автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Основы теории развития системы общественное производство - природная среда с использованием измеримых величин

На правах рукописи

г РГ6 ОД

Большаков Борис Евгеньевич

ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ОБЩЕСТВЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО - ПРИРОДНАЯ СРЕДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЗМЕРИМЫХ ВЕЛИЧИН

Специальность 05.13.10 Управление в социальных и экономических

системах

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук

г. Дубна - 2000г.

Работа выполнена в Международном Университете природы, общества и человека "Дубна"

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, почетный член РАЕН Шемакин Ю.И.

доктор технических наук Ванюшин В.А.

доктор экономических наук, профессор Яковенко Е.Г.

Ведущее учреждение - Институт энергетических исследований РАН.

Защита диссертации состоится " 22 " июня 2000 года в 10 час. 00 мин. в аудитории 215 на заседании

Диссертационного совета №Д 151.04.24 Российской Академии Государственной службы при Президенте РФ

по присуждению степени доктора технических наук Адрес: 117606 г. Москва, пр, Вернадского, 84.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российской Академии Государственной службы при Президенте РФ.

Автореферат разослан " 21 " мая 2000 года

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат технических наук

Тихомиров М.М.

Общая характеристика работы.

Актуальность темы

В настоящее время регионы мира сталкиваются с риском необратимого разрушения окружающей среды. Управление в социальных и экономических системах, не согласованное с возможностями природной среды, ее воспроизводственной способностью и законами природы, явилось причиной возникновения тенденций, влияния которых ни планета, ни ее население не смогут долго выдержать: экстенсивный экономический рост разрушает природную среду, приводит к экологической деградации, а это в свою очередь подрывает ресурсную базу и процесс экономического роста. Речь идет не об отдельных кризисах (экологическом, экономическом, продовольственном), а о едином системном кризисе мировой системы ЧЕЛОВЕК - ПРИРОДНАЯ СРЕДА.

Общество вступило в такую фазу, когда актуальные проблемы его безопасности и перспективы развития тесно переплелись и стали предметом специальных научных исследований, как на национальном, так и международном уровнях.

За три последних десятилетия различными учреждениями ООН выдвинут ряд новых концепций и программ глобального развития. Для этих концепций показательно рассмотрение процесса управления развитием в единстве всех его сторон - экономической, социальной и природной. Обсуждение в учреждениях ООН этих концепций выявило необходимость в интеграции огромного многообразия представлений о путях, закономерностях развития и принципах управления глобальной системой. Вокруг концепций развернулась борьба мнений. В них много дискуссионных проблем. Однако, достигнуто понимание:

1. социально-экономические решения невозможно рассматривать в отрыве от состояния и законов природы;

2. для повышения эффективности управления в социально-экономических системах необходимо иметь научно обоснованную интеллектуально-информационную технологию согласования управленческих решений с естественными законами природы;

3. для создания такой технологии необходимо теоретическое и методологическое обоснование принципов, законов, механизмов, структуры и критериев развития системы общество-природа как внешней среды социально-экономического управления.

Следовательно, создание научной теории развития системы "общественное производство - природная среда" является не просто актуальной задачей, но практической необходимостью.

За последние сто лет как у нас в стране, так и за рубежом вышло много научных работ, посвященных теоретическому и методологическому осмыслению проблемы.

Однако, эти исследования не систематизированы, разрознены, не приведены в целостную теоретическую систему. Более того, до сих пор крайне слабо исследован вопрос о взаимосвязях объективных законов (инвариантов) природы и общества. Если законы природы сформулированы в аналитической форме и в терминах измеримых величин, то законы общественного развития определены лишь вербально с использованием неустойчивых мер, что крайне затрудняет проведение исследований по установлению их связей с законами окружающей природной среды (биосферы), Не ясен механизм использования фундаментальных законов в общественной практике. Не

согласована с законами природы система глобальных и локальных критериев сохранения и развития общественно-природных систем, критериев эффективности ее функционирования. ,

Не достаточно исследованы сущность, инварианты, свойства системы, а отсюда и требования к методам ее анализа и синтеза. Отсутствует целостное формализованное описание многоярусной структуры развития динамической системы. Не проведены модельные эксперименты по проверке базовых принципов устойчивого развития системы, а, следовательно, методические рекомендации по ее улучшению остаются без теоретической поддержки, что, естественно, негативно отражается на научной обоснованности предлагаемых решений, эффективности и качестве управления в целом.

Поэтому создание теории, дающей "научные знания о принципах-законах развития системы и возможность согласовывать с ними предлагаемые решения и программы, является актуальной стратегической задачей теории и практики управления в социальных и экономических системах, взаимодействующих с окружающей средой.

Цель и задачи

Целью исследований является методологическое обоснование принципов, механизмов и структуры устойчивого развития системы общественного производства во взаимодействии с окружающей средой как объекта социально-экономического управления и информационно-аналитических исследований с использованием измеримых величин.

Для достижения поставленной цели в диссертации решается ряд относительно самостоятельных задач, которые объединены в группы:

1. Определение системы устойчивых величин в системе "общественное производство-природная среда". Анализ взаимосвязи вещественных, энергетических и информационных измерителей состояния и динамики управляемой системы.

2. Анализ и определение системы динамических законов и механизмов сохранения и изменения исследуемой системы.

3. Определение системы принципов-критериев устойчивого и неустойчивого развития системы "общественное производство - природная среда".

4. Требования к методу формализованного описания структуры исследуемой системы.

5. Формализованное описание многоярусной динамической структуры развития исследуемой системы.

6. Построение системы динамических моделей "Человек - общественное производство - биосфера" с использованием стоимостных и физических измерителей.

7. Построение базовых элементов информационно-аналитического механизма управления социально-экономическим развитием исследуемой системы.

8. Проведение модельных экспериментов по отработке функциональных элементов информационно-аналитического механизма защиты от рисков неэффективного управления развитием.

Теоретическая и методологическая база.

Объектом исследований является система "общественное производство -природная среда" как внешняя среда управления социально-экономическим

развитием.

I Предметом исследований являются принципы-законы, механизмы, структура и критерии устойчивого и неустойчивого развития исследуемой системы.

Теория развития исследуемого объекта рассматривается в диссертации как система универсальных высказываний (поддающихся экспериментальной проверке и логической верификации), позволяющих: объяснять сущность, предсказывать направления, тенденции развития системы, получать, как следствие, рекомендации по созданию информационно-аналитического механизма управления развитием социально-экономических систем во взаимодействии с природной средой.

Теоретической и методологической основой диссертации являются работы отечественных и зарубежных авторов, в которых заложены сущностные основы общественно-природных систем. Это, прежде всего, исследования взаимодействия и развития системы общество-природа с использованием физических величин и сформулированных в их терминах динамических законов (правил устойчивости).

В ходе изучения этих работ выяснилось, что взаимодействия и изменения в системе "общество-природа" исследуются в терминах пространственно-временных, масс-энергетических и информационных величин с последующей содержательной интерпретацией на языке конкретной предметной области.

Первые работы в этой области принадлежат отечественному ученому С.А.Подолинскому (1880 г.), который связал понятие труд и развитие с ростом потока свободной энергии. Мы вправе говорить о приоритете отечественной науки в постановке проблемы. За прошедшие сто лет идеи, впервые высказанные С.А..Подолинским, прошли испытание временем и получили развитие не только в отечественной науке, но и на Западе. Следует заметить, что Генеральная Ассамблея ООН дала новое определение устойчивому развитию в целом "как устойчивый рост энергии".

В настоящее время имеется несколько сот опубликованных разными авторами работ. Среди них много крупных отечественных и зарубежных ученых, таких, например, как:

1. Отечественные ученые: С.АЛодолинский (1880), А.И.Чупров (1885), Н.ДБзтюшхов (1889), Д.И.Менделеев (1890), Л.К.Бух (1896), А.А.Богданов (1899), Н.К.Бух-Полтев (1903), Н.А.Умов (1901). К.Е. Тимирязев (1906), В.МБехтерев (1918), Т.М.Кржижановский (1921), М.Н.Смот (1921), Х.Креве (1921), В.И.Вернадский (1915-1945), АВознесенский (1925), АФ.Кон (1927), О.А.Ерманский (1928). С.С. Шабе (1928), В.Р.Вильяме (1929), ИХофмая (1930), О.Хейгекан (1933), Н.М.Федоровский (1935), А.Бауэр (1У36г). Д.В Савинский (1954). П.Г.Кузнецов (1959-н.в.), Р.Бартини (1965г.), Н.Г.Полещух (1966), А.А Макаров (1968-н.в.), А.Н.Голубенцев (1969), Н.Н.Моисеев (1980-н.в.), О.Л. Кузнецов, Л.Д.Логвинов (1986), С.ДВалентей (1988), Б.Большаков (1979-н.в.), В.Минин (1990г.), Ю.Яковец (1991). А.Гуревич (1992г.), Д.Урсул (1999г.) и др.

