Глобальные модели мирового развития

Поиск путей и методов преодоления кризисных ситуаций связан с возникновением нового научного направления – глобального моделирования. Методической основой данного направления стали системная динамика, теория многоуровневых иерархических систем, межрайонный межотраслевой подход (затраты – выпуск), математическое прогнозирование. Отличительный признак глобальных моделей – "глобальность" в двух измерениях: предметном и пространственном. В глобальных моделях должны учитываться экономические, демографические, экологические, социальные, политические факторы в их взаимосвязи. Глобальные модели должны включать весь мир (без исключения). Именно эти свойства позволили преодолеть ограниченность частных подходов и выйти на новый уровень в численном прогнозировании глобальных социально-экологических процессов. В прогнозировании выделяются три основных направления: 1) конкретные сроки истощения запасов того или иного вида невозобновляемого сырья; 2) численность населения, которую может "прокормить" Земля; 3) динамика численности населения в мире, в отдельных странах и регионах как составных частях глобальной системы.

Следует подчеркнуть существенную роль анализа взаимосвязей экологической проблемы с процессами роста народонаселения и проблемами социально-экономического развития. Исходя из этого, глобальными моделями обычно называют социально-экологические модели развития, ориентированные на прогноз развития (деградации) биосферы и цивилизации на Земле или в ее крупных регионах.

"Взрыв" интереса к экологическим и демографическим прогнозам приходится в основном на 70-е гг. XX в. В это время были выполнены наиболее известные работы по глобальному моделированию, часть из них – при поддержке Римского клуба (научной неправительственной неполитической организации, созданной в 1968 г. итальянским экономистом, общественным деятелем и бизнесменом Аурелио Печчеи). Одной из первых моделей, разработанных по инициативе Римского клуба, была созданная в 1970 г. известным специалистом в области теории управления, профессором Массачусетского технологического института Дж. Форрестером модель "Мир-2". Именно ему принадлежит идея создания глобальных моделей на основе синтеза достижений математики, экономики, демографии, экологии. В модели "Мир-2" рассматривалось поведение пяти компонентов: численности населения Земли, капитала (основные фонды), доли сельскохозяйственного капитала (сельскохозяйственные фонды), невозобновляемых природных ресурсов, загрязнения Земли.

Расчеты, проведенные на временном интервале с 1900 по 2100 г., показали, что при современных темпах развития производства загрязнение природной среды к 2050 г. в семь-восемь раз превысит уровень 1970 г. Начиная с 20-30-х гг. XXI в. рост численности населения Земли уменьшится в полтора раза. Невозобновляемые природные ресурсы к 2100 г. будут почти исчерпаны, их останется менее одной трети современных запасов. Истощение запасов природных и трудовых ресурсов приведет к середине XXI в. к существенному сокращению выпуска промышленной продукции. Общий упадок цивилизации снизит антропогенную нагрузку на природную среду, ее загрязнение к 2100 г. значительно уменьшится, но это не приведет к повторному витку расцвета цивилизации.

Вперед глобальная модель, "Мир-3", была создана группой ученых во главе с Д. Медоузом в 1972 г. Она, как и "Мир-2", относится к первому поколению прогнозных моделей, однако ее структура гораздо сложнее: в модель входят 12 основных и 16 вспомогательных дифференциальных уравнений. Как и в модели "Мир-2", задача решалась на временном интервале с 1900 по 2100 г. Результаты моделирования оказались очень близки к выводам Форрестера: при сохранении современных тенденций развития за бурным ростом цивилизации должна последовать катастрофа, связанная с загрязнением Земли, истощением природных ресурсов и выражающаяся в упадке промышленного производства и существенном снижении численности населения.

