20. Свойства, связанные с функционированием систем

Синергичность (однонаправленность) – действия компонентов усиливает эффективность функционирования системы (пример – лазер).

Эмерджентность – функции компонентов системы не всегда совпадают с функциями системы (в большинстве систем).

Мультипликативность – и позитивные, и негативные эффекты функционирования компонентов в системе обладают свойством умножения, а не сложения (пример – регистр счетного устройства – для цифры каждого разряда свой датчик).

Целенаправленность.

Свойства системы, связанные со структурой:

Неаддитивность – принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих её компонентов (в большинстве систем, пример – велосипед).

Целостность – изменение в одном элементе вызывает изменение во всех других элементах и в системе в целом (пример – лазер).

Аддитивность (противоположность целостности) – если система состоит из элементов не связанных между собой, то свойство системы равно сумме свойств элементов и, следовательно, изменение одного элемента влияет на свойство всей системы, но не влияет на другие элементы (пример: пропускной пункт на станции метро – чем больше турникетов, тем больше пропускная способность).

Если изменение в системе идет в сторону аддитивности, то говорят, что система подвержена прогрессирующей изоляции, если изменения направлены к целостности, то говорят, что система подвержена прогрессирующей систематизации. Эти процессы могут идти параллельно, а могут чередоваться. Пример. Колонизация Америки – сначала изоляция, затем систематизация.

21. Динамические системы.

Ранее были рассмотрены статические модели – это случай, когда один эксперимент не зависит от другого. Можно сказать, что система не обладала памятью. То есть, в какой бы момент времени мы ни измеряли значение выходной величины, при одинаковом значении входного сигнала результат был один и тот же.

Если каждый раз значение на выходе, при одном и том же входном значении, разное, то есть зависит от того, в какой последовательности подавались входные значения, то мы имеем дело с динамической системой.

Динамические системы, в отличие от статических, помнят свое прошлое состояние, то есть обладают памятью. Поэтому в записи модели динамических систем присутствует производная, связывающая прошлое состояние системы с настоящим. Чем большей памятью обладает система, тем больше состояний из прошлого влияют на настоящее, тем большая степень старшей производной используется в записи модели.

22. Природно-хозяйственные системы.

Если соглашаться с приоритетом экономических подходов при районировании природопользования, то должны соблюдаться и основные принципы экономического районирования. ТПХС должны включать те же подсистемы, что и в нём, а при выделении границ районов должен учитываться территориальный характер образующих их связей. Очевидно в то же время, что полного совпадения быть не может. Природно-хозяйственное районирование – это, во-первых, более частный случай районирования, по сравнению с экономическим, во-вторых, оно должно специально создаваться под задачи организации рационального природопользования. Следовательно, природная подсистема должна играть более заметную роль при выделении структуры и связей внутри системы.

Итак, ТПХС должна включать подсистемы «хозяйство», «население», «управление» и «природа». В той или иной мере с такой структурой согласно большинство исследователей. Названия блоков могут быть разные, но суть примерно одна. Придерживаясь логики экономического районирования, мы должны принять обязательное наличие каждой подсистемы на каждом уровне районов.

В подсистеме хозяйства воспроизводятся материальные блага и услуги, а элементами подсистемы являются предприятия и организации. Элементы соединяются между собой по одной или нескольким из следующих причин.

Во-первых, в хозяйственные системы со временем могут перерастать сочетания производств, которые, в свою очередь, возникают на основе пространственно сближенных сочетаний природных ресурсов. Стремление к экономии на транспортных и иных расходах, связанных с преодолением пространства побуждает предприятия искать необходимые им ресурсы рядом с собой. Например, в Западно-Сибирской базе черной металлургии первоначально предполагалось использовать местный коксующийся уголь и железные руды Урала, но уже вскоре началась добыча руды в местных, хотя и не таких крупных месторождениях, а затем и усиленная разведка в соседнем Красноярском крае. Именно на взаимодействии природных ресурсов и направлений их использования преимущественно основано природно-хозяйственное районирование Ю.Г. Саушкина.

Во-вторых, системы возникают в связи с формированием ресурсных циклов, в которых территориально сближаются последовательные стадии переработки вещества природы и утилизации отходов. Некоторые ученые именно ресурсные циклы рассматривают как основу экоорганизации территории.

В-третьих, наиболее распространённые виды производств, удовлетворяющие массовые потребности, образуют зоны сбыта на нижних уровнях территориальной иерархии, также образуя закономерные сочетания. Возрастание роли потребительского фактора в размещении производства сопровождается необходимостью выстраивания системы управления природопользованием под последствия массового потребления, в частности, регулирования деятельности многих мелких производителей, работающих на местное население.

В четвертых, территориальные производственные системы формируются на основе инфраструктуры, как элемента техногенного характера, наиболее тесно срастающегося с территорией. В определённом смысле инфраструктура сближается по своей роли в развитии регионов с элементами природно-ресурсного потенциала, а в рекреации она и фактически так и учитывается.

Воспроизводство населения происходит в процессе личного потребления, которое осуществляется домохозяйствами. Существующие в них связи территориальными не являются. Личное потребление само по себе происходило бы с наименьшими затратами если бы продукты и услуги доводились непосредственно до потребителя «по моему хотению по щучьему велению». Но это было бы слишком накладно для производства.

Поэтому, несмотря на отсутствие прямых предпосылок к созданию территориальных систем населения, они всё же образуются в результате взаимодействия потребления и производства. При этом появляется иерархически построенная социальная инфраструктура, отдельные виды которой удовлетворяют соответствующие виды потребностей от материальных до духовных.

Несколько меньшее значение с точки зрения природопользования имеет потребность в личном не виртуальном общении, которое очевидно имеет ярко выраженные территориальные ограничения. Очевидно, что территориальные общности людей складываются не только под влиянием потребления и личного общения, но и производства. Здесь, однако, следует подчеркнуть принципиальную разницу между человеком, как частью населения и им же, как рабочей силой. Интересы двух сторон одной и той же личности могут быть противоположны. Человек может возмущаться нездоровой окружающей средой, но выступать против закрытия вредного производства, которое эту среду и создаёт, если доходы он получает от этого предприятия.

Подсистема управления. Может строиться по отраслевому или территориальному принципам. Так как отраслевые органы управления тоже зачастую имеют территориальные подразделения, а предприятия являются непосредственными природопользователями, то допустимо использование и тех и других. Более того, некоторые учёные, например Г.И. Швебс, считают, что «реальное управление природными хозяйственно-территориальными системами с целью оптимизации природопользования возможно только в пределах хозяйственно единых цельностей (предприятий)».

В таком подходе два больших минуса.

Во-первых, математически доказано, что сумма локальных оптимумов, не больше глобального. Иначе говоря, сумма оптимальных решений по предприятиям и отраслям лишь в исключительных случаях будет оптимумом для всей системы природопользования, а скорее всего, окажется гораздо хуже.

Во-вторых, многие проблемы с природопользованием возникают как раз на стыке отраслей. А в отраслях нет специалистов, чтобы не то чтобы решать проблемы соседей, а даже чтобы подозревать об их существовании. Характерным примером является принятая в РМЭ программа «Обеспечение населения республики Марий Эл питьевой водой». В ней детально прописано водопользование и сбросы непосредственно в водоёмы, но ни слова не говорится о деятельности на водосборах, от состояния которых и зависит в основном качество воды.

Отсюда вывод. Адекватной системой управления для территориальных ПХС является комплексная, а не отраслевая и тоже территориальная.

Природная подсистема. В составе ТПХС можно рассматривать ландшафтный и бассейновый подходы в зависимости от целей и задач организации рационального природопользования в данной местности. Но, как правило, предпочтение должно отдаваться ландшафтам в силу их вышеуказанных преимуществ.