CC BY
10Костина Н.В.
д.б.н., зав. лабораторией моделирования и управления экосистемами, Институт экологии Волжского бассейна
РАН-филиал Самарского ФИЦ РАН - ИЭВБ РАН
knva2009@yandex.ru
Кудинова Г.Э.
к.э.н., с.н.с. ИЭВБ РАН
gkudinova@yandex.ru
Розенберг А.Г.
к.б.н., н.с. ИЭВБ РАН
chicadivina@yandex.ru
Розенберг Г. С.
д.б.н., профессор, член-корреспондент РАН, гл.н.с. ИЭВБ РАН
«МОДЕЛЬНЫЙ ШТУРМ» ИНДЕКСОВ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ СОЦИО-ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГИОНА БАССЕЙНА КРУПНОЙ РЕКИ
Ключевые слова: социо-эколого-экономическая система, регион бассейна крупной реки, индексы и индикаторы устойчивого развития, Волжский бассейн, управляющие воздействия.
Keywords: socio-ecological-economic system, large river basin region, indexes and indicators of sustainable development, Volga River basin, control actions.
Введение
Возможность устойчивого развития человеческой цивилизации в настоящий момент напрямую зависит от отношения к окружающей природной среде. Деградация природных систем в результате антропогенной нагрузки ведёт к дестабилизации биосферы, утрате её целостности и способности поддерживать качества окружающей среды, необходимые для жизни. Преодоление кризиса возможно только на основе формирования нового типа взаимоотношений человека и природы, обеспечивающих сохранность природной среды.
На протяжении всего периода существования человечество создавало определенные экономические отношения, формировало социум, и все это осуществлялось в тех природных условиях, которые имели место быть в тот момент времени и на той территории, где жил и работал человек. Таким образом, рассматривать отдельно природу и отдельно человечество уже невозможно, взаимосвязи целесообразно рассматривать в комплексе, на примере социо-эколого-экономических систем (СЭЭС). Современное состояние СЭЭС, характеризующееся процессами активного освоения ресурсов, необходимых для роста производства и удовлетворения возрастающих потребностей населения, становится дестабилизирующим фактором, влияющим на устойчивое развитие стран, государств в целом, а также отдельных регионов и территориально-административных единиц.
Разработкой теории устойчивости СЭЭС и их устойчивого развития занимались представители различных наук: философии, математики, кибернетики, теории систем, экономики и др. Также проводилась оценка устойчивого развития территории на основе различных индексов и индикаторов. Однако комплексная (интегральная) оценка СЭЭС региона бассейна крупной реки на основе таких индикаторов и индексов, по которым можно судить о степени устойчивости развития и построения прогнозных моделей, изучена далеко не полностью. В связи с этим, целью исследования является отслеживание текущего состояния СЭЭС региона бассейна крупной реки, а также выявление тенденций дальнейшего развития с целью формулирования возможных тактических и стратегических решений, т.е. создание системы адаптационных механизмов.
Результаты
В ходе проведения исследования СЭЭС региона бассейна крупной реки (СЭЭС РБКР) определена как часть территории страны, включающая в себя различные административные единицы, объединенные территориальной принадлежностью к водной системе той или иной крупной реки и представляющая собой совокупность образований экономической, биологической, географической, и социальной природы, основанной на взаимодействии и сбалансированности. Устойчивое развитие СЭЭС РБКР нами определяется как развитие, обеспечивающее гармоничное развитие каждой административной единицы в отдельности и всего региона в целом, ориентированное на экономическое развитие, основанное на применении современных технологий, сбалансированное с возможностями окружающей природной среды1.
1 Кудинова Г.Э. Информационные технологии в экомодернизации и обеспечении устойчивого развития экономико-экологических систем региона бассейна крупной реки // Вестник Омского университета. Серия: Экономика. 2015. - № 3. - С. 104-112.
Для оценки устойчивого развития СЭЭС РБКР был рассмотрен ряд индексов и индикаторов, характеризующих социо-эколого-экономическое состояние территории1. Однако рассмотренные индексы или индикаторы в отдельности не удовлетворяют требованию максимально охарактеризовать все три составляющие устойчивого развития СЭЭС РБКР (социальную, экономическую, экологическую). В связи с этим актуальной задачей становится подбор такой системы индикаторов и индексов, которая могла бы оптимально описать эмерджентные свойства СЭЭС. Просматриваются два пути решения. Первый - конструирование «универсального» индекса путем аргументированного добавления новых параметров в расчетную формулу уже существующего и общепризнанного индекса. Второй - использование своеобразного «мозгового штурма» совокупности индексов и индикаторов, определяющих устойчивое развитие. Такой метод близок к предложенной ранее процедуре экологического прогнозирования - «модельный штурм»2. Тем самым, при рассмотрении набора индексов и индикаторов, гарантируется наиболее полная характеристика устойчивого развития СЭЭС РБКР3.