Для поиска путей выхода из этой катастрофы Медоузом был реализован ряд модельных сценариев. Главный вывод, к которому пришел Медоуз, заключался в том, что ни одна предохранительная мера, взятая в отдельности, не может предотвратить грядущую катастрофу; предохранительные меры – "условия экологической и экономической стабильности" – должны носить комплексный характер. Состояние социально-экологической системы, в которой реализуются комплексные меры, получило название "состояние глобального равновесия". Модель Д. Медоуза, представленная в форме доклада Римскому клубу под названием "Пределы роста", получила широкую известность, книга "Пределы роста" стала одной из самых популярных на Западе.

В 1993 г. Д. X. Медоуз, Й. Рандерс, Д. Медоуз опубликовали книгу под названием "За пределами роста", которая содержала корректировку сценариев первоначальной модели на основе 20-летних данных с момента опубликования первого доклада. Последняя обновленная версия доклада была опубликована в 2006 г. под названием "Пределы роста: 30 лет спустя" (Limits to Growth: The 30-Year Update). В 2008 г. Грэхем Тёрнер из CSIRO (Австралия) опубликовал статью, в которой сравнивал прогнозы "Пределов" с 30 годами, прошедшими после публикации. Он пришел к выводу, что производство индустриальных товаров и еды и загрязнение среды находятся в пределах, описанных в докладе.

Заслуга первых моделей в том, что расчеты по ним позволили установить тот факт, что если современные тенденции общественного развития сохранятся, то в уже в нынешнем XXI столетии наступит кризис, связанный с истощением природных ресурсов, загрязнением природной среды, ограниченностью сельскохозяйственных площадей, чрезмерным ростом населения.

В последующие несколько лет были разработаны проекты, авторы которых попытались учесть основные критические замечания, высказанные в адрес пионерных моделей, в частности чрезмерную схематизацию системы, выразившуюся в моделировании мира в целом.

По проекту М. Месаровича (США) и Э. Пестеля (ФРГ), представленному в качестве второго доклада Римскому клубу в 1974 г. под названием "Стратегия выживания" (или "Человечество у поворотного пункта"), был сделан вывод, что катастрофа не произойдет, если к 2025 г. "богатые" страны помогут "бедным" преодолеть отсталость. Это может быть достигнуто в результате добровольного перераспределения экономических ресурсов между регионами Земли. В противном случае при сохранении существующих тенденций мирового развития неизбежна целая серия региональных катастроф, которые произойдут значительно раньше, чем это предполагали ученые из группы Медоуза, предсказавшие возможность глобальной катастрофы в первой половине XXI столетия.

Было выделено различие в характере кризиса: для стран высокого уровня экономического развития основную опасность представляют рост загрязнений и развитие ядерной энергетики, а для развивающихся – прогрессирующее истощение природных ресурсов, рост населения во взаимосвязи с продовольственной проблемой. "Стратегия выживания", по мнению Месаровича и Пестеля, состоит не в достижении "состояния глобального равновесия", как предполагали авторы "Пределов роста", а в переходе к "органическому росту" (взамен экспоненциального) – дифференцированному развитию различных частей мировой системы, в результате чего достигается сбалансированное развитие всего человечества.

Идеи этого проекта были использованы в практической деятельности некоторых государств (Египет, Венесуэла, Австрия, Индия, Финляндия). Следует подчеркнуть, что он стал новым шагом в моделировании глобальных процессов. К его заслугам следует отнести первую попытку дифференциации мирового сообщества на регионы; включение в модель управляющих воздействий; использование сценарного подхода по рассматриваемым проблемам (демографическая, продовольственная, энергетическая, экологическая, социально-экономическая). Конечно, в модели имеются недостатки, в частности условность деления мировой системы на регионы, нерешенность проблем их взаимодействия, недостаточный учет экологических последствий, ограниченность возможных сценариев развития, отсутствие анализа роли региональных экологических катастроф и др.

Несмотря на то что оценка модели Месаровича и Пестеля далеко неоднозначна, ее результаты во многом определили дальнейшее развитие моделирования, которое пошло по двум направлениям: разработка преимущественно экономических глобальных моделей; развитие геоэкологического направления глобалистики (СССР).

