Проблемы построения "мировой модели" (Н. Н. Моисеев, член-корреспондент АН СССР)

Проблемы построения 'мировой модели'

Развитие производительных сил и рост населения земного шара в послевоенные годы резко ускорились. Эти факты, во многом обусловленные научно-технической революцией, имеют многочисленные последствия, существенно меняющие условия существования человека на Земле, его традиционное представление не только о технической, но и социальной и духовной эволюции общества. Среди проблем, вызывающих тревогу и пристальное внимание общественности, особое место занимают вопросы влияния человека на биосферу - проблема оскудевания природных ресурсов, загрязнение окружающей среды, предельные режимы функционирования естественных ценозов и т. д. Проблема взаимодействия человека и биосферы в эпоху, когда его энергетические возможности становятся сравнимыми с энергией процессов естественного происхождения, требует создания системы, позволяющей учесть все сложнейшее переплетение взаимовлияющих факторов. Действительно, труднейшие сами по себе проблемы экономики, социального развития, политической структуры мира оказались связанными в единое целое с проблемой стабильности биоты, эволюцией климата, загрязнением среды, изучением новой сырьевой базы, созданием специальных технологий и т. д. Одним словом, изучение этих проблем требует, как сегодня говорят, системного подхода и использования метода анализа систем, или "системного анализа".

Автор понимает "системный анализ" очень прагматически. Мне кажется, что единственный смысл, который целесообразно ассоциировать с этим термином, состоит в следующем. Системный анализ - это совокупность методов решения междисциплинарных задач, основанных на использовании электронной вычислительной техники и современных методах обработки информации. В основе этих методов лежит представление о необходимости математического моделирования, т. е. описания на формальных языках тех процессов, которые мы изучаем.

Таким образом, вопросы математического моделирования - построение системы взаимосвязанных моделей - оказываются центральным пунктом всей той беспрецедентной по масштабам деятельности, которая начинает разворачиваться во всех развитых странах. При этом математик, точнее, "машинный математик" оказывается не просто вовлеченным в эту деятельность. Если нужно, он начинает играть роль архитектора или конструктора, поскольку все конкретные исследования в области биологии, экономики, демографии, геохимии и т. д. должны явиться блоками в том здании, которое начинает строиться. Сегодня далеко еще не все начатые исследования достаточно согласованы между собой, более того, они в значительной степени случайны и порождены прежде всего интуицией и интересами исследователей. Поэтому многие исследования дублируют друг друга, а целый ряд важных направлений исследований до сих пор вообще не обеспечен какими-либо усилиями. И необходимость создания системы моделей, позволяющих оценить перспективы развития человеческого общества и служить фундаментом международных программ, с каждым годом становится все более очевидной.

Предлагаемая статья как раз и посвящена проблеме построения системы моделей, описывающих глобальный уровень, системы, которую мы условно будем называть мировой моделью.

Размеры статьи не позволяют сделать сколько-нибудь подробного обзора. В то же время поскольку в гносеологическом плане большинство работ имеют много общего, то в статье обсуждаются только работы Д. Форрестера и Д. Медоуза - первые работы этого направления.

Джей Форрестер, Деннис Медоуз и "пределы роста"

Несколько лет назад появилась книга профессора MIT (Массачусетского технологического института) Д. Форрестера "Мировая динамика"^*, В ней сделана попытка агрегированного описания демографии, мирового производства и исчерпания природных ресурсов. Ее появление совпало с началом функционирования Римского клуба - организации, объединившей большую группу лиц, которых волновали проблемы будущего развития. В вту группу вошли адвокаты, бизнесмены. Среди них были и представители гуманитарной интеллигенции^**. Необходимость системного подхода к анализу мировых проблем - аксиома, которая была принята клубом. Римский клуб предложил MIT провести по контракту исследования, которые содержали бы оценки некоторых общих характеристик эволюции человечества. Эта работа "была выполнена группой учеников Форрестера, которую возглавлял Деннис Медоуз. Этой группой был построен вариант мировой модели, позволивший получить целый ряд важных количественных оценок. На основании их исследований они написали книгу "Пределы роста"^***. Книга Форрестера прошла, как и другие его книги, по "системной динамике", не вызвав особенных эмоций и откликов. Книга Медоуза имела иную судьбу. Она сделалась бестселлером. В то же время и в смысле методов анализа и в части выводов книга Медоуза была сочинением эпигонским. В отличие от книги Форрестера, который стремился придать своей работе характер академического исследования, Медоуз подает материал в форме сенсации. Это и определило, как мне кажется, шумный успех книги.

^* (Jag. W. Forrester. World Dynamics, Cambridge, Mass. Wright-Allen Press, Inc., 1971.)

^** (Работы Римского клуба поддерживал, в частности, фонд Фольксваген.)

^*** (См.:D. H. Meadows, D. L. Meadows, J. Rangers, W. W. Вehrens. III The Limits of Growth. New York, Universe Books, Potomac Associated Book, 1972.)

У нас в стране также появилось несколько публикаций, комментирующих книгу Медоуза. Их авторы, как правило, не обсуждая существо модели, резко отрицательно отнеслись к выводам.

Пределы роста, пределы благосостояния, рост населения, падение национального дохода на душу населения - ведь об этом еще задолго до Медоуза говорил Мальтус. Тот самый монах Мальтус, который уже 200 лет тому назад утверждал неизбежность падения жизненного уровня и грядущего обнищания людей. Тот самый Мальтус, который бедность и нищету объяснял не столько изъянами социального строя, сколько более быстрым ростом населения по сравнению с ростом тех благ, которые Земля способна отдавать людям.

Я также считаю, что книге Медоуза присущ элемент спекуляции на озабоченности людей не только своим будущим, но, может быть, в первый раз в истории будущим своей планеты. И тем не менее книга Медоуза заслуживает внимания и дает повод для серьезного разговора. Пороки книги Медоуза - не в терминологической близости к мальтузианству. Вообще эта книга по своим идеям очень далека от Мальтуса. Более того, Медоуз неоднократно подчеркивает, что многие беды, происходящие сегодня, - это не результаты "пределов роста", а следствие социальной несправедливости.

В книгах Форрестера и Медоуза четко прослеживается следующая мысль, которую нельзя не принять: ресурсы Земли ограниченны, население и темпы использования земных ресурсов растут, и если человеческая деятельность будет развиваться по тем канонам, которые создало капиталистическое общество потребления, то катастрофа неминуема. Ресурсы Земли не изменить, надо менять каноны!

Критикой этих книг я буду заниматься позднее. А сейчас я хочу обратить внимание читателя на то, что мне кажется действительно новаторским в обсуждаемых работах. Форрестера и его последователей обвиняют часто не только в мальтузианстве. Технократизм, игнорирование социальных проблем, борьба с техническим прогрессом, высказываются и другие подобные обвинения. Я думаю, что они - следствие недоразумения и невнимательного анализа текста. Вот типичные примеры их рассуждений.

"...зеленая революция, улучшая положение с обеспечением пищей, способствовала дальнейшему углублению классового расслоения, в результате которого условия жизни отдельных классов ухудшались. Техника меняется быстро, а политические и социальные институты медленно, причем не в предвидении социальной проблемы, а всегда как реакция на нее". И далее: "Не слепая оппозиция прогрессу, а оппозиция слепому прогрессу". Трудно не согласиться с этими утверждениями!

Авторы, и первый из них, конечно, Форрестер, имели смелость сказать не только о том, что видимому благополучию, которого достиг западный мир, грозит смертельная опасность. Не только о том, что эта опасность кроется именно в самом благополучии, в непрерывном росте потребления земных благ. Об этом говорили и до Форрестера. Смелость их состояла в том, что они продемонстрировали возможность, во всяком случае принципиальную возможность, использования современных методов анализа систем для оценки возможных вариантов развития, для оценки пределов допустимого потребления. Что бы мы потом ни говорили о работах Форрестера, какие бы альтернативы его концепциям не возникали у ученых, с его именем навсегда будет связано новое направление научных исследований. Вокруг него будут споры, его будут отвергать или принимать. Но новые направления научных исследований уже возникли и будут развиваться как всякое новое знание, жизненно необходимое людям. И оно действительно необходимо. Земной шар действительно ограничен. Это ведь не требует доказательств! Количество пресной воды, чистого воздуха, плодородной земли не только ограничено, но и непрерывно уменьшается. А население растет. Это тоже аксиома. Уже давно горит красная лампочка, показывающая, что бензина в баках нашего автомобиля не так уж много. Пора думать о смене автомобиля. Вот главный вывод.