2, Зарубежные ученые: ДМолинари (1882), Ф.Веблен (1898), А, Лотка (1924), Содди (1922), Л.Мамфорд (1930), Пиги (1954), Дебрей (1954), КПолани (1957), Шир (1950), Херфиндоль (1967), Айрес (1969), Т.Одум (1971), Р.Колп (1974), Шгумм (1977), Г.Одум ми Э.Одум (1978), Коммонер (1976), Пассет (1979), Крамер (1976), Г.Реген (1977). К.Боулдинг (1981), М.Шлессер (1978), Р.Констанса (1981), Г.Райт (1985), Миррой (1986), Айрес (1987), АКнисс (1988), ДРобинсон (1988), Моррис (1988), Шаргут (1988), С.Харт (1994г.), Г.Ахуджа (1995г.), ДЮроп (1997г.), С.Шмикцхейми (1998г), Ф.Зараквин (1999г.) и др.

Методом построения теории является системная естественно-научная логика построения научной теории с выделенной структурой:

1, Эмпирическая база:

■ теоретическая и методологическая база (научное наследие), (глава 1).

■ информация для анализа и синтеза (глава 4,7).

2. Язык- - система терминов и понятий, отражающих сущность и закономерности развития общественно-природных систем, (глава 2,3,4).

3. Аксиоматика - исходные принципы-законы, утверждения, принятые в теории правильными, (глава 3,4),

4. Правила вывода - методы (модели, алгоритмы) получения следствий -предсказаний теории, не противоречащих исходным принципам теории.

5. Следствия - предсказания: выводы, полученные по правилам теории. Выделенные элементы теории, удовлетворяют определенным методологическим

принципам-требованиям, предъявляемым со стороны естественных законов.

1. Требование к языку теории.

Принцип наблюдаемости (принципиальной физической реализуемости). В состав языка теории допускаются только такие понятия, которые представлены в терминах принципиально измеримых величин, , дающих возможность экспериментально проверять результаты теории и согласовывать с законами природы.

2. Требование к аксиоматике теории.

Принцип инвариантности. Аксиомами научной теории являются законы природы - универсальные эмпирические обобщения - утверждения, выражающие сущность исследуемой системы с помощью инвариантных величин, одинаковых во всех допустимых ею системах координат, независящих от субъективных точек зрения.

3. Требование к правилам вывода.

Принцип тензорных преобразований. Преобразования, которые осуществляются в теории, оставляют инвариантным выражение закона, лежащего в основе теории.

Построение теории осуществляется в соответствии с методологией тензорного анализа динамических сетей Г.Крона, базовым постулатом которой является: "Какая бы сложная, суперсложная система не была, ее сущность может быть представлена скалярным уравнением. Нахождение такого уравнения является самым сложным, неформальным творческим делом. Но если такое уравнение составлено, дальше работает мощный аппарат тензорного анализа". Выделяются два этапа в построении теории.

Этап1. Исследуются сущность системы и ее основные законы. Дается обоснование и записываются скалярные уравнения, основные формульные связи, объединяющие общественные и природные процессы. Описание является первым, но главным приближением исследуемой системы. На данном этапе формируются основы теории и как следствие базовые элементы информационно-аналитического механизма управления развитием социально-экономических систем.

Реализация этого этапа является главной задачей диссертации.

Этап2. Осуществляется описание свойств и закономерностей системы в тензорной форме, исследуются ее волновые динамические свойства. Теория приобретает развитую физико-математическую форму, что должно усилить интеллектуальные возможности информационно-аналитических технологий управления социально-экономическим развитием.

Реализация этого этапа является специальной задачей последующих исследований в развитии теории.

На защиту выносятся:

1. Универсальная система измеримых величин как словарь исходных терминов теории. Сущность процесса жизнедеятельности в системе общество-природная среда; минимальная порождающая модель трудового процесса как объекта управления в социально-экономических системах.

2. Система законов сохранения и изменения, как базовая аксиоматика теории; принцип устойчивой неравновесности Бауэра-Вернадского и механизмы его проявления в социально-экономических системах.

3. Система критериев устойчивого и неустойчивого развития, стагнации и деградации с использованием измеримых величин. Балансовые уравнения движения обществено-природных систем: свойства, механизмы и закономерности развития, описанные в терминах измеримых величин.

Аналитическая взаимосвязь принципа устойчивого развития с законами экономического роста.

4. Структура развития: основные уравнения, формульные соотношения социально-экономических, научно-технических и экологических факторов, система интегрированных показателей развития общественно-природных систем. Динамические модели системы "Человек - общественное производство - природная среда".

5. Базовые функциональные элементы информационно-аналитического механизма управления развитием. Механизм защиты от рисков неэффективного управления развитием в социально-экономических системах. Долгосрочный прогноз глобальных критических ситуаций.

6. Стратегическая информация о критических ситуациях и рекомендации по повышению эффективности управления развитием.

Научная новизна

Установлена аналитическая связь пространственно-временных, вещественных, энергетических и информационных измерителей в системе общество - природная среда.

Установлено, что множество актуальных социально-экономических, научно-технических и экологических факторов, определяющих устойчивость развития, исследуемой системы, аналитически связаны между собой.

Выявлена пространственно-временная волновая динамическая природа исследуемой системы,

Обоснованы законы и механизмы сохранения и изменения исследуемой системы на основе полученных уравнений взаимодействия общественного производства и природной среды.

Разработана система критериев устойчивого и неустойчивого развития. Система получена на базе обоснованных принципов сохранения и изменения.

Предложен метод синтеза структур общественно-природных систем с использованием инвариантных величин.

Осуществлено формализованное описание многоярусной динамической системы общественное производство - природная среда на основе законов сохранения и изменения.

Построена и исследована система динамических моделей "Человек -общественное производство - природная среда" с использованием физических

измерителей. Получена система базовых интегрированных показателей. Показана принципиальная возможность двойственного определения потоков в системе общество - природная среда.

Сформулирован принцип сохранения инвестиций и на его основе предложен эффективный информационно-аналитический механизм защиты инвестиций от рисков неэффективного управления развитием.

Разработаны базовые функциональные элементы информационно-аналитического механизма управления развитием социально-экономических систем.

Осуществлен прогноз глобальных критических ситуаций, проанализированы возможные стратегии и подготовлены рекомендации для повышения эффективности управления в экономических системах.

Практическая значимость и реализация результатов.

Практическая значимость работы заключается в применении полученных теоретических, методологических и прикладных результатов в научно-исследовательской, педагогической, информационно-аналитической работе и управленческой практике при системной оценке различных вариантов решений. Теоретические выводы дают новые научные знания о:

• системе устойчивых измерителей вещественно-энергетических и информационных ресурсных потоков, определяющих возможности, потребности и динамику развития социально-экономических систем во взаимодействии с природной средой;

• системе интегрированных критериев (согласованных с естественными законами) для контроля эффективности использования, а также потерь полной мощности социально-экономических систем любой иерархии и сложности;

• нелинейных взаимосвязях и взаимодействии разнообразных социально-экономических, научно-технических и экологических факторов, выраженных в устойчивых измерителях, что особенно важно в системных кризисных ситуациях, и при оценке перспективного преимущества концепций,' программ и стратегий оживления экономического роста и перехода к устойчивому развитию.

Методологические выводы дают:

• определенные правила построения интегрированных системно-динамических моделей и прогнозов устойчивых тенденций развития системы общественного производства с учетом изменений в окружающей среде;

• информационно-аналитический механизм согласования предлагаемых решений с естественными законами, что существенно повышает обоснованность и качество принимаемых социально-экономических решений.

Прикладные выводы дают информационно-аналитический механизм двойственного определения активов управления, что позволяет построить эффективный механизм привлечения и защиты инвестиций от рисков неэффективного управления при переходе к устойчивому развитию социально-экономических систем.

Реализация практических рекомендаций осуществлялась в рамках создания комплекса альтернативных интегрированных динамических моделей

для прогнозирования социально-экономического развития страны в долгосрочной перспективе по поручению руководства Госплана РСФСР, Госкомцен СССР, ГКНТ (1990), а также при разработке программ регионального развития по поручению Администрации Московской области (1999)

Существуют многочисленные примеры независимого подтверждения правильности полученных теоретических выводов. Например, первый в России и странах СНГ программно-технический комплекс "Энергия" (ЦНИИАтоминформ), внедренный на 1000 крупных предприятиях России, показал прямую зависимость между экономической эффективностью и ' уменьшением потерь полной мощности предприятий. К аналогичному выводу пришли и американские специалисты под руководством С.Харт, показавшие в 1994-97 на примере 120 крупных предприятиях (корпорации Б1а1^ай Роог500) США, что "чем меньше отходов сегодня, тем больше доходов завтра", что является одним из аналитически выраженных следствий, полученных в ходе проведенных исследований.

