svetlosanov_v_a_osnovy_metodologii_modelirovaniya_prirodnykh

В демографическом блоке введено 86 возрастных групп (по годам от 1 до 86), вводится функция распределения рождаемости и смертности по возрастным группам. При этом учитывалась зависимость влияния недостатка питания на увеличение смертности.

Подмодель экономики описана однопродуктовой макроэкономической моделью, которая отражает динамику капитала: импорт, экспорт, инвестиции, доходы, расходы.

Блок «Продукты питания» описывался двухсекторной макроэкономической подмоделью. Эта подмодель рассматривала влияние развития сельского хозяйства и промышленности на производство продуктов питания.

Энергетический блок включал рассмотрение следующих трех величин: ресурсы, спрос и предложение. Во взаимоотношениях между регионами особое внимание авторы уделяли вопросам добычи и потребления нефти.

Авторы провели много экспериментов на своей модели и пришли к выводу, что человечеству грозит не глобальная катастрофа (что вытекало из математической «точечной» модели по Форрестеру и Медоузу), а ряд региональных катастроф, которые произойдут в разное время и будут определяться различными причинами. На основе математической модели М. Месарович и Э. Пестель выдвинули концепцию «органического роста». Суть концепции состоит в следующем: для оптимального управления мировой системой необходимо обеспечить рост некоторых переменных в одних регионах и сознательно ограничить рост некоторых переменных в других регионах. Т.е., должно осуществляться управление системой путем дифференцированного развития различных частей мировой системы.

Особое место в проекте «Стратегия выживания» занимает исследование проблемы «Нефтяной кризис». Авторы анализируют распределение добычи и потребление нефти между регионами. Это специально созданная самостоятельная модель, в состав которой входят в агрегированном виде подмодели экономики и демографии наряду с основными подмоделями нефтяных ресурсов, спроса на нефть и ее

- 91 -

предложения. В ней наиболее четко прослеживается подход группы Месаровича - Пестеля к проблеме управления.

Авторы пришли к выводу, что для мировой системы в целом выгоден следующий сценарий развития. Страны, производящие нефть, не ограничивают экспорт нефти и не повышают цены на нее. Соответственно, страны, покупающие нефть, не предпринимают репрессивных экономических мер против стран - экспортеров нефти.

Управление осуществляется путем диалога человека и вычислительной машины. ЛПР (лицо, принимающее решение) выбирает определенный «сценарий» путем определения конкретных значений параметров модели. Модель рассчитывает вариант, созданный введенным набором параметров. Результаты расчета анализируются. Если результат неудовлетворителен, ЛПР задает новый набор параметров управления. ЭВМ просчитывает новую траекторию, которая опять анализируется и т. д. В конце концов выбирается вариант, который ЛПР признает удовлетворительным.

Для США авторы рассмотрели два сценария. Первый сценарий предполагал сильное увеличение роли атомной энергетики. Второй сценарий рассматривал меньшее потребление энергии и большее использование нефтяных сланцев и газификации угля.

Результаты исследований и выводы группы Месаровича - Пестеля были сообщены в мае 1974 г. в Вене на семинаре Международного института прикладного системного анализа (IIASA) по глобальному моделированию. На этом семинаре было представлено 27 докладов различных авторов по глобальной модели Месаровича - Пестеля (для сокращения эту модель называют «М – П модель»).

Как и модели «Мир-2» и «Мир-3», модель группы Месаровича – Пестеля, была проанализирована специалистами разных стран. В целом было признано, что данная модель стала новым шагом в моделировании процессов мирового уровня. Модель М – П отличается от моделей «Мир-1», «Мир-2», «Мир-3» по следующим направлениям: мировая системы поделена на взаимодействующие регионы (планета - это система взаимодействующих регионов, различающихся

- 92 -

уровнем развития), в модель включены элементы управления, введено участие человека в процессах принятия решений. Результатом модельных экспериментов стал вывод, что при сохранении существующих тенденций мирового развития неизбежна серия региональных катастроф, которые произойдут значительно раньше, чем это предполагали ученые группы Д. Медоуза, предсказавшие возможность глобальной катастрофы в первой половине XXI столетия.

Для успешного развития мировой системы в целом авторами выдвинута концепция «органического роста», предусматривающая необходимость ускоренного развития стран с низким уровнем экономики и техники для преодоления разрыва в уровне производства на душу населения между развитыми и развивающимися регионами.

