Russian Chemical Community

Пользовательский поиск

Гробы купить страница

Джей ФОРРЕСТЕР Мировая Динамика

Предисловие

В течение последних нескольких десятилетий резко возрос интерес к проблемам, связанным с экономическим развитием, ростом народонаселения и последствиями антропогенных воздействий на мировую окружающую среду. По мере роста трудностей в масштабе планеты многие люди и организации начали изучать и воздействовать на те или иные стороны изменяющейся мировой ситуации. Однако большая часть активности оказалась направленной на отдельные грани функционирования мировой системы. И только небольшая часть исследователей старалась показать, как многие механизмы и силы, воздействуя друг на друга, вызывают те тотальные последствия, которые мы и воспринимаем. Сейчас, однако, многие люди начали понимать, что взаимодействия внутри целого более важны, чем простая сумма отдельных его частей. Эта книга представляет собой одну из попыток, имеющую целью показать, как поведение мировой системы в целом обусловливается взаимодействием ее демографической, индустриальной и сельскохозяйственной подсистем.

Настоящее исследование развивалось на базе 15-летней программы исследования динамических структур социальных систем и было осуществлено лишь после событий лета 1970 г.1, которые сфокусировали прежние теневые проблемы в быстро прогрессирующие стрессовые ситуации в нашей самой большой социальной системе — мировом сообществе. В 1968 г. вместе с Дж. Коллинзом и другими я попытался применить этот метод к изучению роста и стагнации характеристик урбанизированных районов, что и описал в своей книге «Urban Dynamics»

Динамическая модель мировых взаимодействий, описанная в этой книге, была предложена как основа для дискуссии. Ее следует рассматривать лишь в качестве предварительной попытки моделирования таких систем. Заметим, что все модели будут оставаться лишь некоторыми приближениями к действительности. Поскольку точная и окончательная модель мировой системы никогда не может быть построена, а интерес к этим попыткам все более и более растет, нам казалось уместным изложить используемые предположения и полученные нами выводы в этой книге.

Здесь обсуждаются только самые общие аспекты функционирования мировой системы, но не трудности, связанные с осуществлением изменений, которые будут необходимы, если сохранятся современные тенденции развития человеческого общества. Многие важные переменные опущены. Агрегирование переменных проведено на таком высоком уровне, что отличительные особенности между развитыми и развивающимися странами несущественны. Большинство концепций в мировой модели отражает положения и мотивации недавнего прошлого и настоящего. Поэтому в книге не учитываются возможные изменения в человеческих стремлениях и ценностях, которые могут возникнуть вследствие широкого понимания затруднений, встающих перед человечеством. Все эти проблемы — объекты будущего исследования. Я надеюсь, что эта книга будет содействовать возникновению ощущения необходимости безотлагательного решения существующих проблем и укажет на эффективное направление работы для тех, кто решится исследовать альтернативы будущего.

Несмотря на экспериментальный характер описанной здесь мировой модели, с ее помощью получен ряд определенных выводов. Человек всегда действует на основе моделей, имеющихся в его распоряжении. Мысленные образы — это тоже модели. Мы в настоящее время широко используем такие мысленные модели в качестве основы для действия. Каждый человек, который предлагает политику, закон или последовательность действий, делает это на основе модели, к которой он в данный момент питает наибольшее доверие. Установив границы применимости изложенной здесь модели и проверив ее динамическое поведение и выводы, я отношусь с большим доверием к этой модели мировой системы, чем к каким-либо другим, имеющимся в настоящий момент в моем распоряжении. Поэтому именно данную модель я стал бы использовать для рекомендации к действиям. Все, кто сочтут эту модель более убедительной, чем те, которые они сейчас используют, вероятно, захотят использовать ее до тех пор, пока в их распоряжении не окажется модель лучшая, чем эта.

Хочется надеяться, что те, кто полагают, что они уже имеют некоторую другую модель, которая является более справедливой, представят ее с той же степенью подробной детализации, чтобы таким образом можно было сравнить и проверить заложенные в ней предположения и полученные из нее выводы. Отвергнуть эту модель вследствие ее недостатков, без предложения конкретных реальных альтернатив, было бы эквивалентно высказыванию, что время может быть остановлено. Но земной шар будет продолжать вращаться. И в каждый момент времени мы используем наиболее подходящую модель. Но как мы удостоверимся в том, что из имеющихся в нашем распоряжении самая признанная модель и есть самая лучшая? Нам следует попытаться использовать три подхода. Во-первых, лучшая из существующих моделей должна быть идентифицируемой для любого момента времени. Во-вторых, лучшая на современном этапе модель должна заменять менее ясные и менее точные традиционные модели. И в-третьих, следовало бы приложить энергичные усилия по непрерывному совершенствованию уже имеющихся моделей мировой системы.

