Як працювала модель World3
«Межі зростання» розповідають саме про результати моделювання, опускаючи технічні відомості про роботу World3. Те, як працює модель, викладено в окремій книзі 1974 року «Динаміка зростання в кінцевому світі».
World3 була написана забутою зараз мовою програмування DYNAMO, або DYNAmic MOdels. Вона також була розроблена у MIT програмістами Філліс Фокс та Олександром П’ю. Сама програма — це список зі 150 рівнянь, які визначають відношення змінних.
Як і попередні версії World1 та World2, комп’ютерна модель World3 заснована на системній динаміці. Внутрішні петлі зворотнього зв’язку у структурі системи впливають на поведінку всієї системи.
World3 охоплює період з 1900 по 2100 рік і будується навколо п’яти змінних:
- населення;
- сільське господарство;
- промисловість;
- забруднення навколишнього середовища;
- споживання невідновлюваних природних ресурсів.
Змінні змінюються з допомогою потоків. Наприклад, змінна населення вимірюється потоками народжуваності та смертності. До потоків також відносяться інвестиції та амортизація, освіта та асиміляція забруднень, ерозія ґрунту, його освоєння чи вилучення для міського та промислового використання.
У той час як модель World2 об’єднала все населення в єдину змінну, World3 пропонує демографічну модель динаміки зростання населення, яка проводить різницю між дітьми та підлітками, молодими людьми дітородного віку, працездатними людьми та пенсіонерами.
У World3 також додали технологічні зміни як фактори, що впливають на виснаження ресурсів та викид забруднюючих речовин. Це дозволило відобразити в моделі ефективніше використання доступних ресурсів, а також виробництво товарів екологічно чистішим способом.
Науковий журналіст Брайан Хайс порівнює World3 зі схемою нафтопереробного заводу: резервуари з’єднані трубами, потоки труб регулюються клапанами, клапани ж управляються сигналами зворотного зв’язку, які залежать від стану резервуарів або потоків в інших місцях моделі.
Схема World3.
Модель враховує позитивні та негативні цикли зворотного зв’язку, які можуть радикально вплинути на результат різних сценаріїв. Вона також демонструє нелінійні взаємозв’язки.
Наприклад, у міру того, як все більше земель стає придатними для сільгоспдіяльності, ті, що залишаються, стають сухішими або мають тонший шар родючого ґрунту. Витрати на розв’язання цих проблем різко підвищують вартість освоєння землі — це нелінійний взаємозв’язок.
Петлі зворотного зв’язку та нелінійні взаємозв’язки роблять World3 динамічно складною, але модель, як і раніше, є спрощенням реальності. У ньому не відображено географічні особливості, нерівність, особливості політичних режимів та багато іншого. Крім того, модель не здатна точно передбачити появу нових технологій, що можуть радикально змінити характер використання ресурсів.
Автори навмисно залишили за дужками війни та епідемії як фактори, які могли б уповільнити або зупинити зростання ще раніше, ніж говорить доповідь.
Сміття на вході, сміття на виході: реакція вчених та громадськості
Публікація викликала фурор. У друкованій формі було продано понад 10 млн екземплярів «Меж зростання», що робить її книгою, що найбільше продається, про сталий розвиток у XX столітті. Також книгу перекладено 37 мовами світу.
Водночас робота зіштовхнулася з потужною хвилею критики — як з боку апологетів нескінченного економічного зростання, так і з боку вчених.
Видання The New York Times схарактеризувало «Межі зростання» як «порожню роботу, що вводить в оману, яка ілюструє максимум комп’ютерної науки: сміття на вході, сміття на виході». Один з авторів рецензії Пітер Пассел вважав моделювання дослідження спрощеним, а також таким, що ігнорує роль технічного прогресу у розв’язанні глобальних проблем.
Джуліан Саймон з університетів Іллінойсу та Мериленду стверджував, що фундаментальна для доповіді концепція «ресурсу» — хибна, оскільки вона може трансформуватися з часом. Він наводив за приклад деревину, яка була основним ресурсом для суднобудування до XIX ст.
Вже в епоху Ренесансу лунали побоювання щодо можливої нестачі деревини. Але з технологічним прогресом дерево перестало бути основним матеріалом. І проблема нестачі зникла. Відповідно, невідновлювані ресурси можуть закінчитися — людська винахідливість створить нові. Втім, це не врятувало ліси у Франції, Німеччині та Іспанії. Особливо сумний приклад останньої. А колись країна славилася своїми дубовими гаями.
Економіст з Єльського університету Генрі Уолліх зазначав, що економічне зростання справді не може продовжуватися нескінченно, але штучне втручання, запропоноване у сценарії «стабілізованого світу», вплине на матеріальний добробут мільйонів людей у всьому світі.