Опубликованные результаты, исследований используются Международным Университетом природы, общества и человека [г. Дубна] при подготовке специалистов в области устойчивого развития в системе общество-природа. Автором разработан и с 1998г. читается курс лекций «Основы теории устойчивого развития общественно-природных систем». Результаты .научных исследований используется при подготовки учебных курсов по программах ООН/ЦКЕР в области устойчивого социально-экономического развития окружающей Человека среды. Проведенные диссертантом анализ и прогноз различных критических ситуаций в мире и в стране - позволили ему составить ряд аналитических и информационно-аналитических материалов для представления в директивные инстанции, выступить с конкретными предложениями по совершенствованию управления социально-экономическим развитием, внедрению новых методов анализа такой сложной системы, какой является общественное производство - окружающая среда.

Апробация результатов исследования

Основные положения работы докладывались на ряде Международных, Всероссийских и региональных конференций, симпозиумов и семинаров,

в том числе: XI Международном конгрессе "Теория и практика экономики и политики" (Москва, 1979), Научно-практической конференции МГИМО МИД СССР "Проблемы современного миропорядка" (Москва, 1980), Международном семинаре Римского Клуба: "Глобальные проблемы и пути развития" (Москва, 1988), Международной конференции: "Человек и глобальные изменения" (Москва, 1990), Всесоюзном совещании "Проблемы документального обеспечения управления" (Москва 1981) Всесоюзном совещании "Проблемы автоматизации управленческого труда" (Москва, 1985), Всесоюзном семинаре "Проблема законов в общественных науках" (Москва, 1987), Всесоюзном совещании проблем ценообразования (Москва, 1988), Всесоюзном совещании по применению средств ЗТ для моделирования задач экономики и управления" (Пущино, 1989), Международном семинаре: "Проблема интеграции экономики и экологии" (Новосибирск, 1990), Межведомственном рабочем совещании Ассоциации ФПГ России "Залогово-

гарантийные механизмы привлечения и защиты инвестиций" (Москва, 1997), Международном семинарах и рабочих совещаниях в рамках программы "ТАЭ15" по проблеме: "Защита инвестиций от рисков", а также семинарах института Всемирного банка (1996-1999), Научно-практической конференции "Наукограды, диалог науки и образования" (Дубна, 1999), семинарах Международного университета природы, общества и человека (Дубна, 19982000).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 34 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения; включает _ЗМ_ страниц машинописного текста, _60_ рисунка и _15_

таблиц, содержит_приложений. Список использованной литературы включает

584 наименования, в том числе 124 иностранных.

Основное содержание работы.

Во введении охарактеризована содержательная суть исследуемой в диссертации проблемы, показана ее актуальность, сформулирована цель и основные задачи, которые необходимо решить для ее достижения. Определена теоретическая и методологическая база проведенных исследований. Дана характеристика метода построения теории. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту и определена научная новизна работы. Показана практическая значимость и реализация результатов исследований.

В первой главе дан обзор исходных понятий, проведена систематизация отечественных и зарубежных исследований сущности системы "общественное производство - природная среда" с использованием измеримых величин. Подробно и критически рассмотрена концепция С.А. Подолинского и на ее основе разработана и исследована минимальная порождающая модель процесса труда как процесса взаимодействия социального субъекта с окружающей его природной средой. Показано, что сущностью взаимодействия общественных и природных систем является сложная динамическая сеть материальных потоков двух типов: природных и общественных ресурсов.

Эти потоки каким-то образом связаны между собой, оказывают взаимное воздействие, влияют на развитие системы в целом. Но как именно они связаны? Как определить величину воздействия? Как оценить величину влияния на развитие общественно-природных систем?

Это очень сложные и актуальные вопросы, превде всего потому, что ответить на них можно только в том случае, если потоки природных и общественных ресурсов надежно измерены.

Использование стоимостных показателей для оценки этих связей затруднено. Стоимостные оценки эффективны в пределах общественных отношений, а социоприродные отношения, выходят за рамки общественных.

Показано, что одно из проявлений противоречия между стоимостными оценками и отношениями "общество - среда" заключается в том, что классические стоимостные воспроизводственные категории не требуют воспроизводства природной среды и, более того, стимулируют недовоспроизводство окружающей природной среды. В традиционной экономической теории нет места для воспроизводства природной среды, т.к. она не относится ни к постоянному капиталу (в силу того, что сама по себе не имеет стоймости), ни к переменному.

Для разрешения противоречия между обществом и природной средой, необходимо, в первую очередь, научиться соизмерять разнокачественные общественные и естественные процессы-потоки.

Их нужно не просто измерить, а измерить в одних и тех же единицах. В необходимости последнего легко убедиться, если сравнить между собой потоки общественных ресурсов, измеренных в денежных единицах и потоки природных ресурсов в естественных мерах. Сравнение оказывается невозможным, а, следовательно, остаются открытыми поставленные выше вопросы.

Рассматриваются несколько подходов к решению этой задачи. В основе первого из них лежит традиционный экономический принцип монетарного учета изменений в

окружающей среде под воздействием трудового процесса.

В рамках товарного производства и обмена, из общей массы товаров выделяется "третий товар" (деньги), в котором "окольным путем" может выражаться стоимость всех других товаров. Денежные показатели действенны в пределах общественных отношений, а за их рамками, то есть в отношениях "общество-природная среда", принимают искусственный характер.

Естественно, что недостаточность денежной меры, на которую указывают многие крупные ученые, порождает неустойчивость оценки состояния и динамики системы общественного производства во взаимодействии с природной средой. Второй подход связан с оценкой в натуральных единицах. Однако и он не решает проблемы соизмерения разнокачественных общественных и природных потоков-процессов. В рамках данного подхода может существовать столько единиц измерения, сколько наименований содержит номенклатура продуктов труда, включая набор используемых природных ресурсов и механизмов загрязнения окружающей среды. Отсюда делается вывод о неизбежной неполноте набора параметров. Третий подход связан с использованием так называемых "безразмерных" оценок, таких например, как "проценты к предыдущему году", балльные шкалы, доли от какого-то целого, условные единицы и т.д. В работе показывается, то "безразмерность таких оценок является условной и в них неявно используются либо какие-то измеряемые величины, либо искусственно введенные шкалы, которые не дают возможности адекватно измерять физически реальные процессы, протекающие в природе и обществе. "Безразмерные" оценки не снимают тех трудностей и недостатков, которые присущи предыдущим подходам.

Определение стоимости не зависит от единицы ее измерения. В качестве товара-эквивалента, позволяющего определить величину стоимости, в принципе может быть избрана любая величина.

Однако, показывается, что далеко не каждая величина выражает сущность процесса труда как субстанции стоимости, - сущность процесса взаимодействия общества с окружающей его природной средой.

В результате систематизации и анализа публикаций сформулированы требования-условия, которым должны удовлетворять система измеримых величин.

Необходимым условием является требование со стороны исследуемой системы. Величины должны выражать сущность общественно-природных систем. В работе показывается, что такой сущностью является процесс труда как процесс неэквивалентного обмена материальными (вещественными, энергетическими и информационными) потоками ресурсов между обществом и природной средой, в котором социальный субъект своей деятельностью управляет этими потоками. Дается развернутое обоснование, что устойчивым измерителем этих потоков является полезная мощность и ее пространственно-временная динамика, то есть способность социального субъекта совершать полезную работу в единицу времени в рамках определенной территории.

Достаточным условием являются требования, предъявляемые со стороны законов природы. Показана, что для описания общественно-природных систем на языке законов природы величины должны быть естественными, устойчивыми и универсальными. Естественными принято считать физические величины. Они удовлетворяют

требованию устойчивости в том смысле, что существуют надежные инструментальные технологии их измерения. Физические величины являются универсальными (абсолютными) только тогда, когда ясна их связь с пространством и временем (Д.Максвелл, А.Пуанкаре, Н.Бор, В.Вернадский). В этом случае величина удовлетворяет требованиям закона природы.

Во второй главе рассматривается система измеримых величин, удовлетворяющих сформулированным выше требованиям. Показывается аналитическая взаимосвязь вещественных, энергетических и информационных мер-величин как между собой, так и с пространственно-временными величинами.

