Russian Chemical Community
 
Пользовательский поиск
   главная
  предприятия
  марки сплавов
  соединения
  синтезы
  объявления
  информация
  рефераты
  архив
  актуально
Джей ФОРРЕСТЕР Мировая Динамика

4. ПРЕДЕЛЫ РОСТА

В предыдущих главах рассматривались предположения, позволившие ввести основные переменные и соотношения между ними для мировой динамической модели. Подобная модель позволяет оценить поведение системы, а также взаимодействия отдельных ее частей. В процессе обсуждения выяснилось, что сделанные в 3 главе предположения представляются наиболее вероятными. Очевидно, это связано с тем, что эти предположения не выходят за рамки общепринятых воззрений, которыми руководствуются многие из нас. Они также близки к общепринятым взглядам на развитие мировой системы. На основе этих предположений построена модель, с помощью которой может быть проанализирована динамика описываемой системы.

Элементы модели, описанной в двух предыдущих главах, определяют правила взаимодействия между ними. Эти правила предписывают, каким именно образом каждый блок системы функционирует под влиянием других блоков. Знание этих правил позволяет вычислительной машине выступать в роли различных элементов системы, и при их взаимодействии мы можем наблюдать общую динамику рассматриваемой системы. Уровни системы, изображенные на рис. 2.1 в виде прямоугольников, определяют темпы их изменений. А темпы, в свою очередь, вызывают изменение уровней системы. Чтобы убедиться в корректности начальных условий, необходимо шаг за шагом прослеживать изменение системы во времени.

Динамика системы может привести к абсурдным результатам, что потребует пересмотра начальных условий для отдельных составляющих1, заложенных в модель. Прослеживая развитие частей системы в зависимости от начальных условий, наблюдая за поведением системы в целом, мы улучшаем наше понимание структуры и динамики системы. Данная книга является результатом нескольких последовательных приближений и изменений, сделанных автором. Дальнейшие шаги должны предпринять те, кто имеет иную точку зрения и шире представляет себе предмет исследования. Рассмотрим поведение предлагаемой модели мира. Любая математическая модель и ее динамический выход предоставляют нам некую информацию о реальном мире. Эта информация складывается из двух частей — информации о поведении какого—то элемента системы или всей системы в целом. Под термином «система в целом» в данном случае подразумевается лишь отдельный аспект поведения системы. Замкнутая система, с одной точки зрения, является лишь частью более сложной системы с другой, более широкой точки зрения, а «точка зрения» определяется рядом описанных временных последовательностей, свойственных данному образу поведения модели.

Интересующий нас образ поведения рассматривает взаимодействия, проявляющиеся при возникновении противоречий между экспоненциальным ростом и фиксированными окружающими условиями. Такие взаимодействия уже начинают проявляться в современном мире. Мы достаточно много знаем о причинах, вызывающих рост народонаселения и экономики1. Мы также осведомлены о физических пределах и естественных ресурсах планеты. Мы знаем о том, что существует предельно допустимый уровень загрязнения. Но что произойдет, когда рост экономики и народонаселения приблизится к фиксированным природой пределам и сменится неустойчивой формой равновесия? Особенно большое беспокойство обычно выражается по поводу необходимости ограничения роста народонаселения. Мы считаем, что экспоненциальный рост народонаселения не может продолжаться бесконечно. Рост населения и развитие индустриализации не беспредельны. Вопрос состоит только в том, когда и как он прекратится, а не в том, прекратится ли он вообще1. Мировая модель, рассматриваемая в этой книге, содержит четыре параметра, способных ограничить рост населения, — это истощение природных ресурсов, увеличение уровня загрязнения, перенаселенность, нехватка продуктов питания. В следующих разделах мы проанализируем воздействия этих параметров на рост численности населения. В дальнейшем будут исследованы различные виды равновесия, которые могли бы быть созданы путем проведения соответствующих мероприятий.

4.1. КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ГРАФИКАМИ

Все графики, к которым мы будем в дальнейшем обращаться, в значительной степени унифицированы. По горизонтальной оси (абсцисс) во всех графиках отложено время с 1900 г. по 2100 г. Ось ординат многозначна, так как на каждом графике приводится большое количество данных. Масштабы по оси ординат указываются слева от графика в виде таблицы для соответствующих переменных.

