Leimikon arvosaanto ja puukaupan tehostaminen Jukka Malinen, Harri Kilpeläinen, Tapio Wall & Erkki Verkasalo / Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
Sisältö Leimikon arvosaanto? Leimikon arvonmuodostus hanke (2002 2007) Katkontaohjeiden vaikutus leimikon tukki- ja arvosaantoon Puuston ominaisuuksien vaikutus leimikon myyntiarvoon Erikoispuutavaralajien vaikutus arvosaantoon Puukaupan tehostaminen Hinnoittelu Puutavaralajirakenteen ja arvosaannon ennustaminen
Leimikon arvosaanto, metsänomistajan näkökulma (MTK:n metsänhakkuusopimus)
Leimikon arvosaanto, puun käyttäjän näkökulma Ole Salvén: Laatupuulla parempiin päiviin - seminaariesitys 13.2.2008
Leimikon arvosaanto Myyntiarvo Arvo / tilavuus ( / m 3 ) Puukuution arvo myyjälle! Arvo / pinta-ala ( / ha) Puukaupan hehtaarikohtainen arvo! Käyttöarvo Arvo / tilavuus ( / m 3 ) Keskimääräinen arvo / kauppa Arvo / puun käyttäjä Arvo / pinta-ala ( / ha) Puuraaka-aineen kokonaisarvo!
Leimikon arvonmuodostus vaihtoehtoisissa loppukäyttökohteissa 1. Selvitetään leimikon myynti- sekä käyttöarvon muodostumista erilaisilla katkontaohjeilla arvoapteerausta käytettäessä. Tukin mittavaatimusten vaikutus tukkisaantoon ja sitä kautta leimikon arvosaantoon. Erikoispuutavaralajien (mänty: pylväs, hyvälaatuinen tyvitukki, pikkutukki, lyhyttukki; kuusi: sorvitukki, pikkutukki) saanto ja vaikutus leimikon arvosaantoon Ostajatyyppien ja heidän käyttämien puutavaralajikombinaatioiden vaikutus puutavaralaji- ja arvosaantoon. Raaka-aineen käyttöarvon osatekijöiden vaikutus hakkuukertymiin ja arvonmuodostukseen. 2. Kehitetään menetelmiä leimikon arvon ennustamiseksi MELA-ohjelmistossa käytettävien tukkivähennysmallien toiminta Puutavaralajisaantomallit Laserkeilain -pohjainen leimikon puustotunnusten ennustaminen 3. Perustetaan koulutus- ja opetustarkoituksiin eri puolille Suomea empiirisiä esimerkkileimikoita, joiden eri puutavaralajivaihtoehdot ja myynti- ja käyttöarvot on laskettu tämän hankkeen vaihtoehtoisilla puutavaralajeilla ja niiden yhdistelmillä
Tutkimusaineisto 124 päätehakkuleimikkoa Etelä- ja Keski-Suomesta Mitattuja runkoja 5290 kpl. Jokaisesta rungosta on määritetty laatua heikentävien vikojen sijainti, jotka on huomioitu apteerauksessa Mitattuja puita Keskiläpimitta Keskipituus Keskijäreys Mänty 2103 25.36 20.92 0.632 Kuusi 2793 22.45 19.79 0.492
Apteerauksen simulointi Dynaamiseen optimointiin perustuva arvoapteeraus Katkontaa ohjaavat hintamatriisit muokattu käyttöarvotietojen perusteella Puutavaralajien hintasuhteet vastaavat puutavaralajien kantohintoja
Katkontavaihtoehdot Puutavaralaji Yksikköhinta ( /m3) Minimiläpimitta (cm) Minimipituus (dm) Maksimipituus (dm) Mänty Sahatukit 45 14, 16, 18, 20 31-46 61 Tyvitukit 50 20 31 61 Pylväät 50 18 91 111 Pikkutukit 20 11 31 52 Kuitu 12 6 27 55 Kuusi Sahatukit 46 14, 16, 18, 20 31-46 61 Vaneritukit 50 20 52 52 Pikkutukit 28 11 31 52 Kuitu 20 7 27 55
Tulosten laskenta käyttöarvo (tehdashinta) Käyttöarvot on laskettu lopputuotteen myyntihinnasta (hinta tuotantolaitoksen portilla) sivutuotehyvityksistä valmistuksen kustannuksista (ilman raaka-ainekustannusta) Tukin käyttösuhteesta pituus- ja läpimittaluokittain Laskelmissa ei huomioitu puunhankinnan kustannuksia eikä lopputuotteen markkinointi- ja kuljetuskustannuksia. Käyttöarvoa määritettäessä ei huomioitu kuidun tai hukkapuun tilavuutta eikä kuidun arvoa Kaikki arvot on muutettu suhteelliksi arvoiksi siten, että arvo 100 on sahatukin ja kuidun keskimääräinen myynti- tai käyttöarvo
