Модель Медоуза

Экспоненциальный рост - обычный процесс в биологических, финансовых и многих других системах. Экспоненциальный рост - явление динамическое. Значит, величины в этом процессе изменяются со временем. Когда множество различий величин в системе растет одновременно и все они находятся в сложной взаимосвязи, анализ причин роста и будущего поведения системы становится очень сложным [4].

На протяжении последних 30 лет в МТИ (Массачусетском технологическом институте) разрабатывается новый метод динамического изучения сложных систем. Этот метод был назван системной динамикой. В его основе лежит утверждение, что поведение системы часто зависит как от ее структуры - множества замкнутых, взаимосвязанных, нередко запаздывающих взаимодействий между составляющими элементами, - так и от самих элементов. Модель мира, описанная Медоузом, построена по принципам системной динамики.

Экстраполяция существующих тенденций - проверенный временем способ заглянуть в будущее (особенно в ближайшее и особенно, если на рассматриваемые величины не слишком влияют другие тенденции, наблюдаемые в системе). Конечно, ни один из пяти исследуемых факторов нельзя назвать независимым. Каждый постоянно взаимодействует с остальными.

Численность населения не может увеличиваться, если нет продуктов питания, производство продуктов питания растет с ростом капитала, рост капитала требует ресурсов, отработанные ресурсы увеличивают загрязнение, загрязнение среды влияет на рост численности населения и производство продовольствия. Кроме того, каждый из этих факторов через долгое время начинает, испытывать воздействие обратных связей.

В этой первой модели мира исследовали только качественные характеристики поведения системы “население - капитал”. Под характеристиками поведения понимаются определенные тенденции переменных систем (численности населения, например, или уровня загрязнения среды) к изменению с течением времени.

Однако настоятельно необходимо хоть сколько-нибудь понять причины роста, его пределы и возможное поведение модели, когда она подходит к этим пределам [5].

Все оценки в модели (численность населения, объем капитала, уровень загрязнения среды и пр.) отсчитываются от значений 1900 г. С 1900 по 1970 г. все переменные в общем соответствовали действительным значениям. Численность населения, составлявшая в 1900 г. до 1,6 млрд. человек, выросла к 1970 г. до 3,5 млрд.

Хотя рождаемость медленно падает, уровень смертности снижается быстрее (особенно после 1940 г.) и темпы роста численности населения увеличиваются. Объем производства промышленной продукции, продуктов питания и услуг на душу населения растет по экспоненте. Запасы ресурсов в 1970 г. составляли почти 95% от значений 1900 г., но начинали угрожающе сокращаться, поскольку продолжается рост численности населения и объема промышленного производства.

Рис. 1 Модель Медоуза [6]

Из поведения модели видно, что приближение к предельным значениям и коллапс неизбежны, и причиной этого в данном случае оказывается истощение запасов невозобновимых ресурсов. Объем промышленного капитала достигает уровня, где требуется огромный приток ресурсов.

Еще статьи

Составление карты экологической устойчивости участка и противоэрозионная и агроэкологическая организация территории под закладку многолетних плодовых и ягодных насаждений
Экология - междисциплинарная область знаний, рассматривающая взаимоотношение организмов, включая человека, между собой и окружающей средой. Первоначально господствовало понимание экологии как биологической дисциплины (биоэкологии), исследования которой ограничивались ...