Исследование устойчивого развития СЭЭС РБКР проведено нами на примере Волжского бассейна. Устойчивому развитию территории Волжского бассейна (ВБ) посвящен ряд работ4. Для оценки степени устойчивого развития территории Волжского бассейна были отобраны следующие административные единицы (90%) площади бассейна:
• республики: Башкортостан (1), Марий Эл (2), Мордовия (3), Татарстан (4), Удмуртия (5), Чувашия (6);
• области: Астраханская (7), Владимирская (8), Волгоградская (9), Ивановская (10), Калужская (11), Кировская (12), Костромская (13), Московская (14), Нижегородская (15), Пензенская (16), Рязанская (17), Самарская (18), Саратовская (19), Тверская (20), Тульская (21), Ульяновская (22), Ярославская (23);
• Пермский край (24); цифры в скобках - порядковые номера территорий.
Оценка проводилась с использованием индикаторов и комплексных индексов, полученных с помощью экс-пертно-информационной системы REGION5. Рассмотренное подмножество не претендует на всеобъемлющий охват всех характеристик и параметров социо-эколого-экономической системы, однако удовлетворяет требованию представленности по трем составляющим (экологической, экономической и социальной):
11 - доля особо охраняемых территорий (заповедники и национальные парки) как индикатор сохранения основных компонентов естественных экосистем и их биоразнообразия;
12 - коэффициент младенческой смертности и
13 - общая заболеваемость населения. Эти индикаторы, хоть и косвенно, характеризуют «качество» жизни, включая социально-экономическую составляющую, и состояние окружающей среды (в первую очередь - антропогенную составляющую);
14 - «экологический след» (ecological footprint, EF). Индекс предложен в 1992 г. канадским экологом и экономистом В. Ризом6 как мера воздействия человека на среду обитания. Проведена оценка EF для территорий Волжского бассейна с учетом природных компонентов, подвергающихся эксплуатации, и антропогенной нагрузки промышленности и транспорта7.
15 - экологическая оценка территорий Волжского бассейна с использованием обобщенной функции желатель-ности8. В расчете применен комплекс следующих показателей: выбросы в атмосферу твердых загрязняющих веществ, окиси углерода от стационарных источников; объем загрязненных сточных вод; необезвреженные отходы производства и потребления; число зарегистрированных экологических преступлений; текущие затраты на охрану окружающей среды; площадь зеленых массивов и насаждений в городах.
- индекс преобразованности территории9. Этот индекс учитывает площади, занятые дорогами, сельскохозяйственными угодьями, пастбищами, сенокосами, лесами с соответствующими рангами (R), которые можно интерпретировать как «весовые» коэффициенты. В расчете этого индекса по территории Волжского бассейна учитывались следующие показатели: доля пашни (R=2), пастбищ (R=3), сенокосов (R=4), автомобильных и железных дорог (R=1). Использование
1 Костина Н.В., Розенберг Г.С., Кудинова Г.Э., Розенберг А.Г., Пыршева М.В. «Мозговой штурм» индексов и индикаторов устойчивого развития (на примере территорий Волжского бассейна) // Юг России: экология, развитие. 2016. - Т. 11, № 2 (39). -С. 32-41. DOI: 10.18470/1992-1098-2016-2-32-41
2 Брусиловский П.М., Розенберг Г.С. Модельный штурм при исследовании экологических систем // Журнал общей биологии. 1983. - Т. 44, № 2. - С. 254-262.
3 Розенберг Г.С. Гибридизация системы показателей устойчивого развития регионов // Проблемы устойчивого развития регионов в XXI веке (Материалы VI междунар. симпоз. 30 сентября - 2 октября 2002 г.). - Биробиджан: ИКАРП ДВО РАН; БГПИ, 2002. - С. 23-24.
4 Костина Н.В., Кудинова Г.Э., Розенберг Г.С. Волжский бассейн: как пройти к устойчивому развитию? // На пути к устойчивому развитию России. 2011. - № 58. - С. 66-3
Устойчивое развитие Волжского бассейна: миф - утопия - реальность... / Под ред. В.М. Захарова, Г.С. Розенберга, Г.Р. Ха-саева. - Тольятти: ИЭВБ РАН и др.; Кассандра, 2012. - 226 с. и др.
