62. Глобальное моделирование. Примеры глобальных моделей.

В основу исследования мировых проблем положено глобальное моделирование, родоначальником которого считается американский ученый, профессор Массачусетского технологического института Дж. Форрстер, специалист в области теории управления сложными системами.

Первые попытки создания глобальных моделей были осуществлены Дж. Форрестером и группой Д. Медоуза на основе разработанного Дж. Форрестером метода системной динамики, позволяющего исследовать поведение сложной структуры взаимосвязанных переменных. Модели мира состояли из пяти соединенных друг с другом прямыми и обратными связями секторов (уровней): народонаселение, промышленное производство, сельскохозяйственное производство, природные ресурсы, состояние природной среды.

Ранее строились формальные модели отдельных сторон действительности – развития экономики, роста численности населения и т. д. Но выявление связей между этими тенденциями (в соответствии с представлениями о биосфере как единой системе) столь же важно, как и изучение их в отдельности.

В созданных Дж. Форрестером и группой Д. Медоуза моделях мира пять главных тенденций мирового развития – быстрый рост населения, ускоренные темпы промышленного роста, широкое распространение зоны недостаточного питания, истощение невосполнимых ресурсов и загрязнение окружающей среды – рассматривались во взаимосвязи друг с другом.

Компьютерное моделирование, проведенное в Массачусетском технологическом институте (США), показало, что при отсутствии социально-политических изменений в мире и сохранении его технико-экономических тенденций быстрое истощение природных ресурсов вызовет около 2030 года замедление роста промышленности и сельского хозяйства и в результате резкое падение численности населения – демографическую катастрофу. Если предположить, что достижения науки и техники обеспечат возможность получения неограниченного количества ресурсов (как предполагалось во втором сценарии анализа модели), катастрофа наступает от чрезмерного загрязнения окружающей среды. При допущении, что общество сможет решить задачу охраны природы (третий сценарий), рост населения и выпуска продукции будет продолжаться до тех пор, пока не исчерпаются резервы пахотной земли, а затем, как во всех предыдущих вариантах, наступает коллапс. Катастрофа неминуема, потому что все пять опасных для человечества тенденций растут по экспоненте, и беда может подкрасться незаметно и актуализироваться, когда поздно будет что-либо сделать.

Основываясь на своих результатах, создатели моделей дают в последней главе своей книги «Пределы роста» следующие рекомендации по предотвращению грозящей опасности. Они предлагают в кратчайшее время стабилизировать численность населения планеты и одновременно производство на современном уровне. Такое глобальное равновесие, как считают Д. Медоуз и его коллеги, не будет означать застоя, ибо человеческая деятельность, не требующая большого расхода невосполнимых ресурсов и не приводящая к деградации природной среды (в частности, наука, искусство, просвещение, спорт), может развиваться неограниченно.

Эксперименты с моделью Форрестера показали, что если выделить в модели по крайней мере две группы стран – развитые и развивающиеся, то следует ожидать не одну глобальную катастрофу, а две региональных – сначала в развитых странах, а затем в развивающихся. Если же разбить модель на большее число частей, соответственно увеличится количество экологических катастроф.

Р. Бойд изменил модель Форрестера таким образом, чтобы она отражала точку зрения «технологического оптимизма». Он добавил в модель переменную «технология», а также коэффициенты, выражающие влияние научно-технического прогресса на другие переменные модели. Его эксперименты показали, что для предотвращения глобальной экологической катастрофы необходимо, чтобы технический прогресс соответствовал росту населения и потребления промышленной и сельскохозяйственной продукции.

Орлеманс, Теллингс и де Вриес ввели в сектор загрязнения природной среды социальную обратную связь, представив зависимость между уровнем загрязнения среды и объемом затрат на ее охрану. Аналогично был модифицирован и сектор природных ресурсов. Эксперименты голландской группы показали, что, если ввести в секторы природных ресурсов и загрязнения природной среды социальную обратную связь, глобальная катастрофа не становится неминуемой.

Критический анализ моделей Форрестера и Медоуза выявил положительные и отрицательные стороны их работы, которую в целом следует оценить как негативное моделирование, показавшее, что грозит человечеству в случае сохранения и развертывания некоторых негативных тенденций технико-экономического развития при отсутствии принципиальных научно-технических и социокультурных изменений в мире.

М. Месаровичем и Э. Пестелем была построена на основе методики «иерархических систем» регионализированная модель, в которой мир разделен на 10 регионов с учетом экономических, социально-политических и идеологических различий. Каждый из этих регионов, в свою очередь, разделен на взаимодействующие иерархические сферы, или страты: экологическую, включающую антропогенно преобразуемую неживую природу и весь живой мир, кроме человека; технологическую – совокупность созданной техники и ее воздействие на природную среду; демоэкономическую, оказывающую влияние на развитие техники; социально-политическую, в которую входят «формальные организации» – правительства, официальные учреждения и т. п., а также «неформальные организации» – религиозные и политические движения, оказывающие влияние на деятельность формальных организаций; наконец, индивидуальную страту, которая охватывает условия физического и психологического развития человека.

 Такая модель более реалистична и способна дать более детализированную и приемлемую для различных районов мира систему рекомендаций. В модели Месаровича и Пестеля заложено около ста тысяч соотношений (в более ранних моделях мира их было несколько сотен). Месарович и Пестель пришли к существенно иным выводам, чем Форрестер и группа Медоуза. Результаты их моделирования показали, что можно ожидать не одну глобальную, а несколько региональных катастроф.

В своей книге «Человечество на переломе» М. Месарович и Э. Пестель отмечают, что основной причиной экологических опасностей является стремление к количественному экспоненциальному росту без качественных преобразований экономической системы. Авторы полагают, что мировую систему следует рассматривать как единое целое, в котором все процессы настолько взаимосвязаны, что промышленный рост каких-либо регионов без учета изменений в других регионах может вывести мировую экономическую систему из устойчивого состояния. Глобальное моделирование Месаровича и Пестеля показало, что угроза экологической катастрофы отодвигается при органичном, сбалансированном росте всей мировой системы. Наиболее приемлемыми оказались модельные варианты взаимодействия между регионами, в которых действие развивалось по сценариям кооперации.

Методология глобального моделирования представляет собой экстраполяцию методов системного анализа различных областей действительности на исследование мировой системы в целом. В этом плане следует отметить работу по глобальному моделированию, проведенную группой экспертов ООН во главе с В. Леонтьевым. Если Форрестер и Медоуз использовали метод системной динамики, разработанный для анализа и проектирования индустриальных систем, а Месарович и Пестель – сформировавшийся прежде всего в биологии метод иерархических систем, то группа ООН применила разработанный В. Леонтьевым для анализа экономических систем метод «затраты – выпуск», основанный на построении матрицы, отражающей экономическую структуру межотраслевых потоков. Работа группы В. Леонтьева была определенным шагом на пути к повышению конструктивности глобального моделирования, поскольку в основном ориентировалась на рассмотрение вариантов улучшения существующего эколого-экономического положения на нашей планете.