4.2. ИСТОЩЕНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ

В результате исследований было установлено, что модель, описанная в главах 2 и 3, представляет систему, в которой процесс роста сменяется упадком в результате истощения природных ресурсов. Рис. 4.1 показывает поведение мировой модели, описанной в главе 3. По оси абсцисс отложено время с 1900 г. по 2100 г. На графике представлено пять кривых, иллюстрирующих изменение четырех основных уровней системы и параметра качества жизни. Как мы видим, население достигает своего максимума в 2020 г. , а затем начинает убывать, что вызывается истощением природных ресурсов Истощение естественных ресурсов резко снижает эффективность капиталовложений и материальный уровень жизни и, как следствие, приводит к сокращению народонаселения.

Запасы ресурсов начинают катастрофически уменьшаться уже к 2000 г. 1 При сохранении существующих темпов использования ресурсов может произойти полное их истощение уже к 2150 г При построении модели в разделе 3 8 предполагалось, что природных ресурсов1 должно хватить на 250 лет развития человечества, если темп их использования сохранится на уровне 1970 г. Но для рис 4.1 темп потребления ресурсов, не показанный на этом графике, возрастает в 1 5 раза за период с 1970 г. по 2000 г. из—за увеличения численности населения и капиталовложений Причем влияние недостатка природных ресурсов начнет сказываться значительно раньше, так как усложняется задача добычи ресурсов из истощенных и бедных месторождений, что учитывается в модели множителем добычи природных ресурсов (раздел 3.6)2 Увеличение потребности и уменьшение добычи полезных ископаемых приведут к недостатку ресурсов не через 250 лет, а уже через 30—50 лет.

Анализ мировой системы часто основывается на сравнении ныне существующего положения с ее предельными возможностями При таком подходе наши сиюминутные потребности обычно кажутся значительно меньшими в сравнении с имеющимися запасами ресурсов Но при этом обычно упускают из виду два фактора Во—первых, наши потребности возрастают в два раза

Рис 4 1 Первоначальный вариант модели Капиталовложения и численность населения уменьшаются из—за истощения природных ресурсов каждые 20—30 лет, а во—вторых, последствия надвигающегося кризиса начинают проявляться значительно раньше, чем достигается сама кризисная ситуация. Как можно видеть из рис. 4.1, эффекты нехватки ресурсов проявляются значительно раньше того времени, когда ресурсы будут полностью истощены, и, как будет ясно из дальнейшего, можно лишь оттянуть проявление этих эффектов, если сохранить темпы потребления ресурсов на современном уровне. Можно ожидать также все возрастающего влияния факторов недостатка продуктов питания, перенаселенности и загрязнения.

Многие индустриальные страны сейчас развиваются очень быстро и все больше нуждаются в природных ресурсах, которые поступают в основном из развивающихся стран. Что же произойдет, когда страны — экспортеры сырья начнут сокращать поставки, предвидя, что скоро они сами начнут нуждаться в сырье?1 Уже сейчас начинает ощущаться влияние надвигающейся нехватки природных ресурсов. Будут ли индустриальные страны пассивно наблюдать, как их экономика приходит в упадок, в то время как в других странах все еще существуют запасы ресурсов? Не возникнет ли новая эра мировых конфликтов, первопричиной которых станет отсутствие сырья?

На рис. 4.1 максимум загрязнения приходится на 2060 г. и его величина в 6 раз выше уровня загрязнения в 1970 г. Но загрязнение еще не достигло того значения, которое может вызвать все возрастающие трудности, отраженные в следующем разделе.

Рис 4 2 Первоначальный вариант модели Материальный уровень жизни достигает максимума и затем падает в связи с истощением природных ресурсов.

На рис. 4.1 максимум качества жизни приходится примерно на 1960 г. Качество жизни снижается к 1970 г. и после этого стабилизируется1 Но что значит максимум качества жизни в то время, когда в мире растут социальные противоречия? Это станет более понятным, если мы сравним прогнозы с реальностью На рис 4.1 проведена экстраполяционная кривая качества жизни по данным, предшествующим 1940 г. Согласно этой тенденции, должен был бы продолжаться рост, характеризовавший начало ХХ века, но в действительности кривая уходит вниз от этой экстраполяции Разрыв между ожидаемым и реальным уровнями обозначен стрелкой Обычно именно в районе максимума или минимума переменной величины наблюдается наибольшее расхождение между ожидаемой и действительной величиной переменной Такое расхождение Эдвард Бенфилд иллюстрирует следующим образом хотя наши города находятся в лучших условиях, чем когда—либо раньше в истории, они менее всего оправдывают наши ожидания (1) Кривые на рис 4 2 иллюстрируют поведение четырех относительных величин, характеризующих качество жизни в том же интервале времени и для тех же условий системы, что и на рис 4 1, и той же доли капиталовложений в сельское хозяйство Материальный уровень жизни достигает максимума примерно в 2000 г. , а затем падает В этом случае размеры капиталовложений на душу населения возросли, а нехватка ресурсов еще не достигла того уровня, который снизил бы эффективность капиталовложений На рис 3 17 иллюстрируется связь между материальным уровнем жизни и качеством жизни

