svetlosanov_v_a_osnovy_metodologii_modelirovaniya_prirodnykh

Все перечисленное ведет к уменьшению численности населения Р. Рассмотрим представленную на рис. 1.11 внутреннюю петлю. Выше говорилось, что с ростом населения Р происходит уменьшение относительной величины фондов в сельском хозяйстве, что, в свою очередь, приводит к уменьшению пищевого потенциала фондов (на человека) и, следовательно, к уменьшению относительного уровня питания. Указанные процессы приводят к увеличению как множителя зависимости темпа смертности от уровня питания, так и темпа смертности DR. Т.е., внутренняя петля, в целом, ведет к уменьшению численности населения.

Также следует иметь в виду (не представлено на рис. 1.11 и, следовательно, не учтено в модели Форрестера), что рост населения Р (за счет увеличения относительной плотности населения CR) приводит к уменьшению площади земли, пригодной для сельского хозяйства, что ведет к снижению относительного уровня питания.

Таким образом, увеличение плотности населения воздействует на само население двояким способом: как непосредственно (через психологические факторы), так и неявно, через обеспеченность пищей.

Теперь рассмотрим схему влияния загрязнения на рост численности населения

- 61 -

Рис. 1.12. Упрощенная блок – схема влияния загрязнения на рост численности населения.

В определенных случаях загрязнение становится мощным регулятором численности населения за счет отрицательных обратных связей, представленных на рис. 1.12. Процесс образования загрязнения связан как с увеличением численности населения Р, так и с удовлетворением растущих потребностей населения. При этом возрастает как уровень загрязнения в целом, так и относительное загрязнение (количество загрязнения на одного человека). Ухудшение экологических условий приводит к снижению темпа рождаемости, уменьшая тем самым численность населения, и увеличивает темп смертности, что также уменьшает численность населения. В тоже время, возрастающее относительное загрязнение уменьшает величину множителя зависимости производства продуктов питания от уровня загрязнения, снижает относительный уровень питания, что, в свою очередь, ведет к уменьшению темпа рождаемости (BR) и, как следствие, уменьшает численность населения Р. С помощью множителя зависимости темпа смертности от относительного уровня питания контролируется изменение относительного уровня питания. Уменьшение относительного уровня питания увеличивает темп смертности (DR), что

- 62 -

приводит к уменьшению численности населения. Много лет назад, когда процессы загрязнения были незначительны, влияние загрязнения на рост численности населения, вероятно, было незначительным. Однако исследования экологов в области влияния загрязнения на смертность в периоды сильных повышений уровня загрязнения приводят к выводу, что эти связи сильны и обязательно должны быть вставлены в модельные исследования. Более того, все зависит от конкретных значений уровней загрязнения. При сверх высоких уровнях загрязнения этот фактор может стать доминирующим.

Теперь рассмотрим процессы влияния наличия и разработки природных ресурсов на рост численности населения

Рис. 1.13. Упрощенная блок – схема влияния наличия природных ресурсов на рост численности населения.

Проанализируем блок – схему, представленную на рис. 1.13. Мы видим три взаимодействующих компонента: численность населения, природные ресурсы (их наличие) и материальный уровень жизни населения. На рис. 1.13 обозначены петли обратных связей, обусловливающие взаимодействия населения и природных ресурсов через материальный уровень. Здесь одна из петель - положительная, а другая - отрицательная. Численность населения растет, темп потребления природных ресурсов повышается. Это приводит к истощению природных ресурсов (NR), их запасы уменьшаются,

- 63 -

и множитель зависимости добычи природных ресурсов также уменьшается. Это, в свою очередь, понижает материальный уровень жизни. Падение материального уровня жизни вызывает увеличение множителя зависимости темпа рождаемости от материального уровня жизни и повышение темпа рождаемости (BR). Однако это увеличение компенсируется ростом множителя зависимости темпа смертности от материального уровня жизни, который увеличивает темп смертности (DR) и уменьшает численность населения Р.

