svetlosanov_v_a_osnovy_metodologii_modelirovaniya_prirodnykh

рассматривалось: создание международного продовольственного фонда, безвозмездная продовольственная помощь нуждающимся странам, помощь в развитии их собственного сельского хозяйства и т. д.

Под руководством физика - лауреата Нобелевской премии Д. Габора был сделан четвертый доклад Римского клуба «За пределами века расточительств» (Gabor, 1976 г.). В докладе проанализированы запасы природных ресурсов планеты. По замыслу руководителей Римского клуба этот доклад должен был восполнить пробел, имевший место на первых этапах развития данной организации, не уделившей должного внимания роли науки и техники в решении глобальных проблем, за что, в частности, работа «Пределы роста» была подвергнута справедливой критике многими учеными. Цель четвертого доклада и заключалась в исследовании пределов мирового экономического роста, изучении научнотехнического потенциала мира и возможностей его использования для разрешения энергетических, сырьевых и продовольственных проблем.

Основная идея доклада заключалась в том, что, по мнению авторов, пределы экономического роста, трудности и проблемы, связанные с использованием энергетических, сырьевых и продовольственных ресурсов, обусловлены не столько ограниченным научно-техническим потенциалом, сколько существующими ныне на международном и национальном уровнях социальными институтами. Практическая переориентация в деятельности человечества может быть достигнута, по их мнению, лишь в том случае, если будут созданы соответствующие социальные условия для жизни людей и построено новое, «зрелое общество», способное обеспечить улучшение «качества жизни» всех жителей планеты и разумное отношение человека к природе, не нарушающее гармонии в мире.

Пятый доклад «Цели для человечества» (Laszlo, 1977 г.), написанный под руководством американского философа, сотрудника научно-исследовательского института ООН Э. Ласло, посвящен анализу «мирового атласа современных целей». Анализ выполнен на двух уровнях - национальном и

- 101 -

транснациональном. В докладе подробно описаны цели различных стран, мультинациональных корпораций, Организации Объединенных Наций, Международной организации труда, Всемирного совета церквей и Римской католической церкви. Вывод, к которому пришли авторы доклада, состоит в следующем: необходима переориентация деятельность корпораций, стран, наций и государств на «глобальные цели», достижение которых предполагает осуществление «революции мировой солидарности». С завершением этой революции, по мысли авторов доклада, должны сложиться предпосылки для установления «общности мировой солидарности», способствующей удовлетворению потребностей человечества в безопасности, обеспечении продовольствием, разумном использовании энергии и природных ресурсов, продолжении развития, направленного на повышение «качества жизни» каждого человека и благосостояния всех людей на земле.

Шестой доклад - «Энергия: обратный счет», был опубликован в 1979 году французским профессором национальной школы искусств и ремесел Т. Монбриалем (Monbrial, 1979). В основе доклада – анализ экономических, социальных и политических проблем, возникающих в связи с противоречиями между потребностями человечества в энергетических ресурсах и возможностями их удовлетворения. По мнению автора доклада в ближайшем будущем возможен «второй энергетический кризис». Поэтому следует подготовиться к этому и принять соответствующие меры. Решение данной (энергетической) проблемы автор доклада видит в активном международном сотрудничестве.

«Нет пределов обучению» - таково название седьмого доклада Римскому клубу (Botkin et al 1979). Он был опубликован в 1979 году. Это было совместное детище 3-х лиц: преподавателя Гарвардской высшей школы образования (США) Дж. Боткина, профессора университета им. Мохамеда V (Марокко) М. Эльманджра и профессора Бухарестского университета М. Малицы. Основной акцент в докладе сделан на получении образования. Авторы видят проблему в том, что информация, которую надо осмыслить молодому поколению,

- 102 -

растет по экспоненциальному закону. Авторы доклада отмечают, что в настоящее время наблюдается глубокий разрыв между возрастающей сложностью мира и способностью человека ориентироваться в новых условиях жизни, обусловленных традиционной формой образования. (Под образованием авторы понимают не только школьное, университетское или профессиональное образование, но и общий подход к жизни). Для конструктивного решения глобальных проблем авторы доклада считают необходимым коренным образом пересмотреть существующие методы обучения, ввести так называемое «инновационное обучение», основанное на предвидении и активном участии людей в создании своего будущего.

«Третий мир: три четверти мира» - так назван восьмой доклад Римского клуба (Gurnier, 1980). Он подготовлен французским экономистом М. Гернье, который был одним из членов исполнительного комитета Римского клуба. Уже по названию доклада видно, что он посвящен третьему миру, анализу экономического и культурного развития стран Азии, Африки и Латинской Америки.