Стало традицией критиковать количественные модели социальных систем за их недостаточное совершенство. Вместо этой критики мы нуждаемся в предложении альтернатив и оценке различных и наиболее вероятных выводов и последствий, к которым они приводят. На основе таких предложений и контрпредложений только и может развиваться наше понимание социальных систем.

Я особенно обязан Г. Брауну, Дж. Коллинзу, А. Печчеи и Э. Пестелю за поддержку и помощь на многих этапах работы, приведшей к появлению этой книги. Я также высоко ценю дружескую критику рукописи со стороны Р. Брауна, Р. Эрвина, Дж. Хеница, Д. Медоуза, Дж. Сигера и К. Вильсона. Никто из них не несет ответственности за предположения и интерпретации результатов, изложенные здесь.

Джей В. Форрестер

Массачусетский технологический институт
Кембридж, Массачусетс
Март 1971 г.

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. МИРОВАЯ СИСТЕМА

Мировая система сталкивается с новыми трудностями. Под «мировой системой» мы понимаем человека, его социальные системы, технологию и естественную окружающую среду1. Взаимодействие этих элементов определяет рост, изменения и напряженность. Существование серьезных проблем в социально-экономико-природной среде не является новостью. Но только совсем недавно человечество начало осознавать силу этих противоречий, которые не могут быть разрешены исторически сложившимися путями — миграцией, экспансией, экономическим ростом, технологическими преобразованиями. Явным выражением напряженности в мировой системе являются рост населения, возрастающее загрязнение и различие в уровнях жизни. Однако растущее население, загрязнение и экономическое неравенство — это симптомы или причины? Можно ли на них воздействовать с целью улучшения ситуации непосредственно, или причины стресса нужно искать в другом месте мировой системы?

В настоящий момент все более осознается тот факт, что попытки, направленные на ослабление стрессовых ситуаций в наших социальных системах, часто предпринимались ретроспективно, подавляя только симптомы и не затрагивая основных причин. Элементы мировой системы становятся все более тесно взаимосвязанными. Воздействие на один сектор системы может вызвать последствия в другом. И часто последствия непредвиденные и неприятные. Если мы хотим быть уверены, что наши действия будут приводить скорее к улучшению, чем к ухудшению ситуации, то нам нужно понять связи, посредством которых основные факторы влияют друг на друга в планетарном масштабе. Наши знания и предположения относительно компонент систем (даже таких сложных, как наша социальная система) могут быть проверены на основе методов, развитых в течение нескольких последних десятилетий. Это достигается посредством организации индивидуальных концепций в некоторую модель, что позволяет раскрыть и внутреннюю противоречивость наших предположений, и фрагментарность наших знаний. Такая проверка может способствовать улучшению понимания мировой системы, одним из элементов которой мы являемся.

В этой книге будет изложена динамическая мировая модель, т. е. модель, в которой взаимоувязаны население, капиталовложения (фонды), географическое пространство, природные ресурсы, загрязнение и производство продуктов питания. Этими основными компонентами и их взаимодействиями, по-видимому, обусловливается динамика изменений в мировой системе. Растущее население вызывает рост индустриализации, рост потребности в продуктах питания и распространение населения по все большей территории. Но рост производства продуктов питания, промышленных товаров и занимаемой территории способствует не только поддержанию, но и увеличению количества населения1. Рост населения с сопровождающими его индустриализацией и загрязнением является следствием циклических процессов, в которых каждый сектор способствует росту других секторов и обеспечивает свое развитие за их счет. Но со временем рост наталкивается на пределы, налагаемые природой. Почва и природные ресурсы истощаются, а способность биосферы Земли разлагать загрязнения не беспредельна1. Противоречие между концепцией роста и природными ограничениями может быть разрешено несколькими путями. Человек, если он достаточно хорошо это понимает и действует разумно, может выбрать траекторию развития, которая должна приводить к стабилизации мировой системы. И задача состоит в том, чтобы выбрать наилучший из возможных вариантов перехода от динамического роста к состоянию мирового равновесия.