Minimiläpimitan vaikutus männyn tukki- ja arvosaantoon - sahatukki & kuitu 80.00 130.00 Tukkisaanto (%) 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 14 16 18 20 Sahatukin minimiläpimitta Suhteellinen arvo 125.00 120.00 115.00 110.00 105.00 100.00 95.00 90.00 Myyntiarvo / m3 85.00 Käyttöarvo / m3 80.00 14 15 16 17 18 19 20 Minimiläpimitta
Minimiläpimitan vaikutus männyn tukki- ja arvosaantoon - erikoispuutavaralajit 90.00 80.00 130.00 125.00 Tukkisaanto (%) 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 Tukki Pylväs Suhteellinen arvo 120.00 115.00 110.00 105.00 100.00 95.00 90.00 85.00 Myyntiarvo / m3 Käyttöarvo / m3 0.00 14 16 18 20 Sahatukin minimiläpimitta 80.00 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Minimiläpimitta 90.00 130.00 Tukkisaanto (%) 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 Pikkutukki Tukki Suhteellinen arvo 125.00 120.00 115.00 110.00 105.00 100.00 95.00 90.00 85.00 Myyntiarvo / m3 Käyttöarvo / m3 0.00 14 16 18 20 Sahatukin minimiläpimitta 80.00 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Sahatukin minimiläpimitta
Minimiläpimitan vaikutus kuusen tukki- ja arvosaantoon - sahatukki & kuitu 90.00 130.00 Tukkisaanto (%) 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 Suhteellinen arvo 125.00 120.00 115.00 110.00 105.00 100.00 95.00 90.00 85.00 Myyntiarvo / m3 Käyttöarvo / m3 0.00 14 16 18 20 Sahatukin minimiläpitta 80.00 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Sahatukin minimiläpimitta
Minimiläpimitan vaikutus kuusen tukki- ja arvosaantoon - erikoispuutavaralajit 90.00 80.00 160.00 150.00 70.00 140.00 Tukkisaanto (%) 60.00 50.00 40.00 30.00 Tukki Sorvi Suhteellinen arvo 130.00 120.00 110.00 Myyntiarvo / m3 Käyttöarvo / m3 20.00 100.00 10.00 90.00 0.00 14 16 18 20 Sahatukin minimiläpimitta 80.00 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Sahatukin minimiläpimitta 90.00 130.00 Tukkisaanto (%) 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 Pikkutukki Tukki Suhteellinen arvo 125.00 120.00 115.00 110.00 105.00 100.00 95.00 Myyntiarvo / m3 Käyttöarvo / m3 20.00 90.00 10.00 85.00 0.00 14 16 18 20 Sahatukin minimiläpimitta 80.00 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Sahatukin minimiläpimitta
Johtopäätöksiä minimiläpimitan ja -pituuden vaikutuksesta tukki- ja arvosaantoon Minimipituuden vaikutus samankaltainen minimiläpimitan muutoksen kanssa Tukkisaanto tippuu 2-5 % / minimiläpimitan noustessa 1cm:n - suuremmilla minimiläpimitoilla enemmän kuin pienemmillä. Tukkisaanto tippuu männyllä noin 7 % ja kuusella noin 5 % minimipituuden noustessa 3.1 m:stä 4.6 m:iin - suuremmilla minimipituuksilla enemmän kuin pienemmillä. Minimipituuden merkitys suurempi männyllä kuin kuusella, johtuen männyn apteerausta haittaavasta vikaisuudesta. Myyntiarvo / m3 laskee sahatukin minimiläpimitan ja pituuden kohotessa Käyttöarvo / m3 paranee tukkien keskijäreyden kasvaessa Järeiden erikoispuutavaralajien tekeminen ei vaikuta sahatukin minimiläpimitan arvosaantomuutoksiin Pikkutukki tasaa eroja käyttöarvon osalta pikkutukin ja tukin välillä on arvoporras vain myyntiarvon (kantohinnan) osalta
Puuston koon vaikutus tukkisaantoon Mänty R 2 0.124 Kuusi R 2 0.744 3,808 1,064* Vm fm1 = 100 e 4,276 2,161* Vk fk = 100 e
Myyntiarvon ja leimikon kokojaukaumamuuttujien väliset korrelaatiot Muuttuja Mänty / m3 Kuusi - / m3 D25 0.32 0.70 H25 0.17 0.49 DgM 0.19 0.67 HgM 0.20 0.56 D75 0.16 0.59 H75 0.18 0.52 Pohjapinta-alan alakvartiilipuu (D25) on merkittävämpi selittäjä myyntiarvoa selitettäessä kuin pohjapinta-alamediaanipuu (DgM)