В основе моделей второго поколения лежит нормативный подход к процессам мирового развития, что подразумевает использование нормативов, заданных на основе общественных приоритетов. Первые исследования в этом направлении были проведены в рамках системы "Мир" (АН СССР). Отличительной особенностью данной работы является построение механизмов воздействия (элементов планирования, управления) на состояние переменных, которые описывают глобальную систему в динамике.

Другой особенностью модели стал предмодельный анализ в виде специальных качественных гипотез развития отдельных составляющих глобальной системы; оценивались результаты социально-политического и экономического развития мира в целом и его важнейших регионов за базовый период (1950–1978), прослеживались структурные сдвиги в экономике, политике, социальной сфере, народонаселении; при этом впервые были апробированы такие показатели, как частное и общее равновесие, престиж отдельных стран и коалиций и др.

Глобальная система содержала три блока (первый уровень): экономический, социально-политический и экологический. Экологический блок состоял из описания динамики шести основных факторов (важнейших составляющих экосистемы человека): воздух, пресная вода, земля, минеральные ресурсы, продовольствие и население.

На втором уровне были введены такие количественные характеристики: загрязнение воздуха и пресных вод, баланс пресных вод и земель, энергетические и прочие минеральные ресурсы, калорийность рациона и ОГЛАВЛЕНИЕ белков, баланс питательных веществ в почвах, общая численность и темп роста населения, его заболеваемость. На третьем уровне вводились ограничения по шкале "норма – предкризисное состояние – кризис". На четвертом уровне определялись частные равновесия. На пятом – интегральная оценка экологического равновесия для запросов в экономический блок на выделение необходимых ресурсов.

Для выделения регионов был использован показатель удельного веса отдельных стран и регионов в потреблении экономических благ и природных ресурсов. Это соответствовало сохранению традиционных схем регионализации.

Результаты исследований подвели к необходимости выделения демографических расчетов в специальную модель, поскольку характер демографического роста во многом определяет состояние других составляющих глобальной системы.

Специфические для Европы региональные экологические проблемы вошли в проект "Будущее окружающей среды в Европе" (1985), который был разработан в Международном институте прикладного системного анализа. Главная цель проекта состояла в обосновании долговременной стратегии управления европейской окружающей средой на период до 2030 г. В основу оценки экологического будущего Европы положен анализ социально-экономических и политических факторов развития общества с учетом их приоритетности. Кроме того, были учтены возможные "поворотные точки" развития, к числу которых принадлежат война; внезапный и сильный экономический спад; миграции, обусловленные социально-экономическими или экологическими факторами; рост эффективности использования энергии; развитие нетрадиционных источников энергии и пр. Главный вывод по данному прогнозу состоит в том, что экологически благополучное социально-экономическое развитие европейских стран возможно лишь в условиях сохранения такой же ситуации в глобальном масштабе.

Тесная взаимосвязь экономического и экологического блоков глобальной системы показана в проекте "Будущее мировой экономики" (1979). Этот проект, созданный по заданию ООН группой специалистов во главе с В. Леонтьевым, занял особое место среди экономических моделей. Модель построена на основе разработанного Леонтьевым метода межотраслевого анализа (метод анализа затрат выпуска продукции) и включает свыше 2500 уравнений, а мировая система в этом проекте характеризуется 270 переменными.

Основные особенности проекта Леонтьева заключаются в том, что в нем на базе методов межотраслевого баланса объяснен механизм воздействия структуры экономики на окружающую среду; предложена методика включения факторов загрязнения окружающей среды и борьбы с ними в систему межотраслевых связей; раскрыты некоторые аспекты борьбы с загрязнением.

Главный вывод, сделанный по проекту, состоит в том, что индустриализация как основной метод сокращения разрыва между развитыми и развивающимися странами усугубляет проблемы защиты окружающей среды. Для устранения загрязнения доля ВНП, инвестируемого на экологические нужды, должна быть не ниже 1,5-2,5% (предпочтительно 4–5%). Такие расходы доступны только высокоразвитым странам.

