В настоящее время для оценки технологических и операционных процессов используют несколько разновидностей критериев оптимальности: экономические, технико-экономические и технологические. В условиях выборочных рубок особую значимость имеет лесоводственно-экологическая оценка последствий выполнения операций или процессов. В этой связи, необходим комплексный подход при обосновании технико-технологических решений на лесосечных работах по следующим противоречивым направлениям: снижение себестоимости работ, сокращение общей доли непродуцирующих технологических площадей и уменьшение негативного воздействия оставляемому древостою, подросту, подлеску и почвенному покрову [4, c. 109]. Наиболее существенное воздействие на результат проводимых рубок с обозначенных позиций производит трелевка. Для оценки эффективности ее проведения предлагается следующий критерий:
(1)
где 
— общие затраты на выполнение трелевки, руб;
— прямые затраты на выполнение трелевки, руб;
— косвенные затраты на выполнение трелевки, руб;
— дополнительные затраты на выполнения трелевки, руб;
— себестоимость содержания машино-смены трелевочного средства, руб;
— вырубаемый объем древесины на лесосеке в 
-й прием рубок; м3;
— сменная производительность трелевочной техники, м3;
— средняя цена заготавливаемой древесины, руб/м3;
— непродуцирующие площади на лесосеке, га;
— годичный прирост древесины, м3/га;
— интервал между приемами рубок, лет;
— себестоимость подготовки 1 м2 технологических площадей, руб/м3;
— балансовая стоимость трелевочного средства, руб.
Прямые затраты представляют собой стоимость трелевки всей заготавливаемой на лесосеке в 
-й прием рубок древесины. К косвенным затратам относится стоимость потерь в приросте из-за площадей занятых под волоки. Дополнительные затраты выражают собой стоимость подготовки транспортной сети для процесса трелевки. Таким образом, представленный критерий чувствителен к двум направлениям совершенствования процесса трелевки: снижение себестоимости трелевки за счет роста ее производительности; снижения денежных потерь путем уменьшения доли непродуцирующих площадей [5, с. 79]. В связи с этим представляется целесообразным общие затраты на выполнение трелевки принять за основную целевую функцию, а остальные, необходимые для более полной и глубокой оценки эффективности исследуемых технологий и способов трелевки считать дополнительными. Таким образом, задача оптимизации трелевки становится многокритериальной.
Входящая в прямые затраты на трелевку 
себестоимость содержания машино-смены используемой техники 
слагается из следующих эксплуатационных расходов: зарплата основных рабочих с начислениями и доплатами; основной и дополнительной зарплат вспомогательных рабочих и обслуживающего персонала; стоимости текущих ремонтов; стоимости топлива и смазочных материалов; амортизационных отчислений; прочих производственных затрат.
Зарплата основных рабочих зависит от количества рабочих, обслуживающих трактор. К ним относятся тракторист и прицепщики. Опыт трелевки леса тракторами показывает, что количество прицепщиков зависит в основном от производственных условий (таксационной характеристики древостоя и организации работ). Основная и дополнительная зарплата тракториста и прицепщика с начислениями может быть определена из следующего уравнения
, (2)
где — продолжительность смены в часах;
— часовая тарифная ставка тракториста, руб;
— часовая тарифная ставка прицепщика, руб;
— количество прицепщиков, обслуживающих один трактор;
— суммарный нормативный коэффициент доплат к основной зарплате.
В статью зарплат вспомогательных рабочих и обслуживающего персонала включаются: зарплата вспомогательных рабочих, занятых на содержании тракторов (подвозка воды и ГСМ, подогрев воды и смазочных масел, охрана и перебазирование тракторов, прогрев тракторов зимой); зарплата рабочих, занятых на подготовительных работах (содержание трелевочных волоков). Основную и дополнительную зарплату вспомогательных рабочих с начислениями можно определить по следующей формуле
, (3)
где 
— трудозатраты на содержание трактора и трелевочных волоков, чел.днях/см;
— часовая тарифная ставка вспомогательных рабочих, руб.;
— коэффициент доплат к основной зарплате вспомогательных рабочих.
