in the Regulation of the Land Circulation. European Journal of Sustainable Development. 2020. №9(2). Р. 557–568 DOI: 10.14207/ejsd.2020.v9n2p557
12. Варшавська Н. Г. Аналіз європейського ринку органічної продукції. Economic and law paradigm of modern society. 2016. Т. 2. С. 19-24.
13. Офіційний сайт Міністерства розвитку, економіки, торгівлі та сільського господарства України URL: https://www.me.gov.ua/?lang=uk-UA (дата звернення 18.10.2020).
14. Калетнік Г.М Біопаливо: продовольча, енергетична та екологічна безпека України [Текст] //Г.М. Калетнік. – К.: Хай-Тек Прес, 2010. – 516 с.
15. Калетнік Г.М. Диверсифікація розвитку виробництва біопалив – основа забезпечення продовольчої, енергетичної, економічної та екологічної безпеки України. Вісник аграрної науки. 2018. №11. С. 169-176. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201811-21
I. Honcharuk
MODELING AND FORECASTING THE LEVEL OF ENERGY INDEPENDENCE OF THE AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX OF UKRAINE ON THE BASIS OF SUSTAINABLE DEVELOPMENT
Summary
The article considers the agro-industrial complex as one of the budget and export-forming sectors of the state economy, which plays a key role in ensuring food security. It is analyzed that in the structure of energy consumption of the agro-industrial complex of Ukraine almost completely occupy traditional types of energy, such as petroleum products, natural gas, coal and other sources, which more than 50% of the country's economy is provided by imported purchases. This situation leads to the dependence on the supply of energy resources from other countries.
The issue of ensuring the energy independence of the agricultural sector of Ukraine on the basis of sustainable development is studied and an economic-mathematical model for estimating and forecasting its level based on the theory of fuzzy logic is developed. Energy independence level factors of of the agro-industrial complex of Ukraine are determined, which are gathered into two groups: factors of primary energy production in Ukraine (coal and peat; crude oil; natural gas; nuclear energy; hydroelectricity; wind, solar energy, etc.; heat energy) and factors of bioenergy potential of Ukraine (biofuels and waste; biomass land; natural conditions).
According to the results of the experiment on modeling the impact of factors on the level of energy independence of Ukraine in the mathematical complex Matlab 2019 using Image Toolbox, it was found that the agricultural sector can make the transition to self-sufficiency of energy resources, increasing biomass production as raw materials alternative fuels. The forecasting period was chosen - 6 months, 1 year, 2 years and 3 years. The structure of the economic model of estimating and forecasting the level of energy independence in the form of a "logical inference tree" is shown.
The presented research and the results of economic and mathematical modeling show that the agro-industrial complex of Ukraine, without threatening the food security of the state and the export potential of the industry, has the ability to produce energy from grown biomass and livestock waste (manure, poultry manure) at least 21.83 million. ie, which is several times higher than the energy needs of the agricultural sector of Ukraine.
Keywords: modeling; forecasting; agro-industrial complex; energy independence; biofuels; fuzzy logic.
References
1. Kozlovskyi, S. and Mazur, G. (2017), “Modeling and forecasting of the state level stimulation of agricultural production in Ukraine based on the theory of fuzzy logic”, Ekonomika ta derzhava, vol. 9, pp. 8–15.
2. Matvijchuk, A. V. (2007), Modeliuvannia ekonomichnykh protsesiv iz zastosuvanniam metodiv nechitkoi lohiky [Modeling of economic processes using fuzzy logic methods], KNEU, Kyiv, Ukraine.
3. Zade, L. (1976), Poniatye lynhvystycheskoj peremennoj y ee prymenenye k pryniatyiu pryblyzhennykh reshenyj [The concept of a linguistic variable and its application to making approximate decisions], Myr, Moscow, Russia.
4. Rotshtein, A. and Shtovba, S. (2009), “Modeling of the Human Operator Reliability with the Aid of the Sugeno Fuzzy Knowledge Base”, Automation and Remote Control, Vol. 70, no.1, pp. 163-169.
5. Panochyshyn, Yu.M. and Kozachko, O.M. (2010), “Fuzzy model for assessing the creditworthiness of individuals borrowing from commercial banks”, Visnyk Khmel'nyts'koho natsional'noho universytetu, vol.1, no.2, pp.161-168
5. The MathWorks (1999), Fuzzy Logic Toolbox. User's Guide, Version 2, The MathWorks, Inc., Massachusetts, USA.
6. Pratar, R. (1999), Getting started with Matlab 5. A quick introduction for scientists and engineers, Oxford University Press, Oxford, UK.
7. The State Statistics Service of Ukraine (2020), available at: http://www.ukrstat.gov.ua/ (Accessed 18 Oct 2020).
8. Honcharuk, I. (2020), “Energy independence of agro-industrial complex on the basis of sustainable development”, Investytsiyi: praktyka ta dosvid, vol. 17-18, pp. 29-36. DOI: 10.32702/2306-6814.2020.17-18.29
9. Kaletnik, G. Honcharuk, I. and Okhota, Yu. (2020), “The Waste-Free Production Development for the Energy Autonomy Formation of Ukrainian Agricultural Enterprises”, Journal of Environmental Management and Tourism, vol. XI, no. 3 (43), pp. 513-522. DOI: 10.14505/jemt.v11.3(43).02
10. Honcharuk, I. (2020), “Use of Wastes of the Livestock Industry as a Possibility for Increasing the Efficiency of AIC and Eeplenishing the energy Balance”, Visegrad Journal on Bioeconomy and Sustainable Development, vol. 9 (1), pp. 9-14. DOI: 10.2478/vjbsd-2020-0002
11. Kaletnik, G. Honcharuk, I. Yemchyk, T. and Okhota, Yu. (2020), “The World Experience in the Regulation of the Land Circulation”, European Journal of Sustainable Development, vol. 9 (2), pp. 557-568. DOI: 10.14207/ejsd.2020.v9n2p557
12. Varshavs'ka, N. H. (2016), “Analysis of the European market of organic products”, Economic and law paradigm of modern society, vol. 2, pp. 19-24.
13. Ministry for Development of Economy, Trade and Agriculture of Ukraine (2020), available at: https://www.me.gov.ua/?lang=uk-UA (Accessed 18 Oct 2020).
14. Kaletnik, H.M. (2010), Biopalyvo: prodovol'cha, enerhetychna ta ekolohichna bezpeka Ukrainy [Biofuels: food, energy and environmental security of Ukraine], Khaj-Tek Pres, Kyiv, Ukraine.
15. Kaletnik, H.M. (2018), “Diversification of biofuel production development - the basis for ensuring food, energy, economic and environmental security of Ukraine”, Visnyk ahrarnoi nauky, vol. 11, pp. 169-176. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201811-21.
№ 10 2020
Дата публікації: 2020-11-27
Кількість переглядів: 131