5 Костина Н.В. Экспертная система REGION для оценки изменений состояния социо-эколого-экономических систем Волжского бассейна // Поволжский экологический журнал. 2014. - № 1. - С. 110-114.
6 Rees W.E. Ecological footprints and appropriated carrying capacity: what urban economics leaves out // Environment and Urbanization. 1992. - Vol. 4, N 2. - P. 121-130. DOI: 10.1177/095624789200400212
7 Устойчивое развитие Волжского бассейна: миф - утопия - реальность. / Под ред. В.М. Захарова, Г.С. Розенберга, Г.Р. Хасаева. - Тольятти: ИЭВБ РАН и др.; Кассандра, 2012. - 226 с.
8 Розенберг Г.С., Костина Н.В., Лифиренко Н.Г., Лифиренко Д.В. Экологическая оценка территории Волжского бассейна с использованием обобщенной функции желательности // Известия Самарского НЦ РАН. 2010. - Т. 12, № 1-9. - С. 2324-2327.
9 Иванова О. И. Оценка антропогенной преобразованности природной среды // Прогноз возможных изменений в природной среде под влиянием хозяйственной деятельности на территории Молдавской ССР. - Кишинев: Штиинца, 1986. - С. 188-189.
лесов в хозяйственных целях учитывалось как площадь утраченных лесов за последние 300 лет. За этот период площадь территорий, занятых лесами, сократилась в некоторых рассматриваемых регионах более чем в два раза (Республика Татарстан, Самарская, Саратовская, Волгоградская области). В индекс была включена именно эта доля потерянного лесного фонда (Я=5).
17 - модификация 16. В этом индексе намеренно не учитывается доля лесов, в силу различных природно-климатических условий отдельных регионов Волжского бассейна. Добавлено еще одно слагаемое (Я=10) - доля природных территорий максимальной сохранности. Таким образом, получаем индекс близкий по смыслу к «экологическому следу».
- индекс развития человеческого потенциала (ИРЧП). Этот известный индекс является интегральным показателем из трех составляющих: индекса ожидаемой продолжительности жизни, индекс образования (средняя продолжительность обучения и ожидаемая продолжительность обучения), индекса дохода. Используя информацию по этому
индексу1 для рассматриваемых регионов Волжского бассейна, показана его связь с некоторыми социальными, эколо-
2
гическими и экономическими параметрами .
19 - «плотность культуры». Этот индекс, характеризует физическое и духовное состояние нации; для рассматриваемой территории индекс получен на основе распределения числа учреждений здравоохранения, образования,
3
культуры и спорта, отнесенных к площади региона .
Отметим, что каждый из перечисленных индексов обладает своей спецификой, которая состоит не только в способе вычисления, но и в том, какие параметры входят в расчет. Соизмерение «экологической емкости» и «антропогенной нагрузки», через имеющиеся косвенные показатели, отражающие реальное социо-эколого-экономическое состояние территории, демонстрирует тот факт, что индексы и индикаторы находятся в определенной взаимосвязи друг с другом. Стремление «подтянуть» один из индексов к эталонному состоянию, а, следовательно, изменить значения «базовых» параметров, приводит к «корректировке» (и не всегда в лучшую сторону) значений других показателей.
Для интегральной оценки социо-эколого-экономического состояния территорий введены еще два объекта -«критическое» (К) и некоторое «эталонное» (Э) состояние и зафиксированы значения для каждого рассматриваемого индекса и индикатора. Например, для «эталонного» состояния значение = 0,3, а желаемое ориентировочное значение индекса «плотность культуры» приравнена к величине Московской области, как авангарда культуры, спорта, здравоохранения и образования в нашей стране.
С учетом введенных объектов (Э и К) проведен статистический анализ - установлены статистически значимые значения корреляции индексов и индикаторов (рис. 1), а также определено расположение административных единиц в пространстве двух главных компонент (рис. 2). Положительные и отрицательные связи индексов и индикаторов показывают «внутреннюю» взаимозависимость рассматриваемой совокупности. Индикатор 13 (общая заболеваемость населения) и индекс (ИРЧП), которые связаны со всеми рассмотренными индексами и индикаторами (8 связей), можно рассматривать как ключевые.
ч. ?
» *
Сплошная линия - положительная связь; пунктирная линия - отрицательная связь
Рисунок 1.