Статья затрат на текущий ремонт представляет собой: затраты на профилактическое обслуживание и текущий ремонт трелевочных тракторов. Затраты на ремонтное обслуживание трактора, приходящиеся на одну машино-смену, могут быть определены исходя из балансовой стоимости трактора и годового процента отчислений на текущие ремонты
, (4)
где 
— балансовая стоимость трактора, руб.;
— годовой размер отчислений на техуход и текущий ремонт (в % от первоначальной стоимости трактора);
— количество смен работы трактора в году.
Расход топлива зависит, в основном, от мощности двигателя трактора и степени его загрузки и может быть определен по следующей формуле
, (5)
где — количество часов работы трактора в смену;
— мощность трактора, кВт.;
— коэффициент использования мощности двигателя;
— коэффициент использования двигателя по времени;
— норматив расхода топлива на 1 кВт в час, кг.
Расход смазочных масел устанавливается в процентах от расхода топлива. Для дизельных двигателей
. (6)
Стоимость топлива и смазочных материалов может быть определена из следующего выражения
. (7)
Обозначив 
получим
, (8)
где 
— стоимость 1 кг топлива, руб.;
— стоимость 1 кг смазочных масел, руб.;
— транспортные расходы.
Нормы амортизационных отчислений устанавливаются для полной реновации первоначальной стоимости трактора и проведения капитальных ремонтов. Размер амортизационных отчислений обычно устанавливается в процентах к балансовой стоимости оборудования и может быть определен по следующей формуле
, (9)
где 
— годовая норма амортизационных отчислений (в % к балансовой стоимости трактора);
— балансовая стоимость оборудования, руб;
— стоимость всех капитальных ремонтов за период службы трактора, руб.;
— ликвидационная стоимость трактора, руб.;
— амортизационный период, лет.
Ликвидационная стоимость механизма определяется по следующей формуле
, (10)
где 
— конструктивный вес механизма, кг.;
— выход металлолома от конструктивного веса в долях от единицы (0,8);
— стоимость 1 кг металлолома, руб.
Сменный размер амортизационных отчислений можно определить из следующего выражения
, (11)
где — число смен работы трактора за год.
Количество капитальных ремонтов и их стоимость зависят от принятых для определения норм амортизации сроков службы трактора, межремонтного цикла, стоимости и мощности трактора [3, c. 32]. С увеличением мощности трактора увеличивается его стоимость и затраты на проведение капитальных ремонтов. Структура затрат на проведение капитальных ремонтов трактора аналогична структуре затрат на изготовление трактора. Она состоит из затрат, не зависящих от мощности двигателя трактора (постоянных затрат) и переменных затрат, величина которых изменяется с изменением мощности. В общем виде сменная стоимость капитального ремонта трактора может быть выражена
, (12)
где 
— постоянные затраты на капитальный ремонт трактора, руб.;
— переменные затраты, руб.
Прочие производственные затраты включают в себя: постоянные затраты — 
(малоценный и быстроизнашивающийся инструмент и приспособления, спецодежда); переменные расходы 
, величина которых зависит от мощности трактора. Это расходы на тросы и чокера, стоимость металла, идущего на изготовление крюков и колец чокеров. В общем виде формула для определения прочих затрат имеет вид
. (13)
Затраты на малоценный и быстроизнашивающийся инструмент, по данным лесхозов за 2007, составляют примерно 1450 рублей в год. Сумму возмещения износа спецодежды можно определить, исходя из норм расхода и стоимости спецодежды, бесплатно выдаваемой рабочим, занятым на трелевке.
В качестве дополнительных критериев к основному предлагается принять прямые , косвенные и дополнительные затраты на трелевку, которые входят в основной критерий 
в формуле 1; а также затраты труда
, (14)
где 
— количество задействованных в технологическом процессе рабочих);
и показатель повреждаемости оставляемых деревьев
, (15)
где 
— вероятность повреждения - го количества деревьев;
— общее количество прогнозируемых повреждений.