В докладе содержится призыв к осуществлению такого пути развития, которое даст возможность развивающимся странам создать самообеспеченность. Подчеркивается необходимость бережного отношения к природным ресурсам планеты, рационального использования достижений в областях науки и техники.

Девятый доклад под названием «Диалог о богатстве и благосостоянии» представил итальянский экономист О. Джиарини. В основу доклада положен анализ понятий «богатство» и «благосостояние». По мнению автора существующие представления о данных понятиях очень мешают развитию цивилизации. Фактически в докладе предпринимается попытка раскрыть сущность «западного образа мышления» как «негативного наследия европейского картезианства» (картезианство – половинчатая, двойственная идеология, сочетающая идеализм и материализм) и соответствующей этому образу «модели экономики». Автор вводит гипотезу, что проблемы современного экономического

- 103 -

развития возникают из за образа мышления. Выводы, сделанные автором: для выживания человечества и для успешного решения глобальных проблем: необходимо создание «новой концепции экономики», выдвижение новых стратегий достижения богатства и благополучия, основанных на «экологическо-экономических ценностях» жизни. Практически автор предложил создание направления исследований под названием экономическая экология.

Десятый доклад «Маршруты, ведущие в будущее», подготовлен директором Международного института управления Б. Гаврилишиным. Считается, что данный доклад открывает новый этап в теоретической деятельности Римского клуба, который характеризуется стремлением к анализу социально - политических институтов существующих в мире общественных систем. Автор предложил рассматривать глобальные проблемы как «политическую реальность», исследование которой должно стать основой для выявления перспектив развития человечества.

В десятом докладе делается попытка выявления ориентиров - «маршрутов» (по мысли автора), благоприятствующих построению наиболее эффективного в социально - экономическом, политическом и культурном отношениях общества. Автор рассмотрел такие понятия как «ценности», «политическая власть» и «экономическая система» и сделал вывод, что в определенных случаях при изменении взаимосвязей между ними возможны различные пути повышения эффективности.

Кроме перечисленных выше докладов, которые вышли в свет под эгидой Римского клуба, в 70 – е годы прошлого столетия были выполнены другие проекты, которые исследовали различные аспекты долгосрочного развития как отдельных государств и регионов, так и мира в целом. Перечислим некоторые проекты.

Так, в Великобритании в Министерстве окружающей среды под руководством П. Робертса разработана «английская» модель глобального развития. Опубликованная статья носит название «Модели будущего» (Models of future, 1973). В работе исследуются различные демографические стратегии,

- 104 -

анализируются вопросы рационального использования природных ресурсов и оцениваются размеры возможной помощи развивающимся странам.

В1976 г. под эгидой Организации Объединенных Наций (ООН) известный экономист, лауреат Нобелевской премии в области экономики В. Леонтьев опубликовал работу «Будущее мировой экономики» (Leontiev, 1976), (Леонтьев, 1979). В своей работе В. Леонтьев проанализировал возможность существования общества с бескризисным развитием. Автор перечислил условия, при соблюдении которых возможно бескризисное развитие. Однако В. Леонтьев не указывает путей, ведущих к выполнению этих условий.

Как можно видеть из приведенного выше обзора мировых динамических моделей, выполненных как по инициативе Римского клуба, так и без оного, исследования охватили многие аспекты мировых тенденций. Полезно отметить, что если первые модели Римского клуба были не политизированы, сделаны с привлечением математических моделей и исследованием антропогенной активности, приводящей к экологическому кризису, то последующие изучения мировых процессов были выполнены без использования математических моделей и включали не только экологические, но и социальные, экономические и политические процессы.

В1992 году ровно через 20 лет с момента издания книги «Пределы роста» Д.Х. Медоуз, Д.Л. Медоуз, Й. Рандерс выпустили книгу «За пределами роста» (Д.Х. Медоуз, Д.Л. Медоуз, Й. Рандерс 1994). В этой книге авторы попытались проанализировать мировую ситуацию за двадцатилетний период, прошедший после выхода их первой нашумевшей книги. Авторы отметили произошедший за 20 лет прогресс: произошли большие изменения в технологиях, созданы новые организации и концепции, созданы определенные предпосылки для создания фундамента устойчивого будущего развития нашей планеты. Тем не менее, сохранилась тенденция к поляризации общества (стало больше очень богатых и очень бедных), уменьшилось количество природных ресурсов (что получалось и по модели «Мир-3»), ухудшилось состояние

-105 -

окружающей среды. Все это снизило способность Земли поддерживать свой потенциал.

