Письмо первое. "Мировая динамика" в исторической ретроспективе.

Говорят, что "отшумевшие битвы, как и мертвые генералы, держат своей мертвой хваткой военные умы"[1] . Это в полной мере относится и к научным баталиям. Сегодня, когда "Мировой динамике" исполнилось тридцать лет, и эта работа стала классикой науки и ее историей, она оказывает большее влияние на практику, чем когда-либо.

— 1 —

Призрак "экологической катастрофы" бродит по дорогам глобализованного мира, предстает перед писателями и политиками, учеными и промышленниками, современной аристократией и обывателями. Массовые выступления "зеленой" общественности утратили первоначальный истерический характер и превратились в своего рода "политтехнологию". Озабоченные правительства и послушные парламенты штампуют постановления, направленные на охрану окружающей среды. Адвокаты защищают интересы "дикой природы" в Верховных Судах.

Возникла целая индустрия, удовлетворяющая потребности природоохранительного движения; ее оборот составляет ныне миллиарды долларов. Этим долларам нельзя сопоставить какие-то реальные произведенные ценности. Речь идет об административном контроле над финансовыми потоками, о возможности перераспределять заработанные другими деньги.

Как только сверхзвуковой "Конкорд" становится серьезным конкурентом другой, более традиционной пассажирской авиации, сразу же выясняется, что шум от его двигателей чрезвычайно беспокоит птиц. И почти все крупные международные аэропорты немедленно закрываются для "Конкордов". Сейчас, тридцать лет спустя, "нормы шумности" стали главным оружием борьбы крупных авиастроительных концернов Запада с дешевыми и надежными российскими самолетами[2].

Десять лет назад развернулась "мировая война" с фреонами, послужившая причиной передела рынка холодильных установок и аэрозолей различного назначения. Эта история заслуживает того, чтобы ее вспомнить.

Исследователи обнаружили над Антарктидой "озоновую дыру" — локальное уменьшение толщины озонового слоя, защищающего Землю от солнечной радиации. Немедленно была организована кампания в прессе: речь шла не более и не менее, как о гибели "всего живого" от ультрафиолетового облучения. Медики дисциплинированно предъявили статистику заболеваемости раком кожи. Заболеваемость, понятно, непрерывно росла, как это происходит со всеми редкими болезнями, неожиданно попавшими в поле зрения общественности[3]. Как-то очень быстро выяснилось, что озон разлагается фреонами, которые попадают в атмосферу при утилизации отслуживших свой срок холодильников (используются фреоны и в аэрозольных баллончиках). В результате и холодильники, и аэрозоли запретили. Какие-то концерны заработали очень хорошие деньги, а неизбежные потери других были компенсированы из государственных карманов.

Озон образуется в верхнем слое тропосферы в ходе реакции 3О2 = 2О3, протекающей под воздействием ультрафиолетового излучения. Вопрос для восьмого класса средней школы: что происходит с обратимой химической реакцией, когда уменьшается концентрация одного из находящихся в динамическом равновесии веществ? Правильно — равновесие смещается в сторону образования этого вещества. Иными словами, чем больше озона разлагается (например, фреонами), тем больше его производится в верхних слоях атмосферы. И ни реактивные самолеты, ни холодильники, ни аэрозольные духи не могут здесь ничего изменить.

Само собой разумеется, со временем выяснилось, что озоновый слой не постоянен: его толщина все время меняется. Зависит это от различных геофизических факторов (прежде всего, от текущей активности солнца), но никак не от человеческой деятельности.

На рубеже тысячелетий развернута новая кампания, еще более позорная для мыслящего человечества, нежели полузабытая теперь война с "озоновыми дырами". Я говорю о борьбе с глобальным потеплением, вызванным "парниковыми газами". Заметим в этой связи, что если фреоны в "Мировой динамике" никак не упоминались, то о возможном влиянии человеческой деятельности на климат в книге говорилось — и довольно много.

Эта очередная "экологическая тревога" привела к подписанию рядом правительств "Киотского протокола", регламентирующего тепловое загрязнение среды. В данном случае следует говорить о прямом обмане "лиц, принимающих решения", со стороны "экологического" экспертного сообщества.