Анализ отдельных критериев оптимизации позволяет сделать однозначные выводы об эффективности процесса трелевки, однако полное решение оптимизационной задачи требует рассмотрения взаимодействия дополнительных критериев, и их совокупности. Поэтому требуется использовать метод комплексного критерия. Для этого необходимо, применяя так называемый способ свертки критериев, определить вес каждого из них. Рекомендуется этот вес устанавливать, исходя из опыта и знаний исследователя, если предварительно накоплены сведения об оптимизируемом объекте. В этом случае отпадает необходимость прибегать к экспертной оценке, методу последовательных уступок, отбору критериев по методу множества Парето и другим приемам.
Для формирования обобщенного критерия используем способ его выражения в виде дроби, где в числителе будет сумма всех частных критериев, которые надо минимизировать, а в знаменателе — максимизируемых критериев [6,7]. Необходимым условием свертки критериев в виде дроби является их одинаковая размерность. Предложенные нами критерии , , , 
этому условию не соответствуют, поэтому приведем их к безразмерной величине
; 
; 
; 
; 
; 
. (16)
где 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
— максимальные и минимальные значения результатов оптимизации по каждому критерию в отдельности.
В условиях малолесных районов, по мнению большинства экспертов, а также своих знаний и опыта исследований, значимость критерия качества проведения рубок несколько превосходит их экономическую целесообразность и затраты труда. В связи с этим, приняты следующие весовые коэффициенты: 
; 
; 
; 
; 
; 
. Учитывая то, что проведенный анализ позволил нам предварительно установить влияние отдельных критериев оптимизации, единый обобщенный критерий в нашем случае можно определить на основании взвешивания каждого отдельного критерия следующим образом
. (17)
где 
, 
, 
, 
, 
, 
показатели общих, прямых, косвенных, дополнительных, трудовых затрат на трелевку и повреждаемости древостоя в безразмерном виде [2, с. 46].
Таким образом, для выполнения многокритериальной оптимизации процесса трелевки на базе разработанных имитационных моделей выработан комплексный критерий оценки выполнения операции с позиций технико-экономической и лесоводственно-экологической эффективности. Разработанный критерий позволяет одновременно учитывать прямые, дополнительные, косвенные и трудовые затраты, а также вероятность повреждения оставляемых деревьев [1, с. 38].
Литература:
1. Абрамов, В. В. Имитационное моделирование работы трелевочных средств на выборочных рубках [Текст] / В. В. Абрамов; ВГЛТА.– Воронеж, 2008. — 96 с. — Деп. в ВИНИТИ 22.07.2008, № 631-В2008.
2. Абрамов, В. В. Разработка и обоснование эффективной технологии трелевки в малолесных районах [Текст]: дис.... к-та техн. наук: 05.21.01 / В. В. Абрамов. — Воронеж: ВГЛТА, 2009. — 288 с.
3. Абрамов В. В. Трелевка леса в малолесных районах России: деп. рукопись / Воронеж. гос. лесотехн. акад. — Воронеж, 2005. — 63 с.
4. Пошарников Ф. В., Абрамов В. В. Выполнение трелевки в условиях постоянного и непрерывного лесопользования // Вестник Московского государственного университета леса — Лесной вестник. — 2008. — № 6. — С. 108–111.
5. Пошарников Ф. В., Абрамов В. В., Бондаренко А. В. Обоснование оптимальных параметров работы трелевочных средств на несплошных рубках // Лесотехнический журнал. — 2011. — № 1. — С. 76–80.
6. Абрамов В. В., Пошарников Ф. В., Бондаренко А. В., Оптимизация транспортно-технологических параметров первичной транспортировки древесины на выборочных рубках // Современные проблемы науки и образования. — 2012. — № 1. URL: http://www.science-education.ru/101–5486.