Myyntiarvon ja leimikon laatua kuvaavien muuttujien väliset korrelaatiot Myyntiarvo / m3 (mänty / kuusi) Aritmeettiset keskiarvot Pohjapinta-alalla painotetut keskiarvo Latvusrajan korkeus 0.19 / 0.08 0.09 / 0.12 Kuollutoksaraja 0.31 / -0.01 0.24 / 0.12 Paksuimman elävän oksan korkeus 0.20 / 0.25 0.11 / 0.15 Paksuimman kuolleen oksan korkeus 0.36 / 0.14 0.30 / 0.16 Latvussuhde -0.06 / 0.29 0.04 / 0.05 Kuollutoksavyöhykkeen osuus (%) -0.21 / -0.16-0.19 / -0.04 Männyn myyntiarvo korreloi selvästi kuollutoksarajaa ja vyöhykettä kuvaavien muuttujien kanssa Kuusen myyntiarvo korreloi selvästi elävää latvusta kuvailevien muuttujien kanssa
Männyn arvon ( /m3) korrelaatio apteeraus-muutosten kanssa erilaisilla leimikkotyypeillä Luokka min_lpm min_pit maks_pit Tukkipituuksia Pisin-lyhyin Pikkutukki Pylväs OMT, MT A_vol < 0,6 m 3-0,543-0,68 0,038 0,657 0,692 0,344 0,251 OMT, MT 0,6 m 3 A_vol 0,75 m 3-0,417-0,76-0,001 0,69 0,733 0,307 0,31 OMT, MT A_vol > 0,75 m 3-0,256-0,796 0,036 0,749 0,801 0,308 0,289 VT, CT A_vol < 0,55 m 3-0,525-0,743-0,03 0,649 0,691 0,308 0,223 VT, CT A_vol 0,55 m 3-0,428-0,737 0,032 0,697 0,741 0,319 0,302
Kuusen arvon ( /m3) korrelaatio apteeraus-muutosten kanssa erilaisilla leimikkotyypeillä Luokka min_lpm min_pit maks_pit Tukkipituuksia Pisin-lyhyin Pikkutukki Sorvi A_vol < 0,40 m 3, vika% < 30-0,66-0,432 0,11 0,535 0,521 0,557 0,344 A_vol < 0,40 m 3, vika% 30-0,559-0,607 0,043 0,622 0,63 0,505 0,313 0,40 m 3 A_vol 0,55 m 3 vika% < 30-0,577-0,53 0,105 0,609 0,612 0,514 0,384 0,40 m 3 A_vol 0,55 m 3 vika% 30-0,531-0,602 0,067 0,639 0,648 0,502 0,365 A_vol > 0,55 m 3, vika% < 30-0,529-0,479 0,139 0,596 0,594 0,528 0,507 A_vol > 0,55 m 3, vika% 30-0,511-0,589 0,076 0,635 0,643 0,486 0,428
Mäntyleimikoiden keskimääräiset suhteelliset myyntija käyttöarvot runkojen keskijäreyden mukaan 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 Myyntiarvo / ha Käyttöarvo / ha Myyntiarvo / m3 Käyttöarvo / m3 <350 350-550 550-750 750-950 950-1150 1150>
Mänty: suhteellisen arvon muutos (%) kun sahatukin ja kuitupuun apteeraukseen lisätään pylväät 25.00 20.00 15.00 10.00 Myyntiarvo / ha Käyttöarvo / ha Myyntiarvo / m3 Käyttöarvo / m3 5.00 0.00 <350 350-550 550-750 750-950 950-1150 1150>
Mänty: suhteellisen arvon muutos (%) kun sahatukin ja kuitupuun apteeraukseen lisätään pikkutukki 60.00 50.00 40.00 30.00 Myyntiarvo / ha Käyttöarvo / ha Myyntiarvo / m3 Käyttöarvo / m3 20.00 10.00 0.00-10.00 <350 350-550 550-750 750-950 950-1150 1150> -20.00
Kuusileimikoiden keskimääräiset suhteelliset myyntija käyttöarvot runkojen keskijäreyden mukaan 160.00 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 Myyntiarvo / ha Käyttöarvo / ha Myyntiarvo / m3 Käyttöarvo / m3 0.00 <350 350-550 550-750 750-950 950-1150 1150>
Kuusi: suhteellisen arvon muutos (%) kun sahatukin ja kuitupuun apteeraukseen lisätään vaneritukki 50.00 45.00 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 Myyntiarvo / ha Käyttöarvo / ha Myyntiarvo / m3 Käyttöarvo / m3 5.00 0.00 <350 350-550 550-750 750-950 950-1150 1150>
Kuusi: suhteellisen arvon muutos (%) kun sahatukin ja kuitupuun apteeraukseen lisätään pikkutukki 50.00 40.00 30.00 Myyntiarvo / ha Käyttöarvo / ha Myyntiarvo / m3 Käyttöarvo / m3 20.00 10.00 0.00 <350 350-550 550-750 750-950 950-1150 1150> -10.00-20.00
Puuraaka-aineen hinnoittelu Tavaralajihinnoittelussa selkeitä ongelmia Myyntiarvo <> käyttöarvo Hinnoittelu riippuvainen katkonnasta Valvonta Asymmetrinen informaatio Puun ostajalla puun myyjää parempi arvio puuston arvosta Suoriteperusteinen hinnoittelu Miten puuraaka-aine pitäisi hinnoitella? Mitä hinnoittelun kehittäminen edellyttää?