Рис 4 3 Первоначальный вариант модели Темп использования естественных ресурсов достигает максимума около 2010 г. , а затем падает, так как уменьшаются общие запасы ресурсов, население и объем капиталовложений На рис. 4.2 доля капиталовложений в сельское хозяйство увеличивается в первые сто лет от 0.2 до 0.32.

Как видно из рисунка, это увеличение возникает по двум причинам. Во—первых, материальный уровень жизни возрастает настолько, что нет необходимости ассигновать капитал для дальнейшего повышения качества жизни. С другой стороны, незначительно падает относительное количество продуктов питания, которое сильно зависит от доли капиталовложений в сельскохозяйственное производство. Из графика видно, что падение материального уровня жизни и рост относительного количества пищи изменяют необходимый уровень капиталовложений в сельское хозяйство. Множитель зависимости качества жизни от плотности населения сначала уменьшается, а затем увеличивается снова, в то время как численность населения растет, а затем уменьшается. Множитель зависимости качества жизни от загрязнения имеет противоположный характер, что видно из рис. 4.1.

Рис. 4.3, как и рис.4.1, относится к первоначальной модели с добавлением кривой темпа использования природных ресурсов. Максимум кривой темпа использования природных ресурсов приходится на точку, совпадающую с максимальной отрицательной производной кривой природных ресурсов, т. е. естественные ресурсы убывают быстрее всего в тот момент, когда скорость их использования наибольшая.

Рис. 4.4 также относится к первоначальной модели и показывает изменение генерации и износа фондов на фоне кривой общего объема капиталовложений. До 2040 г. общий объем капиталовложений повышается, так как процесс генерации фондов превышает процесс износа. Максимум общего объема капиталовложений имеет место, когда тенденции начинают уравновешивать друг друга. После 2040 г. износ фондов превосходит генерацию и общий объем капиталовложений сокращается.

Рис. 4.4. Первоначальный вариант модели. Темп генерации фондов падает после 2010 г. , но не опускается ниже значения темпа износа фондов до 2040 г. , т. е. до момента, когда начинает уменьшаться уровень капиталовложений.

Рисунки 4.1—4.4 не следует воспринимать как точное предсказание пути развития сегодняшнего мира. Предполагаемая структура и переменные в модели не были достаточно тщательно проанализированы, чтобы утверждать, что первоначальная модель является наиболее вероятной моделью. Наоборот, ее нужно рассматривать как одну из возможных моделей поведения мировой системы. Можно сказать, что истощение естественных ресурсов не является наиболее вероятным ограничением роста населения. Истинные запасы естественных ресурсов могут быть значительно больше, чем мы предполагаем. Более того, наука может непрерывно находить всевозможные заменители с тем, чтобы отсрочить кризис нехватки природных ресурсов. Если природные ресурсы не ограничивают рост населения и не замедляют темп индустриализации, то анализ моделей позволит определить какой—либо другой параметр в мировой системе, который может привести к другим кризисам. Модель позволяет делать разнообразные эксперименты. Если мы не хотим, например, чтобы природные ресурсы иссякли, мы можем снизить скорость их использования или изменить начальные условия, увеличивая объем предполагаемых запасов сырья, и посмотреть, каким окажется результат в этом случае.