Таким образом, задачи поставлены, цели сформулированы. Но способы достижения этих целей, конкретные данные и возможные рекомендации - все это требует обсуждения, критики, дискуссий!

Системная динамика Форрестера

В основе формализованного описания любого динамического процесса - выбор основных переменных, характеризующих состояние системы. Эти переменные обычно называются фазовыми переменными, или фазовыми координатами. Выбор фазовых переменных - один из важнейших этапов анализа. История физики дает много примеров, когда неправильный выбор фазовых переменных надолго задерживал открытие закона. Наверное, наиболее яркий пример - это история второго закона Ньютона. На протяжении столетий пытались сопоставить силу и скорость. Однако только Ньютон понял, что сила определяет не скорость, а ускорение.

В книге Медоуза в качестве фазовых переменных принято пять величин: население, капитал (фонды), производство пищи, истощение природных ресурсов и загрязнение окружающей среды. Такой выбор весьма дискуссионен и должен быть убедительно аргументирован. Авторы этого не делают. Поскольку любые агрегированные характеристики при их правильном использовании несут важную информацию, то мы не будем подвергать обсуждению выбор этих величин и возможность (или достаточность) характеризовать одним числом, например, загрязнение окружающей среды. Посмотрим, как конструируется математическая модель, оперирующая с этими величинами.

В основе моделирования лежит техника так называемой системной динамики, которая развивалась Форрестером в течение последних 20 лет.

Пояснить ее смысл очень несложно. Изменение фазовых координат, которые называются уровнями, равно разности плюс- и минус-факторов. Первые увеличивают значение фазовых переменных, вторые их уменьшают. Поскольку эти факторы зависят, в свою очередь, от фазовых переменных, то мы получаем петли обратной связи. Подобная схема рассуждений допускает простую графическую интерпретацию, которая дает наглядное представление о содержании изучаемых процессов,

Такой подход к описанию функционирования сложной системы взаимодействующих между собой процессов вполне рационален. Он удобен для программирования, поскольку та графическая иллюстрация, которая предлагается технологией анализа системной динамики, уже, по существу, является некоторой машинной программой. Для перевода подобной схемы на язык машины Форрестер изобрел специальный алгоритмический язык "Динамо".

Надо заметить, что подобное описание отнюдь не ново еще в 20-х годах она начало широко использоваться в радиотехнике при изучении процессов, происходящих в системах связанных между собой колебательных контуров. Новым является использование этой техники для описания процессов, происходящих в социальной сфере.

Сейчас много спорят об удобстве того или иного описания, обсуждают различные языковые альтернативы. Но вряд ли это стоит делать в данной статье, тем более что все это лишь техническое оформление, не связанное с основными трудностями анализа.

Трудности моделирования возникают прежде всего на содержательном и гносеологическом уровнях. Если исходные параметры (фазовые переменные) достаточно полно (с точки зрения целей исследования) характеризуют процесс, если все необходимые связи, введенные в модель, достаточно точно отражают реальность, если модель верифицирована, т. е. проверена на достаточно надежном экспериментальном материале, и если, наконец, имеется удостаточно надежная информационная база, то проблема ввода модели в машину и ее анализ - дело техники. Даже математическое обеспечение, необходимое для ее анализа, не представляет собой трансцендентной проблемы. Все трудности построения алгоритмов, как бы они сложны ни были, в конечном счете преодолимы средствами современной математики. А вот содержательный уровень модели, ее верификация, формирование исходной у информации - все эти проблемы по-настоящему трудные. И именно здесь методы системной динамики оказываются очень уязвимыми.

Прежде всего о самой структуре моделей. В основе любой модели лежат изучение феномена и опытные факты. Но совсем не безразлично, в какой форме они представлены. От этого зависит эвристическая ценность модели, ее способность не только воспроизвести явление, изучение которого дало нам исходный материал для ее формирования, но и предсказать новые факты.

Приведем всем известный пример - модель Птолемея. Античный ученый дал великолепный способ расчета положения тех четырех планет, которые были известны в его время. Птолемей исходил из гипотезы о том, что видимое движение планеты на небесной сфере - это сложная комбинация круговых движений. Пользуясь современной терминологией, для движения планет он предложил некоторую специальную аппроксимацию. Для того чтобы, следуя схеме Птолемея, описать траекторию планеты, необходим огромный экспериментальный материал, практически вся траектория. Заметим, что модель Птолемея не была верифицирована, т. е. не была проверена на материале, который не служил источником ее формирования. Прошло более тысячи лет, и Ньютон дал свои законы механики. Согласно Ньютону, видимое движение планет - прямое следствие закона сохранения импульса, Для того чтобы предсказать движение планеты, прием любой, а не только тех, которые изучал Птолемей, достаточно знать только начальные положение и скорость. Значит, никаких временных рядов, никакой статистики, для исследования достаточно мгновенной фотографии. Вот в чем различие методов Птолемея и Ньютона.

Таким образом, для того чтобы построить модель, обладающую широкими возможностями прогноза, необходимо прежде всего использовать общие законы. Они позволяют максимально уменьшить использование статистических методов, которые в современных условиях быстрого изменения характеристик изучаемых процессов бывают часто не очень надежны.

В физике такими законами являются законы сохранения массы, импульса и т. д. В общественных науках также существуют их аналоги. Это прежде всего балансовые соотношения. Простейший пример:

Конечный продукт Р равен сумме инвестиций У, потребления W и изменению объема запасов Q. Другой пример - аналог закона сохранения импульса:

Изменение уровня фондов Ф равно инвестициям Y минус амортизация кФ и т. д.

Эти равенства нельзя игнорировать. В результате модель может оказаться внутренне противоречивой. Например, в системе моделей Медоуза рост капитала, т. е. инвестиции, при определенных условиях может оказаться больше конечного продукта (если его подсчитать - в Цмоделях Медоуза он не подсчитывается).

Но принятие "физической" концепции составления моделей неизбежно приводит к появлению производственной функции, которая связывает конечный продукт с (фазовыми переменными. Это, в свою очередь, совершенно меняет структуру исходного банка информации и т. д.

Модели системной динамики во многом напоминают Додели Птолемея и практически не связаны с законами охранения. Эклектичность моделей Медоуза является первым и, может быть, самым существенным дефектом всей его системы. Поэтому и результаты его расчетов нельзя считать обоснованными.

Второй упрек, относящийся к методике построения моделей,- это гипотеза о структуре демографического Ьроцесса. В отличие от экономики здесь трудно составить какие-либо "законы сохранения", кроме тривиального, которым все пользуются для приближенных оценок.

(*)

где ^dL/_dt - годовой прирост народонаселения, α - коэффициент рождаемости, β - коэффициент смертности.

Формула (*) пользуется также и Медоузом, и против этого возразить трудно. Значительно более дискуссионными являются предлагаемые зависимости этих коэффициентов от тех или других социальных и физических факторов. Мы более или менее представляем себе зависимость коэффициента смертности, например, от уровня жизни или от капиталовложений в здравоохранение. Что же касается коэффициента рождаемости, то каких-либо надежных зависимостей здесь просто нет, и этот вопрос требует еще очень тщательного анализа. Существующие механизмы здесь не только сложны, но и малопонятны. Конечно, определенную роль играют и социальные условия, и меры, направленные на регламентацию рождаемости, традиции, в частности религиозные, национальные и т. д.