В качестве универсальной системы устойчиво измеримых величин, определяющих словарь исходных (базовых) терминов теории, в диссертации предложено использовать таблицу пространственно-временных величин ДМаксвелла (1873), Р.Бартини (1965) и Е.Лифшиц (1969) с формулой размерности:

где Ь - длина (см), Т - время (сек), Я и Б - целые числа (положительные и

\ 1Г и' С С С 1 с с С С

Т" ? 9, 1_Т6 Измен«-«*» МОЩНОСТИ С коза с тъ передач«« мошмсстч У

Г Изменение £>влемия Г59* да-*« тна> С-ороетъ «иече-яя силы Моа^ис-с! в Скорость передач* эпеэгеи >

■ч > И)и1м«ми* Момет Скорость п

> те к« »«с Онертя действия У

т! Изм*н«ии» углового Г|Л01н0сп» га«а Г я»»«*.» Тс*. ЛвЛсът* Момент действия У

т > с, И # П/ЮТНОСТИ УгПОЦЛ» Ускоряли» Разность потенциалов Ма'нктныА мэмеит Момент инерции >

т' л иТ Частота Окодосгв Обяльноеп, 2-* {А'ввМНкА Скорость смешения объема У

г Ч, промАимоетм СлхйГнс.,«,,* Поаерхнсеть Объем лрасграм-етерль*! У

т п 1_"Т Про«й«мосгь П«о«од Дпиг»/%иоет» р*: стояния Ь2Т1 У

т у г 1_-3Т2 МаГНИ1чаЛ Поверхность «р«м«им ит2 У

г 1_,тз 1-атз 1,тз Объем есемеми У

г 0 ^ 1/ з/ 4/ В/ 7 / 8 /9 X10

Рис. 1. Система пространственно-временных величин

Все физически измеряемые величины выводятся из двух основных и представляются в виде произведения целочисленных степеней длины и времени [Г6]. При различных К и 5 имеем: безразмерные константы [£°Г°], объекты геометрии {¿"Г0], "временные" (в частности частотно-временные)

Соединение "пространственных" и "временных" величин при Я * 0 и дает

словарь исходных терминов.

В работе показывается, что система [[/Г3] является классификатором систем реального мира. Пространственно-временные границы между ними определяются размерностью величин. Система [¿"Г5]является бесконечной. Это означает, что не существует ограничений на их количество. В ходе развития научной мысли их список будет все время пополняться. Каждая величина:

• это качественно-количественная определенность: качество определяется именем, размерностью и единицей измерения, а количество - численными значениями величины;

• является сущностью-инвариантом определенного класса систем;

• может быть представлена как скаляр, вектор, тензор;

• переход от одного класса систем к другому означает переход к другой сущности, другому качеству, с другими волновыми характеристиками.

Система [¿"Г5] представляет иерархию вложенных величин. В вершине иерархии находятся "энергетические". "Неэнергетические" имеют меньшую размерность, чем "энергетические" и могут быть выведены из последних.

Так, например: мощность [¿5Г"5]= поток энергии [¿57"4],[£°7'~1]; энергия [1?Т~*] = импульс [¿4Т"3]* скорость [¿'Г"1]; масса - [¿3Г""2]= объем [¿3Г°] • плотностьТ~2]; период времени [1°Г']= [энергия/потокэнергии] [¿"Г"1].

Этот вывод может служить одним из оснований для приоритетности энергетических величин.

Величина является потоком, если 8<0, ИХ). Величина-поток является

инвариантом системы ¿"Т3^, если ЬЯТ3 = 0.

В работе показывается, что взаимодействие общества с окружающей средой проявляется в том, что из общества в природную среду и обратно поступают материальные потоки.

Понятие материальный поток используется для отображения динамики ресурсов в

отношениях общества с окружающей средой.

Материальные потоки делятся на три типа:

а.) вещественные; б.) энергетические; в.) информационные.

Общество, затрачивая некоторое количество своих ресурсов приобретает из окружающей среды определенное количество вещества, энергии и информации, которые в свою очередь могут быть использованы для производства материальных и духовных благ или, иначе говоря, для воспроизводства способности общества воздействовать на природную среду.

Каждый тип потоков может быть выражен различными величинами. В диссертации показывается, что все типы материальных потоков могут быть выражены в терминах пространственно-временных величин.

Вещественные потоки - величинами, имеющими размерность: эбъема- [137"0], плотности - [Ь°Т~2], массы - [Ь3Т~2] и др. Энергетические потоки - величинами с размерностью:

сила - [¿'Г"4], энергия - [£'Т'4], мощность - [¿'Т'5] и др.

Информационные потоки - абсолютным и относительным изменением "надэнергегических" величин:

изменение мощности [£!7*"6], мобильность [£6Т'6] идр.

В работе показывается, что сущностью материальных потоков, циркулирующих в системе общество-природа являются: энергия, мощность и информативность. Исследуется их аналитическая связь. Показывается, что энергия общественно-природных систем Е представляет сумму Е=В + А, где В - лревратимая (свободная) энергия, а А - непревратимая (при данных природных и технологических условиях), связная часть или анергия системы.

Полная мощность системы равна: N = Р + Ь, где N - полная мощность на входе в систему N ~ Е \ Р - полезная мощность на выходе системы Р = В\ Ь - мощность потерь системы Z = А .

Информативностью потока является абсолютное (ДР) и относительное (£) изменение

~ ~ р

потока свободной энергии после прохождения системы: &Р = Р]-Р2, £ = Р^ и Р2 -поток свободной энергии до и после происхождения системы.

Использование системы пространственно-временных величин позволило предложить устойчивые измерители материальных потоков во взаимодействии исследуемой системы.

В третьей главе дается определение базовых принципов и понятий, удовлетворяющих сформулированным выше требованиям и необходимым для определения законов, механизмов и критериев развития исследуемой системы, устанавливается причинно-следственная аналитическая взаимосвязь с известными в экономике законами. На основе устойчиво измеримых величин формулируются условия равновесности и неравновесности исследуемой системы.

Система находится в равновесии, если все внешние обобщенные потоки уравновешенны внутренними. Неравновесные системы обладают свойством эволюционировать во времени, т.е. с течением времени могут совершать внешнюю работу. В этом случае внешние потоки не уравновешенны внутренними. Сущность равновесных систем определяется условиями: Е=сопй; N=0; В=тт; А=тах; система замкнутая. Сущность неравновесных систем определяется условиями:

Е^согШ; N#0, В?шт; А^тах; система открытая. Удаленность от равновесия измеряется величиной В>0 [£32 ']. Из уравнения полной мощности №=Р+Ь следует:

a) замкнутая система является частным случаем открытой неравновесной системы при N=0. В этом случае имеет место Е=сопз1.

b) полезная мощность и мощность потерь инверсны и поэтому любое изменение свободной энергии В = Р компенсируется изменением анергии (мощности потерь) А = Ь под контролем полной мощности Ё = N.

В диссертации показано, что логически возможны следующие типы изменений В и А в условиях открытой системы Е > 0:

Тип1. Имеет место уменьшение свободной энергии и рост анергии (энтропии): В<0, А>0 при Е<А,(Ы<1);

Тип2. Имеет место увеличение свободной энергии и уменьшение анергии: В> О, Л<0 при Ё> ¿,(N>1.);

ТипЗ. Имеет место отсутствие изменений свободной энергии и анергии: 5 = 0, А=0 при Е = А, (N = 1.);

Первому типу соответствуют системы с доминированием процессов рассеяния свободной энергии и приближения к равновесию.

Второму - системы с доминированием процессов накопления свободной энергии и удаления от равновесия.

Третий тип охарактеризован как ситуация неустойчивого равновесия внешних и внутренних потоков.

В работе показывается, что все три типа описываются одним уравнением, но с разными граничными условиями: 0 = 5 + /),, где А, = А-Е, при А, > 0 для первого типа систем; А{ < 0 для второго типа систем; /1, = 0 для третьего типа систем. Уравнение с ограничениями для первого типа охарактеризовано как обобщенная запись второго начала термодинамики для открытых неравновесных систем. При этом, если Е = 0 имеет место классическая формулировка Клаузиуса для закрытых систем. При Е * 0 сущность диссипативности, тенденция к нарастанию энтропии отображается неравенством А1 > 0. Именно это неравенство и переносит сущность второго начала на открытую систему.

Уравнение с ограничениями для второго типа является обобщенной записью принципа устойчивой неравновесности С.Подолинского - Э.Бауэра. Обеспечивая выполнение соотношения Л, <0, устойчиво неравновесные системы-процессы как бы «переворачивают» ситуацию в том смысле, что доминирует антидиссипативный процесс - устойчивый рост свободной энергии - способность системы совершать внешнюю работу растет во времени, а мощность потерь убывает.