Обеспеченность пищей может и не быть первым барьером, ограничивающим растущее население2. Другие силы в структуре мировой социально-технологической системы могут прекратить дальнейший рост населения.

Население, капиталовложения (фонды), загрязнение, потребление пищи и уровень жизни экспоненциально возрастают на протяжении всей известной нам истории1. Человек исходит из предполагаемого роста, рассматривает его как естественную основу человеческого поведения и ассоциирует рост с «прогрессом». Мы говорим о ежегодном проценте прироста валового национального продукта (GNP) и населения. Величины, имеющие постоянный годовой процентный прирост, демонстрируют «экспоненциальный» рост. Но экспоненциальный рост не может продолжаться безгранично.

Экспоненциальный рост, в строгом смысле его определения, обладает характерным свойством, называемым «время удвоения». Это некоторый интервал времени, за который происходит удвоение значения соответствующей переменной величины системы. Экспоненциальный рост выглядит безобидным и способен вводить в заблуждение. Переменная, характеризующая систему, может пройти через многие периоды удвоения без достижения заметного значения. Но через несколько периодов удвоения, следуя тому же самому закону экспоненциального роста, эта переменная внезапно оказывается громадной величиной.

Психологическому аспекту экспоненциального роста редко отдают должное. Предположим, что имеется некоторый максимальный физический предел для величины, растущей экспоненциально. Во все предшествующие достижению предела времена значение величины будет много ниже предела, само существование которого может казаться нереальным. Нет конфликта между возрастающей величиной и пределом, что могло бы обратить внимание на возникающие трудности. Затем неожиданно, в течение одного интервала удвоения, величина возрастает от половины предельного до предельного значения1. Стрессовые воздействия от «сверхроста» становятся весьма ощутимыми: они не могут более игнорироваться. Если возникающие при приближении к пределу тормозящие силы слабы, то рост будет продолжаться до тех пор, пока новые факторы, появляющиеся при превышении предела, не затормозят его.

Экспоненциальный рост нагляден только при сравнении его с некоторым соответствующим пределом. Скорость и характер экспоненциального роста лучше всего демонстрируются на примере. Предположим (в иллюстративных целях, что мы начинаем с населения в 1 млн человек и что его численность удваивается каждые 50 лет. На рис. 1.1 представлена таблица изменения численности населения последовательно в течение 700 лет, за которые население возрастает от 1 млн до 16 384 млн человек.

Рис 1.1. Рост населения в течение 700 лет с периодом удвоения 50 лет.

Данные таблицы, приведенной на рис. 1.1, изображены в виде сплошной линии на рис. 1.2. «Кризисный уровень» в 8000 млн человек выбран произвольно в качестве значения, выше которого конфликтные взаимодействия между ростом и некоторым ограничением становятся существенными. (При построении графика на рис. 1.2 мы стремились подобрать вертикальный масштаб так, чтобы наиболее характерная его точка была расположена примерно на середине вертикальной оси графика. Такой выбор масштаба позволяет показать крутизну кривой и взрывной характер процесса и не вносит каких-либо изменений в «закон роста», которому следует система.) Чтобы проиллюстрировать, что для экспоненциального роста характерна одинаковая интенсивность стремления к любому пределу (вне зависимости от его величины), предположим, что «кризисный уровень» на рис. 1.2 равен 800 млн человек (вместо 8000 млн). Второй вертикальный масштаб, выбранный так, чтобы «кризисный уровень» пришелся на 800, показан правее. Штриховая линия проходит по точкам, которые снова берутся по значениям, приведенным в таблице на рис. 1.1, но для нее эти значения наносятся по внутренней вертикальной шкале. Понижение «кризисного уровня» в 10 раз вызвало его пересечение с кривой роста с таким уменьшенным пределом примерно на 170 лет раньше, чем для сплошной кривой. Иначе говоря, взрывной характер роста и картина пересечения кривой роста с предельным значением — те же самые.