4.3. КРИЗИС ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Модель социальной системы можно исследовать путем изменения структуры и численных величии, чтобы определить, как поведение системы зависит от предположений, введенных в конструкцию модели. Некоторые изменения в модели проведены, чтобы проверить чувствительность системы к первоначальным предположениям. Другой комплекс изменений позволяет исследовать методы определения путей для улучшения деятельности реальной системы. Третья категория изменений введена для исследования различных типов поведения, которые могут проявиться при функционировании системы. Такой подход использован для более глубокого понимания самой системы. Эта глава рассматривает другие альтернативы, которые могут привести к сокращению роста народонаселения, помимо истощения ресурсов. Из предыдущего раздела видно, что уменьшение естественных ресурсов задерживает экспоненциальный рост населения и объема капиталовложений. Так как использование ресурсов происходит непрерывно и процесс этот необратим, то непрерывное уменьшение ресурсов не только препятствует росту, но и влияет на поведение всей системы в целом, т. е. вызывает сокращение населения и индустриализации.

Но естественные ресурсы, возможно, не являются решающим фактором мировой окружающей среды. Легко изменить начальные условия в модели системы так, чтобы снизить зависимость от естественных ресурсов. Предположим, что в 1970 г. скорость использования естественных ресурсов была резко снижена и это не оказало никакого влияния на другие части системы. Это может соответствовать либо изменению оценки действительной скорости потребления мировых запасов, либо открытию новой технологии для уменьшения зависимости от дефицитных материалов. Уравнение 9 в разделе 3.9 описывает темп использования природных ресурсов NRUNI в единицу времени. На рис. 4.5 темп использования природных ресурсов был снижен до 25% его первоначальной величины в 1970 г. Это значит, что если все другие параметры системы остаются теми же, то скорость потребления ресурсов после 1970 г. равняется 25% от принятой ранее величины. В действительности же другие параметры тоже изменятся На использование естественных ресурсов влияют численность населения и материальный уровень жизни, а эти два фактора продолжают изменяться.

Уменьшение потребности в естественных ресурсах устраняет один из факторов ограничения развития системы. Выясняется, что если естественные ресурсы больше не ограничивают роста, то в системе возникает другая сила, подавляющая рост.

Такой силой является развивающийся кризис загрязнения, который возникает, если никакие другие факторы не ограничивают роста до того, как это сделает загрязнение. Как показывает рис. 4.5, загрязнение возрастает более чем в 40 раз по сравнению с 1970 г. Чтобы увидеть эффекты снижения использования естественных ресурсов, которое началось в 1970 г. , нужно сравнить рис. 4.5 и рис. 4.1. Рис. 4.5 демонстрирует дальнейшее увеличение роста количества населения и капиталовложений. Их рост продолжается до тех пор, пока скорость роста загрязнений не превысит скорости разложения загрязнения. Загрязнение резко увеличивается при перегрузке природных механизмов очистки. Рост загрязнения будет продолжаться до тех пор, пока не подавит процессы, вызывающие загрязнение.

Рис 4. 5 Умещение темпа использования естественных ресурсов приведет к кризису загрязнений

Это означает сокращение численности населения и объема капиталовложений до тех пор, пока темп образования загрязнений не упадет ниже скорости разложения загрязнений. На рис. 4.5 численность населения падает до 1/6 своего максимального значения. В данной модели с уменьшением скорости использования естественных ресурсов процесс образования загрязнения не изменялся. Существует мнение, что загрязнение прямо связано с использованием ресурсов, но это справедливо только отчасти. Применение технологии, направленной на экономию редких металлов, должно привести к использованию химических веществ и пластиков, обладающих такой же или более высокой токсичностью. Так или иначе, будет ли уменьшение населения таким резким, как показано на рис. 4.5, зависит от того, какая часть земного шара подвергнется наибольшему загрязнению. Наиболее полная модель в главах 2 и 3 не делает разницы между индустриальными и развивающимися районами мира. Для вычисления материального уровня жизни весь объем капиталовложений делится на численность всего населения. Если население уменьшается внезапно, модель предполагает, что уменьшающийся капитал используется оставшейся частью населения. Это эквивалентно предположению, что в результате кризиса загрязнения уменьшается та часть населения, которая не использует капиталовложений. Но, вероятно, это не так. Скорее всего нарушение социальных систем и сельского хозяйства привело бы к тому, что численность населения в индустриальных странах уменьшилась бы большевсего.