Гляциологи в резкой форме возражали против самой концепции "глобального потепления", указывая, что вообще-то на Земле продолжается ледниковый период; текущая климатическая эпоха является межледниковьем, причем довольно холодным. К тому же это межледниковье заканчивается: последние четыре-пять тысячелетий назад началось новое наступление ледников. Небольшое повышение температур, фиксирующееся последние двести лет, носит локальный характер и связано с хорошо известным короткопериодическим климатическим циклом[4].

Палеонтологи попытались объяснить, что современное расположение материков соответствует в геологической истории Земли холодной криоэре , и никаких изменений в ближайшие миллионы лет не предвидится. Если бы, однако, криоэра внезапно сменилась термоэрой , это было бы не катастрофой, но благодеянием для человечества, поскольку потеря плодородных земель вследствие повышения уровня океанов более чем компенсируется увлажнением пустынь, полупустынь и степей: биологическая продуктивность Земли в термоэру заметно выше, чем в криоэру, климат — ровнее и с человеческой точки зрения — лучше.

Наконец физики доказывали, что пугающее обывателей таяние ледников (даже если оно каким-то чудом произойдет) — явление, отнюдь, не мгновенное. "Катастрофическая" его версия занимает около 5.000 лет, более взвешенные оценки дают 7 — 8 тысячелетий. Так что, вода будет прибывать, самое быстрое, по сантиметру в год, что, право же, не требует срочных административных решений.

Все было напрасно. "Защитники среды" в очередной раз настояли на своих ультимативных требованиях.

Экологическое движение с самого начала было "бегством от…", а не "движением к…", то есть его позиция всегда являлась "неконструктивной по построению". В настоящее время это движение следует рассматривать как основной источник инновационного сопротивления : именно защитники "окружающей среды" тормозят все сколько-нибудь "продвинутые" технологические разработки[5]. Они выступают за "глобальное равновесие" и совершенно не желают отдавать себе отчет в его недостижимости.

Современное экологическое движение: необразованное, уродливое, насквозь политизированное, давно купленное бизнесом и сцецслужбами, — находит оправдание своего существования и своей деятельности в пионерских работах "Римского клуба". Критический апостериорный анализ этих работ и основополагающего труда Д.Форрестера "Мировая динамика", лежащего в их основе, представляется ныне насущной необходимостью, поэтому я счел возможным обратиться к Вам с настоящим письмом.

— 2 —

Заслуги "Римского клуба" неоспоримы. Именно динамическая модель "мировой системы", выполненная Д.Форрестером по заказу группы А.Печчеи и представленная в популярной форме Д.Медоузом, ввела в политическое и экономическое обращение группу смыслов, связанных с понятием "среды обитания". Если сегодня восстановлена экология Великих Американских Озер, очищены Рейн, Дунай и Байкал, снабжены очистными сооружениями целлюлозно-бумажные заводы и химические комбинаты, то этим мы во многом обязаны Д.Форрестеру и Д.Медоузу.

Они же несут ответственность за природоохранительную истерию газет, парламентов и лабораторий. Именно "Римский клуб" построил и "засветил" информационную голограмму экологической катастрофы.

Возможно, экологическая обстановка, сложившаяся в конце 1960-х годов, оправдывала логику "алармистов" и их методы. Возможно даже, что все они какое-то время, а некоторые из них — все время верили в свои результаты. Но трудно предположить, что такой специалист по математическому моделированию, как Д.Форрестер, мог серьезно отнестись к "мировой системе" из пяти (!) динамических уровней.

Чем проще система, чем меньше у нее степеней свободы, тем примитивнее, в конечном счете, ее эволюция. Поставьте задачу на динамику численности человеческой популяции на бесконечной плоскости при неограниченном продовольствии, и вы получите классическую экспоненту. Теперь ограничьте пространство, и вместо экспоненциального возникнет логистическое решение. Введите в модель положительную обратную связь между численностью и смертностью, и появятся гармонические колебания. Каждое из этих решений "как-то" соотносится с Реальностью, но ни одно из них ее не отражает. Поэтому бесполезно спрашивать, какая кривая "правильная" (и, равным образом, какая из них "лучше").