«Стратегия выживания», по мнению М. Месаровича и Э.Пестеля, состоит не в достижении «состояния глобального равновесия», как предполагал Форрестер и не реализации стратегии «нулевого роста», согласно авторам «Пределов роста», а в переходе к «органическому росту» - дифференцированному развитию различных частей мировой системы, в результате чего достигается сбалансированное развитие всего человечества.

И первый, и второй доклады Римскому клубу произвели большое впечатление на мировую научную общественность. Оба доклада подверглись острой критике. Но несмотря на дискуссии в научном мире относительно второго доклада, открывшего второй этап в эволюции Римского клуба, идеи и методы построения «модели мировой системы», выдвинутые М. Месаровичем и Э. Пестелем, были подхвачены другими исследователями.

Концепция «органического роста» нашла, в частности, отражение в проекте по изучению отношений между культурой и природным окружением, разработка которого была осуществлена за пределами Римского клуба - международной группой ученых из Индонезии, Индии, Японии, Новой Зеландии и США в Юго-Восточном центре исследований при Гавайском университете. Что же касается методологии построения компьютерной «модели мировой системы»,

- 93 -

разработанной М. Месаровичем и Э.. Пестелем, то частично она была применена в практической деятельности некоторых промышленных ведомств в Египте, Венесуэле, Австрии, Индии, Финляндии (Лейбин, 1982).

Проект, разработанный группой ученых в1973 г. под руководством проф. Токийского университета Я. Кайа, был назван «Новый взгляд на развитие». Данный проект – это анализ развития мировой системы в целом с позиции развивающихся стран.

В проект заложены следующие гипотезы: в настоящий момент в мировой системе уже существуют: нехватка продуктов питания, безработица и низкий уровень производства в большинстве развивающихся стран, а формы помощи развитых стран развивающимся странам малоэффективны.

Цель проекта: найти стратегию глобального развития, которая обеспечила бы быстрый экономический рост развивающихся стран при стабилизации или уменьшении темпов мирового промышленного развития.

Как известно, экономика большинства развивающихся стран основана на сельском хозяйстве и добыче сырья. По мнению авторов проекта, продолжение подобной специализации не может обеспечить устойчивый продолжительный экономический рост, так как резервы пригодной для возделывания земли в этих странах весьма ограничены, а плодородие почвы по климатическим условиям, как правило, низкое. Кроме того, с ростом производства продуктов питания спрос на них будет стабилизироваться, что станет естественным ограничением дальнейшего экономического роста развивающихся стран и не позволит им приблизиться к уровню развитых стран.

Поэтому оптимальной стратегией управления для развивающихся стран является развитие промышленности наряду с развитием сельского хозяйства. Так как экономика развивающихся стран не имеет возможность развивать все отрасли промышленности, поэтому следует ограничиться теми отраслями, производительность которых не падает с ростом производства. В реальности это означает полную перестройку

- 94 -

внутренней жизни развивающихся стран. При этом возникает много проблем: нехватка собственных капиталов, отсутствие квалифицированной рабочей силы, отсутствие рынков сбыта, так как вряд ли развивающиеся страны смогут конкурировать с развитыми странами. Чтобы оказать реальную помощь развивающимся странам, развитые страны должны перестроить структуру своей экономики и предоставить часть своего внутреннего рынка для сбыта промышленной продукции развивающихся стран. Именно такая перестройка экономики считается наиболее действенной помощью развивающимся странам. При этом отмечается, что изменение структуры экономики каждой страны - сложная задача, требующая проведения ряда согласованных мероприятий, которые сохранят баланс спроса и предложения на все виды товаров.

Чтобы решить перечисленные выше проблемы, авторы проекта создали многорегиональную, многоотраслевую математическую модель глобального развития. В этой модели весь мир поделен на 9 регионов. Динамика развития каждого региона описывается тремя взаимодействующими подмоделями: производства, спроса и народонаселения.

На основе созданной модели были проанализированы различные сценарии мирового развития. В публикациях выделены два сценария: сценарий А – добиться максимального увеличения мирового валового продукта на душу населения и сценарий В - предпочтительное развитие экономики развивающихся стран. Исследование проводилось путем решения оптимизационной задачи на интервале времени с 1970

по 2010 г.

Авторы проекта получили следующие модельные результаты. Для сценария А найдены управляющие воздействия, обеспечивающие рост валового продукта на душу населения для всех регионов. Однако темпы прироста производства регионов развитых стран оказались по-прежнему выше, и разрыв между производством развитых и развивающихся стран увеличился.