Самое удивительное из того, что мы усвоили из эксперимента с экспоненциальным ростом, заключается в том, что «взрыв» происходит не вследствие какого-либо неожиданного изменения в структуре закона роста, а в результате взаимоусиления процессов, всегда существовавших, но до этого времени нами игнорируемых. До 600-го года на рис. 1.2 население не достигает и половины кризисного уровня. В течение всего предшествующего времени такой рост представлялся желательным и не лимитируемым физическими ограничениями Затем неожиданно, в течение всего лишь 50-летнего периода, в обычный, казалось бы, этап развития процесса, взметнувшаяся вверх кривая пересекает кризисный уровень. Менее чем за длительность жизни одного поколения рушатся все традиции и представления. Это происходит даже в том случае, если ничего не меняется в существе закона, которому до последнего времени следует рост. Население, которое 12 раз удваивается в течение предшествующих 600 лет, еще только дважды удваивается между 600 и 700 годами. Но за это столетие становится очевидным, что 50-летняя скорость удвоения населения не может сохраняться и рост должен стать контролируемым.

Дремлющие до поры до времени в мировой системе силы на протяжении жизни одного поколения могут проявиться и начать регулирование процесса. Падающая обеспеченность продуктами питания, возрастающее загрязнение и уменьшающееся жизненное пространство — все эти причины в их тесной взаимосвязи вызывают давления, достаточные для того, чтобы понизить коэффициент рождаемости и повысить коэффициент смертности. По мере приближения к окончательным пределам негативные силы в системе накапливаются до тех пор, пока их не окажется достаточно, чтобы остановить процессы роста. В одно мгновение выясняется, что строгий закон экспоненциального роста слабеет в силу взаимосвязанности природных процессов.

1.2. ПЕРЕХОД К РАВНОВЕСИЮ

В этой книге исследуются некоторые из причин, которые в дальнейшем могут стать барьерами на пути чрезмерно интенсивного роста, анализируются те изменения в системе, которые могут остановить экспоненциальный рост. Это предпринимается для изучения последствий перехода системы от состояния роста к мировому равновесию.

Кажется удивительным, когда, как на рис. 1 2, экспоненциально растущая величина внезапно устремляется к фиксированным пределам, которые она физически не может превзойти Но системные сдерживающие силы могут возрастать даже более неожиданно. Очень часто вид взаимосвязей таков, что экспоненциальный рост наталкивается на барьер — уменьшающееся пространство. Конфликт при этом становится особенно выразительным.

Рассмотрим, например, население, которое развивается в ограниченном физическом пространстве. Предположим, что каждому человеку требуется одна единица поверхности земли в качестве необходимого «жизненного пространства», представляющая собой участок земли для домашних построек, производственной деятельности, транспорта и переработки отходов (диссипации загрязнения). Предположим также, что для надлежащей обеспеченности продуктами питания каждому человеку требуются две единицы поверхности земли. При таких упрощенных предположениях не учитываются ни качество земли, ни изменчивость ее сельскохозяйственной продуктивности. Если жизненное пространство вычесть из общей площади земли, то остаток и представляет собой ту землю, которая может быть использована для сельского хозяйства. Эта земля, в расчете на душу населения, может интерпретироваться в терминах обеспеченности пищей (как это предполагается на графике рис 1 3).

Точки на горизонтальной оси соответствуют количеству единиц земли на душу населения, отведенной под сельскохозяйственные угодья, которая остается после вычитания «жизненного пространства» из общего количества земли. Вертикальная ось задает отношение пищи на душу населения к необходимому ее количеству для надлежащего уровня обеспечения. Например, если имеются две единицы земли на душу населения, отведенной под сельскохозяйственные угодья, то соответствующая точка на кривой показывает относительный уровень питания, равный единице, что является как раз достаточным. В случае, если имеется четыре единицы земли на душу населения, то относительный уровень питания — 1.3. Однако количество пищи на душу населения не возрастает с увеличением имеющейся в его распоряжении земли, поскольку, с одной стороны, пищи достаточно, а с другой — нет рабочих рук, чтобы выращивать урожаи. В левой части диаграммы (когда количество земли на душу населения уменьшается) соответствующая обеспеченность пищей быстро падает, обращаясь в нуль, если не остается земли под сельскохозяйственные угодья. Рис. 1.3 демонстрирует возможную связь между количеством пищи на душу населения и площадью сельскохозяйственных угодий (также на душу населения). Здесь выражен только качественный характер зависимости. Вид кривой в левом углу указывает, что нулевое количество земли производит нулевое количество пищи. На правом конце устанавливается, что рост дополнительного количества пищи на душу населения быстро уменьшается, когда количество пищи превосходит необходимое. Диаграмма сопоставляет физическую переменную (количество земли на душу населения) с концепцией удовлетворения потребностей или качества жизни (соответствующая обеспеченность пищей). В более сложной системе относительный уровень питания оказался бы фактором, определяющим коэффициент рождаемости и среднюю продолжительность жизни. Диаграмма иллюстрирует количественные характеристики, которые связывают различные секторы в единую систему. Многие соотношения такого типа будут обсуждаться в главе 3. Это позволит объединить демографический, индустриальный, сельскохозяйственный секторы, секторы добычи ресурсов и загрязнения мировой системы.