Рис. 22. График зависимости коэффициента рождаемости от коэффициента смертности

Но есть также еще и факты, очень плохо понятные демографам. Например, вспышка рождаемсти в развивающихся странах (например, в Индии) падала на годы, когда страна подвергалась стихийным бедствиям, голоду, эпидемиям. С другой стороны, при изучении демографических процессов в развитых странах отмечается следующий удивительный факт. Увеличение средней продолжительности жизни на один год уменьшает коэффициент рождаемости на 1 (на тысячу населения). Еще целый ряд других фактов говорит о существовании определенной корреляции между коэффициентами рождаемости и смертности. Как будто бы популяция в целом реагирует на внешние условия обитания. Грозит популяции опасность, т. е. увеличивается смертность, популяция отвечает на это увеличением рождаемости. Все обстоит благополучно, смертность падает и вслед за ней падает рождаемость. Но вся существующая информация не дает еще, к сожалению, однозначной связи. Можно думать, что для больших значений коэффициента смертности она имеет вид, изображенный на рис. 22.

Здесь α* - предельная биологическая рождаемость. Эта зависимость многое объясняет. В случае большой смертности разность α-β может быть близка к нулю и прирост незначителен. Но как только появляется медицинская помощь, как только хотя бы незначительно улучшаются условия жизни, коэффициент смертности резко уменьшается, а коэффициент рождаемости остается на некоторое время практически тем же самым. Значит, разность α-β оказывается большой и возникает демографический взрыв - явление, которое мы наблюдаем во всех развивающихся странах.

Значительно сложнее обстоит дело в случае малых коэффициентов смертности. Здесь, наверное, необходимы дополнительные гипотезы. Одна из важнейших обратных связей, которую вводит Медоуз - это зависимость количества населения от степени загрязнения. Слов нет, уровень загрязнения окружающей среды - это очень важный показатель. Результаты расчетов по модели Медоуза имеют характер, изображенный на рис. 23. В результате возрастания степени загрязнения, согласно Медоузу, экспоненциальный рост населения прекратится. Он сменится волнообразным процессом, а затем монотонным уменьшением количества людей на Земле.

Рис. 23. Изменение роста населения во времени

Вряд ли кривые Медоуза будут иметь какое-либо отношение к действительности. И возможна ли вообще какая-либо экстраполяция наших современных представлений на такие уровни загрязнения, которые начнут приводить к гибели миллиардов людей? Вероятно, гораздо раньше, если не будут приняты превентивные меры, мир вступит в зону таких социальных потрясений, которые качественно изменят всю структуру человеческой жизни на Земле. Итак, я думаю, что ни предположения об экспоненциальном росте населения, как об экзогенном факторе, ни та схема обратных связей, которая обсуждается Медоузом, не представляются достаточно надежным фундаментом для оценки возможных траекторий развития на более или менее значительный период.

Научно-технический прогресс и эволюция человеческого общества

В моделях мировой динамики Форрестера - Медоуза нет научно-технического прогресса. Эти модели ориентированы на тот уровень технологии, который достигнут Иегодня в развитых странах. Но научно-технический прогресс - это та самая причина, которая сегодня заставляет людей думать о завтрашнем дне. К сожалению, все подобные проблемы не только не находят отражения в системах моделей Форрестера и Медоуза, но они даже не обсуждаются авторами.

Историю человеческого общества можно рассматривать под разными ракурсами. Одна из них - это эволюция технологий. Человек всегда стремится не просто к достижению цели, а к ее достижению с наименьшими затратами усилий. Все началось с простейших машин, блока, рычага. Позднее на службу человеку была поставлена энергия, сначала естественная - ветра, воды. Позднее - искусственная: уголь, нефть, атомное ядро. Стремление облегчить свой труд рождает стремление к знаниям, к необходимости получения новых знаний, ибо только новые знания открывают новые возможности облегчить достижение своих целей. Новые возможности, в свою очередь, рождают новые цели.

Итак, существует бесконечная диалектическая цепочка - появление новых знаний - рождение новых возможностей, смена целей, появление новых трудностей и совершенно неожиданное разрешение "неразрешимых противоречий", рожденное талантом человека, открывшего новую технологию или новый источник ресурса - куда эта цепочка приведет? Кто знает. Я не хочу призывать в помощники оракула. Но игнорировать влияние науки в анализе возможных траекторий развития нельзя!

Любые модели, не содержащие прогноза научно-технического прогресса, нельзя использовать для оценок эволюции общества на сколько-нибудь продолжительный отрезок времени. В самом деле, мы много говорим об истощении земных ресурсов, и не без основания. Если принятые темпы уничтожения, например, легкодоступных запасов нефти сохранятся, то где-то в середине следующего столетия действительно все запасы будут исчерпаны. Но существуют еще нефтеносные сланцы, породы, пропитанные нефтью, как губка. И этих запасов во много раз больше тех, которые достижимы нами с нашей сегодняшней технологией. А если завтра эта нефть сделается доступной? А если мы найдем способы извлечения из воды урана и доведем до совершенства реакторы-размножители и т. д. и т. п. Картина совершенно изменится. А в результате совершенно иной станет стратегия поведения человечества.

Но как, не будучи оракулом, тем не менее ввести в модель этот столь малопонятный фактор, именуемый новыми знаниями? Конечно, дать ответ на этот вопрос не так-то просто, и для этого потребуются значительные усилия исследователей. И не только усилия, но и затраты!

И тем не менее эта проблема не так уж безнадежна, как кажется на первый взгляд. Есть два обстоятельства, отправляясь от которых, можно построить разумную систему моделей. Первое - это то, о чем уже говорилось выше. В результате научно-технического прогресса человек легче достигает своих целей. Если говорить о производственной деятельности, а это главная преобразующая деятельность человека, то научно-технический прогресс означает повышение эффективности производства, и прежде всего повышение эффективности фондов. Анализ эффективности фондов - это, по существу, традиционная деятельность экономиста, и она может дать очень важный материал.

Второе обстоятельство имеет более сложную природу. Сегодня очень трудно планировать научные исследования. Ни сегодня, ни завтра, и вообще никогда, вероятно, нельзя будет предсказывать появление новых принципов. Нельзя было планировать появление теории относительности. Нельзя сегодня планировать сроки создания принципов и реализации процесса стабилизации высокотемпературной плазмы или создание единой теории поля. Но интегральные характеристики научно-технического прогресса доступнее анализу. Сегодня мы знаем, что эффективность научного поиска прямо зависит от инвестиций в науку. Этот факт поддается статистическому анализу, и можно иметь оценки, связывающие долю конечного продукта, выделяемого на научные исследования, на развитие технологий с ростом эффективности фондов.

Таким образом, эффективность фондов неизбежно должна выступать в форме одной из важнейших фазовых переменных. И далее, в модель необходимо в явной форме ввести долю конечного продукта, выделяемую на научные исследования и развитие технологий. Для этого, в свою очередь, необходимо определить зависимость объема конечного продукта от объема фондов, их эффективности и других производственных факторов, т. е. ввести специального типа производственные функции.

С проблемой учета научно-технического прогресса тесно связана и проблема оценки загрязнения и количества отходов. Поясним некоторые обстоятельства на схеме рис. 24. На ней изображена условная схема технологических связей между исходным ресурсом и конечным продуктом. Стрелками показаны направления потоков переработки исходных ресурсов в промежуточные продукты. Мы видим, что часть промежуточного продукта, возникшая на более позднем этапе преобразования исходного ресурса, может быть снова использована на более ранних стадиях его переработки. Таким образом, полученный граф необходимо должен обладать циклами. Более того, чем больше циклов, тем совершеннее технология, тем меньше промежуточных продуктов направляется в отходы.

Полученный граф легко поддается математическому анализу. И он приводит к весьма примечатльным результатам.

В исследовании операций существует понятие "идеальной схемы". Мы не всегда знаем все ограничения, в которых происходит тот или другой процесс, поэтому иногда трудно бывает оценить его окончательный результат. Но, считая ограничение отсутствующим, мы можем определить его "оптимистичный исход", его предельные возможности. Вот также поступим и со схемой, изображенной на рис. 24.

