CC BY
168
В.И. Александрова
ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ МЕСАРОВИЧА-ПЕСТЕЛЯ ПРИ АНАЛИЗЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
~П последние десятилетия все чаще рождается мысль, что че-
М.М ловечество достигло какого-то важного рубежа и оказалось на перепутье. Впервые с тех пор, как христианский мир шагнул в свое второе тысячелетие, над миром, по-видимому, действительно нависла реальная угроза неминуемого пришествия чего-то неотвратимого, неизвестного и способного полностью изменить общую судьбу огромных масс людей. Люди чувствуют, что наступает важный момент в их истории. Но никто, кажется, сегодня еще не задумывается над необходимостью радикально изменить не только свой собственный образ жизни, но жизнь своей семьи, своего народа. И именно в том-то, в сущности, и кроется причина многих наших бед, что мы еще не смогли приспособить к этой насущной необходимости свое мышление, мироощущение и свое поведение.
Главная причина обострения глобальных проблем - высокие темпы экономического роста на основе использования достижений научно-технической революции. Глобальные проблемы современного мирового сообщества - это негативные результаты научнотехнического и экономического прогресса. Каждый этап прогрессивного развития общества оставляет за собой сложные нерешенные социально-экономические проблемы. Иначе говоря, прогресс неминуемо содержит в себе и элементы регресса. Но общество может предотвратить негативные тенденции экономического роста. Заметной тенденцией в развитии теории глобальных проблем последних лет являются попытки повышения степени организованности в их решении, как на международном уровне, так и в пределах каждой страны.
Создание Римского клуба, основной целью которого стало изучение и выявление нового положения, в котором оказался человек в век своей глобальной империи, явилось волнующим событи-
ем в духовной жизни человечества. Буквально с каждым часом растут наши знания о самых разных вещах; вместе с тем мы остаемся почти невежественными в том, что касается изменений в нас самих. И если что-то и можно поставить в заслугу Римскому клубу, то именно то, что он первым восстал против этого опасного, почти равносильного самоубийству неведения.
Еще сравнительно недавно прогнозы изменения условий жизни на нашей планете строились на основе весьма приближенных расчетов и интуитивных соображений. С развитием теории и практики математического моделирования и вычислительной техники положение значительно изменилось. Используя сведения о современных запасах полезных ископаемых, энергетических и других ресурсах, об уровне промышленного и сельскохозяйственного производства, росте народонаселения и степени загрязнения среды, можно, составив соответствующие уравнения, моделировать изменения того или иного интересующего нас показателя на ближайшие годы и десятилетия. Можно попытаться построить глобальные модели развития человеческого общества. Глобальное моделирование или моделирование глобального развития стало развиваться в конце 60-ых годов. Первыми наиболее широко обсуждаемыми были проектные модели, разработанные по инициативе Римского клуба. Свою деятельность Клуб начал в 1968 году в Риме. По инициативе Римского клуба был осуществлен целый ряд исследовательских проектов, результаты которых публикуются в форме докладов. Первые попытки в построении глобальных моделей предприняли представители Римского Клуба американские ученые Дж. Форрестер (1971) и его ученик Д. Медоуз (1972). В октябре 1974 года на сессии в Западном Берлине был представлен в опубликованном виде и обсужден «Второй доклад Римскому клубу». Он известен под названием «Стратегия выживания» (немецкий вариант) или «Человечество у поворотного пункта» (американское издание) и является результатом работы двух групп ученых, проводивших исследование под руководством М. Месаровича в Кливленде (США) в Э. Пестеля в Ганновере (ФРГ). Они построили сходные модели состояния человеческого общества в XXI веке. В результате трехлетнего интенсивного научного исследования перспектив развития человечества группы Месаровича и Пестеля пришли к сходным выводам. Необходимо было либо создавать действительно глобальное общество, основанное на солидарности и справедли-
вости, разнообразии и единстве, взаимозависимости и опоре на собственные силы, либо всем оказаться (в лучшем случае) перед лицом распада человеческой системы, который будет сопровождаться сначала региональными, а потом и глобальной катастрофами. Таким образом, миру угрожает не глобальная катастрофа, а целая серия региональных катастроф, которые начнутся значительно раньше, чем предсказывали Форрестер и Медоуз. Месарович и Пестель противопоставили концепции “глобального равновесия” концепцию “органичного роста” мира как единой системы взаимосвязанных частей, которые должны гармонически сочетаться. “Органичный рост” обеспечивается структурной дифференциацией элементов системы и функциональной взаимозависимостью между этими элементами и противопоставляется чисто количественному недифференцированному экспоненциальному росту. Указывая на взаимозависимость кризисных ситуаций, авторы пытаются проследить, как взаимодействуют изменения одних параметров в определенных регионах с изменениями параметров других регионов.