Во втором поколении моделей бесспорный научный интерес вызвал доклад президенту США "Глобальные проблемы – 2000", изданный в 1988 г. Советом по качеству окружающей среды. В нем содержится наиболее детальная характеристика мира. В докладе проведена инвентаризация уже выявленных и ожидаемых нарушений окружающей среды, составлены прогнозы на основе предположения о сохранении тенденции современных политических, экономических и технических тенденций развития, которые не нарушаются катастрофическими событиями (например, войнами).

Результаты прогноза заключаются в следующем: к 2000 г. в развивающихся странах будет проживать 5 млрд человек, в том числе 1,3 млрд – в состоянии постоянного недоедания; 40% тропических лесов будет уничтожено, а еще через 28 лет в развивающихся странах совсем не останется лесных массивов, доступных для эксплуатации. В связи с этим центр тяжести сырьевой проблемы перемещается с металлургии и энергетики на необратимые потери ресурсов растительного происхождения.

Незадолго до этого, в 1976 г., в докладе Римскому клубу Д. Габора "За пределами века расточительства" были намечены общие черты выхода из глобального кризиса: должны быть созданы соответствующие социальные условия для жизни людей и построено новое, "зрелое общество", способное обеспечить улучшение "качества жизни" всех жителей планеты и обеспечить гуманное отношение человека к природе, не нарушающее гармонии в ней.

В качестве региональных коллапсов в книге Дж. Даймонда, вышедшей в 2008 г., "Почему одни общества выживают, а другие умирают" приведен ряд примеров: минойская цивилизация на Крите и микенская в Греции, индейцы анасази и каокийцы в США, города майя в Центральной Америке, цивилизации в Южной Америке, Ангкор-Ват в Южной Азии, остров Пасхи и др.

Третий этап в глобальном моделировании отмечен проблемно-прогнозным подходом к рассмотрению вопросов мирового значения. Он основан на стремлении использовать глобальные модели в конкретных отраслевых и межотраслевых разработках (в отличие от моделей первого и второго поколений, в которых анализируются тенденции мирового развития и делаются попытки прямого воздействия на него).

Модели третьего поколения включают три блока исследований: общеэкономический, энергетический, продовольственный. При этом экологический аспект прямо или косвенно является их составной частью.

Среди общеэкономических моделей широкую известность имеет система ЛИНК, созданная в США под руководством Л. Клейна (Уортонская ассоциация эконометрических прогнозов) и предназначенная для непосредственной помощи правительственным органам. В системе объединено 13 отдельных моделей по развитым капиталистическим странам (США, Канада, Франция, Германия, Великобритания, Италия, Швеция, Финляндия, Бельгия, Нидерланды, Австрия, Япония, Австралия), четыре модели для регионов развивающихся стран, модели серии СОВМОД (СССР).

Серия энергетических глобальных моделей наиболее многочисленна (более 10). Модели включают прогноз поведения рынка нефти и других энергоресурсов при различных предположениях и динамике рынка в условиях разных темпов социально-экономического и технологического развития. Однако при детальном анализе производства и потребления энергоресурсов все остальные отрасли хозяйства представлены в сильно агрегированном состоянии, данные демографических прогнозов при этом задаются достаточно условно.

Энергетической теме посвящен шестой доклад Римскому клубу Т. Монбриаля в 1978 г. "Энергия: обратный счет". Главный вывод доклада содержит предостережение о "втором энергетическом кризисе", "энергетической катастрофе", в результате которых люди могут стать "жертвами энергетической драмы".

Не менее острый интерес к продовольственным моделям обусловлен исключительной важностью продовольственной темы. Именно с ней связано начало разработки проблемно-прогнозных моделей. Среди моделей этой серии особого внимания заслуживает голландский проект 1974 г. "Удвоение населения и продовольственного снабжения", разработанный под руководством Линнемана. Он делает вывод об относительном характере недостатка продовольствия в мире, о ведущей роли социально-экономических (а не технологических) причин дефицита продовольствия в отдельных странах и регионах.