Рис.24. Условная схема технологических связей

Будем считать, что ни экономические, ни транспортные, ни прочие ограничения не мешают абсолютно полной реализации изображенной схемы. Тогда, зная прогноз потребностей, те объемы и номенклатуру конечного продукта, мы сможем рассчитать ресурсы, которые необходимо извлечь из земли для их изготовления, и объем отходов. Эти величины будут зависеть не только от количества и состава конечного продукта, но и от уровня технологии. Чем выше уровень технологии, чем лучше мы умеем утилизовать ресурс и промежуточный продукт, тем меньше будет объем отходов и необходимого ресурса.

Сегодня очень много говорят и пишут о замкнутых технологиях, видя в них панацею в борьбе с ростом загрязнения.

Но как показывает анализ рис. 24, даже идеально замкнутые технологии не решат проблемы. Результат понятен и без высокой математики - возможности земных ресурсов таковы, что создание заданного количества конечного продукта в заданном ассортименте необходимо приведет к появлению отходов, и весьма значительных. Так, например, добывая калийные соли, остро необходимые для сельского хозяйства, мы одновременно извлекаем количество поваренной соли, которое во много раз превосходит все потребности человечества, включая даже использование соли для очистки дорог от снега и льда.

Без существенного изменения количества и ассортимента производимого продукта, по-видимому, очень трудно установить необходимый баланс между использованным ресурсом и производимым продуктом и допустимое соотношение этих величин с объемом отходов.

Модели должны допускать подобные оценки. Таким образом, устранение методических дефектов моделей системиой динамики (и Форрестера, и Медоуза) потребует разработки, по существу, совершенно новой системы моделей, основанной на иных методологических принципах.

Замечания о критических ситуациях

Работы, индуцированные Римским клубом, книги Форрестера, Медоуза и ряда других авторов предупреждают человечество о возможности катастрофических послед-ствий современного процесса развития человеческого общества. И главную опасность авторы этих книг видят в неограниченном росте населения и капитала. Действительно, неограниченный рост населения и неконтролируемый рост фондов несут большие опасности будущему человечеству. Более того, если темпы роста и характер развития человеческого общества сохранятся, то связанные с ними трудности встанут перед человечеством в самом недалеком будущем.

Но я уже обратил внимание читателя на то, что экспоненциальный рост населения - это, может быть, и не фатальная неизбежность. Рост общей культуры и обеспеченности, наверное, резко снизит темпы рождаемости, а более совершенное социальное устройство сможет привести и к контролю над демографическими процессами.

Что же касается фондов, то, может быть, их рост, обеспеченный соответствующими научными исследованиями, которые будут изменять структуру капитала и технологии в нужном направлении, -это не только не катастрофа, а единственный мыслимый исход из той трудной ситуации, с которой человечество начинает сталкиваться и которые его ждут уже в конце нашего века.

Другими словами, я считаю, что основные акценты в книгах Форрестера и Медоуза смещены и не могут служить отправным пунктом для планирования тех коллективных усилий, которые, по мнению автора, должны появиться уже сегодня.

Я полагаю, что сегодня усилия исследователей в первую очередь должны быть сосредоточены на анализе критических ситуаций, на их выявлении. Говоря о критических ситуациях, я имею в виду те неустойчивые процессы, незначительное изменение характеристик которых может иметь необратимые последствия. Таких примеров можно найти сколько угодно. Например, образование на поверхности океана слоя микронной толщины, изменяющего теплообмен между океаном и атмосферой, сразу в |гечение нескольких лет изменит климатические условия нашей планеты. К таким же последствиям приведет появление в стратосфере нескольких десятков тысяч тонн аэро-шолей, содержащих SO и S02 и т. д. Вот на изучение подобных критических ситуаций и должны быть направлены международные усилия исследователей.

Я думаю, что среди всех "кризисов" - энергетического, водного, кислородного и т. д. есть действительно два кризиса, возможность которых в первую очередь ролжна быть изучена людьми.

Это критические ситуации, которые возникают в проблеме устойчивости биоты и проблемах антропогенного влияния на климат.

Судьба биоты

Многие исследователи, и прежде всего А. М. Будыко, обращают внимание на одно очень важное обстоятельство. Человечество появилось на Земле тогда, когда биосфера уже начала умирать. Это, по-видимому, действительно так.

Фотосинтез, позволяющий растениям непосредственно использовать энергию Солнца, создает биомассу. Но для этого одной энергии Солнца мало. Необходим еще исходный материал - углерод. Растения получают его в основном из воздуха, в котором содержатся его окислы, главным образом СО₂.

Но откуда СО₂ берется в атмосфере? Прежде всего существует круговорот веществ в природе, так называемые геохимические циклы. Но за счет одного круговорота углерода в природе биота развиться не смогла бы.

В самом деле, часть углерода непрырывно выводится из обращения - смывается водой в моря, выходит в качестве осадочных пород.

Значит, для поддержания равновесия биота все время нуждается в том, чтобы атмосфера пополнялась углекислым газом. Источником такого пополнения служит вулканизм.

В свою очередь, сам вулканизм - это следствие распада радиоактивных веществ земной коры. Но так как первичные запасы радиоактивных веществ ограничены, а процесс распада идет уже миллиарды лет, то, по-видимому, пик интенсивности вулканических процессов мы уже давно прошли. Вулканизм затухает, и количество С02 в атмосфере, вероятно, должно уменьшаться, а следовательно, растения во все большей и большей степени оказываются на голодном пайке, лишенными основного продукта питания - углерода.

И эта качественная картина действительно находит подтверждение. По данным А. И. Будыко, концентрация углерода в атмосфере в различные геологические эпохи следовала кривой, изображенной на рис. 25.

Рис. 25. Содержание окиси углерода в атмосфере Земли (в различные геоологические эпохи)

Таким образом, за исключением последних 10 миллионов лет, т. е. периода антропогеноза, углекислоты в атмосфере было на порядок больше, чем теперь. Именно благодаря этому было возможно то буйство растительного мира, ничтожные остатки которого в форме угля и нефти служат источником нашего современного существования.

Таким образом, человеческая цивилизация возникла в тот период жизни биосферы, когда она уже находится на ущербе, когда ей недостает питательных веществ, когда ее устойчивость уже подорвана всей предыдущей эволюцией планеты.

Ну а теперь о человеке. Его деятельноть на протяжении всей истории была направлена "против биоты". Уничтожение сложившихся биоценозов началось еще в доисторические времена, причем изменения, уже внесенные человеком в структуру биоты, имеют геологические масштабы. Превращение в пустыню обширных и плодородных районов Северной Африки и Ближнего Востока произошло уже "на наших глазах". И это - следствие не каких-либо резких климатических изменений, а неразумной деятельности людей. Выпас скота сверх всякой нормы, распахивание всех тех земель, которые в данный момент пригодны для хлебопашества, вырубка лесов, и прежде всего пойменных, и многие другие действия людей приводят к необратимым последствиям. Северная Африка и Ближний Восток тому яркие свидетели.

В последние десятилетия вредная активность людей многократно усилилась. Ко всем перечисленным факторам добавились загрязнение, широкое использование пестицидов, локальные изменения климата, нарушение водных балансов и т. д.

Я хотел бы сказать еще несколько слов об одном обстоятельстве, на которое обычно не обращают внимания. Устойчивость живых сообществ тесно связана с разнообразием видов. Обеднение биоценозов, естественных или искусственных, постепенно уменьшает их устойчивость, и незначительные, казалось бы, случайные обстоятельства могут оказаться началом необратимых процессов. (Объективно и селекционная деятельность и введение высокоурожайных культур и изменение геохимических циклов и многие другие действия "культурной агротехники" ухудшают устойчивость биосферы. Я бы не хотел, чтобы у читателя создалось впечатление, что автор этой статьи ратует за возвращение к тем временам, когда человек, как и другие животные, вписывался бы естественным образом в те биогеоценозы, которые сложились в местах его обитания, и не нарушал их устойчивости. Я только разделяю мнение тех, которые считают, что проблема устойчивости биосферы чересчур серьезна для будущего человечества, чтобы дальнейшие взаимодействия биосферы и современного человека, имеющего в своем распоряжении все технические возможности конца XX в., основывались только на интуиции и локальном опыте. Значит, "мировая модель", т. е. та система моделей, которая необходима для анализа возможных вариантов целенаправленной человеческой деятельности, необходимо должна содержать блоки, позволяющие анализировать устойчивость биоты.