Уравнение с ограничением для третьего типа описывает сущность неустойчивого равновесия внешних и внутренних потоков. Она возникает, когда в результате доминирования процессов диссипации растет мощность потерь, а поток свободной энергии уменьшается. В предельном случае полная мощность может стать равной мощности потерь Система временно переходит в класс закрытых равновесных систем, с размерностью [Л5?-'], но поскольку это лишь частный случай - она стремится влиться в общий процесс с размерностью [¿5Т'Ь]. Для восстановления работоспособности системы, необходимо, чтобы N - £, * 0. Выполненне этого условия обеспечивается двумя способами: а) либо увеличением входного потока N. б) либо уменьшением мощности потерь за счет повышения эффективности преобразования полной мощности N. Именно эту функцию и обеспечивают устойчиво неравновесные системы. Возможен и другой тип неустойчивого равновесия, когда в результате роста потока свободной энергии и уменьшения мощности потерь в пределе может сложиться ситуация равенства входного потока N и выходного Р. Для сохранения устойчивой неравновесности возможен только один способ: увеличение прироста полной мощности за счет

расширения пространственно-временных границ системы, т.е. переход в класс систем с пространственно-временной размерностью выше [£57"5], например, в [¿/Т-6],

В диссертации показано, что второе начало термодинамики в устойчиво неравновесных системах не нарушается (на это обращал внимание еще Э.Бауэр), так как для него остается незыблемым фундаментальное неравенство А, > 0. Показано, что речь идет о разных классах систем-процессов, принципиальное различие которых проявляется в смене знака направления их закономерных изменений во времени и пространстве. Второе начало управляет движением одного класса систем-процессов, для которых доминирующим является понятие «рост диссипации, энтропии, анергии, мощности потерь энергии», ведущих к дезорганизации и распаду системы, уменьшению пространственно-временной размерности системы.

Принцип устойчивой неравновесности управляет принципиально иным классом систем-процессов, для которых доминирующим является понятие «рост свободной энергии, рост способности совершать внешнюю работу, рост полезной мощности», обеспечивающие самоорганизацию процессов развития системы и увеличение пространственно-временной размерности. В формулировке Э.Бауэра этот принцип гласит: «Все и только живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянную работу против равновесия».

В диссертации разработан • принципиальный механизм устойчивой

неравновесности. Из уравнения полной мощности следует принципиальная схема взаимодействия любой живой системы с окружающей ее природной средой. На схеме (рис. 2) показаны два сопряженных процесса неэквивалентного обмена потоками между системой и средой, именуемого процессом жизнедеятельности.

Живая система л т....

1

N Среда

Минимальная порождающая схема

Рис. 2.

Выполняя внешнюю работу Р, система через гос получает потребляемый поток N.

17

который она использует в течение тжс для обеспечения своей жизнедеятельности с

определенной эффективностью 0 < r¡ < 1. Отношение N к Р определяет способность

системы к самоорганизации развития и величину неэквивалентного обмена £ > 1. В

первом приближении условия устойчивой неравновесности записаны в виде скалярных

уравнений:

N(t + Tac) = P(t)-{

Р« + тх +гжс) = ЛГ(/ + ГоС)-?7

i

Решением этих уравнений является выражение: Р(1) = Р0 ■ у 'к*'** , [LsT'i ]. где у - £ • r¡; тос + тжс - г0 (период цикла). Полученное выражение как волновой процесс:

Р(0 = Вс - rr5T"s

,'Г

1

г, [¿Y-5], где В0-амплитуда г = — - частота [¿"Г"1],

г„

Условия устойчивой неравновесности:

1. Необходимым условием является выполнение фундаментального неравенства: N>1.;

2. Достаточным условием устойчивой неравновесности является ускорение роста свободной энергии за счет повышения эффективности использования полной мощности, т.е. повышения скорости ее оборачиваемости с уменьшением мощности потерь на каждом цикле процесса.

В диссертации разработан принципиальный механизм взаимодействия диссипативных и антидиссипативных процессов. В открытой неравновесной системе диссипативные и антидиссипативные процессы дополняют друг друга и взаимодействуют под контролем полной мощности системы (рис. 3).

N3 поток

солнечной энергии

© Г) Ег )Р»=«Р

Антидиссилативный

процесс V

U

Q 9 N,=(1-a)P,

L,

Принципиальная схема взаимодействия диссипативных и антидиссипативных процессов. Рис.3.

Скалярные уравнения взаимодействия процессов. Для диссипативкых процессов:

*,(/) = *,(*,) = //,[(!- а)-Я,];

'о 'о

где Л', (■), /„ О, /(■) - заданные операторы.

В простейшем слу,чае они имеют вид:

Г, (£,) = >-■£,(/); =

где £>1; 0<у<1

Для антидиссипативных процессов:

где 0 < 77 й 1; 5О = 0.

I

Количество анергии в данной системе растет по закону: Л(0 = |[А(')+

'о

Проведенные в диссертации модельные эксперименты подтвердили:

1. Неравновесность элементов в закрытой равновесной системе в целом изменяется только в сторону состояния равновесия, что полностью согласуется с принципом Клаузиуса.

2. Неравновесность открытой системы может не только приближаться, но й удаляться от равновесия как за счет внешних потоков, так и в результате увеличения эффективности преобразования полной мощности.

3. В неустойчиво равновесной структуре образуется затухающая волна с максимальной амплитудой, достаточной совместно с внешним потоком для восстановления работоспособности системы. Переходный процесс из одного класса систем в другой [£57""5] происходит нелинейно с резким изменением частотных характеристик.

4. Увеличение работоспособности в единицу времени и уменьшение мощности потерь возможно в том случае, если в составе структуры имеются "аномальные" элементы, способные как потреблять свободную энергию, так и увеличивать КПД ее использования.

5. Взаимодействие диссипативных и антидиссипативных процессов есть волновой динамический процесс.

Полученные в диссертации уравнения и обеспечивающие их механизмы

удовлетворяют принципу инвариантности, согласно которого "общие законы природы

19

должны быть выражены через уравнения, справедливые во всех координатных системах, т.е. эти уравнения должны быть ковариантными относительно любых подстановок" (А. Эйнштейн).

Сущностью закона природы может считаться эмпирически установленное обобщение - утверждение о том, "что некоторая величина [¿ЯГ5] остается инвариантом, независящим от выбранной системы координат (независящим от точки зрения наблюдателя) в определенном классе систем": (¿"Г*]=соп51

В диссертации дается обоснование разделения законов природы на два класса: законы сохранения и законы изменения.

Общим понятием закона сохранения является утверждение о том, что величина [£',7"'г] в классе замкнутых равновесных систем остается постоянной как качественно (сохраняется размерность), так и количественно (сохраняется численное значение величины), являясь инвариантом этого класса систем.

Общим понятием закона изменения является утверждение о том, что некоторая величина в классе открытых неравновесных систем остается постоянной качественно (сохраняется размерность), но изменяется количественно. Законы изменения делятся на два класса.

Сущность первого класса определяется принципом диссипации свободной энергии, согласно которому способность к совершению внешней работы с течением времени уменьшается, а мощность потерь увеличивается:

рА О.^АО.

Л Л

К этому классу относятся все системы, для которых доминирующими являются диссипативные (рассеивающие энергию) процессы.

Сущность второго класса определяется принципом устойчивой неравновесности, согласно которому способность к совершению внешней работы с течением времени не убывает, а мощность потерь не возрастает (С.Подолинский 1880,Э.Бауэр 1931, В.Вернадский 1935):

рА о, ХА 0 л л

К этому классу относятся все системы, для которых доминирующими являются антидиссипативные процессы накопления свободной энергии.

На основе выполненных исследований законов сохранения и изменения в диссертации дается обоснование базовых принципов-критериев роста, развития, устойчивого и неустойчивого развития, стагнации и деградации исследуемой системы.

Показано, что система "общественное производство - природная среда" объединяет в себе два сопряженных процесса: активное воздействие на окружающую среду и использование обществом потока ресурсов, полученных в результате этого воздействия. Эти процессы объединены понятием процесс жизнедеятельности или трудовой процесс (Подолинский, 1880г.).

Затрачивая поток (мощность) Р, общество по прошествии времени Гп получает в свое распоряжение поток ресурсов, измеряемый величиной N. Эти ресурсы общество использует в своей жизнедеятельности для производства материальных и духовных благ. Отношение Р к N есть измеритель эффективности использования обществом

полной мощности за время т0, обозначаемый*) <у <1.

Отношение полной мощности N к затраченной на ее получение Р есть измеритель потенциальной способности системы к расширенному воспроизводству, обозначаемый

^>1. Величина находящейся в распоряжении общества полной мощности N является определением потенциальных возможностей, величина Р - реальных возможностей оказывать воздействие на окружающую среду, а величина L - оценкой потерь.

• Полная мощность - потенциальная возможность общественной системы любого уровня иерархии (человек, организация, общество):

<V(0 = !>,(<)•

N - суммарное потребление всех видов энергоресурсов за определенное время (квт);

• Полезная мощность - реальная возможность общественной системы:

т = ;Е2ХМт„«, [£5rs] (П.Кузнецов) ' 1

ytJ (/) - эффективность использования N(t); г,,(')= 7,,(')•*,(')•?„«),

rj4 (/) - коэффициент совершенства технологий

0<T](t) < 1

i - вид энергоресурса; j - вид используемых технологий. еч (f) - качество организации труда (в том числе управления) Г1 - есть потребител ь; " (0 - нет потребителя, f (О- коэффициент ресурсоотдачи ¿¡>1.