На рис. 1.4 показано то же самое население, что и на рис. 1.1, удваивающееся каждые 50 лет. Предполагается, что население растет на территории в 24 ООО млн единиц земли. Третий столбец демонстрирует количество единиц земли, необходимое для размещения населения при норме, равной единице поверхности на человека. Четвертая колонка показывает, какое количество земли остается для сельского хозяйства при общем количестве в 24 ООО млн единиц. Пятая колонка дает нам количество единиц земли на человека, имеющейся в его распоряжении для производства пищи. Последняя колонка представляет собой относительный уровень питания, взятый из рис. 1.3, который соответствует значению площади, имеющейся в распоряжении одного человека.

В течение первых 600 лет, когда население возрастает в 4000 раз, площадь земли, которая может быть занята под сельское хозяйство, уменьшается примерно на 17%, а относительный уровень питания остается, по существу, постоянным, равным его максимальному значению. Но в последующие 100 лет население возрастает еще только в 4 раза, в то время как площадь сельскохозяйственных угодий уменьшается при этом на 62%. Впервые происходит «вторжение» на землю, необходимую для производства продуктов питания. Население растет, и, по достижении «кризисного уровня», начинается быстрое сокращение сельскохозяйственных угодий.

Относительный уровень питания, взятый из рис. 1.4, представлен на рис. 1.5 в зависимости от времени. В течение всего рассматриваемого времени уровень был удовлетворителен, но затем, за период меньший, чем жизнь одного поколения, он стремительно падает, причем настолько низко, что пищевые ресурсы ограничивают дальнейший рост населения.

В США урбанизация быстро «подминает» под себя фермерские поля. Сельскохозяйственные угодья использованы почти полностью, а неосвоенные резервы представляют собой сильно истощенные земли. Плодородные земли в Нью-Джерси и Калифорнии поглощаются развивающимся строительством жилья и используются под промышленные цели со скоростью несколько тысяч акров в месяц. Начиная с 1945 г. застроено уже около половины фермерской земли в Нью-Джерси, Иллинойсе и Канзасе. Исчезновение сельскохозяйственных угодий маскируется растущей продуктивностью единицы площади за счет механизации, ирригации, применения пестицидов и селекции новых сортов. Но это не может продолжаться бесконечно.

Когда процессы, представленные на рис. 1.4 и 1.5, дадут эффект, излишки продукции сельского хозяйства, идущие на экспорт, будут уменьшаться. После того как экспортный буфер будет переключен на внутреннее использование, закономерность, изображенная на рис. 1.5, станет полностью очевидной. На протяжении десятилетий Соединенные Штаты пытаются совладать со своей проблемой «фермерских излишков». Традиционное отношение к излишку может маскировать наступление нехватки земли до тех пор, пока не окажется, что переориентировать силы роста в форму долгосрочного равновесия уже поздно.

Крутизна падения кривой, изображенной на рис. 1.5, может не быть такой явной в реальной жизни, так как земля на самом деле различного качества, процессы приближающегося голодания вызывают более интенсивное использование земли и население должно увеличиваться медленнее, чтобы избежать резкого падения относительного уровня питания.

Рост численности населения наряду с сокращением «свободной» окружающей среды представляет собой общее явление, однако с более глубоким содержанием, чем только уменьшение обеспеченности пищей. Когда население растет, увеличивается скорость использования природных ресурсов и запас ресурсов сокращается, не удовлетворяя возрастающий спрос. Рост индустриализации вызывает увеличение уровня загрязнения, а само загрязнение может нарушать и процессы самоочистки в природе, так что увеличение загрязнения сталкивается с уменьшающейся способностью среды к самоочищению. В этой книге исследуется структура взаимно уравновешивающих сил в мировом масштабе, когда рост оказывает чрезмерную нагрузку на окружающую среду.

