Модель WorldЗ: динамика роста в конечном мире

Если современные оценки роста численности населения подтвердятся, а масштабы антропогенного воздействия на планету останутся прежними, то наука и технологии не смогут предотвратить ни неизбежную деградацию окружающей среды, ни грядущее обнищание большей части населения планеты.

Лондонское королевское общество и Национальная академия наук США, 1992

Факторы, ответственные за рост численности населения и капитала, включают в себя множество составляющих, которые могут усиливать или ослаблять друг друга. Коэффициент рождаемости снижается быстрее, чем ожидалось, однако численность населения продолжает расти. Многие люди становятся богаче, им требуется все больше промышленной продукции, но при этом они хотят, чтобы загрязнение окружающей среды было меньше. Потоки энергии и сырья, необходимые для поддержания промышленного роста, расходуют невозобновимые ресурсы и приводят к истощению возобновимых источников. И одновременно постоянно развиваются новые технологии, открываются новые запасы, сырье используется все более эффективно. Любое общество испытывает потребность в капитале: он необходим для того, чтобы делать инвестиции в поиск новых ресурсов, в производство дополнительной энергии, в борьбу с загрязнением окружающей среды, в образование, в здравоохранение и другие социальные сферы. Но, с другой стороны, тот же капитал необходим для увеличения производства потребительских товаров, ведь спрос на них постоянно растет.

Как взаимодействуют эти факторы между собой и к чему это приведет в ближайшие десятилетия? Чтобы понять это, необходима модель, причем гораздо более сложная, чем мы обычно себе представляем. Глава 4 посвящена модели World3 — компьютерной модели, которую мы создали и использовали. Здесь мы описываем все основные подсистемы, образующие структуру модели World3, и даем основные выводы о перспективах XXI в., которые она позволила нам сформулировать.

Назначение и структура модели WorldЗ

Хотя всем хочется точно знать, что ждет нас в будущем, тем не менее, когда кто-нибудь предлагает модель для изучения этого будущего, это часто вызывает непонимание и чувство разочарования. Мы столкнулись с этим сразу же после опубликования первого издания этой книги более 30 лет назад. Эту проблему хорошо иллюстрирует отрывок из фантастического романа — фрагмент беседы Шелдона, разработчика модели, с императором.

«Мне стало известно, что вы считаете возможным предсказание будущего». Шелдон ощутил усталость: похоже, его теорию все время истолковывают неверно. Наверное, не стоило ее публиковать.

Он ответил: «Не совсем так. То, что мне удалось сделать, имеет множество ограничений. Сделанное… может показать… что, можно выбрать стартовую точку и выдвинуть соответствующие допущения, чтобы исключить хаос. Это может позволить предсказывать будущее, хотя, конечно, только в общих чертах, без подробностей…»

Император, слушавший очень внимательно, сказал: «Но разве это не значит, что вы показали, как предсказывать будущее?»[135].

Далее в этой книге мы будем часто использовать модель World3 для построения сценариев, которые позволят «в общих чертах» оценить будущее. Чтобы недопониманию наших целей не осталось места, сначала дадим несколько определений и сделаем важные замечания о моделях.

Модель — это упрощенное представление реальности. Если она полностью, до мельчайших подробностей отображает реальность, то в ней нет смысла и она бесполезна. Например, карта дорог будет бесполезна для водителей, если в ней будет представлено подробное описание всех деталей ландшафта. Ее задача — сосредоточиться на дорогах и не принимать во внимание, например, год постройки зданий или виды растений, встречающихся по пути. Небольшая физическая модель самолета может использоваться для анализа воздушных потоков в аэродинамической трубе, но она не даст никакой информации о комфорте пассажиров в салоне в ходе полета. Пейзажи в галереях — это графические модели, отображающие настроение или физические особенности ландшафта, но они не отвечают на вопросы о стоимости или теплоизоляции изображенных зданий. Чтобы узнать эти параметры, необходим другой тип модели — архитектурные и строительные чертежи, поэтажные планы зданий. Поскольку модели — практически всегда упрощения реальности, они не могут быть идеальными ее копиями; ни одна модель не может быть абсолютно истинной.

Модель всегда создается с какой-то конкретной целью, и она должна быть полезна именно для этой цели — например, чтобы ответить на ряд конкретных вопросов. При использовании модели надо всегда помнить о ее ограничениях и о том, что на все вопросы она ответы дать не может. Мы создавали модель World3 таким образом, чтобы она дала ответы на четко сформулированные вопросы о долговременном физическом росте на планете. И это, к сожалению некоторых, означает, что на многие из тех вопросов, что интересуют их лично, модель World3 ответить не в состоянии.

Модели могут принимать самые разные формы: существуют так называемые мысленные модели, речевые, графические, математические и физические модели. Например, многие слова, использованные в этой книге, — речевые модели. Рост, население, лес и вода — всего лишь символы, речевые представления довольно сложных понятий. Любой график, диаграмма, схема, карта или фотография — графическая модель. Они отображают на листе бумаги наличие и расположение объектов. Модель World3 — математическая модель. Она состоит из набора математических уравнений, описывающих связи между факторами. Чтобы понять явления роста и пределов, мы не использовали физические модели, хотя для других целей, наверное, они были бы полезны, например, для создания биоценозов или проектирования промышленной продукции.