Моделювання використання земельних ресурсів у сільському господарстві України в умовах викликів

Abstract

Магістерська кваліфікаційна робота виконана на 95 сторінках друкованого тексту. Робота складається з вступу, трьох розділів, висновків та списку використаних джерел, який налічує 57 найменувань. У роботі представлено 9 рисунків та 32 таблиці. Метою дослідження є обґрунтування теоретико-методичних засад та розробка економіко-математичних моделей оптимального використання земельних ресурсів у сільському господарстві України з урахуванням сучасних викликів для забезпечення сталого розвитку галузі та продовольчої безпеки країни. Об'єктом дослідження є процеси використання земельних ресурсів у сільському господарстві України, які характеризуються складною взаємодією економічних, екологічних та соціальних факторів в умовах воєнного стану та необхідності забезпечення продовольчої безпеки. Предметом дослідження є теоретичні, методичні та прикладні аспекти моделювання оптимального використання земельних ресурсів України в умовах викликів. Методи дослідження. Для досягнення мети в роботі використано комплекс загальнонаукових та спеціальних методів дослідження. Теоретичну основу становлять методи наукової абстракції, системного аналізу та синтезу для визначення сутності земельних ресурсів та їх ролі в економічній системі. Для аналізу сучасного стану використання земельних ресурсів застосовано статистичні методи, включаючи аналіз динамічних рядів, структурний аналіз та порівняння. Економіко-математичне моделювання використано для оптимізації структури землекористування, зокрема методи лінійного програмування для визначення оптимальної структури посівних площ. Результати дослідження. У процесі дослідження уточнено теоретичні підходи до визначення економічної сутності земельних ресурсів з урахуванням їх багатофункціональності. Проведено комплексну оцінку сучасного стану земельних ресурсів України, визначено масштаби деградації (19,4 млн га зазнали дегуміфікації, 13,2 млн га – водної ерозії). Розроблено економіко-математичну модель оптимізації структури посівних площ з урахуванням екологічних обмежень, яка дозволяє підвищити ефективність землекористування на 15-20%. Обґрунтовано систему заходів щодо відновлення родючості ґрунтів та запобігання подальшій деградації. У розділі 1 «Теоретичні основи використання земельних ресурсів у сільському господарстві України» розглянуто сутність земельних ресурсів як багатофункціональної економічної категорії, що поєднує економічні, екологічні та соціальні функції. Визначено, що земельні ресурси виступають одночасно як засіб виробництва, предмет праці та природне середовище, що обумовлює їх унікальність серед факторів виробництва. Проведено діагностику сучасного стану використання земельних ресурсів України, яка виявила критичні структурні дисбаланси: надмірна розораність території (78-80% сільськогосподарських земель при екологічно обґрунтованому порозі 60-70%), порушення науково обґрунтованих сівозмін (частка зернових та олійних товарних культур перевищує 85% при нормі 50-60%), недостатнє внесення органічних добрив (менше 0,5 т/га при потребі 8-10 т/га). Встановлено, що близько 57% сільськогосподарських угідь зазнали різних форм деградації, що призводить до щорічних економічних втрат у розмірі 8-9 млрд доларів США. Систематизовано типи землекористування (екстенсивний, змішаний, інтенсивно-екологічний) та обґрунтовано необхідність переходу до інтенсивно-екологічного типу, що поєднує високу продуктивність з екологічною стійкістю. Визначено ключові фактори впливу на землекористування: природно-кліматичні умови, економічні механізми (оренда землі, державна підтримка), інституційне середовище (земельне законодавство, контроль), технологічний рівень та воєнні реалії. У розділі 2 «Моделювання використання земельних ресурсів у сільському господарстві України в умовах викликів» систематизовано теоретичні основи моделювання в економіці та обґрунтовано методичні засади їх застосування до задач оптимізації землекористування. Проаналізовано передовий європейський досвід впровадження систем підтримки прийняття рішень: CAPRI для оцінки впливу політичних інтервенцій, інтегровану систему адміністрування та контролю (IACS) з використанням супутникових технологій Copernicus Sentinel, платформи прецизійного землеробства (FarmMaps у Нідерландах з рівнем впровадження 85% ферм, Farming 4.0 у Німеччині – 78% великих господарств, API-AGRO у Франції – 65% господарств). Розроблено