С учетом произошедших в мире изменений авторы предложили на рассмотрение общественности модифицированную модель, которую назвали «Мир-3/91». Прежде всего, авторы проверили результаты новой модели для периода 1970 - 1990 гг. В целом поведение ключевых элементов модели, таких, как население и производство продуктов питания, соответствовало их реальным изменениям за последние два десятилетия. Поэтому авторы не поменяли структуру уравнений модели (т.е., она осталась такой, как представлена в модели «Мир-3»).

Так как эмпирические данные о функционировании глобальной системы за последние 20 лет указали на необходимость проверки некоторых коэффициентов, были проверены и изменены в модели некоторые коэффициенты и табличные функции. Всего подверглось изменению семь параметров.

Вцелом в модели «Мир-3/91» сделаны следующие изменения по отношению к модели «Мир-3». В сельскохозяйственном блоке: на основе данных за последние 20 лет было установлено, что коэффициенты первой версии модели занижали влияние эрозии на пахотных землях, а также влияние роста сельскохозяйственных затрат на увеличение продуктивности земель. Поскольку эти две ошибки оказывали противоположное воздействие, то общий объем производства продуктов питания, согласно прогнозам модели «Мир-3/91» для периода 1970 - 1990 гг., находился в хорошем соответствии с реальными данными. Тем не менее, для того чтобы сделать параметры модели более реалистичными, в модели «Мир-3/91» авторы снизили величину нормальной средней продолжительности жизни плодородного слоя земли с 6000 до 1000 лет и увеличили значение той части табличной функции, которая определяет влияние сельскохозяйственных затрат на продуктивность земель.

Вблоке «Население» модель «Мир-3» занижала мировые темпы падения рождаемости и смертности за последние 20 лет. За счет взаимной компенсации этих

-106 -

параметров сценарная прогнозная численность населения оказалась очень близка к ее реальным значениям. Тем не менее, в модели «Мир-3/91» авторы уточнили статистические данные. В частности, был изменен (уменьшен) коэффициент рождаемости, увеличена зависимость продолжительности жизни от потребления продуктов питания и уровня здравоохранения.

Вблоке «Ресурсы» были снижены величины потребления ресурсов и увеличены показатели объема промышленного производства на душу населения.

Вмодели «Мир-3/91» был предложен адаптивный подход влияния новых технологий на развитие мировой системы. Суть подхода состоит в формулировке системной цели и управлении системой для достижения этой цели. Когда фактическое состояние системы в модели отклоняется от цели, то происходит инвестирование средств в развитие новых технологий. (Вспомним доклад Эрреры, где также была использована идея адаптивного управления).

Вкниге «За пределами роста» авторы рассмотрели различные сценарии развития мировой системы. Ниже дано описание одного из них (сценарий №10).

Вэтом сценарии, начиная с 1995 г. авторами принято решение ограничить (естественно, только в модели, а не в реальности) размер семьи в среднем двумя детьми, т.е. осуществить контроль над рождаемостью. Поставлена цель - достичь объема промышленного производства в расчете на душу населения, равного 350 долл. В модели было принято, что начиная с 1995 г. в мировое производство внедряются технологии, которые увеличивают эффективность использования природных ресурсов, уменьшают объем выбросов загрязняющих веществ на единицу объема промышленного производства, обеспечивают контроль за эрозией почв и повышение продуктивности земель, необходимые для достижения желаемого уровня производства продуктов питания на душу населения.

Успешное применение новых технологий в течение столетия дает в модели следующий эффект: снижается потребление невозобновимых ресурсов на единицу объема

-107 -

промышленной продукции на 80%, снижается уровень выбросов загрязняющих веществ на единицу объема промышленной продукции на 90%. В начале XXI века рост продуктивности земель приостанавливается из - за возрастания загрязнения окружающей среды (последствие выброса загрязняющих веществ в конце XX в.), но к 2040 г. степень загрязнения вновь начинает снижаться. В сценарии № 10 численность населения планеты достигает приблизительно 8 миллиардов человек и остается такой в течение почти столетия при неизменном запланированном уровне материального благосостояния. После 2010 г. средняя продолжительность жизни сохраняется на уровне 80 лет, объем услуг на душу населения на 210% превышает этот показатель в 1990 г. Уровень загрязнения окружающей среды достигает максимального значения и начинает падать прежде, чем в окружающей среде происходят необратимые разрушения. Конечно, невозобновимые ресурсы планеты истощаются, но медленно, так что в 2100 г. еще сохраняется половина их первоначальных запасов. Темпы добычи невозобновимых природных ресурсов падают после 2010 года. Эрозия почвы резко уменьшается после 2040 года. Мировая система функционирует в заранее заданных пределах. При этом обеспечивается постоянный уровень жизни населения. Отсутствуют катастрофические мировые явления, что случалось в других сценариях.