Настоящая популяция неизмеримо сложней этих простейших динамических схем, хотя ее динамика может с хорошей точностью может какое-то время описываться любой из них. Потом расхождения теоретической кривой с данными наблюдений начинают быстро нарастать. Проблема системного моделирования в том и состоит, что всегда есть искушение экстраполировать модель на недопустимые значения параметров.

Модель при этом становится весьма "содержательной", но утрачивает смысл: ее выводы по-своему интересны, но заведомо неверны.

В простейших случаях можно с большой точностью установить границы применимости той или иной модели. В сложных задачах, таких как исследование "мировой системы", мы можем с уверенностью сказать лишь, что они наверняка есть. И если модель "вдруг" предсказывает катастрофическое поведение системы, то, скорее всего, это свидетельствует о непригодности модели именно в этой области параметров. Во всяком случае, эта версия наиболее вероятна: "если ваши вычисления показывают, что моделируемая система теряет устойчивость, это, прежде всего, повод усомниться в модели, а не в поведении реальной системы.

…К примеру, если исследователь, живущий во времена Менделеева, обнаруживает неограниченный рост параметра "количество органических отходов" системы "транспорт", то правильный вывод, который он обязан сделать, заключается в том, что источник этих отходов будет заменен (в силу малой экономической эффективности, конечно) на другое, более совершенное средство"[6].

В модели Д.Форрестера катастрофически ведут себя многие параметры, в частности — смертность. Между 2020-м и 2060-м годом численность населения Земли достигает максимума, который представляет собой очень острый, "резонансный" пик. Затем — вследствие нехватки ресурсов, загрязнения среды, нехватки продуктов питания или сочетания указанных причин происходит быстрое падение численности — в три-пять раз за время жизни поколения. Смертность достигает чудовищных величин, здание цивилизации разваливается. Грядущая катастрофа практически неизбежна: предотвратить ее созданием новых технологий или даже контролем рождаемости не удастся. Ее можно лишь оттянуть на некоторое время строжайшими экологическими мерами.

Из самых общих соображений понятно, что эта версия слишком проста и очевидна , чтобы реализоваться с заметной вероятностью. Динамика таких сложных систем, как мировая, отличается высокой неопределенностью: сведение всех вариантов Будущего к примитивной мальтузианской катастрофе противоречит всему накопленному аналитическому опыту. "Будущее не только сложнее, чем мы его себе представляем, но и сложнее, чем мы его можем представить".

Кроме того, предсказание о неизбежности экологической катастрофы, отнюдь, не было продуктом машинного моделирования "мировой системы". В действительности, это предсказание было введено в модель априори — при проектировании системы положительных обратных связей. Если численность населения зависит от рождаемости и смертности, обе эти величины зависят от загрязнения, а загрязнение — от численности населения, мы с неизбежностью получаем "резонансный пик" на демографической кривой.

Если вы закладываете в модель, ограниченную в пространстве, экспоненциальный пространственный рост какого-либо параметра, в этой модели с неизбежностью разовьются катастрофические напряжения, которые ее разрушат. Считать это с помощью ЭВМ совершенно не обязательно.

Задавая те или иные формы обратных связей, можно получить любые, наперед заданные, динамические соотношения для параметров модели. Для студентов третьего-четвертого курса такое упражнение является полезной практикой, но научное значение подобной деятельности, разумеется, равно нулю.

Наша критика носит направленный характер и относится не к конкретным результатам, полученным Д.Форрестером, даже не к самой модели, но к самой идеологии системного моделирования глобальных процессов. Несколько утрируя, можно сказать, что данная идеология порождает модели, которые тривиальны там, где они априори верны, и содержательны там, где они заведомо ошибочны.

Основные претензии к принятой "Римским клубом" схеме моделирования сводятся к следующему:

— Отсутствует определение и формальное описание исследуемой системы.

— Выбранное число параметров недостаточно для содержательного анализа этой системы.

— Обратные связи между параметрами и потоками (уровнями и темпами) задаются искусственно и не отражают ни общесистемных закономерностей, ни свойств конкретной исследуемой системы.

Как результат, границы применимости глобальных системных моделей не определены, статус возникающих в них расходимостей совершенно неясен, а прогнозы и рекомендации к действиям носят все черты "подгонки" под заранее заданный ответ.