комплексну модель оптимізації структури посівних площ на основі методів лінійного програмування для Херсонської області. Модель інтегрує економічні критерії (максимізацію еколого-скоригованого прибутку) з екологічними обмеженнями (граничне навантаження на ґрунти, баланс органічної речовини) та обмеженнями продовольчої безпеки. Оптимізаційна задача з цільовою функцією Max Z = 10300х₁ + 10200х₂ + 11400х₃ (де змінні відображають площі під пшеницею, соняшником та соєю) показала оптимальну структуру: 230 тис. га пшениці (прибуток 2,369 млн грн), 150 тис. га соняшнику (1,53 млн грн) та 190 тис. га сої (2,166 млн грн), що забезпечує сумарний еколого-скоригований прибуток 6,065 млн грн. Запропоновано методику багаторівневої оцінки ризиків сільськогосподарського землекористування, яка включає: індекс співвідношення вартості товарної продукції (I = Tᵢ/Tср); стандартизовані коефіцієнти кореляції між цінами та урожайністю культур; інтегральний показник ризику R̄ = ³√(R₁ × R₂ × R₃); формулу оцінки відносної доходності сівозміни P = Σ(I × B × R̄). Встановлено, що інтегральний коефіцієнт ризику в умовах воєнного стану збільшився в 2,5-3 рази порівняно з довоєнним періодом. Побудовано систему економетричних моделей для кількісної оцінки впливу різних факторів на продуктивність аграрного сектору: виробничу функцію Кобба-Дугласа (R² = 0,8068), модель продуктивності землі (R² = 0,9669) та двохрежимну модель з урахуванням воєнного періоду (R² = 0,9600). Визначено, що збільшення обсягу виробництва на 1% призводить до зростання ВВП на 6,04%, збільшення державних витрат на 1% – до зростання ВВП на 0,58%, а структурний злам у воєнний період становить -183,3 умовних одиниць базового ВВП. Часовий тренд технологічного прогресу забезпечує автономний внесок у зростання продуктивності на рівні 0,105 ум. од./тис. га щороку, що за 14 років становить 17,8% від середньої продуктивності. У розділі 3 «Напрями удосконалення сільськогосподарського землекористування в Україні в умовах викликів» проаналізовано військові виклики та їхній вплив на систему землекористування. Встановлено, що близько 30% сільськогосподарських земель (6-8 млн га) зазнали прямого або опосередкованого впливу бойових дій, понад 5 млн га потребують розмінування, 2,4 млн га забруднені важкими металами та продуктами горіння. Визначено регіональний розподіл пошкоджень: Донецька область – 484,1 тис. га (25%), Запорізька – 381 тис. га (20%), Херсонська – 351 тис. га (18,4%), Харківська – 339 тис. га (17,7%). Економічні втрати від воєнного впливу становлять щонайменше 25-30 млрд доларів США. Побудовано три сценарії використання земельних ресурсів у післявоєнний період: оптимістичний (5-7 років відновлення при інвестиціях 50-60 млрд доларів США, швидкість розмінування 1 млн га/рік), реалістичний (10-12 років при інвестиціях 20-25 млрд доларів США з пріоритезацією найбільш продуктивних земель) та песимістичний (до 15 років при затяжному конфлікті та обмежених ресурсах з консервацією деградованих земель). Для кожного сценарію розраховано траєкторії відновлення продуктивності та обсяги необхідного фінансування. Обґрунтовано систему практичних рекомендацій щодо вдосконалення управління земельними ресурсами: впровадження диференційованого підходу до використання земель залежно від якісного стану; розробка регіональних програм відновлення родючості ґрунтів з державною підтримкою (3-5 млрд грн щорічно); стимулювання ґрунтозахисних технологій через субсидії (30-40% вартості техніки для No-till) та податкові пільги (зниження земельного податку на 25%); створення національної системи моніторингу з використанням супутникових технологій; розвиток органічного землеробства на 15-20% площ (3-4 млн га до 2035 року). Доведено необхідність удосконалення інституційного забезпечення через посилення контролю за сівозмінами (штрафні санкції до 10% кадастрової вартості), запровадження екологічного аудиту для великих землекористувачів (понад 3 тис. га) та створення компенсаційного механізму для інвестицій у відновлення родючості (відшкодування до 40% витрат). Апробація розроблених моделей на даних типових аграрних підприємств різних регіонів показала можливість підвищення рентабельності на 15-20% при одночасному зниженні екологічного навантаження на 25-30% порівняно з існуючою практикою землекористування. Результати дослідження доводять критичну важливість переходу до інтенсивно-екологічного типу землекористування на основі науково обґрунтованих економіко-математичних моделей оптимізації.