Несколько слов о климатическом блоке

Вторая опасность, которая подстерегает человечество, - это изменение климата вследствие антропогенных влияний, и прежде всего увеличения С02 и производства искусственной энергии вследствие разогрева Земли. Практически вся та энергия, которая создается человеком, рассеивается - в связанном виде остается ничтожная доля. В этом качественное отличие процессов производства от процессов фотосинтеза. Образно говоря, человек непрерывно нагревает атмосферу. Сейчас пока еще искусственная энергия составляет всего лишь доли процента той энергии, которую Земля получает от Солнца. Но если это количество увеличится в 40-50 раз, то, по-видимому, средняя температура Земли поднимется на 2-2,5°. А этого, вероятно, достаточно для начала необратимых процессов, и в частности таяния ледников и т. п. Можно спорить о величинах. Академик Н. Н. Семенов говорит не о 2, а о 4°. Но поскольку период удвоения производства искусственной энергии примерно равен 12-15 годам, то ошибка в начале отсчета с точки зрения истории человечества окажется практически пренебрежимой. Конечно, реальный ход вещей гораздо сложнее, чем здесь говорится.

Точная оценка термического состояния атмосферы и гидросферы требует учета геохимических циклов, и прежде всего накопления в атмосфере окислов углерода, изменения запыленности атмосферы, альбедо Земли и т. д. Таяние ледников и ощутимые последствия разогревания Земли начнутся далеко не сразу. Будут ли ощутимы эти последствия в середине XXI или начале XXII в., об этом вряд ли надо спорить сейчас. Важно другое. Если будет происходить рост производства энергии, а он будет продолжаться, то эти последействия неотвратимы! Для того чтобы излучать избыток энергии в мировое пространство, температура поверхности Земли должна все время расти. Таковы объективные законы физики.

Значит, обсуждаемые проблемы превращаются в "сверхпроблемы", значит, стратегия развития человеческой цивилизации должна ориентироваться на такие акции, которые позволят выйти из этого "теплового" кризиса. Я оставляю писателям-фантастам обсуждение проблемы о том, как будут вынесены в космос энергоемкие производства, требующие "большой" энергии, и будут ли найдены пути преодоления второго закона термодинамики. Но среди всех проблем, на которые сегодня должны быть направлены усилия исследователей, проблема нарушения теплового равновесия Земли должна быть одной из центральных, и система моделей должна это учитывать.

Итак, к числу всех тех трудностей, которые ожидают "человечество и о которых говорит Медоуз, необходимо добавить еще проблему устойчивости биосферы и проблему потери теплового равновесия Земли.

Конечно, ни о каком моделировании этих процессов в мировых моделях Форрестера - Медоуза и более поздних работах Месаровича и К⁰ речь и не идет. Заметим, что все эти барьеры потребуют, в частности, принципиально иных концепций существования людей, развития человеческой цивилизации, ее технологической и социальной основы.

Концепции Римского клуба и западных экономистов

Когда специалисты создают систему моделей, то имеют в гиду не только прогноз. Система моделей должна позволить оценить варианты решений. Вполне оправдан "взгляд на моделирование как на специальный способ подготовки информации для принятия решений. Но любые решения принимаются на основе определенных принципов, стратегических доктрин. Поэтому, обсуждая проблемы моделирования, одновременно мы должны обсуждать и принципы принятия решений.

Поэтому, обсуждая опасные последствия научно-технического прогресса и развития производительных сил, естественно говорить также и о "рецептах спасения", ли они существуют. Может быть, лучше говорить даже не о рецептах, а о стратегии человеческого общества в расходовании тех ресурсов, которые сейчас еще находятся в его распоряжении.

Сегодня, по-видимому, есть две довольно четко сформулированные концепции. Одна из них представлена в работах, которые связаны с Римским клубом. Она использует понятие равновесия. Посмотрим, что оно означает. Цитирую Медоуза: "Мы определяем минимальный набор требований к состоянию равновесия: во-первых, численность населения и объем капитала постоянны, ... норма накопления равна норме амортизации". В следующем параграфе мы еще вернемся к обсуждению этой концепции "постоянства". Здесь же я хотел бы только заметить, что два миллиарда людей, живущих в странах третьего мира, вряд ли согласятся прекратить развитие производительных сил, эту единственную нить Ариадны, которая способна вывести их на дорогу элементарного человеческого благополучия. Точно так же мне кажется совершенно утопичной мысль о том, что развитые страны передадут в их распоряжение основную часть своего промышленного капитала.

Другая точка зрения представлена традиционными экономистами, свято верящими во всемогущество Его Величества Рынка. Вот несколько утрированная схема этой концепции.

Ничего исключительного современная ситуация не имеет. Собственно говоря, недостаток какого-либо ресурса - вещь более или менее обычная. Станет мало нефти, например, цена на рынке на нее поднимется. Ее будут меньше употреблять. Создадут другие выгодные технологии, а потому, что они выгодны, их обязательно создадут, и т. д. И вообще контроль, регламентация любой человеческой инициативы ни к чему хорошему привести не могут! Вот так! Обсуждению этой точки зрения будет посвящен один из следующих параграфов. Здесь же я хотел бы только сказать, что рынка, того самого рынка, на который рассчитывают авторы этой концепции, рынка в старом смысле этого слова, т. е. Мирового Рынка, соизмеряющего потребности людей, уже просто нет! Сегодняшний Рынок соизмеряет потребности корпораций, а не общества.

Ни равновесие в смысле Медоуза, ни бесконтрольное развитие производства и энергетики, по моему глубокому убеждению, не позволяют провести корабль человеческой цивилизации в узком проходе между Сциллой и Харибдой. И в то же время проход существует. Это отнюдь не аксиома. Это скорее вера в безграничное могущество человеческого интеллекта. Его только надо начать искать. И это надо делать незамедлительно. Я думаю, что этот проход следует назвать равновесием, точнее, равновесным развитием, обеспечивающим гомеостазис человечества как биологического вида.

О понятии гомеостазиса

Понятие гомеостазиса все чаще начинает появляться на страницах научных журналов и книг. Это понятие очень широкое, и помимо свойства стабильности оно включает в себя целый ряд особенностей процессов развития отдельных организмов, сообществ, общественных групп и т. д. В последние годы иногда говорят об общем глобальном гомеостазисе, гомеостазисе человеческой цивилизации и т. д. Поскольку обсуждаемые вопросы относятся именно к проблеме глобального гомеостазиса, то имеет смысл посвятить некоторое время обсуждение этого понятия применительно к процессам, происходящим в человеческом обществе.

Гомеостазис - это понятие не формализованное. Его часто отождествляют с понятием устойчивости. Его формализация, как устойчивость, по-видимому, имеет смысл, когда речь идет лишь об очень простых моделях. В более сложных случаях понятие устойчивости трудно применять, поскольку даже понятие невозмущенной, или базовой, траектории, без которого говорить о локальной устойчивости не имеет смысла, ввести очень трудно. Мы ее не знаем в принципе и ее в принципе не существует, ибо в противном случае это означало бы существование разумного НАЧАЛА, создавшего людей для какой-то ЦЕЛИ.

Говоря о гомеостазисе биологического организма, обычно понимают выполнение условий, гарантирующих его существование. Иногда используют термин "граница гомеостазиса", понимая под этим границу области существования, за которой существование организма невозможно. Естественное стремление к гомеостатическому равновесию - это стремление организма так изменить ?рое состояние, свои параметры, характеристики, чтобы быть возможно дальше от границы гомеостазиса. В аналогичных терминах можно говорить о гомеостатическом равновесии популяций. Однако здесь мы сталкиваемся Родной существенной трудностью: гомеостазис отдельного индивидуума не тождествен гомеостазису популяции. В процессе эволюции выработались, по-видимому, некоторые механизмы, которые заставляют отдельные индивидуумы учитывать в своем поведении интересы популяции в целом. Примеров тому более чем достаточно. Отдельные представители популяции (стада) рискуют собой, идут на разрушение своего индивидуального гомеостазиса в интересах всей популяции. Таким образом, изучение гомеостатического равновесия живых организмов, популяций и биосферы в целом приводит, по существу, к анализу своеобразных компромиссов, причем эти компромиссы, разумеется, определяются внешней средой, объективными условиями существования отдельных индивидуумов, популяций, видов и т. д.