1.3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В этом разделе обсуждаются результаты и предварительные выводы, полученные в главах 4, 5 и 6 Их интерпретация основывается на характере поведения машинно-ориентированной модели, развиваемой в главе 3 Модель строится на основании ряда утверждений, наблюдений и предположений относительно мировой системы. В машинной модели взаимосвязаны секторы демографии, экономики, сельского хозяйства и технологии. Модель описывает мировую систему, которая демонстрирует ряд альтернативных возможностей поведения. Какое поведение окажется наиболее вероятным описанием будущего, зависит от политики, которую человек еще имеет возможность выбрать. Мировая система допускает много альтернативных вариантов поведения в зависимости от того, как мы регулируем рост населения, распределение капиталовложений, производство сельскохозяйственной продукции, использование природных ресурсов и осуществляем контроль за загрязнением. Рис 1.6, который детально обсуждается в главе 4, демонстрирует один из возможных вариантов будущего развития. Здесь население и капиталовложения (фонды) растут до тех пор, пока уровень запасов природных ресурсов не понизится настолько, что начинает сдерживать дальнейший рост. По мере дальнейшего истощения ресурсов мир оказывается неспособным обеспечивать максимальный уровень населения. Население вследствие этого уменьшается (наряду с понижением уровня капиталовложений). Качество жизни зависит от материального уровня жизни, обеспеченности пищей, плотности населения и загрязнения. Качество жизни (на рис 1.6) падает вследствие негативных воздействий, вызываемых истощением природных ресурсов Детальное обсуждение этого явления можно найти в главе 4.

Но истощение природных ресурсов может и не быть первым и наиболее вероятным негативным воздействием, ограничивающим рост населения. Судя по всему, сейчас в мире складывается ситуация, при которой одновременно возрастает воздействие каждого из факторов, способных сдерживать рост: истощение ресурсов, загрязнение, теснота и нехватка пищи. Еще не ясно, какой из них окажется доминирующим, если человечество будет продолжать развиваться так же, как раньше. Постепенное возрастание до максимума и понижение численности населения (на рис 1.6) может оказаться более предпочтительным, чем другие возможные пути перехода к равновесию.

Но ограничение роста, вызванное понижающимся уровнем запасов природных ресурсов, может быть и не главным. Наука, вероятно, найдет более удачные способы использования широко распространенных в природе металлов и увеличения источников энергии, с тем чтобы избежать истощения ресурсов. Если это осуществится, то рост опять станет возможным до тех пор, пока в системе не возрастут воздействия некоторых других отрицательных факторов. На рис. 1.7 показаны характеристики возможных траекторий развития, когда нехватка ресурсов перестает быть лимитирующим фактором и даже отсутствует вообще. Рис. 1.6 и 1.7 отличаются только скоростью использования природных ресурсов после 1970 г. На рис. 1.7 после 1970 г. предполагается, что скорость расходования ресурсов в четыре раза меньше, чем на рис. 1.6. Другими словами, мы предполагаем, что технология обеспечивает стандартный уровень жизни при меньшем истощении расходуемых невосполнимых ресурсов.

Но если ресурсы сохраняются в достаточном количестве, то, как видно из рис. 1.7, население и капиталовложения растут до тех пор, пока не возникнет кризис, связанный с загрязнением. Загрязнение тогда непосредственно воздействует на рост населения, вызывая понижение коэффициента рождаемости, увеличение коэффициента смертности, а также приводит к депрессии в производстве продуктов питания. Население, согласно этой несложной модели, достигает своей максимальной численности в 2030 г., а затем в течение 20-летнего периода резко падает до одной шестой этого наибольшего значения. Такой спад был бы всемирной катастрофой. Если бы это произошло, то оставалось бы только размышлять о том, какие части мирового населения пострадают особенно сильно. И вполне возможно, что наиболее развитые индустриальные страны, являющиеся источниками наибольшего загрязнения, оказались бы в наименьшей степени способными выжить в условиях такого продовольственного кризиса и кризиса окружающей среды. Они могут оказаться среди тех стран, которые испытывают основную тяжесть последствий такого характера развития мирового процесса Сейчас возникает все больше сомнений в том, что технологический прогресс является средством спасения человечества И имеются основания для такого сомнения Из рис 1.7 мы видим, как отдельный успех в технологии (ослабляющий нашу зависимость от природных ресурсов), предохраняя нас от одного удара судьбы, может сделать жертвой другого (катастрофы вследствие загрязнения).