— 3 —

Во второй половине 1970-х годов глобальное моделирование широко использовалось в качестве идеологического оружия. Поскольку "Мировая динамика" была первой альтернативной марксизму моделью, оперирующей нетривиальными смыслами Будущего, она пользовалась громадной популярностью среди советской интеллигенции. Эта популярность дополнительно подогревалась не совсем уверенными попытками КГБ внести работы Д.Форрестера и Д.Медоуза в реестр запрещенных книг.

Я далек от мысли обвинить "Римский клуб" в "заговоре с целью подрыва дела социализма", но его роль в идеологическом обеспечении заключительного этапа "холодной войны" еще ждет своего исследователя.

Примечательно, что советские исследования по экологическому прогнозированию вызвали гораздо меньший резонанс, нежели работы Д.Форрестера, хотя первые эскизные разработки появились в СССР на два года раньше. В 1968 году в журналах "Техника молодежи" и "Молодая гвардия" вышла сокращенная версия романа "Час быка", созданного писателем и ученым-палеонтологом И.Ефремовым. В этом романе анализировалось, в частности, поведение демографической статистики вблизи "пределов роста", рисовалась реалистическая версия переполнения экологической ниши вида Homo ("Век Голода и Убийств" на планете Торманс) и демонстрировались различные способы выхода из этой ситуации[7]. И.Ефремов рассмотрел механизмы обратной связи между системами "человек" и "природа", ввел принципиальное понятие "стрелы Аримана", обуславливающей преимущественное выживание вредных для человека биологических видов в условиях экологического "стресса" биоты, вызванного неконтролируемым ростом человеческой популяции.

Между прочим, в "Часе быка" была сделана попытка понять пределы применимости предположений, лежащих в основе концепции гипотезы глобального экологического кризиса. Оказалось, что принципиальное значение имеет культурная однородность: по И.Ефремову, Торманс, где произошла демографическая катастрофа с падением численности населения более чем на порядок, был искусственно заселенной монокультурной планетой и с этой точки зрения представлял собой систему, заведомо более простую, нежели Земля. Тем самым, ее динамика была примитивнее и "катастрофичнее". Для нашей планеты с ее огромными различиями в культуре и экономике, резонансные пики кривых, даже в моделях "пределов роста" оказываются сглаженными отрицательными обратными связями: кризисы перенаселенности, загрязнения и ресурсов, во-первых, не синхронизированы между собой и, во-вторых, носят локальный, а не глобальный характер — разнесены по месту и времени. Такая динамика тоже сулит мало радости, но, во всяком случае, она принципиально управляема .

В своих прогнозах И.Ефремов пользовался, видимо, не компьютерным, а обычным математическим моделированием, тем более что тенденции легко прослеживались на простейших моделях, а делать точные прогнозы с реальными датами не представлялось возможным ни аналитически, ни численно.

Позже Н.Моисеев предпринял попытку точно решить численную задачу, создав реалистическую модель "мировой системы". Оказалось, естественно, что поведение этой системы очень сложно и практически непредсказуемо; оно, однако, не носит катастрофического характера. Вернее, "мировую систему" можно "загнать" в форрестеровско-медоузский глобальный экологический кризис, но при очень специфическом подборе численных значений параметров[8]. И именно потому, что результаты не были катастрофическими, а, следовательно, сенсационными, они не получили широкой известности. Ни на Западе, где вовсю разворачивалось экологическое движение, ни в СССР, где всякое сомнение в неизбежности предстоящего кризиса воспринималось молодыми интеллектуалами как свидетельство работы на КГБ. Эпоха мировых войн заканчивалась. Мир вступал в век посттоталитарных демократий, и озабоченная страхом перед загрязнением среды общественность походила этому миру во всех отношениях.

После распада СССР на бывших советских территориях образовалось множество партий и группировок экологической направленности. Все они быстро продемонстрировали свою полную политическую и экономическую неэффективность. Рекомендации по немедленному закрытию "грязных" производств и атомных электростанций были хороши в теории, на практике же такие действия привели к экономическому коллапсу в масштабе регионов и целых независимых государств. В конечном счете, практически все выведенные из эксплуатации энергетические и производственные мощности пришлось задействовать вновь: полгода жизни без тепла и света ликвидировали у населения всякий страх перед "мирным атомом".

Ольгино, Ленинградская область, 2 июля 2001 года