Если так и произойдет, то процесс образования загрязнений остановится прежде, чем численность населения упадет так низко, как показано на рис. 4.5. Другими словами, если основная тяжесть кризиса загрязнения ляжет на страны, создающие загрязнение, то наиболее населенные развивающиеся страны переживут этот кризис с меньшим ущербом для численности своего населения2. Предположения, сделанные в рамках модели, должны быть тщательно исследованы повторно, прежде чем решать, какие зависимости будут определять динамику численности населения после того, как оно достигнет максимума. Те, кто участвовал в обсуждении рис. 4.5, утверждают, что начало кризиса загрязнения заставило бы людей пересмотреть свою деятельность и прекратить процессы образования загрязнения прежде, чем наступит катастрофа. Реакция на кризис загрязнения зависит от природы загрязнения и от шагов, которые необходимо предпринять, чтобы процесс не зашел так далеко, как показано на рис. 4.5. Если предупреждение кризиса загрязнения потребует резкого снижения промышленной активности, то такая мера «лечения» может показаться на первый взгляд такой же опасной, как и сама болезнь. Загрязнение можно отказ от промышленности, электростанций, заводов по производству удобрений и т. д. Высокая плотность населения возникает только благодаря индустриализации. Без индустриализации трудно было бы сохранить численность населения Вполне возможно оказаться в такой ситуации, когда продолжение процесса индустриализации может привести к сокращению населения из—за загрязнения, в то время как прекращение индустриального процесса будет означать сокращение населения из—за недостаточной технической оснащенности общества. При встрече с подобной дилеммой представляется разумным немного подождать в надежде, что опасность загрязнения окажется преувеличенной Но вследствие такой нерешительности цикл загрязнения будет продолжаться.

На рис. 4.5 качество жизни падает по мере того как условия жизни ухудшаются и вызывают уменьшение численности населения Быстрое увеличение качества жизни после 2060 г. может быть фиктивным и вызываться теми предположениями в модели, которые могут быть нереальны для таких суровых условий. Рис. 4 6 показывает изменение некоторых системных параметров для тех же условий, что и на рис. 4.5. Материальный уровень жизни быстро растет, когда население начинает убывать Это происходит в предположении, что весь капитал остался в распоряжении оставшейся части населения и используется им. Это может быть неправильным для тех катастрофических условии, которые описаны в модели. Если падение численности населения из— за роста загрязнения происходит в наиболее развитых странах, места основных капиталовложений и оставшееся население мира могут быть географически разделены.

Рис 4.6 Соотношения в системе во время развития кризиса загрязнения

Разница в уровне развития и образования также помешала бы населению развивающихся стран эффективно вкладывать оставшийся капитал.

На рис. 4.6 видно, что когда относительный уровень питания начинает падать, доля капиталовложений в сельском хозяйстве быстро увеличивается, так как высокий материальный уровень жизни не налагает больших ограничений на капиталовложения, а относительный уровень производства продуктов питания падает из—за пагубного влияния загрязнения на сельское хозяйство. Капиталовложения, предназначенные для сельского хозяйства, растут гораздо быстрее, чем их можно было бы использовать в реальной жизни при таких чрезвычайных обстоятельствах1. Во время кризиса загрязнения относительный уровень питания резко падает из—за снижения количества сельскохозяйственной продукции. Это снижение описывается коэффициентом зависимости производства питания от загрязнения, как было показано в разделе 3.28, где утверждалось, что увеличение относительного загрязнения в 40 раз снижает производство пищи на 20% по сравнению с уровнем загрязнения 1970 г. Увеличение относительного уровня питания после уменьшения численности населения происходит вследствие того, что уменьшившееся население имеет в своем распоряжении лучшие земли и оставшиеся высокие капиталовложения в сельском хозяйстве.

Население, земля, капиталовложения, возможно, могут быть распределены не лучшим образом. Вполне понятно, что множитель зависимости качества жизни от загрязнения падает при 40—кратном увеличении загрязнения. Такое поведение множителя зависимости качества жизни от плотности, представленное на рис. 4.6, является следствием изменения численности населения. При этом опять подразумевается, что вся земля находится в распоряжении оставшегося населения. При предположениях, иных чем те, которые были нами сделаны, параметры качества жизни в правой части графика могут не принимать таких больших значений1. Рис. 4.7 иллюстрирует динамику сектора загрязнения в то же самое время и при тех же условиях, что и на рис. 4.6. Загрязнение как следствие увеличения населения и объема капиталовложений растет постоянно примерно до 2050 г. Уменьшение населения, которое начинается в 2040 г. , не вызывает немедленного спада в образовании загрязнений, так как объем капиталовложений остается прежним и используется оставшимся населением. Когда население убывает, относительная величина фондов, как описано в разделе 3.23, увеличивается, так как общий объем капиталовложений остается постоянным. Множитель зависимости загрязнения от объема фондов POLCM, введенный в разделе 3.32, увеличивается, пока не достигнет области своего насыщения. Затем образование загрязнения уменьшается вместе с уменьшением населения. Происходит ускорение кризиса загрязнения при условии, что скорость разложения загрязнений не возрастает.