1.4. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

На протяжении последних 40 лет в Массачусетском технологическом институте разрабатывается эффективный метод анализа динамики сложных систем. Основа была заложена в 1930 г., когда В.Буш создал дифференциальный анализатор, предназначенный для решения уравнений, описывающих определенные типы простых инженерных проблем. Такой набор уравнений есть модель системы, которую они описывают. Такая модель описывает поведение системы. Дифференциальный анализатор, настраиваемый в соответствии с уравнениями (которые в этом случае представляют собой инструкцию), становится имитатором, прослеживающим динамику поведения изучаемой системы. В то время, когда H. Винер развивал свои концепции о системах с обратными связями, которые впоследствии получили Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || slavaaa@yandex.ru название «кибернетика», X. Хазен написал несколько первых работ в области теории управления системами с обратными связями, которые получили название «сервомеханизмов». В 1940-х годах Г. Браун создал Лабораторию сервомеханизмов, в которой теория систем с обратными связями «развивалась, описывалась, изучалась и распространялась». В 50-х годах, когда автор этой книги был директором Лаборатории вычислительных машин и Отдела № 6 лаборатории им. Линкольна, для моделирования систем были впервые использованы вычислительные машины. Начиная с 1956 г. эта работа была продолжена в Школе управления им. Альфреда П. Слоуна.

Философия и методика используемого подхода, описанные ранее в «Industrial Dynamics» (1961 г. [2])1 и «Principles of Systems» (1968 г. [8]), представляют собой теорию структур в динамических системах. «Urban Dynamics» (1969 г. [5])2 — это результат применения этой теории к изучению роста и стагнации урбанизированных районов. На протяжении ряда лет такая техника моделирования структур обратных связей социальных систем была известна как «индустриальная динамика», однако сейчас это наименование не соответствует содержанию, так как ее применение шире и оказывается эффективным и для моделирования других систем. В связи с тем, что метод может применяться к изучению любых сложных систем, лучшим названием, пожалуй, будет «системная динамика».

Она может быть применена к исследованию и корпоративной политики, и динамики заболевания диабетом в медицине, и социальных факторов, воздействующих на распространение наркомании в обществе, и изменений товарных рынков, и проведения научных работ, и развития организаций (см. [4, 6, 7, 11]).

На протяжении ряда лет преподавая динамику социальных систем, мы обнаружили, что простое описание процесса модельной формализации и машинной имитации не является эффективной формой обучения. Студент должен сам принимать непосредственное участие в этом процессе. Он должен сам осуществить и прочувствовать каждый этап исследования. Но большинство студентов не в состоянии представить себе модификацию метода при переходе от одной области применения к другой. Чтобы преодолеть эту трудность, стало необходимо создать рабочую модель. Мировая модель, описываемая в следующих главах, и была создана с этой целью.

1.5. МЫСЛЕННЫЕ МОДЕЛИ СОЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ

В использовании моделей для представления социальных систем нет ничего нового. Каждый индивидуум в своей личной и общественной жизни использует модели для принятия решений. Мысленный образ мира, окружающего нас, есть модель. Человек не несет в себе полных образов семьи, бизнеса, правительства или страны. Он только отбирает концепции и взаимосвязи, которые затем использует, чтобы представить себе реальную систему. Мысленный образ — это модель. Все наши решения и действия определяются моделями. Вопрос заключается не в том, использовать или игнорировать модели, а состоит только в выборе между альтернативными моделями.

Мысленная модель — не строгая, а «размытая». Она несовершенна. Она неточно формулируется. Более того, даже у одной и той же личности мысленная модель изменяется со временем, например в течение беседы. Человеческий разум компонует некоторые взаимосвязи для того, чтобы приспосабливаться к смыслу дискуссии. Как только изменяется субъект, меняется и модель. Даже когда обсуждается какая-то определенная тема, каждый участник разговора использует разные мысленные модели, посредством которых интерпретирует предмет беседы. Фундаментальные гипотезы меняются, но никогда явно не высказываются. Цели различны и остаются неидентифицированными. В связи с этим неудивительно, что компромиссы вырабатываются так долго, что даже согласованность ведет к действиям, вызывающим непредвиденные последствия. Человеческий ум отбирает некоторые концепции, которые могут быть справедливы или ошибочны, и использует их для описания окружающего нас мира. На основе этих предположений человек оценивает системное поведение, которое, как он полагает, свойственно системе. Если человек хочет улучшить поведение системы, он думает о том, какое действие следует предпринять, чтобы ее изменить. Однако этот процесс часто приводит к ошибкам. Человеческий ум в высшей степени приспособлен к анализу элементарных сил и действий, составляющих систему, и очень эффективен при идентификации структуры сложной ситуации. Но опыт показывает, что наш разум не приспособлен для оценок динамических последствий в тех случаях, когда части системы взаимодействуют друг с другом.