Но внешние условия непрерывно меняются: как же в этом случае поддерживается гомеостазис? Если анализировать поведение живых организмов и популяций отдельных видов, мы легко обнаружим существование механизмов адаптации. Они могут быть самой разной природы. Некоторые из них нам сейчас уже хорошо известны. Примером тому является механизм естественного отбора. Сообщество живых организмов платит огромную цену, иногда жизнь большинства особей данной популяции за то, чтобы поддержать гомеостазис сообщества в целом. Некоторые механизмы нам непонятны и по сей день. Известно, например, что взрыв рождаемости саранчи бывает после нескольких засушливых лет, когда над всей популяцией нависла смертельная опасность. И какая-то неизвестная нам реакция дает вспышку биологической активности популяции в целом, компенсируя урон, нанесенный внешними обстоятельствами.

Что-то похожее происходит в человеческом обществе. Только это "что-то похожее" неизмеримо, качественно сложнее. С тех пор как стадо питекантропов превратилось в общество homo sapiens, общество, которое взяло под свою защиту всех своих членов, естественный отбор, по существу, прекратился, генетические механизмы практически перестали работать. Более точно - они уступили ведущую роль механизмам общественным. Возникновение первого разделения труда, расслоение общества на классы открывают ту фазу антропогенеза, которая с такой глубиной и блеском изучена историческим материализмом.

Для обеспечения общечеловеческого, общепланетарного гомеостатического равновесия необходимо прежде всего знать гомеостатическую границу, знать те критические величины характеристик общества и среды, которые исключают возможность дальнейшего существования и развития общества. Их много. Один из них, конечно,- уровень загрязнения. Еще много лет назад академик В. И. Вернадский сказал: "Ни один живой организм не может существовать в среде, созданной из его отбросов". Определенный минимум пищи также, наверное, необходим. В предыдущих разделах мы еще говорили о возможной потере равновесия биосферы и нарушении термического равновесия Земли, которые также могут создать условия, при которых человечество существовать не может. Хотя граница гомеостазиса нам сейчас еще не известна, но целый ряд авторов, в том числе и Форрестер, говорят, по существу, о том, что человечество уже находится в ее опасной близости. Первая реакция на все эти факты сохранить status quo, во всяком случае в области народонаселения и объема производства. Медоуз и называет равновесием прекращение роста населения, прекращение роста капитала и т. д.- это равновесие отражает, в частности, точку зрения Римского клуба. Но может ли !это равновесие в смысле Римского клуба решить проблему? Предположим, что оно возникло. Ну, а что тогда? Ведь, по существу, предлагается прекратить развитие производительных сил. Но это значит - прекращение развития человеческого общества, ибо развитие производства, производительных сил - это и есть основа активной деятельности людей. И этому учит история. Великие цивилизации прошлого - они погибли не от каких-либо внешних сил. Рим был разбит германцами не потому, что германцы были сверхсильными врагами. Они погибли от собственной слабости. И эта слабость и разложение общества были следствием прекращения развития производительных сил. Вмороженность общества в жесткую и устаревшую структуру производственных отношений прекратила рост производительных сил. Вот это-то и была причина, породившая апатию, слабость и безволие ничтожных тиранов, не способных защитить Ишаже те крохи былого величия, которые у них еще остались.

Гомеостазис человечества как вида необходимо требует определенных темпов развития общества, и прежде Jlcero развития производительных сил. Об этом говорит Весь исторический опыт.

Прекращение роста капитала (фондов), по-видимому, не менее опасно для общества, чем превращение Мирового океана в свалку человеческих отбросов. Итак, гомеостатическое равновесие необходимо предполагает определенный темп развития производительных сил. Возможен ли он? Вот здесь и должна сказать свое слово НАУКА. Здесь нужны коллективные усилия не только ученых разных специальностей, но и разных стран. Сам собой этот проход между Сциллой и Харибдой, между гибелью человечества от его непланируемой активности и его гибелью от прекращения прогресса найден быть не может!

К сожалению, есть и другие точки зрения. Сделаем еще несколько замечаний о концепции "рыночников".

От механизма рыночных отношений к механизму международных программ

В сентябре 1974 г. в Париже проходил международный конгресс "План действий ради человечества". Этот форум собрал видных представителей экономической мысли, специалистов в области моделирования, экологов и других специалистов, мнение которых существенно в определении перспектив и стратегии развития человеческого общества.

В центре внимания конгресса были разнообразные проблемы, рожденные научно-технической революцией, и в частности оскудевание земных ресурсов, защита окружающей среды, проблема развития стран третьего мира и т. д. И вот в целом ряде докладов, выступлений и кулуарных дискуссий очень четко прозвучала та мысль, о которой мы уже говорили.

А нужен ли вообще план действий ради человечества? Да, конечно, ресурсы Земли оскудевают. Становится меньше нефти. Уже ощущается дефицит серебра, цинка и некоторых других металлов. Но ведь есть механизм, который столько лет работал "самым безотказным образом". Это всеобщий рынок. Станет меньше нефти. На нее автоматически поднимутся цены. Это заставит предпринимателей изыскать способы использования менее дефицитных видов топлива. То же самое с серебром. Рынок заставит найти заменитель и т. п.

Итак, вера в рыночный механизм. Все обойдется. Обратные связи, рожденные рынком, автоматически выработают ту единственную, самую совершенную форму человеческих действий, которые необходимы людям!

Я убежден в том, что это заблуждение, вероятно, самое трагическое в истории человечества. Заблуждение, которое ведет людей к апатии в тот период, когда на пути своего развития они встретили опасность, общую для всей цивилизации, и которая требует концентрации энергии и таланта людей вне зависимости от цвета кожи, религии, национальности и т. д.

Рыночный механизм, всеобщий рынок, соизмеряющий все, абсолютно все ценности этого мира, существует не вечно. Он возник лишь в начале XIX в., придя на смену меркантилизму, централизованному торгашеству, основной целью которого было поддержание престижа национальных государств, воплощенных в личности абсолютного монарха.

Механизм всеобщего рынка был удивительным открытием людей. Он решал, казалось бы, неразрешимые противоречия становления капитализма и автоматически обеспечивал гомеостазис того самого капитализма XIX в., который сделался предметом исследования классической политэкономии. Успех рыночной экономики, невиданный рост производительных сил в этот период породили идеалы и иллюзии! Один из таких идеалов - общество потребления, выражающее концепцию международного мещанства. Он до сих пор определяет не только деятельность многих людей, но и направление научной мысли. Рыночный механизм породил и уверенность в том, что он автоматически выводит экономику из любых трудностей и тупиков и это трагическая ошибка.

Прежде всего всеобщий рынок никогда не был всесильным. Для того, чтобы увидеть ограниченность этого механизма, имеет смысл рассмотреть его с позиций теории управления. Рынок реализует механизм обратной связи. Однако он регистрирует только отклонение от данных, сиюминутных потребностей человеческого общества. Это управление только по состоянию, даже не по скорости. Такое управление может дать только временную стабилизацию, что мы, по существу, и наблюдали. Для устойчивости необходима еще, по меньшей мере, обратная связь по скорости и ускорению, т. е. учет тенденций. Но этого рыночный механизм уже не может реализовать принципиально!

С усложнением объектов управления должна резко усложняться структура механизмов обратной связи. Уже недостаточно учитывать тенденции. Назначение управляющих воздействий должно основываться на прогностических оценках, учитывать разнообразие возможных траекторий развития.

До сих пор я рассуждал, предполагая, что рыночный механизм существует и действует. Но в действительности всеобщий рынок уже перестает существовать.