На рис. 4.7 в 2030 г. достигается точка, где разложение загрязнений больше не увеличивается, хотя общее загрязнение окружающей среды продолжает нарастать. Рис. 3.15 в разделе 3.34 определяет критическую точку при относительном загрязнении POLR в 10 условных единиц. Штриховая линия на графике соответствует случаю, когда время разложения загрязнения пропорционально относительному загрязнению. Как было отмечено в разделе 3.33, разложение загрязнения POLA пропорционально частному от деления уровня загрязнения POL на время разложения POLAT. Если время разложения загрязнения POLAT увеличивается пропорционально времени разложения POLA, то реальная скорость разложения загрязнения остается постоянной (например, для кривой разложения загрязнения на рис. 4.7 между 2030 г. и 2045 г. ). Если время разложения загрязнения увеличивается быстрее, чем показано на рис. 3.15 для области выше значения относительного загрязнения в 20 условных единиц, то разложение загрязнения будет падать при возрастании общего загрязнения (например, на рис. 4.7 между 2045 г. и 2060 г. ).

На рис. 4.7 время разложения загрязнения увеличивается до максимума в 13 лет по сравнению с одним годом, как предполагалось для среднего времени разложения в 1970 г. Именно то обстоятельство, что разложение загрязнения не увеличивается при увеличении общего загрязнения, дает толчок кризису загрязнения. Возможно ли это? Это означает, что процессы разложения нарушаются самим загрязнением. Кажется, что многие уже рассмотренные процессы имеют такой характер. Эвтрофикация (умирание) озер приводит к такому моменту, когда процессы очищения не справляются с увеличивающимся загрязнением. Значительное вмешательство в жизнь растений и бактерий в океанах и лесах может замедлить способность природы восстанавливать свой первоначальный баланс. Наши экологические системы проявляют высокую стабильность по отношению к малым возмущениям. Такая стабильность характерна для многоцикличных нелинейных систем.

Рис 4.7 Динамика сектора загрязнения

Но когда возмущение достаточно велико, процессы, ведущие к восстановлению равновесия, могут отказать. За критической точкой возможны накапливающиеся и самоускоряющиеся изменения. На рис. 4.5—4.7 показан именно такой момент, когда загрязнение достигает критических значений. На рис. 4.7 видно, что примерно в 2040 г. создается большой разрыв между образованием и разложением загрязнения. Для прекращения роста загрязнений необходимо, чтобы скорость его образования стала меньше скорости разложения загрязнения. Предположим, что скорость образования загрязнения должна быть снижена наполовину. Это означает, что половина мировой промышленности должна прекратить работу1. На это отводится только 10 лет между 2030 г. — началом резкого увеличения загрязнения — и 2040 г. , когда спасти положение могут только крайние меры. Весьма проблематично, чтобы мировые организации смогли отреагировать за такой короткий срок с достаточной скоростью и энергией. Рис. 4.8 показывает, что темпы рождаемости и смертности связаны с численностью населения. Условия здесь те же, что и на рис. 4.5, где скорость использования природных ресурсов была уменьшена в 1970 г. Рост загрязнения после 2020 г. воздействует на население двояким образом. Кроме прямого воздействия на рождаемость и смертность, загрязнение влияет на производство продуктов питания. Результатом является резкое увеличение смертности и уменьшение рождаемости с развитием кризиса загрязнения. Рис. 4. 8. Сектор населения во время кризиса загрязнения.