Erilaisia hinnoittelumalleja Tavaralajihinnoittelu Yksikköhinta kullekin tavaralajille Painotus koon perusteella Tukille raja-arvot eri hinta Laatuhinnoittelu Tavaralajihinnoittelu painottaen puuston laatua Runkohinta Yksi hinta korjatulle käyttöosalle Osarunkohinta Määritetään kokorajat, joiden perusteella hinnoittelu katkonnasta riippumatta Hintamatriisi (Ruotsi) Läpimitta/pituusluokittainen hinta kullekin puulajille ja laadulle Leimikkohinnoittelu Ostetaan leimikko kiinteään hintaan riippumatta korjattavasta puutavaralajikertymästä Laatuhinnoittelu (Ruotsi) Perusteena hintamatriisi Mallipohjainen laadun arviointi => puutavaran hinnan kalibrointi
Leimikon arvosaannon ennustaminen Puutavaralajisaantomallit Laser-keilain pohjainen leimikon ennakkotiedon tuottaminen Runkopankkipohjainen leimikon ennakkotiedon tuottaminen
Puutavaralajisaantomallit Mallien perusperiaate: malleihin kohtuullinen määrä helposti mitattavia/määritettäviä selittäjiä Puutavaralajisaannot laskettu puuston kokonaistilavuudesta, jossa myös hukkapuu on mukana Mallit eivät välttämättä anna mielekkäitä tuloksia tämän aineiston ulkopuolella (kuitupuukokoisissa tai ylijäreissä puustoissa) Kuitupuun saantoa ei ole mallitettu erikseen, ja jäljelle jäävä osuus puuston kokonaistilavuudesta jakaantuukin kuitu- ja hukkapuuhun. Mallit antavat varsin realistisia tuloksia tässä aineistossa. Myös malliketjujen tulokset ovat järkeviä, eikä leimikoilla saada tarkasteltavien puutavaralajien kokonaissaannoksi yli (tai edes lähelle) 100 %.
Puutavalajisaantomallit männylle tukki, tyvitukkitukki & pikkutukkiapteeraus Tukkisaanto (R 2 = 44,5%) ln(100 kok. tukkisaanto = 3,666 + 0,331* mutka _ ja _ lenkousdummy + 0,106* tukki _ min lpm 0,020* kuiva _ oksa + 0,006* kuivaoksavyöhyke 0,032* H 75 + 0,369* OMT + 0,131* MT 0,473*ln( D25) Laatutyven osuus tukkisaannosta (R 2 = 72,3%) tyvitukin _ osuus = 119,682 + 1,99 *10 + 7,875* oksadummy + 27,195*ln( D25) 5 * itäinen 0,348* ppa _ mitattu + 0,106 * ikä _ kairattu Pikkutukkisaanto (R 2 = 37,1%) ln( pikkutukkisaanto + 0,5) = 1,974 3,100 * ln( D25) + 0,512 * tukki _ min lpm + 0,150 * pikkutukki _ min lpm 0,258* oksadummy
Puutavalajisaantomallit kuuselle tukki, sorvitukki & pikkutukkiapteeraus Tukkisaanto (R 2 = 80,5%) ln(100 kok. tukkisaanto) + 0,016 * tukki _ min pit + 0,239 * vikadummy = 4,284 0,071* D25 0,755*ln( DgM ) + 0,144 * tukki _ min lpm Sorvitukin osuus tukkisaannosta (R 2 = 72,3%) sorvitukin _ osuus = 212,593 + 74,155 * ln( DgM ) + 0,879 * H 75 Pikkutukkisaanto (R 2 = 84,1%) ln( pikkutukkisaanto + 0,5) + 0,357 * tukki _ min lpm = 1,050 1,07 *10 6 * kok. tukkisaantoennuste 3 0,069* DgM
Leimikon puuston, puutavaralajijakauman & tukkijakauman ennustaminen laser-keilaimella Runkotilavuuden ennustaminen Maltamo et al. 2006. Canadian Journal of Forest Research 36(2): 426-436. Latvusrajan ennustaminen Maltamo et al. 2006. Scandinavian Journal of Forest Research 21(3): 231-238. Laserkeilainpohjainen leimikon puustotunnusten ennustaminen Peuhkurinen et al. 2007. Forest Science 53(6): 653-661. Läpimittajakauman ja tukkisaannon ennustaminen, jakaumapohjainen lähestymistapa Peuhkurinen et al. 2008. Silva Fennica 42(4): 625-641. Tukkiosuusmallit laser-keilaimella mitatun ennakkotiedon pohjalta Korhonen et al.2008. Forestry 81(4): 499-510.