Пестель и М. Месарович попробовали создать новую методику и новые модели для того, чтобы подробно проанализировать широкий спектр возможных для современного человека вариантов будущего. Необходимо было как можно скорее заменить их новыми, рациональными и надежными процедурами. Такая модель принятия решений должна была, кроме всего прочего, быть еще и достаточно простой и вызывать доверие не только у тех, кто принимает эти решения, но и у рядовых граждан. Ибо она призвана создать обстановку взаимопонимания, доверия и тесного сотрудничества, которая одна только может спасти от распада человеческую систему.
Теоретической основой проекта Месаровича-Пестеля послужили предшествующие работы Месаровича, который создал тонкую методику анализа и расчета сложных систем, названную им теорией многоуровневых иерархических систем. Пестель принес с собой свой обширный опыт и знание различных подходов к исследованию мировых проблем, включая и ранние работы Римского клуба, и свою чисто немецкую способность к точному, дотошному, детальному анализу.
При осуществлении проекта особое внимание обращалось на то, чтобы основывать все исследования на самой достоверной и надежной фактической информации обо всех происходящих в мире
процессах. Адекватность используемых данных многократно проверялась и перепроверялась с помощью специализированных учреждений и частных консультантов, представлявших самые различные области науки. И все эти меры были в высшей степени оправданными. Ведь трудно переоценить значение объективной, надежной количественной информации при создании и использовании любой системы планирования такого рода. Конечно, основанный подобным образом первоначальный банк данных должен впоследствии постоянно пересматриваться, обогащаться, унифицироваться и пополняться новой информацией, но, тем не менее, он представляет базовое ядро сводных данных, на котором в значительной мере основано дальнейшее моделирование мирового и регионального развития.
Чтобы отразить реальность нашего разделенного на части, разобщенного мира, глобальная система была разделена на десять региональных подсистем. Они представляли собой органические, взаимосвязанные ячейки единой системы. Поскольку динамика и поведение глобальной человеческой системы во многом определяются динамикой и поведением всех ее регионов, взятых по отдельности, и их влиянием друг на друга, то такого рода исследованиях особое значение приобретают принципы выделения этих регионов, регионализации мира. И неудивительно, что десятью крупнейшими регионами мира оказались следующие страны и группы стран: Соединенные Штаты Америки и Канада, Западная Европа, Япония, Советский Союз и страны Восточной Европы, Латинская Америка, Северная Африка и Ближний Восток, Центральная часть Африки за вычетом уже упомянутых выше субрегионов, Южная и ЮгоВосточная Азия, Китай и, наконец, десятый регион - Австралия, Новая Зеландия и Южная Африка. Каждый регион описывается специальной системой подмоделей: их структура - одна и та же для всех регионов, отличие - начальных данных и значениях параметров. Связь регионов осуществляется через импорт, экспорт и миграцию населения.
По функциональному признаку модель каждого региона в отдельности имеет следующие подмодели: экономики, демографии, питания, энергии, нефтяных ресурсов. Чтобы подвести рациональную основу под оценку возможных вариантов развития будущего, был использован метод анализа альтернативных сценариев.
Управления осуществляется выбором того или иного сценария, т.е. набором значений этих параметров на всем рассматриваемом промежутке времени. Сценарий выбирается лицом, принимающим решение. Для каждой модели заранее определяется конечный набор возможный сценариев. Они объединяются в дерево допустимых решений. ЛПР выбирает приемлемый с его точки зрения сценарий путем исследования в режиме диалога с ЭВМ дерева допустимых решений. После выбора сценария система становится замкнутой и ЭВМ просчитывает траекторию развития мира.
Схема обращения ЛПР к ЭВМ имеет следующий вид: ЛПР задает сценарий (управление); ЭВМ просчитывает траектории; ЛПР знакомится с результатами; если результат его не удовлетворяет, ЛПР задает новое управление, и т.д.
Дифференция, сказывающаяся на выборе соответствующих предпосылок и на форме зависимостей, осуществлена между странами с развитой «рыночной» экономикой (Б), с «централизованно планируемой экономикой» (С), со слабо развитой экономикой (Ь).
Для каждого типа крупных стран (Б,С,Ь) формулируется своя макромодель, отражающая специфику их функционирования. Каждая макромодель является разновидностью одной общей и простейшей модели экономического роста, базирующейся на двухресурсной производственной функции типа Кобба-Дугласа-Тинбергена. Различия между экономикой развитых капиталистических, социалистических и развивающихся стран отражены лишь в характере оперативного функционирования моделей.
Рассмотрим модель экономики развитых капиталистических стран. Макроэкономическая модель каждого региона связана с демографической субмоделью, из которой поступают данные о численности населения в текущем году. Коэффициент его экономической активности выражается как:
1г = № (1)
где - численность рабочей силы; Р4 - численность населения.
Этот коэффициент также формируется в демографической модели и является экзогенной величиной.
Численность рабочей силы служит одним из факторов потенциального выпуска; другим фактором является основной капитал, возрастающий за счет валовых инвестиций 11 (его выбытие учитывается с помощью коэффициента Б):
К = Кы-£>* КМ . (2)
Потенциальный выпуск (валовой региональный продукт) определяется с помощью производственной функции:
г;=/ (к,_1, ^). (3)
Реальный выпуск У1 отличается от потенциального только тем, что в уравнение (3) вместо ^ подставляется значение численности занятых:
г = / (КиЛ) . (4)
При расчетах по модели величины и Ь переводятся в потенциальные и реально отработанные человеко-часы. Однако переход осуществляется формально - путем умножения на соответствующий коэффициент. Это не оказывает существенного влияния на производственную функцию (3).
Однако расчет величины реального выпуска У1 для развитых капиталистических стран производится не по формуле (4), а в результате учета воздействия на экономику соответствующих регионов ограничений, связанных с внешней торговлей, в первую очередь с обеспечением этих стран природным сырьем, поставляемым из развивающихся регионов и из социалистических стран. Поэтому вводится матрица торговли:
^ и ^ис
X = ^СБ Лее (5)
*Ы)
где Хщ - экспорт из региона Щ в регион _).
Предполагается, что развитые капиталистические страны импортируют из регионов С и Б в основном необходимое им природное сырье, причем соответствующие торговые квоты по отношеНИЮ К известны, т.е.
(6)
. (7)
где и параметры (переменная величина в индексе
указывает на возможность их изменения).
Сложив (6) и (7), выразим через Найденное та-
ким образом значение может не совпадать со значением, полученным из производственной функции (3). Поэтому в качестве величины реального валового регионального продукта выбирается:
Если УСг оказывается меньше, чем У^то уравнение (4) используется для расчета численности занятых Ь которая отличается от Г - -. В противном случае:
Ч»=Ч.ИЦИ=Р;И
Распределение по компонентам конечного спроса, включающего валовые капитальные вложения 1^, личное потребление Ст, государственные расходы &№ экспорт ХВт и импорт МВт;, т.е.
(9)
осуществляется с помощью соответствующих параметров: = ^Dt+ ^Dt ’ (1®)
'Ют ■ Jpt
GGBt+ ¥и ,
(11)
(12)
MBt=GMm+YEt (13)
Объем экспорта связан с другими переменными модели двояко. С одной стороны он определяется путем дезагрегации, т.е.
= -^ЕЕ: + -^ВСт; +^Eit • (14)
Составляющие ХВСт; и XDL1;. хотя и связаны с соотношениями (6) и (7), определяются вне модели данного региона, в то время как: = ^^ЕЕт: " "^Dt • (15)
С другой стороны, общий объем экспорта зависит от конъюнктуры мировой торговли, т.е.
^GZnt + WTt, (16)
где Wlt = £ HL, = £ Xlr_ = 2l;1 xiit. (17)
Справа в этом выражении стоит сумма элементов матрицы мировой торговли. Все они определяются только в результате совместного расчета по все региональным моделям.
Наряду с макроуровнем экономического развития в модели региона рассматривается также дезагрегация хозяйства по ряду секторов с использованием модели межотраслевого баланса. Такая дезагрегация проводится в одном направлении, т. е. отсутствует об-
ратное воздействие динамики отдельных секторов на макромодель региона в целом.
Различные уровни дезагрегации (на девять отраслей, четыре и два сектора) используются в соответствии с исследуемой задачей, т.е. с определенным сценарием.
Результаты получились малоутешительные. Согласно прогнозу Месаровича и Пестеля при сохранении современных темпов развития промышленного производства к середине XXI в. будут исчерпаны основные ресурсы и начнется распад общества - "социальная дезинтеграция" с сокращением населения планеты примерно в два раза. Для предотвращения этих печальных явлений упомянутые авторы рекомендуют срочно ограничить все потребности, остановить рост населения, резко сократить потребление минеральных ресурсов, прекратить рост промышленного производства, переключить средства на производство продуктов питания и на борьбу с загрязнением среды. По заключению Э. Пестеля и М. Месаровича, мировое развитие должно осуществляться как система взаимозависимых и гармоничных частей.
Месарович и Пестель со всей наглядностью продемонстрировали, к каким поистине катастрофическим последствиям может привести в нынешних, в высшей степени динамичных и нестабильных условиях эффект запаздывания результатов принимаемых политических решений. И это не единственная сложность, которая сопряжена с такого рода решениями. Мы еще к тому же не знаем, каким именно из возможных теоретических альтернативных вариантов в действительности можно воспользоваться для осуществления наших намерений, который из них окажется более удобным и надежным, когда нам следует приступить к намеченным действиям. И совершенно неведомо, как будут зависеть последствия от того, когда именно мы начнем действовать - через 5, 10 или 20 лет. Поистине есть над чем призадуматься, прежде чем выбирать конкретный путь осуществления поставленных в перспективе общих целей. И нам просто необходимо иметь возможность как-то взвесить все альтернативы, приняв во внимание различные варианты и наборы событий - как благоприятных, так и неблагоприятных для достижения наших целей, - которые могут произойти за этот период времени. То есть мы окажемся перед необходимостью сконструировать широкий спектр различных, альтернативных, достаточно логичных и вполне допустимых будущих ситуаций. Это и будут
наши базовые сценарии, каждый из которых отразит одну из возможных последовательностей событий и вероятных социальных и экономических решений и вариантов выбора. Потом, создав этот набор сценариев, мы можем с помощью новой методики проанализировать каждый из них в отдельности, проследив возможное воздействие на развитие событий различных альтернативных политических решений. Очевидно, что такой подход обеспечивает куда более объективные и глубокие основы для выбора конкретных путей осуществления поставленных задач, чем те субъективные и непоследовательные методы, которыми мы, за неимением других средств, вынуждены пользоваться сейчас.
В сущности, использование метода Месаровича-Пестеля позволяет нам моделировать динамику каждого из сценариев и оценивать, к каким возможным последствиям в глобальном или региональных масштабах могут привести те или иные конкретные меры, направленные либо на достижение «предпочтительного будущего», либо на то, чтобы избежать развития каких-то нежелательных явлений или процессов. И в этом смысле метод представляет собой самый важный потенциальный прорыв в технике управления человеческой деятельностью. Разумеется, эта методика может и должна быть существенно усовершенствована, в частности, она должна более гибко и адекватно отражать эволюцию социальных условий и социального поведения людей. Можно надеяться, что в будущем будут разработаны новые методы рационального принятия решений, лучше и совершеннее этого. Однако и созданный инструмент обладает в нынешних условиях чрезвычайно большими возможностями.