• Мощность потерь - потерянные возможности общественной системы I(/) = W(i)-P(0, [L'T-]

' Балансовые уравнения взаимосвязей общественной системы с окружающей природной средой: j>(r + rn) = tf(0-»7W-*(0 W + r0+rn) = .P(/ + r0K(/) (¿С + г0 + rn) = Щ + г0 + г n)~P(f + г0)

• Примитивное уравнение движения общественного производства во взаимодействии с природной средой:

<V(i+r0 + гп) = 70 -jV(0

• Решение уравнения: ЛЧО = Л^М т* С) к = -£-■ = г„ + г„ (цикл), гоя > 0 .

На основе полученных уравнений предлагаются принципы-критерии:

• Принцип экстенсивного роста: N > 0, f ^ О, L > 0.

• Принцип интенсивного роста или развития: /V >0, Z<0.

• Принцип устойчивого развития:

Необходимое условие: N > 0; у >0,1 <0. Достаточное условие: у(') = у0 + у-1+у-12 +/-13 >0.

" Развитие является устойчивым, если имеет место сохранение неубывающего темпа роста эффективности использования полной мощности (реальных возможностей) общества не только в текущее время, но и в будущем. Инверсное определение принципа: Развитие является устойчивым, если имеет место сохранение убывающего изменения мощности потерь (потерянных возможностей) общества не только в текущее время, но и в будущем.

Следствия:

- Развитие является неустойчивым, если: N > 0, у г 0, у < 0;

Имеет место выполнение условий интенсивного роста в текущее время, но не выполняются условия сохранения темпов роста в будущем.

- Рост и развитие отсутствуют - имеет место стагнация: N = 0, у - 0

- Имеет место деградация: N < 0, / < 0, у < 0;

- Смерть системы: N=0, Р=0.

■ В соответствии с базовым принципом:

Устойчивое развитие - это сбалансированное взаимодействие общества с природной средой, которое обеспечивает сохранение развития (расширенное воспроизводство), согласованное с законами сохранения и изменения полезной мощности живого в биосфере.

Устойчивое развитие - это биосферосовместимый рост полезной мощности общества.

В диссертации дается обоснование, что понятие устойчивое развитие может иметь различные определения, не изменяя сущности базового принципа. Примеры:

1. Устойчивое развитие, - это когда общество использует не капитал природы, а дивиденды от него (М. Гелтман, 1998). Именно это следует из формулировки базового принципа.

2. Устойчивое развитие в концепции ООН: "Устойчивое развитие - это процесс изменения возможностей, которые приводятся в соответствие с сегодняшними и будущими потребностями" (Комиссия Брундтланд, 1987г.).

Пояснение:

Между возможностями общественной системы и ее потребностями существует взаимосвязь:

■ Мерой возможностей является мощность на заданное время; " Мерой потребностей является возросшая мощность, которой система в данное время не располагает, но которую необходимо иметь для обеспечения перехода к устойчивому развитию

3. Определение устойчивого развития в концепции зкоэффективности: "Устойчивое развитие на уровне отдельной компании - это такие изменения, которые увеличивают прибавочную стоимость при сокращении потребления и отходов." (Всемирный Совет предпринимателей по устойчивому развитию, 1997г.):

ЛР

АР - прибавочная стоимость (см. ниже), N - потребление (полная мощность); Ь - отходы (мощность потерь). Вывод: "Чем меньше отходов, тем больше доходов".

В диссертации исследована причшшо-следственнля связь между формулировкой базового прннцппа и другими известными принципами экономического роста, такими как: рост производительности труда, экономии рабочего времени, самовозрастающей прибавочной стоимости, простое и расширенное воспроизводство, конкурентная борьба, соответствие спроса и предложения и другие:

Закон роста производительности труда (Подолинский-Кузнецов): --- я (I) > О,

dt

где т(0 = > = ~~~ , [L57"s]; M At

M(t) - численность работающих;

fV(0 = г• N(t)• T}(t)■ e(t)-мератруда, [L'V4]

г - необходимое рабочее время

Закон экономии рабочего времени (К.Маркс):

dt iV(r) ■;;(()• V

Закон возрастающей прибавочной стоимости (А.Смит):

jt[àP] > 0, &P(t) = N(t + гч + rn) - ЛГ(/ + г, ), [£5Г~5 ]

ДЯ - прибавочньй продукт(субстанцш стоимости)

dN

Закон простого воспроизводства (Д.Рикардо): — = 0 IL'T"5)

dt

Закон расширенного воспроизводства

(Миль):—> 0 {¿Т-*} dt '

Закон конкурентной борьбы (Фишер):

■ В конкурентной борьбе объектов 1 и 2 побеждает объект 1, если обеспечит

dP dP,

выполнение условий: а) Р. - Р, > 0 ; б) - - > —.

dt dt

Закон соответствия спроса и предложения (Д.Кейнс): --\sU) 1 > 0, = ?.Л\ i

dt P(i)

Р W- обеспеченный спросом поток произведенных товаров; P(t) - общий поток произведенных товаров. Проведенный анализ базовых принципов-законов открытых неравновесных систем позволил:

• предложить систему принципов-критериев устойчивого и неустойчивого развития общественного производства во взаимодействии с природной средой, определенных с использованием устойчиво измеримых величин;

• установить аналитическую связь с известными в экономике законами;

« выразить критерии развития в терминах, удовлетворяющих как сущности

23

• исследуемой системы, так и требованиям законов природы.

В четвертой главе исследуется проблема адекватности предложенной системы принципов-критериев развития исследуемой системы. С этой целью рассматриваются механизмы эволюции планетарной жизни и естественно-исторического процесса сохранения развития общества во взаимодействии с биосферой. В качестве исходной посылки в диссертации принято положение, согласно которому развитие Человека и общества во взаимодействии с окружающей природой является в сущности составной единого естественно-исторического процесса эволюции планетарной системы "ЖИЗНЬ" (живого вещества по В.И. Вернадскому).

Исследуются механизмы роста, развития, конкурентной борьбы, механизмы переходных периодов и критических ситуаций.

Механизм роста

Организм, получая с питанием поток энергии, преобразует его в процессе жизнедеятельности с некоторым коэффициентом полезного действия и производит продукты своей жизнедеятельности, важнейшим из которых является идентичное воспроизводство себе подобных - самокопирование. Копии включаются в описанный процесс воспроизводства, чем и обеспечивается рост потока свободной энергии. Однако, рост популяции однотипных организмов не обеспечивает устойчивую неравновесность. Необходимо разнообразие видов.

Механизм развития (естественного отбора).

При эволюции видов сохраняют развитие те, которые своей жизнью увеличивают эффективность использования потоков свободной энергии за счет увеличения КПД организма или изменения спектра потребляемых веществ и энергии. При этом:

эволюция по пути увеличения КПД организмов и популяций приводит последовательно к усложнению и специализации структур организмов, повышению их целостности и к появлению информационно-управляющих механизмов их сбалансированной регуляции с окружающей средой (защитные реакции, управление движением) - нервной системы. Высшим продуктом этого направления эволюции явилась трудовая функция.

порождает рассогласование в темпах роста, что приводит к конкурентной борьбе за источники мощности и к смене одннх видов другими.

Механизм конкурентной борьбы (смены видов).

Неравномерность развития, проявляющаяся в рассогласовании темпов роста свободной энергии, приводит к уменьшению разрыва в соотношении мощностей. Наступает такой период, когда мощность новой системы временно становится равной мощности старой системы: наступает пермод неустойчивой равновесности мощностей. Такой период назван в работе переходным или критическим в процессе конкурентной борьбы живых систем. Происходит перестройка от неустойчивого равновесия мощностей к устойчивому неравновесию.

Смена одних видов другими всегда сопровождались переходными периодами (циклами), которые фиксировали пространственно-временную границу доминирования одних видов над другими. На этих границах происходит

качественный скачок: заканчивается один цикл и наступает новый: заканчивается "жизненный" цикл (волновой элемент) одного вида и на смену приходит "жизненный" цикл нового вида (другой волновой элемент) (рис. 5.).

Р[СТЪ]

Магистраль эволюции как ускоряющийся волновой динамический процесс от неустойчивого равновесия к устойчивому неравновесию.

4 млрд. лег

2 млрд л<зт

1 млрд лет 0.5млрд.лет

s о

S с

CL О

а> (1

fc х

Si е ^

Рис 5

5 с ® С

5 ; с® 5 по.50т

В диссертации дается обоснование, что цикличность в эволюции живого, обладает четырьмя волновыми динамическими свойствами:

1. существует начало и конец цикла, определяемые расстоянием между динамически неустойчивым равновесием мощностей конкурирующих систем;

2. это расстояние в ходе эволюции ускорено сокращалось при смене одних видов другими: от 2млрд. легт (когда на смену бактерий и сине-зеленых водорослей пришли одноклеточные грибки) до нескольких миллионов лет (когда на смену рамопотекам и гоминидам пришел Homo Sapiens).