Metsikön kuvaus laser-keilaimella
Leimikon puuston ja puutavaralajisaannon ennustaminen laser-keilaimella. Data Puiden lukumäärä Tukkitilavuus, m 3 Kuitupuun tilavuus, m 3 STM 2638 1267.08 254.81 Laser + aineistosta laadittu läpimittamalli 2561 1262.31 198.35 Laser + läpimitta pituuden perusteella mallilla Kalliovirta & Tokola (2005) Laser + läpimitta pituuden & latvuksen maksimileveyden perusteella mallilla Kalliovirta & Tokola (2005) 2571 1105.95 206.86 2570 1374.99 182.60 Systemaattinen koealaotanta 3774 1456.68 228.83 Kuvioittainen arviointi 1908 1322.69 143.80 Laser + metsikkötason mallit 3067 1502.73 271.05
Saantosimulaattori Saantosimulaattori sisältää Vapaasti ladattavan ja käytettävän runkopankin Rutiinit oman hakkuukoneella kerättävän runkopankkiaineiston liittämiseksi saantosimulaattoriin K-MSN menetelmään pohjautuvan ennustusmenetelmän, jolla voidaan hakea runkopankista kutakin korjattavaa leimikkoa vastaavia leimikoita sekä niiden puustotietoja ja muodostaa näiden perusteella puujoukko leimikolle Puukohtaisen laatuaineiston, jonka avulla ennustetulle puujoukolle voidaan ennustaa myös teknistä laatua Apteeraussimulaattorin, jolla ennustettu puujoukko voidaan katkoa halutuilla katkontaohjeilla Laskentamenetelmät ennustetun hakkuukertymän arvottamiseksi Rutiinit ennustetun puujoukon tallettamiseksi myös muissa apteeraussimulaattoreissa toimivaan STM-muotoon Yksinkertaisen käyttöliittymän em. rutiineille Ohjelmisto on vapaasti jaossa hankkeen kotisivuilla Saantosimulaattoria testataan koeinventoinneilla Inventointien yhteydessä järjestetään saantosimulaattorin esittelytilaisuuksia
Puutavaran vaihtoehtoisten hinnoittelumenettelyjen perusteet, toteutusmallit ja vaikutukset puukaupan sidosryhmien kannalta (2008 2012) Kartoitetaan puuraaka-aineen hankinnassa käytettävät hinnoittelumenetelmät, sekä puukaupan osapuolien kokemukset menetelmien hyvistä ja huonoista puolista Tutkitaan ja analysoidaan hinnoittelumenetelmien toimintaa suomalaisessa puunhankinnassa ja määritetään, missä tilanteissa hinnoittelumenetelmät tuottavat puuraaka-aineen jalostusarvon sekä arvon jakautumisen kannalta suotuisan tai epäsuotuisan puukaupan tai katkontatuloksen puunmyyjän ja erilaisten puunostajien ja käyttäjien kannalta Tutkitaan raaka-aineen ohjautumista erilaisilla hinnoittelumalleilla ja ostajatyypeillä peliteoreettisella lähestymistavalla Laaditaan suosituksia hinnoittelumenetelmien kehittämisestä ja käytöstä ja lisätä sekä puunhankkijoiden että puunmyyjien tietämystä puuraaka-aineen hinnoittelutapojen vaikutuksista puukauppaan ja katkontatulokseen.
Kiitos! Jukka.Malinen@metla.fi / Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi