11.3. Система лесопользования без учета окружающей среды и лесных ресурсов

Известно, что одним из основных системных механизмов обеспечения устойчивости является механизм обратных связей. Для качественного анализа устойчивости функционирования сложных, слабо формализованных систем могут применяться методы анализа контуров прямых и обратных связей на проблемных знаковых графах-схемах (Роберте, 1989). Проанализируем проблему устойчивого управления лесами и природопользования с помощью такого метода.

В упрощенном виде основными показателями, определяющими функцио­нирование системы природопользования на заданной территории являются: плотность населения - А, густота дорожной сети - В, объемы лесозаготовок - С, производство лесной продукции - D, состояние лесных ресурсов -Ей качество окружающей природной среды – F /7/.

Знаковая проблемная схема (граф) строится следующим образом. Стрел­ками соединяются составные элементы проблемной ситуации: стрелка имеет знак плюс, если увеличение одного параметра влечет за собой увеличение другого, и минус - в противном случае. Число независимых контуров обрат­ных связей в знаковом графе определяется его цикломатическим числом:

С = m - п + р (11.1)

где: m - число дуг знакового графа, п - число его вершин, р - число связанных частей знакового графа.

Контуры обратных связей бывают устойчивые и неустойчивые. Устой­чивый контур обратных связей приводит к уменьшению отклонений от начальных значений параметров вплоть до нуля, если они возникают в каких-либо элементах системы. Неустойчивый контур, наоборот, усиливает возник­шие отклонения от начальных значений параметров системы, приводя к ее дестабилизации. Контур обратных связей будет устойчивым, если в нем нечетное число отрицательных дуг.

Для каждого контура обратных связей следует определить характе­ристику его устойчивости, затем следует сопоставить числа устойчивых и неустойчивых контуров обратных связей, провести обобщение и анализ полученных результатов и проблемной ситуации в целом.

На рис.12 приведен знаковый граф системы использования лесных ресурсов без учета качества окружающей природной среды и состояния лесных ресурсов. В этом случае непосредственно видно, что существует единственный контур обратных связей.

В

B

Густота дорожной сети

С

Объемы лесозаготовок

Производство

лесной продукции

А

Плотность населения

Рис.12. Схема (граф) лесополь­зования без учета состояния окружающей среды и лесных ресурсов

Цикломатическое число равно: C = m-n + р =4+l= l (11.2)

+ + + +

Контур 1: А => В => С => D => А (12.3)

Единственный контур обратных связей описывает систему исполь­зования лесных ресурсов территории с учетом только их полезности в качестве сырья для промышленности. Контур в данном случае неустойчивый, усиливающий отклонения, возникающие в любом из элементов системы.

В этом случае лесные ресурсы являются источником промышленного развития и рассматриваются только как сырьевой ресурс, все их остальные многообразные полезности не принимаются во внимание и не имеют сущест­венного практического значения. Рассмотренная система использования лесных ресурсов с единственным неустойчивым контуром обратных связей имеет большое значение для экономического развития территории и повыше­ния благосостояния населения. Однако такая система взаимосвязей характерна для экстенсивного использования ресурсов, имеющихся в относительном избытке, и приводит к неограниченному индустриальному росту с одновременным истощением ресурсного потенциала. Тенденция к такому развитию существовала всегда и существует в настоящее время во всех странах, имеющих значительные лесные ресурсы.