Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

«Глобальні моделі Форрестера-Медоуза»

Вступ

Все більш широке застосування в соціальній екології методу моделювання пов'язане із створенням формальних систем для відображення еволюції, аналізу крізь призму вірогіднісно-статистичного методу, проблеми взаємовідносин в системі «суспільство-природа». Наростаючі процеси накопичення інформації про характер відносин людини та оточуючого природного середовища в поєднанні з досягненнями кібернетики створюють передумови для наукового управління всією системою.

Моделювання соціально-екологічних процесів розвивалось одразу в кількох напрямках: створення моделей колообігу окремих елементів (вуглекислого газу, кисню, води і т.д.), окремих локальних чи регіональних систем та комплексних глобальних моделей розвитку. До перших найвідоміших глобальних моделей розвитку, що включали в себе також і соціально-екологічні аспекти, традиційно відносять розробки, результати яких відобразились у перших доповідях Римського клубу, підготовлених Дж. Форрестером та Д. Медоузом.

1. Римський клуб

Римський клуб був заснований А. Печчеї і О. Кінгом 1968 року для неформального обговорення перспектив розвитку людства. Сенсаційні, апокаліптичні висновки його перших доповідей розбудили світову громадськість і сприяли тому, щоб люди якомога ясніше і глибше усвідомили проблеми людства. Дискусії між «екологічними песимістами» і «технологічними оптимістами» вийшли далеко за межі академічних кіл і широко висвітлювались на сторінках міжнародної преси. Пошуки «оптимальної стратегії» розвитку стали одним з найголовніших питань, навколо яких точаться дискусії стосовно до майбутнього людства.

В 70-ті роки XX століття під егідою Римського Клубу були виконані роботи, в яких за допомогою комп'ютерів були побудовані глобальні моделі світового економічного розвитку. Ці роботи одержали назву «доповіді Римському клубу». Вони привернули увагу до глобальних проблем і викликали гостру полеміку.

2. Глобальні проблеми Форрестера-Медоуза

Уперше спробував побудувати глобальну динамічну модель Дж. Форрестер 1971 року. Його метод системної динаміки базується на системному підході і широкому використанні імітаційних експериментів з математичними моделями систем, що вивчаються. Вчений обрав для аналізу п'ять основних, на його думку, показників глобального розвитку: 1) зростання народонаселення планети; 2) зростання промислового виробництва; 3) приріст сільськогосподарського виробництва; 4) наявні природні ресурси та темпи їх використання; 5) наростання темпів забруднення оточуючого природного середовища.

За такого підходу реальна динамічна система замінюється аналогом - її математичною моделлю, яка «програвається» на комп'ютері за різних початкових умов, змін внутрішньої структури, функцій окремих блоків моделі тощо. Це дає змогу за короткий проміжок часу вивчити можливі варіанти розвитку складного процесу чи системи, проаналізувати їх і вибрати необхідну стратегію, яка приведе до бажаних результатів.

Дж. Форрестер розвинув також спеціальну техніку розроблення програм «програвання» моделі. Їхня перевага полягає у простоті і зручності застосування. Досить сказати, що людина, яка ніколи не займалася програмуванням і навіть не має спеціальної математичної освіти, може навчитись писати програми на запропонованій ученим мові «Динамо» і програвати їх на комп'ютері за лічені години.

Монографія Дж. Форрестера «Світова динаміка» присвячена опису розроблених ним методів та їхньому застосуванню для аналізу динамічних процесів у складних соціальних системах (корпораціях, містах, країнах), котрі набули широкого визнання в усьому світі. У цій праці автор зосередив увагу на п'яти основних глобальних тенденціях, що викликають «глобальний неспокій». Це швидке зростання народонаселення, прискорення темпів індустріалізації, погіршання якості продуктів харчування, вичерпаність невідновлюваних природних ресурсів і забруднення навколишнього середовища.

Для опису приросту народонаселення використано відоме в екології логістичне рівняння динаміки чисельності популяції. Воно розв'язувалось разом з рівняннями, що характеризують зменшення невідновлюваних природних ресурсів, зміну частки сільськогосподарських фондів у системі всіх основних фондів, і рівняннями для визначення матеріального рівня життя, рівня харчування і рівня забруднень навколишнього середовища. Залежності коефіцієнтів рівняння встановлювались на підставі соціологічних і економічних даних. У деяких випадках ці залежності будувались гіпотетично.

Головне значення наукових досягнень Дж. Форрестера в тому, що він успішно застосував методи природничих і інженерних наук для вивчення часових змін характеристик явищ соціальної природи, синтезував засоби кількісних оцінок еволюції соціальних умов. Його підхід уможливлює передбачення головних тенденцій глобального характеру і керований вплив на їхній перебіг та ймовірні наслідки.