Согласно сценарию В в мировой системе происходит некоторое снижение темпов роста доходов развитых стран при значительном их увеличении для развивающихся. При этом

- 95 -

разрыв в доходах на душу населения для регионов развитых и развивающихся стран сохраняется. По сценарию В рост доходов развивающихся регионов обеспечивается за счет перестройки структуры экономики всех регионов.

Для осуществления обоих сценариев необходимо оказание безвозмездной помощи развивающимся странам. В модели разыгран сценарий, когда объем помощи предполагался равным 1% ежегодного валового продукта регионов развитых стран. Решение задачи оптимизации по сценарию А показывает, что такая помощь приводит к увеличению валового мирового продукта 2010 г. на 2%. По сценарию В эта помощь увеличивает валовый мировой продукт 2010 г. на 6%. Таким образом, получается, что помощь может быть более эффективной лишь в сочетании с управлением мировым развитием, основанным на улучшении структуры экономики регионов (сценарий В).

В октябре 1974 г в Международном институте прикладного системного анализа (Австрия) состоялся II симпозиум по моделированию мировых процессов. На симпозиуме группой аргентинских ученых во главе с профессором А. Эррерой был представлен проект развития мировой системы также с позиции развивающихся стран. Проект основан на гипотезе: мировая система уже находится в кризисном состоянии, так как большинство населения развивающихся стран живет в условиях голода, высокой детской смертности, неграмотности, имеет плохие жилищные условия. По мнению авторов, этот кризис не связан с истощением невозобновляемых природных ресурсов, загрязнением окружающей среды или чрезмерным ростом населения этих стран (такие выводы были сделаны авторами моделей «Мир-2» и «Мир-3»). Кризис возникает из – за неравномерного распределения богатства между различными странами. (По своей сути проект затрагивает социальные аспекты развития мировой системы).

Методологически новизна данного проекта заключалась в следующем: в мировую систему было введено понятие «удовлетворительные условия жизни». В это очень сложное, неоднозначное и многофакторное понятие входит:

- 96 -

обеспеченность населения питанием и жильем, некоторые достаточно высокие уровни медицинского обслуживания, образования,. Целью развития человеческого общества должно стать не материальное потребление, а создание для каждого жителя Земли «удовлетворительных условий жизни».

Создавая глобальную модель, группа Эрреры предполагала математически исследовать на ее основе следующие аспекты мирового развития: возможные последствия сохранения существующих тенденций для регионов развитых и развивающихся стран; возможности регионов по достижению удовлетворительных условий жизни (в первую очередь достаточного уровня питания) при различных стратегиях управления развитием; сроки, необходимые для достижения регионами заданных условий жизни.

Группа Эрреры поделила весь мир на четыре взаимодействующих региона: 1) Африка, 2) Латинская Америка, 3) Азия и Океания, 4) развитые страны.

Развитие и взаимодействие регионов осуществляется как за счет международной торговли, так и путем оказания развитыми регионами безвозмездной помощи развивающимся регионам. Развитие каждого региона во времени описывается стандартной системой уравнений пяти взаимосвязанных подмоделей: экономики, народонаселения, урбанизации и жилищного строительства, образования, питания.

Вцентре исследования данной глобальной модели находится подмодель питания. Она охватывает три сектора: земледелие, животноводство и рыбный промысел.

Вцентре анализа мировой системы находится взаимодействие регионов. Стратегия управления развитием каждого региона определяется как решение некоторой задачи оптимизации. В качестве исходных управляющих воздействий выбраны: доли капитала и трудовых ресурсов, распределяемые по секторам подмодели экономики, а также цены на продукцию этих секторов. Оптимальные управляющие воздействия находятся на основе минимизации некоторого скалярного критерия. В модели задана система ограничений. Существующие в системе ограничения управляют развитием

-97 -

региона. Управление мировой системой осуществляется путем введения в модель определенного критерия. Основой критерия является линейная комбинация штрафных функций - отклонений существующих условий жизни от удовлетворительных уровней. В случае достижения удовлетворительных условий жизни формулируется и решается задача: достичь максимума ожидаемой продолжительности жизни и максимума материального потребления на душу населения.

Авторы модели представили на рассмотрение научной общественности два главных сценария. В первом сценарии предполагается отсутствие экономической помощи развитых стран другим регионам. Проделанные модельные расчеты показали, что удовлетворительных условий жизни и достаточно быстро достигает только регион развитых стран. Регион Латинской Америки выходит на этот уровень примерно через 40 лет. Однако Азия и Африка при всех возможных управлениях не только не достигают такого уровня, но и испытывают ухудшение всех основных жизненно важных параметров.