Возникший менее 200 лет назад рыночный механизм сразу же встретился с тенденциями, которые привели в конечном итоге к его распаду. Прежде всего, в чистом виде он так никогда и не сформировался. Имперские преференции колониальных держав, национальные суверенитеты, различные пережитки меркантилизма существовали всегда. Но с течением времени начала исчезать и основная посылка той всеобщей интеграции интересов и предпочтений, без которой не может работать в автоматическом режиме механизм установления цен. Началась концентрация капитала, создание корпораций, сначала национальных, а затем и международных, которая постепенно ликвидировала равенство всех капиталистов перед Рынком, перед его законами. Создалась база для предпочтений, исключавшая возможность отображения в мировых ценах истинных потребностей человеческого общества. К этому надо добавить резкое усложнение технологий и производственных связей, которые потребовали создания элементов планирования. Ликвидация золотого стандарта, появление различного вида клиринговых расчетов, нефтяных денег, серебряных денег и, конечно, существование социалистических стран с неконвертизируемыми валютами плановой экономикой были, по-видимому, теми окончательными причинами, которые завершили процесс распада Рынка, начавшийся с момента его возникновения.

Какая же может быть альтернатива рыночным механизмам? Для ответа на этот вопрос прежде всего следует обратиться к опыту Советского Союза. После окончания гражданской войны Советское правительство столкнулось с принципиально новой для тех времен проблемой управления народным хозяйством страны в отсутствие какого-либо рыночного механизма. Он был начисто разрушен революцией и гражданской войной. И в основу концепции управления, конечно, не могла быть положена максимизация потребления. Речь тогда шла о гомеостазисе только что возникшего социалистического государства, о том, как подняться на ноги и выжить. И вот тогда возник программный метод с его четкой связью:

политическая доктрина → программа (промежуточные цели) → план (способ рационального распределения усилий) → механизмы реализации.

В этой статье нет возможности подробно говорить о программном методе. В нашей печати ему посвящена уже большая литература. В 60-х годах в виде, трансформированном для нужд капиталистических государств, он стал подробно обсуждаться на Западе, и прежде всего в США.

Таким образом, программный метод - широкая всеобъемлющая международная программа рационального использования природных ресурсов и развития производительных сил - вот естественная альтернатива рыночным механизмам! Но войдут ли усилия людей в русло международных программ? Это зависит от многих причин.

Неомеркантилизм и международная программа

Наряду с созданием крупных программ, которые откроют перспективы целенаправленной деятельности человечества, вполне реально и возрождение тенденций меркантилизма. Конечно, это возрождение торгашества, создание новых барьеров, диктуемых узкими эгоистическими интересами, будет происходить на совершенно иной основе, нежели в XVIII в. В течение последних двухсот лет исчезли монархи, но появились могущественные корпорации, и прежде всего международные. Произошло и много других изменений. Но содержание этого явления остается старым. Только в XVII в. меркантилизм содействовал становлению абсолютизма, ограничивал власть церкви, содействовал становлению прогрессивных по тем временам производственных отношений, одним словом, в то время он был прогрессивным явлением. Идеологи меркантилизма Макиавелли на Западе, Посошков в России каждый по-своему содействовали разрушению тех пут, которые были наложены феодализмом и тормозили развитие человеческого общества. Возврат к меркантилизму сейчас, в конце XX в., был бы трагедией, которая могла бы поставить человечество на край пропасти.

А, к сожалению, тенденции меркантилизма налицо. Это особенно ярко показал последний нефтяной кризис. Его острота была обусловлена не столько реально нехваткой топлива, сколько торгашескими, меркантильными интересами нефтяных монополий. Конечно, деньги, любые деньги: доллары, марки, иены не играют уже такой роли, как в период золотого стандарта, а вот запасы ресурсов, например, нефти - это нечто по-настоящему реальное, обладание которым обеспечивает престиж, власть и все то, что могут дать власть и престиж. И это все реальное. А вот программы вызывают недоверие!

К тому же реальность любой международной программы в конечном итоге - это изъятие части национального дохода (или дохода корпорации) для выполнения работ, нужных для всего человечества, для всей планеты, а не только для самих себя. И должны быть достаточно веские аргументы, чтобы этой частью дохода жертвовать!

Оказывается, что именно в этой ситуации такие аргументы существуют! Правда, их еще надо добыть, но они существуют. Рассмотрим подробнее это утверждение.

Каждая страна является суверенной и обладает, во всяком случае юридически, полными правами и возможностями распоряжаться своими ресурсами и доходами. Примем это как аксиому. Ее национальные интересы определяются, если исключить субъективные и случайные обстоятельства, соотношением ее состояния и границей локального гомеостаза. Но, кроме того, любое из государств находится на Земле, и, следовательно, для него необходимо глобальное гомеостатическое равновесие. Другими словами, цели каждого государства - это некоторая свертка критериев, один из которых описывает локальный гомеостазис, а другой - стремление к общим целям сохранения глобального гомеостазиса. Эту свертку можно представить, например, так:

где f_i (х_i) определяет собственные "эгоистические" цели государства, a F (х₁, ..., х_N) дает уровень "общепланетарного благополучия". Анализ ситуации (*) является, по существу, основой для построения математической теории сосуществования.

Принятие любой международной программы - это всегда выработка некоторого коллективного решения, в условиях, когда каждый из партнеров имеет свои собственные интересы, не всегда противоположные, но всегда несовпадающие.

Теория коллективных решений - это большая и важная глава исследования операций. Тем не менее она не богата результатами. Сегодня предложены два общепризнанных принципа выбора компромисса - принцип эффективности (принцип Парето) и принцип устойчивости (равновесие по Нэшу). Если существует такой вариант решения, который по сравнению с другими вариантами выгоднее одновременно всем партнерам, то подобный выбор мы называем эффективным. Выбор мы называем устойчивым, o если он обладает следующим замечательным свойством. Предположим, что кто-то из партнеров не выполнил ; своих обязательств, т. е. распрорядился своими ресурсами не так, как было обусловлено выбором и коллективной договоренностью. Если выбор был устойчив (т. е., согласно терминологии теории игр, выбранный вариант был точкой равновесия по Нэшу), то проиграет только тот партнер, который не выполнил своих обязательств.

Каждый из этих принципов принятия решений вполне разумен и может быть использован на практике. Но беда состоит в следующем. Как правило, эффективные решения неустойчивы, а устойчивые не эффективны.

Это означает следующее. Предположим, что мы нашли эффективный выбор и условились его принять в качестве решения компромисса. Но если эффективный выбор неустойчив, то какой-либо из партнеров, нарушивший этот выбор, может за счет других партнеров добиться лучшего для себя результата. Зная это обстоятельство, партнеры могут не согласиться принять эффективный компромисс, опасаясь, и не без обоснований, недобросовестности партнеров.

Точно так же, если существует устойчивый, но не эффективный компромисс, то мало шансов надеяться на то, что он будет принят. В самом деле, зачем партнеры будут принимать решения, которые будут для них не самыми выгодными?

Таким образом, теория принятий решений в коллективных конфликтах не дает каких-либо приемлемых однозначных решений. Это утверждение справедливо для общего случая. В отдельных конкретных ситуациях дело может обстоять совсем иначе. Структура интересов партнеров может оказаться такой, что эффективные решения могут быть одновременно и устойчивыми. В этом случае, очевидно, партнерам уже легко договориться о компромиссе. В результате его реализации все партнеры получают наивыгоднейшее для себя распределение ресурсов и ?усилий, и одновременно будет сведен к нулю риск обмана, что какой-либо из партнеров отступит, во всяком случае сознательно, от принятой программы.

Ситуация, которукГмы рассматриваем, как раз и от носится к этому специальному типу конфликта. Он называется "путешественники в одной лодке". Каждый из путешественников имеет свои собственные цели, но вс они связаны также и общей целью - доплыть на лодке до берега. Это тип конфликта подробно изучался покойным Ю. Б. Гермейером и И. А. Вателем. Формально он описывается соотношением (*). Они показали, что в рассматриваемой ситуации всегда существует эффективное решение и оно устойчиво. Этот результат является строгой математической теоремой.