Число людей, умирающих в год, удваивается между 2030 г. и 2050 г. Примерно в 2060 г. рождаемость падает до очень низкого уровня, частично из—за того, что сама численность населения упала до относительно малой величины, а частично из—за ухудшающихся условий жизни. Возникнет ли такая ситуация в реальных условиях во время и после кризиса загрязнения, зависит от справедливости обсуждавшихся ранее предположений относительно распределения населения, капиталовложений и земли. Темп смертности на рис. 4.8 в 1900 г. задавался равным или был выше темпа рождаемости. Это представляет собой лишь незначительное искажение начальных предположений, не согласованных с развитием системы должным образом. Такие вопросы, возникающие из поведения модели системы, заставляют нас пересматривать и улучшать модель. Дальнейшее развитие модели входит в программу нашей работы. Устранение одной трудности или проблемы может привести к замене старой проблемы новой. Часто новый путь развития оказывается менее желательным, чем старый. В частности, например, индустриальные страны теперь стали в основном опираться на развитие технологии для решения своих проблем. Это приводит к успеху, если технология развивается настолько быстро, что освоение географического пространства и естественных ресурсов обгоняет рост населения. Но быстро при одновременной ограниченности пространства и ресурсов, технологические «решения» могут все чаще подменять один кризис другим. В этом разделе мы видели, что вместо проблемы нехватки природных ресурсов возникла лишь проблема загрязнения. Из этих двух проблем кризис загрязнения является более болезненным, чем постоянное напряжение, создаваемое нехваткой природных ресурсов1. (Хотя, конечно, возможные конфликты за обладание природными ресурсами могут опровергнуть это заключение.) Такой способ решения задачи путем создания новых проблем являлся причиной провала многих наших программ в прошлом и может привести к таким же результатам в будущем, если мы не уделим больше внимания изучению динамики развития нашего общества. Становится все более необходимым лучше обосновывать краткосрочные решения и задумываться о более далеких последствиях. 4.4. ПРОБЛЕМА ПЕРЕНАСЕЛЕНИЯ В разделе 4.2 мы обсуждали, каким образом использование естественных ресурсов снижает численность населения. В разделе 4.3 скорость использования природных ресурсов снижалась настолько значительно, что теперь уже загрязнение оказывалось следующим фактором, ограничивающим рост. Если теперь ограничить в модели влияние и природных ресурсов и загрязнения, то можно исследовать третий фактор, ограничивающий рост населения. Для этого нормальное потребление природных ресурсов NRUN1 примем равным 0 и нормальное загрязнение POLN1 равным 0.1 в 1970 г. Это означает; что после 1970 г. никакие дополнительные ресурсы использоваться не будут и что степень загрязнения будет уменьшена до 10% от его значения. Рис 4.9. Развитие подавляется только перенаселением, без учета воздействий естественных ресурсов и загрязнения.

Естественно, это нереальные предположения, так как они подавляют другие части системы и совершенно искусственны. Результаты таких изменений показаны на рис. 4.9. Население растет примерно до 9.7 млрд, что соответствует значению относительной плотности населения 2.65 (CR = 1 в 1970 г. ). К 2060 г. качество жизни падает настолько, что снижается темп роста населения и его численность к 2200 г. становится практически постоянной1. На рис. 4.9 капиталовложения растут до 38 млрд единиц, что соответствует значению относительной величины фондов 3.9 (CIR = 1 в 1970 г. ). Это возможно только потому, что были сделаны искусственные предположения о неограниченности ресурсов и отсутствии загрязнений. Но рис. 4 10 показывает, что высокое значение относительной величины фондов только частично может поднять материальный уровень жизни, который становится лишь в 2.3 раза выше уровня 1970 г. Большая перенаселенность, больший спрос на продукты питания и необходимость использовать земли, менее продуктивные для сельского хозяйства, привели к дополнительным капиталовложениям в производство продуктов питания. Доля капиталовложений в сельское хозяйство возросла от 0.28 в 1970 г. до 0.55 в 2300 г. Такое увеличение капиталовложений в сельское хозяйство может поддержать относительный уровень питания близким к 1 (т. е. на уровне 1970 г. ) на весь период времени. Рис 4.10 Соотношения в системе при наступлении кризиса

С ростом капиталовложений пропорционально растет износ фондов CID. В то же самое время, как видно из раздела 3.26, стремление к накоплению капитала в дальнейшем начинает ослабляться. В результате наступает момент, когда капитал перестает расти. Кризис перенаселения в данной модели не носит нарастающего характера, который наблюдался для случая загрязнения. К тому же не учитывается запаздывание по времени между перенаселением и его влиянием на рост численности населения. То, что эти факторы опускаются (а их можно наблюдать в реальных системах), объясняет плавный рост численности населения и капиталовложений на рис. 4.9 и приближения в конце концов к положению устойчивого равновесия. Если бы существовали задержки по времени, то кривые поднялись бы выше этих равновесных величин и колебались бы около них, а если бы в модель были включены нарастающие процессы, то можно было бы ожидать такого же кризиса для населения, как и в разделе 4.3, вызванного кризисом загрязнения. Такие нарастающие процессы следует ожидать и в случае кризиса перенаселения. Если бы перенаселенность привела к международному конфликту и мировой войне, численность населения, вероятно, упала бы ниже точки равновесия, а затем снова росла бы.