Был разыгран второй сценарий, согласно которому, начиная с 1980 года, осуществляется оказание помощи со стороны развитых стран регионам Азии и Африки по следующему алгоритму: за 10 лет помощь должна возрасти с 0,2% до 2% ежегодного конечного продукта фондообразующего сектора экономики регионов развитых стран. Далее помощь должна поддерживаться на уровне 2%. Такое управление дало возможность выйти на заданный удовлетворительный уровень Азии через 57 лет и Африки через

65 лет.

Методологическая новизна исследований группы Эрреры состояла: в использовании векторной величины «удовлетворительные условия жизни» в качестве показателя функционирования системы, введении управляющих воздействий в постановке задачи оптимизации

В конце 1974 г. лауреат Нобелевской премии по экономике проф. Дж. Тинберген представил проект «Пересмотр (обновление) международного порядка», в котором делается

- 98 -

попытка разработать новые формы международного сотрудничества (экономические, научно-технические и политические). Автор выделил контрасты и противоречия в современном мире, проанализировал различия между «богатыми» и «бедными» странами. В проекте были сделаны выводы о необходимости осуществления международных реформ с целью обеспечения «достоинства и благополучия каждого». Автор призвал к созданию «нового международного порядка», который будет способствовать сохранению окружающей среды, достижению всеобщего равенства, усвоению и переработке культурных ценностей человечества.

Методологически новизна работы Тинбергена состоит в том, что в модели дается некоторый конкретный проект изменения мировой экономики, который должен обеспечить бескризисное развитие. По мнению автора проекта в мировую систему следует ввести некий наднациональный орган, который должен анализировать и планировать развитие мировой экономики с передачей ему части суверенных прав государств.

Данное исследование рассматривают как третий доклад Римского клуба. Его особенность заключается в переходе от количественного (с применением ЭВМ) к качественному анализу мировых проблем. В докладе анализируются научнотехнические, социально-экономические, а также культурные аспекты глобальных проблем.

В1975 - 1976 годах Римский клуб неоднократно организовывал встречи с общественными и политическими деятелями различных стран мира. В июле 1975 года в Мексике состоялась встреча представителей Римского клуба с членами правительств и руководителями 23 государств. В октябре 1976 года произошла встреча в Алжире, на которой присутствовали крупные государственные деятели стран Ближнего и Среднего Востока.

ВМеждународном институте прикладного системного анализа (Австрия) неоднократно проводились Симпозиумы по глобальному моделированию. Так, в 1975 году был проведен симпозиум, где рассматривались предварительные результаты работы голландской группы (руководитель проф. X. Линнеман). Данная группа предложила математическую модель

-99 -

для анализа проблемы, которая возникнет у человечества, когда численность населения возрастет вдвое.

Анализ мировой продовольственной проблемы был в центре внимания исследования группы X. Линнемана, т.е., среди множества существующих мировых проблем анализируется только одна – продовольственная проблема

В основу исследования легла гипотеза: с 1970 г. до конца века население земного шара увеличится в 2 раза (с 3,6 до 7,2 млрд. человек).

При столь значительном увеличении численности населения возникает проблема: как обеспечить потребности человечества в продуктах питания, если уже в 1970 году ряд регионов мира испытывал острый дефицит продовольствия.

По постановке задачи уже видно, что производство продуктов питания лежит в основе исследования. Все основные показатели роста населения, развития промышленности, даже отраслей, непосредственно обслуживающих сельское хозяйство (например, производства удобрений), считались заданными и вводились извне (т.е., рассматривались как экзогенные переменные). Капиталовложения в сельское хозяйство вычислялись вне связи с общим механизмом распределения годового промышленного продукта.

На помощь исследователю должна придти математическая модель. На ее основе предполагалось оценить максимально возможное производство продовольствия планеты, а также сделать расчет сценариев, основанных на прогнозе развития сельского хозяйства в различных районах мира при условии сохранения современных социально - экономических структур и тенденций развития. Далее необходимо сделать сравнение результатов сценарных расчетов с научно обоснованными нормами питания и провести расчет возможной численности населения планеты. На основе математической модели рассматривалась продовольственная проблема в связи с возрастающей не равномерно по территории планеты численностью населения. Именно эту проблему предполагалось решать в данном проекте. Для решения проблемы проект Линнемана предполагал исследовать на модели сценарии различных альтернатив. В качестве сценариев

- 100 -