Дендрограмма сходства рассматриваемых индексов и индикаторов
1 Доклад о развитии человеческого потенциала в регионах России на 2013 год. / Центр гуманитарных технологий. 2013. -
http://gtmarket.ru/news/2013/06/17/6014
2
Костина Н.В., Розенберг Г.С., Хасаев Г.Р., Шляхтин Г.В. Статистический анализ индекса развития человеческого потенциала (на примере Волжского бассейна) // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология.
2014. - Т. 14, № 3. - С. 54-69.
3
Костина Н.В., Кудинова Г.Э., Розенберг А.Г., Юрина В.С., Розенберг Г.С. «Экология культуры» и устойчивое развитие (с примерами по Волжскому бассейну) // Экология и жизнь. 2012. - № 7. - С. 64-70.
Фактор 1, задаваемый главным образом множеством {115 15, 18, 19}, можно условно интерпретировать как «позитивную» составляющую устойчивого развития, а фактор 2, представленный множеством {13, 14, 16}, как «негативную». Приближение к «эталонному» состоянию (рис. 2) в силу разного «местоположения» административных единиц требует различных видов стратегий (выбор управленческих решений), которые приведут к улучшению состояния сразу по комплексу индексов и индикаторов.
Цифрами обозначены административные единицы (см. выше), стрелкой показан «путь к эталону»; A, Б - территориальные совокупности по типами стратегии развития.
Рисунок 2.
Ординация территорий Волжского бассейна
Из проведенного анализа по выбранным индексам и индикаторам просматривается две стратегии управления (рис. 3). В первую группу входят СЭЭС Республик Татарстан и Чувашия, Московская и Саратовская области. Этим регионам следует особое внимание уделять финансовым вложениям в улучшение «качества жизни» путем стабилизации и снижения степени антропогенной нагрузки на территорию, например, улучшить режим охраны существующих ООПТ и увеличить количество заказников, памятников природы и др. (стратегия А). Второй группе (Астраханская, Волгоградская, Кировская, Рязанская, Тульская и Костромская области) целесообразно вкладывать финансы и ресурсы в образование населения, увеличивать среднюю продолжительность жизни, увеличивать доходы населения (стратегия Б).
Следующим шагом анализа состояния устойчивого развития административных единиц явилось использование Евклидовой метрики (расстояние до объектов Э и K) в полученном пространстве двух главных компонент. Результаты демонстрируют слабо выраженную дифференциацию регионов. Однако можно условно выделить три категории (рис. 3): 1 - наихудшее (объекты, расположенные ближе к критическому состоянию); 2 - среднее (объекты, расположенные ближе к эталонному состоянию); 3 - наилучшие состояние (объекты, расположенные наиболее близко к эталону состоянию).
Расчет обобщенной функции желательности по совокупности индексов и индикаторов {I2, I4, I6, I7, I8, I9} с учетом корреляции (рис. 1) показал, что все региональные единицы относятся к группе «удовлетворительного» состояния. Это подтверждает уже полученный выше результат, иллюстрируемый рис. 2.
Заключение
«Модельный штурм», взятых в рассмотрение индексов и индикаторов устойчивого развития, показал схожесть в оценке состояний СЭЭС систем административных единиц Волжского бассейна. Это в первую очередь отражает примерно одинаковое социо-эколого-экономическое развитие, задаваемое едиными политико-экономическими реше-ниями1. Очевидно, что чем больше проявление «позитивной» составляющей по отношению к цивилизационному раз-
1 Аристова М.А., Кузнецова Р.С., Костина Н.В., Лазарева Н.В., Розенберг Г.С. Здоровье среды и здоровье населения: модели, прогноз, риски // Россия: тенденции и перспективы развития. Ежегодник. / Отв. ред. В.И. Герасимов. - М.: ИНИОН РАН, 2020. -Вып. 15, ч. 2. - С. 621-624; Здоровье населения и здоровье среды: pro et contra / Под ред. Г.С. Розенберга, Р.С. Кузнецовой, Н.В. Костиной, Н.В. Лазаревой. - Тольятти: Анна, 2021. - 374 с.
витию, тем больше и «негативной» составляющей по отношению к состоянию окружающей среды (рис. 2). По небольшим различиям выделено три группы регионов (рис. 3). Для каждого отдельно взятого региона (рис. 2) важно выработать свою индивидуальную стратегию устойчивого развития. Эта стратегия позволит СЭЭС бассейна крупной реки перейти на путь устойчивого развития, обеспечивающая сохранение окружающей природной среды при росте производства и увеличении потребностей населения.
Рисунок 3.
Оценка устойчивого развития региональных социо-эколого-экономических систем Волжского бассейна