Другой подход к продовольственной проблеме был использован в 1977 г. в английской глобальной модели (SARVM). Он связан с изучением экономических аспектов снабжения продовольствием на внутренних и внешних рынках через механизм ценообразования.

Анализ различных подходов к рассмотрению продовольственной проблемы приводит к выводу о том, что ее решение связано не только с сельским хозяйством, но и затрагивает ряд вопросов экономического, демографического и экологического характера.

Продовольственной проблеме в развивающихся странах посвящен восьмой доклад Римскому клубу М. Гернье в 1980 г. "Третий мир: три четверти мира", который ориентирует эти страны на самообеспечение продовольствием через реорганизацию сельского хозяйства.

Продовольственная и сельскохозяйственная организация ОНН – ФАО в 2013 г. представила современное видение решения продовольственной проблемы. Продовольственная проблема заняла лидирующие позиции в числе проблем глобального уровня. Это связано с ростом населения планеты, численность которого в середине XXI в. по прогнозам составит 9 млрд человек. При этом от голода в настоящее время страдает около 0,5 млрд жителей, накормить которых представляется возможным в результате промышленного производства пищи из насекомых, представляющих собой белковую пищу.

В начале XXI в. очевиден научный интерес к моделированию взаимодействия природно-хозяйственных систем и вопросам роста общественной эффективности использования природных ресурсов. Этой теме в 1995 г. посвящен доклад Римскому клубу "Фактор четыре. Затрат половина – отдача двойная", который подготовили Э. Вайцзеккер, Э. Ловинс, Л. Ловинс. В докладе предлагается новый подход к прогрессу, во главу угла ставится увеличение продуктивности ресурсов. Эта тема продолжена и дополнена вопросами эффективности технологий, развития нового экологического мышления в очередном докладе Римскому клубу в 2007 г. "Фактор пять. Формула устойчивого роста". Его авторы Э. Вайцзеккер, К. Харгроуз, М. Смит отмечают, что в результате действия "эффекта бумеранга" (в литературе он также называется "парадокс Джевонса", "постулат Казума – Брукса") нагрузка на экосистему должна быть снижена за счет пятикратного повышения эффективности использования ресурсов. Против нерациональной траты ресурсов и чрезмерного их потребления работает политика стабильно повышающихся ценовых сигналов. Как отмечает один из авторов доклада Э. У. фон Вайцзеккер, с помощью технологий мы покупаем время на принятие необходимых и достаточных решений, которые в конечном счете должны помочь нам избежать экологической катастрофы.

На рубеже веков учеными усиленно стала обсуждаться проблема изменения глобального климата Земли как следствие усиления парникового эффекта от воздействия атмосферного углекислого газа. Прогнозы последствий парникового эффекта связаны с изменением условий жизни человечества в худшую сторону и обострением глобальной экологической обстановки. В качестве модельных решений предлагается ограничить промышленные выбросы углекислого газа (стратегия Протокола Киото). Противники этой стратегии считают, что указанное ограничение (квоты) приведет к ухудшению экономики многих (прежде всего развивающихся) регионов земного шара. Предотвратить парниковый эффект, согласно исследованиям и расчетам, возможно только правильным управлением структурой земных покровов и введением жесткого контроля за загрязнением Мирового океана. В специальном докладе 1998 г. Межправительственной комиссии по изменению климата о роли стратегии использования земных покровов в глобальном балансе углекислого газа оцениваются различные сценарии, вытекающие из проблемы воздействия человеческого общества на структуру земных покровов вообще и на залесенность территорий в частности.