Важной стороной этого метода является относительная простота применения. Если модель однажды введена в компьютер, доступ к ее использованию уже не ограничен опытным персоналом или специалистами. Диалог между человеком и компьютером может осуществлять любой, кто достаточно хорошо знаком с данной проблемой и в состоянии понять ее конфигурацию и смысл.
Еще более важное достоинство методики состоит в том, что она автоматически заставляет тех, кто занимается анализом или принятием политических решений, применять более объективные и рациональные критерии оценки.
Основными недостатками метода являются:
1. При отсутствии Государственного аппарата сбора макроэкономических данных проведение такого моделирования невозможно;
2. При отсутствии любой группы данных модель будет некорректной, моделирование неосуществимым;
3. Нет вероятностных составляющих, уравнения однозначны, присутствуют линейность и дискретность, огрубляющие расчеты;
4. В модели не отражали возможности сознательного воздействия человека на процесс развития.
Чтобы подвести рациональную основу под оценку возможных вариантов развития будущего, был использован метод анализа альтернативных сценариев. Мы не в состоянии предсказать, что случится в будущем, какие появятся новые технические открытия; еще меньше поддаются предвидению вопросы, зависящие от личного или социального выбора, ведь они связаны с непредсказуемостью человеческого поведения. Более того, вполне логично предположить существование сразу нескольких различных и достаточно вероятных вариантов будущего, которые будут определяться целым рядом самых различных факторов. Сценарий и представляет собой такую комбинацию возможных в будущем событий и альтернативных социально-политических решений. Не надеясь, что хотя бы один из созданных сценариев будет в точности представлять реальную картину будущего, мы в то же время - при условии, что вся наша подготовительная работа выполнена достаточно добросовестно, - вполне можем рассчитывать, что это реальное будущее лежит где-то в пределах рассматриваемого нами набора возможных сценариев.
Методика Месаровича-Пестеля находится сейчас на ранней, опытной стадии развития. Это означает, что многое в ней еще нужно будет развить и улучшить. Однако даже в том виде, в каком она существует сейчас, ее уже используют или планируют принять во многих странах мира.
Сейчас, когда мир остро нуждается в единстве и сплоченности, это послужило бы консолидации и объединению вокруг одинаково важных для всех людей проблем. И даже если методика Месарови-ча-Пестеля окажется недостаточно эффективной для решения глобальных, крупномасштабных задач, все равно она положила начало рационализации процесса принятия решений, и от дальнейшего
развития исследований в этой области, в конечном счете, во многом зависит наше общее будущее.
Проведенный анализ позволил сделать следующие выводы:
Для построения модели потребления минеральных ресурсов в отдельной стране или группе стран необходимо использовать вероятностные методы моделирования. Вследствие отсутствия представленных непрерывных статистик по длительным периодам развития страны нами планируется использовать методы нечеткой логики. Предполагается, что эта модель будет сбалансированной и эффективнее моделировать экономику страны или региона. Модели будут прогнозировать не только высокий уровень добычи минеральных ресурсов, но и полноту их потребления.
-------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сенчилова К.В., Харитонов Н.П. Основы экологии и охраны природы. Модели и прогнозы http://dod.dore.ru/ /1есйош/ес1/ес1 а0/ес1 a0k.htm
2. Аурелио Печчеи. Человеческие качества Ы1р://^'^'^г. igrunov.ru/cat/vchk-са^ЫЫ/агИс1е8/рессе1/
3. Рывкин А.А., Амиров И.Ш. Критический анализ моделей глобального ро-екта «Человечество перед выбором» // Экономика и математические методы.-1977. т. ХШ.-Вып.З. - С. 440-456. ЕШ
— Коротко об авторе ---------------------------------------------
Александрова В.И. - аспирантка, Московский государственный горный университет.
--------------------------------- © В.А. Антонов, В.М. Аленичев,
A.Б. Уманский, А. Л. Смирнов,
B.Н. Рычков, 2008
В.А. Антонов, В.М. Аленичев, А.Б. Уманский,
А.Л. Смирнов, В.Н. Рычков
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ ИНТЕРВАЛОВ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ СВЯЗНОСТИ ПРИЗНАКОВ ГЕОТЕХНОГЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