Если бы перенаселенность вызвала массовые эпидемии и болезни, то численность населения оказалась бы неустойчивой вблизи положения равновесия. Более тщательно разработанная модель могла бы учесть эти и другие динамические воздействия. Рисунки 4.9 и 4.10 иллюстрируют развитие модели, связанное с существованием предела перенаселенности из—за влияния плотности населения на его численность, описанного в разделах 3.14 и 3.16. Плотность также влияет на численность населения косвенным образом, через количество продуктов питания, что видно из рис. 2.1 и разделов 3.19 и 3.20. Качество жизни уменьшается, что определяется суммированием двух основных процессов: возрастающего, связанного с более высоким материальным уровнем жизни, и убывающего, связанного с возрастающей плотностью. Влияние производства продуктов питания и загрязнения на качество жизни, которым мы пренебрегали на рис. 4.9 и 4.10, почти не изменилось.

4.5. УМЕНЬШЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОГО УРОВНЯ ПИТАНИЯ

В разделе 4.4 мы пренебрегали влиянием истощения ресурсов и загрязнения на рост населения для того, чтобы продемонстрировать влияние плотности населения. Если теперь пренебречь также и влиянием плотности, то ограничивающим рост численности населения фактором становится недостаток продуктов питания. Для внесения этого изменения в модель сохраним величины NRUN1 и POLN1 такими, какими они были в предыдущем разделе, и исключим влияние плотности на рождаемость и смертность. Последняя поправка осуществляется изменением таблиц в разделах 3.14 и 3.16 таким образом, чтобы они не отражали влияния увеличения населения. Это достигается заменой значений относительной плотности населения, больших 1, на величину, равную 1. При этом предположении величина относительной плотности,

Рис 4.11. Вариант развития, при котором недостаток продуктов — единственная причина прекращения роста народонаселения

Рис. 4.12. Соотношения в системе при ограничении производства продуктов питания.

Результат показан на рис 4 11 Численность населения при этом растет до 10 8 млрд, что лишь незначительно больше значения 9 7 млрд, полученного в разделе 4 4 Сравнение рис 4.11 и 4.9 выявляет различные типы равновесия между численностью населения и объемом капиталовложений На рис 4.11 численность населения сначала растет более резко Это снижает материальный уровень жизни и способность общества накапливать дополнительный капитал Запросы на продукты питания заставляют капитал перемещаться в сферу производства продуктов питания, что оставляет сектор материального уровня жизни без капиталовложений, нужных для его восстановления на уровне, показанном на рис 4 9

На рис 4 12 наблюдается более низкий материальный уровень жизни и более низкий относительный уровень питания, чем в предыдущих разделах Качество жизни на рис 4.11 поэтому существенно ниже.

Поскольку перенаселенность не может оказать прямого влияния на темпы рождаемости и смертности, другие неблагоприятные факторы должны стать достаточно сильными, чтобы остановить рост численности населения Теперь это происходит благодаря уменьшению уровня питания Материальный уровень жизни также падает, но это сказывается на численности населения мало, так как темпы рождаемости и смертности растут с падением материального уровня жизни, и они практически компенсируют друг друга Падение же относительного уровня питания в настоящем случае существенно, его значение составляет 0 77 прежней величины Этого достаточно, чтобы остановить рост численности населения Если влияние на рост численности населения других факторов устранено, независимо от предположений о чувствительности темпов рождаемости и смертности к относительному уровню питания, численность населения будет возрастать до тех пор, пока уменьшение уровня питания не вызовет прекращение этого процесса

Далее: 5. ОЧЕВИДНЫЕ РЕШЕНИЯ НЕ ВСЕГДА ЯВЛЯЮТСЯ УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНЫМИ


    Вы можете принять участие в обсуждении материала  
  Ваше имя    Тема сообщения 
  Ваш E-mail       

Заполнять НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО. Ваш E-mail никому не показывается, но в случае обновление темы на этот адрес будет выслано содержание обновления.