Та ситуация, которая обсуждается в данной работе как раз и относится к числу тех, которые можно назвать "путешественники в одной лодке". Только лодкой является наша Планета.

В приложении к этой ситуации теорема Гермейера - Вателя утверждает следующее: существует такое решение, которое будет всем одновременно более выгодно, чем любое другое! И если какое-либо государство не выполнит своих обязательств, то оно проиграет больше всех.

Это состояние равновесия определяется прежде всего границей гомеостаза, т. е. теми критериями, которые определяют возможность существования человеческого общества. Значит, если мы будем достаточно хорошо знать эти значения, т. е. если в результате научных исследований мы получим о них достаточно надежную информацию, то ученые будут в состоянии предоставить лицам или организациям, отвечающим за национальные бюджеты и национальные программы, достаточно убедительные аргументы для производства этих затрат.

Вот эта особенность той конфликтной ситуации, в которую погружается сейчас наша планета, служит источником определенного оптимизма и базой для конструктивных решений проблемы сосуществования. Если будет реализована система целенаправленных научных исследований, если их результаты станут широко известными, если эти результаты будут носить характер достоверных фактов, то можно надеяться, что у человечества хватит мудрости и энергии для кардинальных решений, чтобы свернуть с пути развивающегося меркантилизма на путь широкого международного сотрудничества. Но для всего этого нужна международная научная программа - программа широких научных исследований, экологических, климатологических, экономических, технологических и, конечно, социальных. Последнее особенно важно, так К как и без глубоких исследований и без математики очевидно, что дальнейшее развитие цивилизации и дальнейшее существование человека на Земле потребует глубоких социальных перемен и изменения многих наших привычных оценок.

Сегодня существуют и формируются различные научные планы. Проводятся семинары и совещания. Но этого еще бесконечно мало. Необходима программа в том смысле, в каком ее понимает программный метод. Вот здесь математик, владеющий современной технологией системных исследований, окажется совершенно необходимым.

"Минимальная" система моделей

Итак, если человечество хочет избежать деградации, то необходима программа. единая стратегия развития человеческого общества и использования земных ресурсов. Сегодня еще рано говорить о ее содержании. Для формирования такой стратегии необходимы знания, которых сейчас у нас еще недостаточно или просто нет. Значит, первой подпрограммой должна быть программа научных исследований, и эти исследования должны быть не просто координированы. Они должны иметь единые цели, единое руководство и единый бюджет. По глубокому убеждению автора данной статьи, эта программа должна быть направлена на создание некоторой человеко-машинной системы. Она должна быть сразу задумана как человеко-машинная система. Она, т. е. система, должна допускать непрерывное развитие, а ее блоки - гарантировать замену более совершенными. Такой подход позволит вне только избежать возможной рассогласованности информации, которая будет возникать в результате исследований. Он позволит фокусировать усилия исследователей на тех вопросах, которые в наибольшей степени задерживают создание проекта.

Очень условно архитектура этой системы изображена на рис. 26.

Рис. 26. Структура человеко-машинной системы

Основой этой системы, конечно, является система моделей. Система моделей определяет, в частности, и банки данных. Последнее замечание очень существенно, если угодно, играет роль некоторого принципа. В самом деле, оно утверждает тот факт, что создание информации, т. е. экспериментальная деятельность и статистические службы должны быть ориентированы на те модели, которые определяют описание процессов. Только выполнение этого принципа позволит превратить в систему те интенсивные, но разрозненные исследования, которые сейчас ведутся в экономике, экологии, климатологии и других областях науки. Реализация этого принципа позволит сфокусировать усилия исследователей, значительно повысить эффективность капиталовложений в исследования.

Врял ли в этой статье имеет смысл сколько-нибудь подробно говорить о структуре моделей. Да это и невозможно, поскольку потребовало бы написания книги, заведомо превосходящей книги Форрестера и Медоуза, вместе взятые. Поэтому мы ограничимся лишь некоторыми замечаниями.

Автор этой статьи предложил так называемую "минимальную модель". В ней описан тот минимальный перечень параметров и взаимосвязей, который должен послужить отправным пунктом исследования^*.

^* (Les modes de l'activite humaine. Cachiers de l'institut de la Vie, Paris, 1974.)

Система должна состоять из системы базовых моделей которые дают описание процессов, происходящих в биосфере (энергообмен в биоте, эволюция климатологических факторов, геохимические циклы и т. д.), и моделей человеческой активности. Условный характер взаимосвязи этих моделей показан на рис. 27.

Рис. 27. Схема взаимосвязей моделей

Я хотел бы здесь обратить внимание на то, что влияние человеческой активности на энергетические процессы в биоте весьма многогранно. Это обстоятельство предъявляет необычные требования к экономическим моделям и требует введения совершенно нового класса производственных функций.

Выше, критикуя модели системной динамики, я уже подчеркивал необходимость учета не только изменения демографических характеристик, не только изменение производства и объема фондов, но и научно-технического прогресса, поскольку именно он определяет и трудности, с которыми сейчас человечество сталкивается, и надежды на их преодоление.

Далее, в системе моделей, описывающих человеческую активность, важное место должны занять модели использования ресурсов. Сегодня существует много разных подходов к описанию этого процесса. Как правило, за основу принимается гипотеза ограниченности ресурсов и делается прогноз времени их исчерпания. В минимальной системе моделей принята другая схема. Ресурсы считаются неограниченными, но их извлечение требует по мере их использования все большей и большей затраты энергии и человеческих усилий. Такая схема мне кажется более реалистичной. Я ее уже пояснял на примере использования нефтяных запасов.

И последнее замечание. Академик В. Н. Сукачев создал представление об элементарных ячейках биосферы - биогеоценозах. Эти исследования получили дальнейшее развитие в работах профессора Н. В. Тимофеева-Ресовского. В результате возникла стройная концепция, представляющая биоту как совокупность ее элементарных частиц - биогеоценозов, связанных между собой геохимическими циклами, перемещениями воды и растворов, флуктуациями климата и, конечно, человеческой активностью. Система моделей, естественно, должна основываться на этих представлениях, которые являются крупным завоеванием отечественной школы анализа систем!

"Минимальная" модель отнюдь не претендует, в отличие от мировых моделей Форрестера, Медоуза, Месаровича и Пестеля и других, на возможность использования в целях получения прогнозов будущей картины мира. Ее задача состоит в другом. Объединить в систему исследования экономистов, социологов, экологов, химиков, физиков и многих других можно только на базе единого модельного описания. Вот в качестве такой начальной модели, из которой выбросить уже ничего нельзя, и должна служить минимальная модель. Она дает возможность, в частности, определить необходимые направления в статистической обработке данных и формализовать первоначальные требования к исследованиям в области теории климата, устойчивости биоты и т. д.

Римский клуб предлагает такое существование человеческого общества, которое характеризуется стабильностью населения и капитала. Иногда высказывает более осторожную идею тайм-аута, временного ограничения активности людей, пока не станут ясными перспективы развития. Как понял, вероятно, читатель, я полагаю, что и тайм-аут не нужен. Но нужна срочная научная программа, программа, формирующая основу, научную базу для принятия решений на международном уровне. Эта программа должна сразу же реализоваться в форме некоторой человеко-машинной системы, которая и будет допускать оценку и селекцию возможных вариантов международных решений и использоваться по мере создания отдельных блоков, по мере накопления новых знаний в ее информационных банках. Эта система должна постепенно превратиться в специальную службу, регистрирующую состояние системы и позволяющую оценивать альтернативные варианты развития взаимоотношений человека и биосферы.

'Минимальная' система моделей

И реализация этой научной программы должна начаться незамедлительно. Если этого не будет сделано, если, как и теперь, мы будем оперировать лишь отдельными фрагментами той общей картины, о которой мы сегодня можем только догадываться, и не иметь целостного представления о роли человека в биосфере и возможных следствиях нашей деятельности, то, действительно, однажды придется брать тайм-аут или следовать предложениям Римского клуба, реализация которых, по моему глубокому убеждению, - первый шаг к деградации человеческого общества.