Д. Форрестер ввел в модель понятие «материальный уровень жизни». По сути дела материальный уровень жизни должен включать в себя и здоровье населения, и уровень медицинского обслуживания, и санитарные удобства, и все другие достижения цивилизации. Согласно модели Форрестера «материальный уровень жизни» - это безразмерная величина, которая описывает степень изменения эффективности относительной величины фондов на душу населения в сравнении с ее значением в 1970 г. Его значение определяется как отношение эффективности относительной величины фондов (на душу населения) к нормальной эффективности относительной величины фондов. По Форрестеру единица капитала (фондов) в модельной системе – это количество фондов на душу населения в 1970 г.

Далее проанализируем представленные на рис. 1.13 два прямоугольника под названиями: множитель зависимости темпа рождаемости от материального уровня жизни и множитель зависимости темпа смертности от материального уровня жизни.

Рассмотрим содержимое этих прямоугольников.

- 64 -

Рис. 1.14. Множитель зависимости темпа рождаемости (ось Y)

от материального уровня жизни (ось X)

Ключевая точка на данном графике (1.0-1.0). Это значение (соответствующее 1 по оси X и 1 по оси Y) на рис. 1.14 означает, что агрегированное по всему миру количество промышленных товаров на душу населения равно среднему мировому значению в 1970 г. Все дальнейшие изменения кривой зависимости темпа рождаемости (ось Y) от материального уровня жизни (ось X) делаются относительно этой точки. Данная кривая на графике изменяет используемое в модели численное значение темпа рождаемости в зависимости от реального материального уровня жизни населения в рассматриваемый момент времени. Материальный уровень жизни может быть равен, больше и меньше 1. Введена гипотеза, что с ростом материального уровня жизни населения темп рождаемости постепенно уменьшается. Как видно из графика, темп рождаемости снижается на 30% при пятикратном увеличении материального уровня жизни по сравнению с его средним значением в 1970 г.

В модель Форрестера введена гипотеза, что ухудшение материального уровня жизни населения приводит к нелинейному увеличению темпа рождаемости. Обоснование этой гипотезы Форрестер делает, качественно анализируя график в районе нуля (т.е. при сильном падении материального уровня населения). «Каким окажется средний темп рождаемости, если среднемировой материальный уровень жизни упадет почти до нуля? Для трех четвертей мирового

- 65 -

населения это могло бы означать лишь незначительные перемены. Только для одной четверти мирового населения в экономически развитых странах должно произойти существенное изменение. При условии, что темп рождаемости у трех четвертей населения в два раза больше, чем у оставшейся четверти, удвоение темпа рождаемости в одной четверти мира увеличило бы его среднемировое значение менее чем на 20%. Рис. 1.14 иллюстрирует такое 20 - процентное увеличение темпа рождаемости при приближении материального уровня жизни к нулевому значению».

Следует понимать, что представленная на рис. 1.14 кривая показывает влияние материального уровня жизни на темп рождаемости в предположении, что все другие системные условия (уровень питания на душу населения, загрязнение и плотность населения) остаются постоянными.

Теперь проанализируем влияние изменения материального уровня на темп смертности (DR). Основной (базисный) темп смертности равен численности населения Р, умноженный на нормальный темп смертности. Но реальный темп смертности (аналогично темпу рождаемости) зависит от условий в других частях мировой системы. Питание, плотность населения, материальный уровень жизни и загрязнение влияют на темп смертности посредством множителей, которые в условиях 1970 г. имеют значения, равные 1.

- 66 -

Рис. 1.15. График зависимости темпа смертности (ось Y) от материального уровня жизни (ось X).