3. процесс жизненного цикла имеет волновой характер: амплитуду, длину и частоту;

4. амплитуда (прирост полезной мощности) на новом цикле выше амплитуды предыдущего, а длина и частота волны -меньше.

Делается вывод: магистралью эволюции является ускоряющийся волновой динамический процесс от неустойчивого равновесия к устойчивому неравновесию,

В диссертации исследуются механизмы становления и развития Человека как естественно-исторический процесс.

Выделение Человека из всех живых организмов имеет особое естественноисторическое значение благодаря тому, что создана новая геологическая сила - труд и мышление человека, наделенного разумом -способностью сохранять развитие (В.Вернадский, 1935г.).

Естественная история Человека - это сохранение роста эффективности использования потоков свободной энергии (от 2500 ккал/сутки на человека в

первобытном обществе до 250 ООО ккал/сутки на человека в настоящее время). На каждого человека как бы работают 100 невидимых рабов (Е.Кун, К.Беш, 1990г.).

Процесс развития всегда сопровождался конкурентной борьбой за лучшие условия существования, обеспеченные источниками мощности. В основе этой борьбы лежала неравномерность развития, обусловленная рассогласованием темпов роста. Эта неравномерность в темпах приводила к переходным критическим периодам, выход из которых обеспечивал качественный скачок - (нелинейность) дальнейшего ускорения развития.

В диссертации рассматриваются критические периоды в естественно-историческом процессе. Связь с войнами.

Дается определение: критический период - это такое состояние отношений между конкурирующими системами которое объективно возникает в процессе их развития и характеризуется неустойчивым равновесием сил, "пересечением", временным равенством могущества (мощностей) этих систем. Он всегда означает борьбу - "естественный отбор". Одним из проявлений такой борьбы являются крупнейшие войны.

Победа или поражение - исход борьбы. Для победы необходимо выполнение следующих условий:

" соотношение мощностей должно быть больше единицы; • темпы роста мощности новой системы должны быть выше

темпов старой системы; " мощность новой системы должна возрастать, а старой убывать.

Суть борьбы в изменении этих условий в интересах той или иной системы.

Проведенный анализ показал, что наиболее крупные войны в истории:

■ связаны с критическими периодами в отношениях ведущих держав своего времени;

■ критические периоды совпадают с переходными периодами смены господствующих формаций;

■ расстояние между критическими периодами сокращается, (рис. 6.)

N.

300

200

'МОГУЩЕСТВО

I тыс V век IV век VII аек XVI в. нач XVII в. нач XVIII а. нач XIX з. конец XIX з.

\ ; > | | ; ; «фзлоххз.

, , У/1АДОК|8ЕЛИКрХ ДЕРЖАВ I I [Фашистская

1 ' Испания I Англия I фРаНци^ерМаНИЯ

[^Египет 1Пе|

Персия

Естественно-исторический процесс. Критические периоды и войны.

1917 1980

первобытно- V| nt до h 3 рабовладель- VIII феодальная начало капиталист- (

общинная чвская н.э. XIX в ческая.

ВОЙНЫ ВОЙНЫ ВОЙНЫ ВОЙНЫ

1 Завоевательные воины Египта. IV тысячелетий до н.э 2. Египетско-Хеттская война, 1200 лет до н э. 3, Митанни-Египетскза 4 Войны Александра Македонского. IV в. до н з 1 Римско-Персидскиа. 1V41I в г. до н.э. 2.Визактийско-Пврсидскиб. IV^VI а.в. до н.э. 3. Визамтийско-Арабские. VI-VH в.в. н э. 4. Арабо-Франкская, VII в н.э. 1. Испано-Турецкие, конец XVI в. 2. 30-летняд воина (1610-1648) (Англия-Исланил) Э Колониальные войны XVIII 4. Войны Фрамцуской республики и Наполеоновские войны 1791-1815 г. 1. Первая Мировая война. 2. Вторая Мировая война

Рис. 6

Проведенный в диссертации анализ наиболее крупных международных военных конфликтов, имевших место за последние 150 лет (включая мировые войны) подтверждают сделанные выводы. В результате исследований показано, что на состояние отношений между ведущими державами существенно влияет "расстояние до критического периода", определяемое соотношением мощностей и темпом их роста. Отношения между ведущими державами улучшаются, если это "расстояние" увеличивается, - ухудшается - если "расстояние" уменьшается и остаются на прежнем уровне при сохранении расстояния до критического периода.

Проведенный в 1982г. анализ отношений между СССР и США с 1930 по 1980г. полностью подтвердил данный вывод. К началу 90-х годов это расстояние могло при сохранении темпов обратиться в нуль и породить глобальный конфликт (рис.7.).

?С€Т ШЖ8С&А (полной иощноста) а» ¡триод о КЯЗ -1580

Рис. 7.

Проведенные исследования механизмов эволюции и развития глобальной системы дали основание сделать вывод, что предложенная в диссертации система принципов-критериев развития исследуемой системы подтверждается результатами анализа на длительном временном интервале и может быть использована при разработке моделей управления социально-экономическими системами согласованного с естественными законами.

В пятой главе определяются требования к методу формализованного описания системы. В результате проведенного анализа системы мер, принципов и механизмов развития исследуемой системы в диссертации дается обобщенная сводка ее свойств, из которой следует, что система общество - природная среда является открытой, устойчиво неравновесной, с ускорением удаляющейся от равновесия, нелинейной динамической системой с группой инвариантов [/?Т~5] и выше.

В диссертации сформулированы требования к методу формализованного описания системы.

1. Системность

Комплексный учет взаимосвязей и взаимодействия основных социально-экономических, научно-технических и экологических факторов развития общественно-природной системы.

2. Динамичность

Описание в первом приближении должно вестись на языке потоковых структурных схем с учетом обратных связей.

3. Нелинейность

Должны учитываться параметрически нелинейные связи.

4. Экономическая и физическая измеримость

Возможность определения разнообразных факторов как в стоимостных показателях, так и терминах физически измеримых величин.

5. Сбалансированность

Условия обеспечения баланса между обществом и природной средой, потребностями населения и возможностями экономики.

6. Устойчивость развития

Описание должно быть основано на знании законов (т.е. правил устойчивости) развития моделируемого объекта. В этом случае для моделирования нужно знать не столько ретроспективу, сколько начальное состояние объекта и закономерности его развития.

7. Управление развитием

Численные значения параметров модели, при которых обеспечивается устойчивое развитие, определяют величину потребностей объекта. В диссертации показывается, что определенные возможности на первом этапе разработки теории предоставляют методы системной динамики, основанные на теории самонастраиваемых систем с обратными связями. Дается их развернутая характеристика. Исходный тезис метода:

Целью построения системно-динамической модели является нахождение таких необходимых изменений в параметрах структуры системы, которые приводили бы будущее поведение системы в соответствие с системой критериев ее устойчивого развития.

Метод системной динамики ставит в центр внимания структуру объектов как потоковую сеть с расходом и накоплением ресурсов. В общем случае все параметры структуры находятся в изменении, оставляя инвариантным выражение закона развития системы. Метод предполагает представление исследуемой структуры, как системы прямых и обратных связей, которые выражают присущие ей закономерности. Он дает возможность исследовать сложные многосвязные системы, включающие нелинейно взаимодействующие компоненты,, прогнозировать развитие процессов на значительных интервалах времени, оценивать эффективность возможных альтернатив развития.

В диссертации подробно рассматривается процедура построения динамических моделей с использованием машинной технологии проектирования динамических систем. Показывается, что для формализованного описания структуры развития исследуемой системы в первом приближении достаточно обыкновенных дифференциальных уравнений, алгебраических и логических выражений.

Модель, как правило, представляется в двух формах: в виде указанного набора математических соотношений (формульное представление) и в графическом (схемном) виде (так называемая, потоковая схема). Показывается, что удобно записывать обыкновенные дифференциальные уравнения в операторной форме, используя оператор Лапласа для дифференциальных уравнений с кулевыми начальными условиями. При этом потоковая схема приобретает относительную комплектность и по существу содержит всю

необходимую для построения машинной модели информацию. Потоковая схема может успешно выполнять демонстративную и эвристическую функцию.

В диссертации на иллюстративных примерах рассматриваются правила и

технология построения системно-динамических моделей, представляемых в

схемном и аналитическом выражении. В частности дается схемно-потоковое

представление моделей научно-технического развития (рис. 8) и

экономического процесса расширенного воспроизводства, согласованного с

принципом Подолинского-Бауэра-Вернадского.

Минимальная порождающая модель технологического развития в системе общественное производство - окружающая среда [иллюстрация к методу)

Технологическое

предмет труда

Р - оператор Лапласа;

T - время запаздывания.

Рис. 8.