У мейнстримній повістці переважав оптимістичний підхід і віра в те, що проблеми екології будуть вирішені завдяки технологічному прогресу. Це ілюструє фраза президента США Рональда Рейгана — «Немає великих обмежень для зростання, коли чоловіки та жінки вільні слідувати своїм мріям».
1980-ті стали золотим часом для капіталізму, а отже, і подальшого прискорення економічного зростання. Професор Флорентійського університету Уго Барді визнавав, що доповідь із самого початку не сприймали серйозно, а до 1990-х років вона стала чимось на зразок мему.
У 1992 році Римський клуб випустив оновлену версію доповіді «За межами зростання», а в 2004 — «Межі зростання: оновлення за 30 років». Команда «Меж зростання» внесла незначні зміни.
Графік з доповіді «Межі зростання: оновлення за 30 років», що демонструє перевищення поглинальної здатності Землі.
Наприклад, в останній версії додають дві змінні — екологічний слід та індекс добробуту людини, а також окремо виділяють технології, спрямовані на мінімізацію чи усунення шкоди планеті.
Але попри це автори дотримуються висновків оригінальної доповіді. Щобільше, на їхню думку, людство вже переступило межі того, що є фізично та біологічно стійким.
За межами зростання: що справдилося
З моменту виходу «Меж зростання» минуло понад 50 років, тому можна перевірити, чи втілилися прогнози вчених.
Часто порівняння ґрунтуються на чисельних показниках. Наприклад, доповідь припускала, що населення планети до 2030 року становитиме 7 млрд, проте цього 2023 року це число вже перевищило 8 млрд.
У відповідь на критику про неточність чисельних показників у доповіді Денніс Медоуз зазначав, що точність — не основний критерій оцінки моделі, набагато важливіша її здатність вказати тренди.
Випускалися роботи, які оцінюють «Межі зростання» у цьому ключі — з докладним порівнянням тез доповіді та даних поточної ситуації. У 2008 році Грем Тернер з об’єднання наукових та прикладних досліджень Австралії (CSIRO) написав статтю з оцінкою сценаріїв, викладених у книзі.
Він виявив, що зміни у промисловому виробництві, виробництві харчових продуктів та забрудненні навколишнього середовища приблизно відповідають «стандартному сценарію».
Нідерландська дослідниця і консультантка Римського клубу Гайя Херрінгтон опублікувала статтю у 2020 році, де порівнює інформацію з книги «Межі зростання: оновлення за 30 років». Херрінгтон також приходить до висновку, що «стандартний сценарій» найбільше можна порівняти з нинішньою ситуацією.
За її підрахунками, без серйозних змін у споживанні ресурсів економічне зростання досягне піка, а потім звалиться приблизно до 2040 року. Насамперед це позначиться на виробництві продовольства та умовах життя.
Остання робота з аналізом «Межі зростання» вийшла в листопаді 2023 року — німецький вчений Аржуна Небел разом із командою провів рекалібрування моделі World3 у Python, а також оновив емпіричні дані на більш актуальні.
Нова модель отримала назву PyWorld3-03, і її зміст можна переглянути у відкритому доступі. За даними дослідження, «стандартний сценарій» і рекалібрування 2023 року мають різні піки, але можливість колапсу зберігається навіть зараз.
Схема, де дані «стандартного сценарію» зі «Меж зростання» накладені на дані, використані при рекалібруванні 2023 року.
Можна порівняти World3 з моделюванням клімату, наприклад, з моделями загальної циркуляції атмосфери та океанів.
На концептуальному рівні структура майже така сама: існують потоки повітря, води, тепла та інших об’єктів, які модель має підсумовувати чи інтегрувати. Але соціальні та економічні системи, змодельовані в World3, не мають природних законів порівнянної предикативності.
І хоча «Межі зростання» не дали точних передбачень, а модель World3 — скоріше полемічний, а не прогностичний інструмент, сьогодні головний висновок доповіді взято до уваги. Те, що було непопулярною думкою 50 років тому, нині впливає на ключові сфери життя.
Епоха неолібералізму, коли єдиним завданням бізнесу вважалося зростання прибутку в минулому. Відповідальні компанії – це модно та прибутково. Сьогодні величезну роль економіці відіграють ідеї сталого розвитку та ESG, дуже співзвучні прогнозам Римського клубу, і багато в чому завдяки йому. Великі інвестори уникають співпраці з фірмами, які не впроваджують такі стандарти.
Технології здійснили неймовірний стрибок, і сьогодні їх часто використовують саме для того, щоб мінімізувати шкоду для планети.
«Межі зростання» недооцінили силу технічного прогресу, який сьогодні дозволяє контролювати економічне та промислове зростання. Багато викликів, таких як глобальне потепління чи перенаселення, залишаються актуальними, але є надія на те, що технології таки зможуть нас врятувати.
Автор: Олена Мусієнко
Джерело: Blog Imena.UA