С высоким материальным уровнем жизни связано: возможность получения образования, высокий уровень медицинского обслуживания, возможность приобретения жилья, улучшенное питание. Рис. 1.15 демонстрирует гипотетическую связь темпа смертности от материального уровня жизни. При составлении графика вводятся следующие гипотезы: даже очень высокий материальный уровень жизни вызывает снижение темпа смертности, но не более чем в 2 раза по отношению к значению темпа смертности, который соответствует 1970 г. При сильном ухудшении уровня жизни населения, (когда материальный уровень падает до нуля), темп смертности возрастает не более чем в 3 раза.

Как и для других множителей, точка (l.0 – l.0) (где значение множителя равно 1 при материальном уровне жизни, также равном 1) берется по условиям в 1970 г.

Теперь перейдем к анализу графика зависимости темпа смертности от загрязнения.

- 67 -

Рис. 1.16. График зависимости темпа смертности (ось Y) от

загрязнения (ось X).

Представленный на рис. 1.16 график показывает нелинейный и достаточно сильный рост смертности населения в зависимости от степени загрязнения. Проанализируем данный график, в котором начало отсчета загрязнения берется с 1970 года. Этот год соответствует точке отсчета: ноль по оси X и 1 по оси Y. Так как кривая только растет, это означает, что уровень загрязнения до 1970 г. считается незначительным. Цифра 60 по оси X означает 60 - кратное увеличение уровня загрязнения по сравнению с 1970 г. При этом темп смертности (ось Y) возрастает почти в 10 раз. Напомним, что график построен таким образом, что по нему нет возможности определить год, когда рассматриваемый уровень загрязнения будет достигнут.

Ниже следует анализ множителя зависимости темпа смертности от уровня питания.

При построении данного множителя в модель вложена гипотеза, что уровень питания (особенно его низкий уровень!) - сильнейший регулятор численности населения. Как и везде в модели за начало отсчета взят 1970 г., который на графике дает

- 68 -

значение, равное 1 (точка на графике по оси X отложена 1, по оси Y также отложена 1). Далее возможны варианты: количество пищи на человека в среднем может быть больше и меньше чем в 1970 г. Если количество пищи на душу населения уменьшается, то темп смертности резко возрастает вплоть до бесконечно большой величины (что соответствует вымиранию человечества). По модели Форрестера голод (т.е. сильнейшая нехватка пищи) приводит к возрастанию темпа смертности в 30 раз. Такая зависимость ведет к вымиранию (теоретически, быть может, даже за год) всего населения земного шара.

Рис. 1.17 Множитель зависимости темпа смертности (ось Y) от

питания (ось X).

На рис. 1.17 предполагается, что темп смертности в среднем уменьшится на половину, если уровень питания на душу населения возрастет в мировом масштабе в 2 раза.

Теперь посмотрим, как в модели множитель темпа смертности связан с плотностью населения.

- 69 -

Рис. 1.18 Множитель зависимости темпа смертности от плотности населения.

По определению, относительная плотность населения Земного шара равна частному от деления численности населения Земного шара Р на площадь Земли. На графике рис. 1.18 относительная плотность в текущий момент времени соотносится к плотности населения Земного шара в1970 г. Значение 1 на рис. 1.18 (по оси X и по оси Y) определяет уровень плотности населения Земного шара в 1970 г. Значение средней плотности населения в любой другой момент представляет собой число, кратное средней плотности населения в 1970 г. Площадь Земного шара берется равной 135 млн км2. В этом случае нормальная средняя плотность населения в 1970 г. (взятая за относительный эталон – единицы отсчета) равна 26.5 человек на квадратный километр.

Даже при отсутствии любых других воздействий возрастающая плотность населения должна в конце концов ограничить рocт абсолютной численности населения. (Однако следует иметь в виду, что существует ряд процессов, которые не включены в модель, но могут протекать в реальных условиях. Это психологические эффекты и социальные стрессы, которые вызывают рост преступности, международные конфликты, могущие привести к войне, а также эпидемии и другие последствия перенаселения).

- 70 -