Донелла Медоуз - Пределы роста. 30 лет спустя
Компьютерная модель — как раз тот инструмент, который позволяет отвечать на подобные вопросы. Ее можно использовать для проведения экспериментов быстро и дешево. Все эти «Что, если?» можно проверить. Например, можно задать пределы модели World3 астрономически высокими или запрограммировать их на экспоненциальный рост. Мы это попробовали. Если из системы удалить все физические пределы, предполагая, что возможности технологий ничем не ограничены, что применить их можно мгновенно, без затрат и без ошибок, то моделируемая экономика набирает колоссальные обороты. На рис. 4.8 в Сценарии 0 показано, что при этом происходит.
Как интерпретировать сценарии модели World3
В главах 4, 6 и 7 этой книги мы рассматриваем 11 различных результатов «машинных прогонов», или сценариев World3. Каждый прогон использует одну и ту же структуру модели World3, однако некоторые численные параметры изменяются, чтобы таким путем проверить различные оценки состояния «реального мира», включить более оптимистичные прогнозы развития новых технологий или посмотреть, что получится, если мир будет следовать той или иной политике, придерживаться тех или иных этических принципов или целей.
Когда мы вносим в начальные условия изменения и выполняем новый прогон, модель World3 заново просчитывает уравнения (их больше двухсот), которые связывают параметры уравнений между собой. Новое значение для каждой переменной рассчитывается для каждых шести месяцев в период с 1900 по 2100 гг. Таким образом, для каждого сценария модель выдает более 80 тысяч численных значений. Приводить всю информацию в книге нет смысла, да и интерпретировать отдельно взятые значения затруднительно. Чтобы результаты было легче понять (и авторам, и читателям), мы приводим их в очень упрощенной форме.
Упрощение результатов подразумевает, что на график мы выносим несколько ключевых переменных, например, численность населения, уровень загрязнения, природные ресурсы. Для каждого сценария в книге приводится по три упрощенных графика, их формат одинаков для всех сценариев. График, расположенный сверху, называется «Состояние мира», на нем выводятся глобальные значения для следующих переменных:
1. Численность населения
2. Производство продовольствия
3. Промышленная продукция
4. Относительный уровень загрязнения
5. Оставшиеся запасы невозобновимых ресурсов
На среднем графике, который называется «Материальный уровень жизни», выводятся графики по следующим переменным:
6. Производство продовольствия на душу населения
7. Услуги на душу населения
8. Средняя ожидаемая продолжительность жизни
9. Потребительские товары на душу населения
На нижнем графике, который называется «Показатель благосостояния и экологическая нагрузка», выводятся мировые значения двух показателей:
10. Антропогенная нагрузка (экологический след человечества)
11. Показатель благосостояния человека
Все вертикальные оси отсчитываются от нулевой точки. Чтобы было проще сравнивать разные сценарии, масштаб осей для всех прогонов модели принят одинаковым. Но конкретные численные значения на вертикальной оси не указываются, поскольку точные значения переменных в каждый отдельный момент времени малоинформативны. К тому же разные переменные имеют разные масштабы и единицы измерения. Например, шкала для продовольствия на душу населения имеет диапазон от 0 до 1000 кг зернового эквивалента на человека в год, в то время как шкала ожидаемой продолжительности жизни — от 0 до 90 лет.
Поскольку точное численное выражение переменных не имеет особого значения, следует сосредоточиться на качественном виде (форме) кривых и на их различиях в разных сценариях. Тем не менее, важно помнить, что в сценариях, описывающих катастрофу, мы не можем точно описать, что произойдет после наступления кризиса, — этого никто не сможет предсказать. Каждый сценарий рассчитывается до 2100 г., но все, что происходит после резкого уменьшения (спада) какого-либо параметра модели, сколько-нибудь точно описать невозможно. Дело в том, что любой серьезный кризис в «реальном мире» сразу же приведет к тому, что многие важные допущения, на основе которых мы построили модель, станут несостоятельными.
При каждом прогоне модели компьютер создает подробную таблицу данных, в которой каждой переменной присваивается отдельное значение для каждых 6 мес. расчетного периода (с 1900 по 2100 гг.). Эти таблицы содержат огромные массивы очень детальных данных. Так, в таблице для Сценария 0 численность населения мира достигает максимального значения в 8 876 186 000 человек в расчетном году 2065,0. Показатель загрязнения стойкими соединениями в этом сценарии возрастает с 3,150530 в 2000 г. до максимального значения 6,830552 в расчетном году 2025,5, то есть за расчетный период показатель возрастает в 2,1680 раза. Но особого смысла в этих численных значениях нет, и никакие данные или параметры, рассчитываемые моделью World3, не требуют точности до пятого знака после запятой. Помните: нас интересуют общие тенденции. Нам важны несколько ключевых переменных, и мы задаем всего несколько ключевых вопросов. Какая из переменных перестанет расти в текущем столетии? Насколько быстро они будут расти или уменьшаться? Каковы основные причины такого поведения? Влияют ли допущения, принятые в сценарии, на скорость изменения переменной, достигает ли она большего либо меньшего значения? Какое изменение политики приведет к более благоприятному для людей результату?
Рассматривая сценарий за сценарием, мы дадим вам ответы на эти вопросы. Упрощая результаты компьютерных расчетов, мы следовали двум правилам. Временной период, в течение которого достигается максимум или минимум по какой-либо переменной, мы округляем до ближайшего десятилетия (от 5,0 округление идет в большую сторону до 10,0). Например, расчетные годы 2016,2032,5 или 2035 будут округлены соответственно до 2020,2030 и 2040. Каждое значение отдельного параметра или отношение между двумя численными значениями будет выражаться с точностью только до ближайшей значащей цифры. Используя эти правила, результаты Сценария 0 мы должны представить так: «Численность населения мира достигнет максимального значения в 9 млрд чел. к 2070 расчетному году. Показатель стойкого загрязнения в этом сценарии увеличивается с трех в 2000 г. до семи (максимум) в 2030 расчетном году, возрастая за этот период более чем вдвое». Иногда такие правила упрощения будут давать несколько неточные результаты, но не обращайте на это внимания. Это просто допуски округления. Они никак не влияют на основных выводы, вытекающие из модели.
Компьютерный расчет Сценария 0, показанный на рис. 4.8, был выполнен моделью World3 после того, как мы изменили численные значения, исходя из следующих допущений.
Количество невозобновимых ресурсов, необходимое для производства единицы промышленной продукции, экспоненциально снижается на 5 % в год без ограничения, и каждые 15 лет уменьшается на 50 %, поскольку общество стремится к увеличению эффективности использования ресурсов.
Количество загрязнений на единицу промышленной продукции экспоненциально снижается на 5 % в год без ограничения.
Урожайность сельскохозяйственных культур на единицу промышленной продукции, направленной в аграрный сектор, возрастает по экспоненте без ограничения на 5 % в год, удваиваясь каждые 15 лет, поскольку общество стремится к увеличению производства продовольствия.
Все рассматриваемые технические достижения одинаково эффективны на всем земном шаре, без дополнительных вложений капитала, а запаздывание внедрения составляет всего 2 года (в первоначальной модели было 20 лет), если общество приняло такие технологии.
Площади под застройку изымаются из сельскохозяйственного оборота со скоростью, в четыре раза меньшей, чем обычно предполагается в модели World3, и перенаселенность не оказывает на продолжительность жизни людей никакого негативного влияния.
На производство сельскохозяйственной продукции загрязнение не оказывает сколько-нибудь значительного влияния.
В таких расчетах численность населения растет все медленнее, достигает значения около 9 млрд чел., а затем постепенно снижается, поскольку все население мира становится достаточно богатым для того, чтобы повсеместно произошел демографический переход. Средняя ожидаемая продолжительность жизни стабилизируется на уровне 80 лет по всему земному шару. Средняя урожайность сельскохозяйственных культур к 2080 г. возрастает примерно в шесть раз относительно уровня 2000 г. Кривая увеличения промышленной продукции растет так сильно, что выходит за пределы рисунка по вертикали. В конце концов рост останавливается, но на очень высоком уровне, и причина тому — огромный дефицит рабочей силы, поскольку промышленный капитал увеличился в 40 раз в сравнении с 2000 г., для управления им необходимы людские ресурсы, а население между тем выросло всего в 1,5 раза. (В принципе, этот предел теоретически можно исключить, предположив, что способность малого количества людей управлять огромным капиталом тоже растет экспоненциально.)