По данному сценарию хотя жители планеты сохраняют желаемый уровень материального благосостояния в течение жизни двух поколений, но происходит это за счет постоянного ухудшения состояния окружающей среды. Авторы приходят к выводу, что социальная мировая политика должна быть подкреплена новыми техническими достижениями.

Несмотря на полученный приемлемый сценарий развития мировой системы, надо отметить, что новая модель «Мир-3/91» не внесла ничего принципиально нового в методологию моделирования мировых систем.

В 2004 году авторы книги «За пределами роста» издали новую книгу «Пределы роста. 30 лет спустя». Книга является продолжением ранее выпущенных книг «Пределы роста» и «За

- 108 -

пределами роста». В ней делается анализ мировых процессов в областях: защиты окружающей среды, экономики, социальной политики за 30 лет, прошедшие с момента выхода в свет первой книги «Пределы роста». Последняя изданная книга посвящена светлой памяти Донеллы Медоуз, которая, по словам соавторов, была «мозговым центром, отличным писателем и генератором идей».

В выпущенной книге авторы подтвердили, что выполненные ранее модельные сценарии развития мировой системы имеют прямое отношение к реальной действительности. Хотя в каждой из книг авторы подчеркивали, что сделанные на моделях расчеты не являются прогнозными. Здесь многое зависит от заложенных в модель гипотез. Тем не менее, реальная численность населения Земного шара в 2000 году (порядка 6 млрд. людей) совпадает с модельной. Рост мирового производства продовольствия (1.8 млрд. т. в год в зерновом эквиваленте в 1972 г. и 3 млрд. т. в год в 2000 году) также совпал с расчетными данными. Но авторы не считают имеющее место совпадение достижениями с научной точки зрения. Основная цель выпущенной третьей книги – еще раз привлечь внимание мировой общественности к следующему факту: человечество превысило экологические пределы, и если не предпринять определенные меры, то возникнут угрозы для развития мировой цивилизации.

Говоря о методологии моделирования систем глобального уровня и о математических моделях, анализирующих влияние антропогенной активности на динамику мировых процессов Земли, нельзя не коснуться модельных специфических исследований о климатических последствиях ядерной войны. В 80-е годы прошедшего столетия в вычислительном центре (далее ВЦ) АН СССР и Национальном центре климатических исследований в США независимо друг от друга были созданы климатические математические модели. Эти модели позволяли разыграть на них различные сценарии антропогенного воздействия на биосферу. На этих же моделях был проведен научный анализ последствий ядерной войны только с точки зрения климатических последствий (Моисеев и др., 1985; Моисеев,

- 109 -

1988). В основу климатических мировых моделях была положена аналогия некоторых процессов между ядерными взрывами и действующими вулканами: и те, и другие способствовали поступлению в атмосферу огромных облаков пыли. Пыль уменьшает солнечную радиацию, поступающую на Землю, что приводит к уменьшению температуры земной поверхности. Конечно, многое зависит от мощности ядерного удара. Профессором астрономии Корнельского университета (США) К Саганом и его сотрудниками были рассмотрены сценарии и последствия модельного нанесения серии ядерных ударов мощностью от 100 до 25 000 мегатонн. Этого достаточно, чтобы около 1000 крупных городов северного полушария подверглись разрушению. В модели были рассмотрены только экологические последствия ядерных ударов. По модели было количественно рассчитано возникновение сажевых облаков, непробиваемых световыми лучами. В модельном сценарии получалось, что очищение атмосферы будет проходить медленно, и даже года будет не достаточно, чтобы полностью ее очистить. Земля начнет остывать. Начнется процесс «ядерной зимы». Причем возникнет не локальное похолодание, а «глобальная ядерная ночь». Произойдет полная перестройка глобальной циркуляции атмосферы.

Результаты, полученные на математической модели, созданной в BЦ АН СССР, показали, что после ядерных взрывов локальные сажевые облака сольются, и через 1,5-2 месяца вся Земля будет окутана черной пеленой. В результате почти на всей поверхности Земли установится отрицательная температура. А это означает, что замерзнут источники пресной воды, на полях погибнут сельскохозяйственные культуры, почти полностью будет уничтожен озоновый слой Земли. Сильнейшая радиация после ядерного удара и постоянно действующее после разрушения озонового слоя жесткое излучение Солнца, приведет к гибели живое вещество планеты. На Земле изменятся все энергетические потоки как в атмосфере, так и в океане. Через несколько месяцев вместо множества циклов атмосферной циркуляции возникнет единый атмосферный цикл, воздушные массы будут подниматься вверх

- 110 -