Итак, уже более 40 лет моделирование связано с решением ряда глобальных проблем человечества (в том числе и собственно экологических). С помощью разработанных моделей был получен ряд важных с точки зрения теории и практики результатов и выводов, свидетельствующих об эффективности таких исследований, в частности:

1) процесс моделирования подчеркнул необходимость комплексного подхода к изучению глобальной проблематики с позиций различных процессов и явлений, а также различных уровней исследования (национального и транснационального);

2) глобальные подходы показывают необходимость смены приоритетов в системе человеческих ценностей, отказ от сложившихся стереотипов потребительского общества;

3) объективный анализ процессов мирового развития ставит вопрос о дополнении антропоцентрического подхода к глобальной проблематике подходом, при котором в центре моделирования находятся чисто природные процессы (гео- и экоцентрический подходы); модели глобального климата (включая модель "ядерной зимы" Η. Н. Моисеева), система моделей "Гея" дают представление об опыте такого рода;

4) значительную роль в глобальном моделировании играют сценарии развития таких крупных очагов антропогенного воздействия, как Европа; без анализа состояния и прогноза экологической ситуации здесь ни биосфера, ни мировое хозяйство не могут быть стабильны.

Несмотря на большое значение прогнозных моделей, все они содержат ряд недостатков. Во-первых, в них в явном виде не сформулированы цели общественного развития, рациональные управляющие воздействия "нащупываются" в ходе проигрывания различных вариантов сценария. Во-вторых, ни одна модель не дает четкой оценки исходного состояния природной среды (на момент начала отсчета). При этом оценки исходного состояния системы в разноцелевых моделях могут быть достаточно противоречивы ("возможный экологический кризис", "преддверие кризиса", "жестокий экологический кризис" на региональном уровне). В-третьих, все модели достаточно тенденциозны ("гладки"), они практически не учитывают "поворотных точек" (точек бифуркации), которые метут возникать в состоянии природной среды. В-четвертых, в моделях ощущается дефицит информации о состоянии природных систем. В-пятых, открытым остается вопрос о допустимых хозяйственных нагрузках на экосистемы в пределах нагрузки на биосферу в целом; нет четких рекомендаций и расчетов по их определению.

В целом, хотя вся совокупность современных глобальных моделей и не достигает решения основных экологических проблем, она позволяет наметить этапы и направления дальнейших исследований.

Текущие проекты предполагают, что при нынешних демографических тенденциях население мира будет стабилизировано на уровне 11,6 млрд человек. Между тем к настоящему времени, согласно разработанным наукой биосферной и ресурсной моделям мировой системы, допустимая для Земли численность населения составляет 2 млрд человек и 7–8 млрд человек соответственно. Исходя из этого, в настоящее время мировая система идет не по сценарию выхода из глобального экологического кризиса, а по инерционному сценарию его углубления.

Модель устойчивого развития мировой системы основывается на количественной взаимосвязи между биосферой, человечеством (странами мира) и введением механизма глобального управления – центральной задачи международного сотрудничества Таким образом, устойчивое развитие человечества, мировой системы, отдельных стран мира – это оптимально управляемое развитие на основе высших достижений современной науки и устойчивой биосферы, нацеленное на сохранение и совершенствование человека.

Современные исследования, выполненные под эгидой Римского клуба, содержат аргументы в пользу качественно иного уровня организации международного сообщества. В обобщенном виде и наиболее полно этот вывод изложен в докладе Римскому клубу "Первая глобальная революция". Главное внимание в докладе, состоящем из двух частей (анализ проблематики и предлагаемые решения), сосредоточено на вопросах управления.

Участвуя в подготовке разного рода проектов и моделей, географы (вместе с представителями других наук) призваны определить пути удовлетворения основных потребностей населения мира, способы эффективного решения глобальных проблем, а также дать прогноз, с какими наиболее острыми проблемами может столкнуться человечество в ближайшие десятилетия. При всей общемировой масштабности глобальных проблем необходим их географический анализ, т.е. исследование того, как проявляются эти проблемы на конкретной территории, в конкретном районе нашего многообразного контрастного мира.