Основний сценарій глобального розвитку розроблений Дж. Форрестером виходив з того, що в майбутньому збереглися б всі основні правила розвитку економіки та характер обмежень, притаманний індустріальному світу. В результаті аналізу створеної ним моделі робився висновок про те, що при збережені існуючих на початку 70-х років тенденцій і умов розвитку людство невідворотно наближається до глобальної катастрофи в найближчому майбутньому (початок XXI ст.).

Незважаючи на досить обмежений набір критеріїв розвитку і досить абстрактний характер створеної моделі, загальний висновок був зроблений правильно: без докорінної перебудови способу існування цивілізації людство не має значних історичних перспектив розвитку. Цей «вирок» людству і помітна недосконалість моделі викликали необхідність більш детального дослідження проблеми.

Для більш докладного аналізу була створена група під керівництвом учня Форрестера Д. Медоуза, яка розробила модель «Мир-3». Розроблена модель розглядала вже 12 різних варіантів стратегій глобального розвитку, в яких головним обмеженням було обрано ресурсні межі.

Медоуз та його співробітники провели комп'ютерний аналіз світового економічного розвитку у двох варіантах:

1. При збереженні сучасних тенденцій розвитку суспільства.

У цьому випадку, населення планети і забруднення навколишнього середовища по інерції будуть ще деякий час збільшуватися після піка індустріалізації, а потім настане драматично швидке скорочення чисельності населення, ресурсів, виробництва продуктів харчування на душу населення; виробництва промислової продукції надушу населення (рис. 5. 5А).

2. Другий варіант припускає нульовий приріст населення (рис. 5.5Б).

У цьому випадку можливий перехід на рейки стійкого розвитку.

Під керівництвом Д. Медоуза була підготовлена перша доповідь Римському клубу «Ліміти зростання» (1972), яка викликала широкий суспільний резонанс. Д. Медоуз дав найнесприятливіші прогнози на майбутнє: через 75 років сировинні ресурси Землі будуть вичерпані, а нестача продовольства стане катастрофічною, якщо економічний розвиток не буде зведено до простого відтворення, а приріст населення Землі не буде поставлений на жорсткий контроль. Висновки доповіді одержали назву концепції «нульового росту».

Комп'ютерний аналіз світового економічного розвитку, (по Д. Медоузу): 1 - ресурси; 2 - виробництво продуктів харчування на душу населення; 3 - чисельність населення; 4 - виробництво промислової продукції на душу населення; 5 - забруднення

медоуз римський клуб форрестер

Варіанти моделі Д. Медоуза, обчислені за зміни початкових умов, також прогнозували людству неминучу катастрофу. Взаємозалежність змінних призводила до того, що спроби поліпшити одні параметри моделі викликали погіршання інших. Так, припущення, що природні ресурси планети сьогодні ще повністю не вивчені і їхня кількість має бути принаймні подвоєна, зумовлювало висновок про масове вимирання населення планети внаслідок катастрофічно зростаючого забруднення навколишнього середовища тощо.

Автори доповіді відкрито називали себе мальтузіанцями. Вони проголошували кінець «золотого віку» людства і єдиною альтернативою «неминучій катастрофі» визнавали негайний перехід до «нульового зростання» або «глобальної рівноваги». Для здійснення цього переходу пропонувались такі заходи:

ь припинення зростання населення, тобто урівнювання приросту населення зі смертністю;

ь припинення розширеного виробництва (обмеження зростання капіталу до рівня його амортизації);

ь зменшення рівня споживання ресурсів до 0,25 частини від рівня споживання 1970 р.

Висновки

Не зважаючи нате, що окремі аспекти роботи можна критикувати, головне значення цих робіт у тому, що вони вперше поставили питання про можливість катастрофічних наслідків сучасного характеру розвитку суспільства. Головну небезпеку автори робіт (Медоуз, Форрестер) бачать у необмеженому зростанні чисельності населення, капіталу і забруднення навколишнього середовища. Вони принесли індустріально розвинутим країнам значну користь. Було розгорнуто загальнонаціональні кампанії з економії сировини та енергії, переробку відходів промислового та побутового походження, охорону оточуючого природного середовища. Ці кампанії принесли реальні плоди і для самого суспільства, і для його відносин з природою.

Все більш широке застосування в соціальній екології методу моделювання пов'язане із створенням формальних систем для відображення еволюції, аналізу крізь призму вірогіднісно-статистичного методу, проблеми взаємовідносин в системі «суспільство-природа». Наростаючі процеси накопичення інформації про характер відносин людини та оточуючого природного середовища в поєднанні з досягненнями кібернетики створюють передумови для наукового управління всією системою.

Список літератури

1. Лаврик В.І. Методи математичного моделювання в екології. - К.: «КМ Академія», 2002. -203 с.

Размещено на Allbest.ru