Контуры обратных связей на схемах отмечены знаком «плюс» (+), если они являются положительными, усиливающими, генерирующими экспоненциальный рост или экспоненциальное уменьшение определенного параметра. Контуры отмечены знаком «минус» (-), если они отрицательные, стабилизирующие, оказывающие противоположное воздействие на изменение параметра или пытающиеся привести систему к равновесию.

Некоторые из взаимосвязей численности населения и капитала в модели World3 показаны на рис. 4.5. Промышленный капитал позволяет получить промышленную продукцию, которая включает в себя множество видов изделий. Часть из них направляется на вход в аграрный сектор — например, пестициды, удобрения, оросительные насосные установки и т. п. Потоки, поступающие в этот сектор, следует увеличить, если производство продуктов питания на душу населения падает ниже желаемого уровня, который отображает соотношение между рыночным спросом и нерыночными (как правило, социальными, государственными) программами, направленными на обеспечение населения продовольствием, с одной стороны, и изменениями в уровне индустриализации общества, с другой. Входные потоки, поступающие в аграрный сектор, а также площадь возделываемых земель позволяют определить количество производимого продовольствия. На производство продуктов питания влияет также уровень загрязнения окружающей среды, который, в свою очередь, определяется масштабами промышленной и сельскохозяйственной деятельности. Производство продуктов питания на душу населения и уровень загрязнения, в свою очередь, влияют на коэффициент смертности.

На рис. 4.6 показаны основные связи в модели World3 между численностью населения, промышленным капиталом, капиталом сферы

Рис. 4.5. Контуры обратных связей, определяющих численность населения, промышленный капитал, деятельность аграрного сектора и уровень загрязнения окружающей среды

Некоторые из взаимосвязей между численностью населения и промышленным капиталом проходят через сельскохозяйственный капитал, площади возделываемых земель и уровень загрязнения. Каждая стрелка отображает причинную связь, которая может быть положительной или отрицательной, иметь малый или большой срок запаздывания, в зависимости от начальных условий, заданных при каждом прогоне модели.

обслуживания и невозобновимыми ресурсами. Часть промышленной продукции принимает форму капитала сферы обслуживания — это жилые дома, школы, больницы, банки и все, что находится внутри них. Эти средства инвестированы в сектор обслуживания, чтобы увеличить капитал этой

Рис. 4.6. Контуры обратных связей численности населения, промышленного капитала, капитала сферы услуг и запасов невозобновимых ресурсов

На численность населения и промышленный капитал также влияют капитал сферы услуг (здравоохранение, образование и т. п.) и запасы невозобновимых ресурсов.

сферы. Продукция, производимая капиталом сферы обслуживания, — это услуги, и если разделить их на численность населения, то мы получим количество услуг на душу населения. Услуги здравоохранения позволяют уменьшить смертность населения. Образование и планирование семьи позволяют снизить рождаемость. Увеличение промышленного капитала на душу населения тоже приводит к снижению рождаемости, это эффект изменения распределения занятости, который проявляется после определенного периода запаздывания. Чем дальше продвинулась индустриализация в стране, тем дороже обществу обходится рождение и воспитание детей, и тем менее выгодными становятся многодетные семьи. Поэтому желаемый размер семьи уменьшается и рождаемость снижается.

Производство каждой единицы промышленной продукции вызывает расход невозобновимых ресурсов. Включенный в модель процесс совершенствования технологий приводит к тому, что количество ресурсов, необходимых для производства единицы промышленной продукции, постепенно уменьшается, при том что все остальные параметры остаются прежними. Однако модель не позволяет промышленности производить материальную продукцию «из воздуха», из ничего. По мере уменьшения запасов невозобновимых ресурсов эффективность капитала ресурсодобывающей отрасли падает: каждая единица капитала позволяет получить все меньше и меньше конечной продукции — невозобновимых ресурсов — для промышленного сектора. По мере расходования ресурсов качество еще не добытых ресурсов снижается. Предполагается, что самые богатые и близко расположенные месторождения люди обнаруживают и эксплуатируют первыми. Разработка остальных месторождений потребует больших затрат капитала и энергии для того, чтобы извлечь из недр, переработать и перевезти к месту потребления единицу конечной продукции — тонну меди, баррель нефти и т. п. В кратковременной перспективе с этими тенденциями можно бороться за счет усовершенствования технологий, но в долговременной перспективе они служат ограничением физического роста.

Зависимость между остающимися запасами ресурсов и количеством капитала, необходимого для их добычи, имеет совершенно нелинейный характер. Качественный вид кривой показан на рис. 4.7. На графике показано количество энергии, необходимой для добычи и переработки железа и алюминия при разном содержании конечного компонента в руде. Энергия — это, конечно, не сам капитал. Точное количество капитала, задействованного в добывающей отрасли, определить очень сложно. Однако количество энергии, необходимой для добычи, в достаточной степени характеризует объем капитала, который должен быть вложен в отрасль. Чем беднее руда, тем больше породы придется поднимать на поверхность в расчете на тонну конечного продукта. Руду придется измельчать, затратить больше усилий, чтобы разделить ее на составляющие, в отвал пойдет огромное количество пустой породы. На всех этапах производства требуется применение тяжелого оборудования, а ему необходима энергия. Чем больше энергии и капитала нужно ресурсодобывающей отрасли, тем меньше инвестиций останется для других отраслей экономики. Прочие же параметры остаются прежними.

Рис. 4.7. Энергия, необходимая для производства чистого металла из руды

Чем меньше содержание металла в руде, тем больше энергии необходимо для его извлечения. (Источник: N.J. Page and S.C. Creasey.)

Схема всех взаимосвязей, на которых построена модель World3, иллюстрирует все наши предположения; она приводится на компакт-диске вместе с моделью World3, где содержится гораздо более подробная информация о каждом из 11 сценариев.

Чтобы понять, как работает модель и каковы основные сценарии, совсем не обязательно детально разбираться в каждой взаимосвязи между параметрами. Важно понять суть основополагающих особенностей модели:

Процессы роста

Пределы

Запаздывания

Процессы разрушения (эрозии)

Процессы роста численности населения и капитала мы уже описали в гл. 2, в гл. 3 дали подробную информацию о пределах окружающей среды в «реальном мире». Теперь опишем пределы так, как они представлены в модель World3. А затем расскажем о запаздываниях и процессах эрозии, которые мы тоже включили в модель.