1.6. МАШИННЫЕ МОДЕЛИ СОЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ.

Подход, используемый здесь для исследования мировой системы, объединяет силу человеческого ума с мощностью современной вычислительной техники. Человек легко воспринимает отрицательные давления, опасения, цели, особенности, предубеждения, задержки, сопротивляемость к изменению, мотивы, доброжелательность, жадность и другие чисто человеческие характеристики, которые регулируют взаимосвязи между отдельными ячейками социальных систем. Только человеческий разум способен в настоящее время формировать структуры, в которых могут быть синтезированы отдельные изолированные куски информации. Но когда эти куски взаимосвязаны, разум становится уже недостаточным для целей предвидения, для изучения динамики поведения, которое свойственно системе.

Здесь может помочь инструмент — вычислительная машина, компьютер, позволяющий отслеживать взаимодействия любой специфичной системы взаимосвязей без каких-либо сомнений и ошибок.

Компьютер «инструктируется» заданной ему моделью. Модель — это набор предписаний, которые сообщают вычислительной машине о том, как функционирует каждая часть системы. Это и делает возможным создание реалистичных «лабораторных» моделей социальных систем. Такая модель, конечно, есть упрощение действительно существующей социальной системы, но она может быть значительно более детальной, чем мысленные модели, которые мы обычно используем как основу для обсуждений социальной политики.

Машинная модель воплощает в себе теорию структуры систем. В ней формализуются предположения о системе. Качество модели определяется лежащей в ее основе теорией. Лучшей машинной моделью является та, в которой содержится больше существенных черт социальной системы, чем мы обычно можем себе представить. Построение машинной модели требует от нас полной ясности относительно предположений, на которых базируются наши мысленные модели. Когда предположения формулируются четко, это способствует более глубокому анализу и приводит к лучшему выбору из огромного числа деталей, содержащихся в наших мысленных моделях. Построение машинной модели вносит определенную строгость, которой не хватает дискуссиям и печатным материалам.

И хотя ни одна из существующих сегодня машинных моделей социальных систем не может рассматриваться иначе как предварительная, многие начинают предпринимать попытки исследования поведения реальных систем. Это возможно потому, что такие модели вскрывают причины наших сегодняшних трудностей и, кроме того, объясняют неудачи попыток усовершенствования социальных систем. Несмотря на свойственные им недостатки, модели могут быть построены так, что они окажутся гораздо полнее интуитивных моделей, на основе которых мы моделируем будущую эволюцию сегодня.

Сформулировав предположения о том, каким образом различные части сложной системы взаимодействуют друг с другом, мы с помощью ЭВМ можем проследить функционирование всей системы во времени, решая математические задачи в соответствии с правилами поведения, предписанными модельным описанием. ЭВМ делает некоторые выводы из предположений, которые заложены в конструкции модели. Этот процесс моделирования использует великую силу человеческого интеллекта — его способность к восприятию окружающего мира, и устраняет величайшую слабость человеческого ума — его неспособность оценить все динамические последствия даже при правильном наборе системных предпосылок. Главы 2 и 3 иллюстрируют процесс перехода от обычных, причинных предположений о мировой системе к машинной модели, которая связывает эти предположения в единое целое. Затем компьютер показывает, какие последствия вытекают из исходных предположений (это обсуждается в главах 4, 5 и 6).

Далее: СТРУКТУРА МИРОВОЙ СИСТЕМЫ

    Вы можете принять участие в обсуждении материала

  Ваше имя   Тема сообщения

  Ваш E-mail  ●

● Заполнять НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО. Ваш E-mail никому не показывается, но в случае обновление темы на этот адрес будет выслано содержание обновления.