Метод системной динамики продемонстрировал хорошие возможности. Одним из первых, применивших этот метод к исследованию глобальных процессов, был Дж.Форрестер,

Метод на протяжении последних 30 лет активно используется на Западе, в частности, в работах Римского клуба, Массачусетского технологического института, института энергетического анализа в Ок-Ридже, Лондонского института стратегических исследований для анализа систем различной природы. В нашей стране метод системной динамики широко используется в космических исследованиях, экологии (Геловани В.А., Пегов С.А.), экономике (Кугаенко A.A., Алексеев Г.Н.), технологии проектирования динамических систем (Соловейчик Г.Я. и др.). В то же время, для исследования проблем взаимодействия общественных и природных систем на глобальном и локальном уровнях с учетом экологических, научно-технических, социально-

го

экономических факторов н с использованием инвариантных величин применяется впервые.

В шестой главе дается формализованное описание структуры развития исследуемой системы. Существующие модели не обеспечивают синтез социальных, экономических, научно-технических и экологических факторов на основе законов природы. Не обеспечивают системную оценку вариантов решений по их вкладу в устойчивость развития анализируемых объектов. Эти обстоятельства снижают научную обоснованность рекомендаций и вынуждают во многих случаях использовать различные методы, основанные, как правило, на субъективных оценках не согласованных с естественными законами.

Выделяются два базовых уровня формализованного описания:

■ Глобальный (Человечество - биосфера);

■ Локальный (Человек - общественное производство биосфера).

Глобальный уровень.

Ярус 1. Взаимодействие Человечества и живого вещества биосферы (рис. 9),

Ярус 2. Страна (регнон) - международная среда - биосфера; Локальный уровень

Человек - общественное производство - биосфера.

Основные формульные соотношения в физическом и стоимостном

выражении.

Рассматриваются шесть блоков (рис. 10 ):

1. человек;

2. население,

3. сектор обеспечения населения;

4. перерабатывающий сектор,

5. добывающий сектор, 6 биосфера.

В диссертации дается подробное формализованное описание каждого из указанных блоков в виде потоковых структурных схем. На каждом уровне описания составлены дифференциальные и интегральные уравнения, формульные соотношения для определения: потенциала, динамики потребления и производства, продуктивности, качества окружающей среды, потерь производства, динамики численности населения, динамики научно-технического потенциала, качества и уровня жизни, трудовой активности, прибавочной стоимости, средних рыночных цен, уровня развитости и устойчивости уровня развитости

Ниже приводится структура моделей, сводка уравнений и формульных соотношений

Основные уравнения н формульные соотношения

Минимальная модель человечества во взаимодействии с живым веществом биосфер!

Ярус 1. Человечество - биосфера.

Потенциал живого вещества биосферы:

О

Потенциал Человечества [суммарный по всем странам мира]

о

Динамика мирового потребления: Динамика мирового производства:

Н') = -у-[Роо(О + Pon, С) + Ропн (01,

Продуктивность биосферы: Рж (í) = Ржж ^жи (О

рЖ

ГУ — '

Качество мировой окружающей среды, g — ж

"о

Потери мирового производства: Динамика численности населения:

h(t)= \n(t)([kt(t)\-[kSt)])dt

/ |\ч

ЧЕЛОВЕЧЕСТВО

Лч

II g

ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО

БИОСФЕРА

лж

á> 1

НЕЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО

БИОСФЕРА

■пнж

р

Ярус 2. "Страна /регион/ Балансовые уравнения для страны:

N. (/) = Ыж (0 - (0 + Мжс (О Рс{1) = г;с-Ыс(1-гс)

Динамика научно-технического потенциала:

d&rUO

1

d^cÁt) dt

Tr

К„

•Кл(г);Дг;с(0)

Р L Р

Вес страны в мире: ¡jq^ =

Ре«) Р( О

Страна улучшает свою позицию в мире:

П(1) > О, Р(!) > о

Страна развивается: Мс(1)*0, ус(1)>0, ¡3>0, Страна находится в застое:

^« = 0, Гс(0=ч0. Д=0.

Страна деградирует: ,ЧС(1)<0, Гс(')< 0, р<0.

■ международная среда - биосфера" потоковая сеть

природная среда - страна - международная среда

общество (человечество)

страна ,- Л.С

Цп

Рис. 9.

^мсс

Мсм

МЕЖДУНАРОДНАЯ

CPEftl - JllMC Г .т 1

ОКРУЖАЮЩАЯ ПРИРОДНАЯ СРЕДА

БИОСФЕРА

г£пмо

^пмс

юмояиост»

Ж

а

ЯГ

Д05Ы8АОЩИИ

) и,

Бпока ПРИИОПНАЯ СРЕДА

1. Блок человек.

Качество жизни (Кж): Кж1Э=1ж-Уэ-5, [¿'Г"4] Кжк- = 1ж ■ Ус ■ g, Индекс «Э» обозначает физические измерители, а «С» - стоимостные. Уровень жизни:

[СГ']

"ли

а. г-21

щ . р:

пРш 1 я ' 5 А...

Качество окружающей среды:

?л(0) £{0)

- качество природной среды: 1;

« = /(<?„) = • 2; . при 9/7 равном

и

соответственно = < 0,8;

[0,7.

Уровень развитости(Я,)'. Устойчивость уровня развитости

Кж(>)

2. Блок ггаселение. Численность населения (п): г

и

Темпы прироста населения (ДА'): =

активность

{Т,.ТСУ.

ГЭ=Г-У,, [¿'Г") Тс=г-1Г, [£°Г] Г - п-0,432аКрг , [£°Г'] йг - занятость в течение года;

Арг - количество рабочих часов на одного работника в год;

3. Блок сектор обеспечения

населения (ОН): Динамика производства товаров и услуг населению (рон, П'он):

'М'пн _ Мт '1т Ррн (0) - р (0) _ Л г '

[¿'Г"6]

И',о

Л г„

Основные фонды (.Ф0,Р0);

Рт С)

Рпо(1-6)ап

= [<*>«(<)( [¿'Г-1]

Т

Ро =

Потери сектора 10: ¿0 = А^,,, - Р(ш, [¿!Г"5]

Прибавочная стоимость (доход) (Д/^.ДИ^):

Д!К„,

■О + г,«)

Цени производства ( ):

(О0.

Средняя рыночная цена {ЦГ1):(на единицу энергоемкости товара ¡)

дло

т

3 результате проделанного формализованного описания в диссертации делаются.

>ыводы:

Основные элементы структуры развития общественно-природных систем, а также их взаимодействие поддаются формализованному описанию на глобальном и локальном уровнях в терминах измеримых величин.

!. Все основные экономические показатели развития: совокупный общественный продукт, динамика производства товаров и услуг, динамика фондов, прибавочная стоимость (доход), производительность труда и другие, поддаются формализованному описанию с использованием измеримых величин, отражающих сущность взаимодействия общественных и природных систем. Существуют базовые элементы структуры развития общественно-природных систем, которые принципиально не должны выражаться в денежных показателях. К их числу относятся:

балансовые уравнения взаимодействия общественных и природных систем; продолжительность жизни любой общественно-природной системы; совершенство технологий; потери мощности; сохранение мощности; качество окружающей природной среды; взаимосвязь с воспроизводством природных ресурсов.

к Существуют устойчиво измеримые величины, которые являются инвариантными при формализованном описании структуры развит™ общественно-природньк систем. Такими являются величины с размерностью мощности [¿5Г~5] и выше.

'. Выделяются восемь базовых показателей в структуре развития общественно-природных систем. В их числе: суммарное потребление - N; совокупная продуктивность - Р, IV; эффективность (КПД) - т}\ качество организации - ё \ способность к расширенному воспроизводству - суммарные потери мощности - Ь; прибавочная стоимость (доход) - ; развитость и устойчивость уровня

развитости - Л,,Л,. Выделенные показатели развития являются базовыми элементами структуры общественно-природных систем любой сложности и уровня иерархии.

$ седьмой главе проводятся модельные эксперименты с использованием

юрмализованного описания системы в стоимостных и физических измерителях.

1оставлены четыре задачи:

. установление связей структурных показателей развития системы, выраженных в стоимостных и физических измерителях;

2. выделение базовых функциональных элементов информационно-аналитического механизма управления развитием системы (на примере защиты инвестиций от рисков);

3. долгосрочный прогноз глобальных критических ситуаций и анализ возможных стратегий;

4. определение элементов стратегической информации о критических ситуациях.

Информационное обеспечение.

Информационная база ОЭСР с экономическими и энергетическими показателями, рассчитанными по методике ОЭСР и объединяющие данные по 105 индустриально развитым и развивающимся странам мира, на которые приходится около 98% СОП и полной мощности. Реализация моделей.

Модели реализованы на 1ВМ РС АТ с применением диалоговой системы проектирования динамических систем (ДИСПАС). Анализ адекватности модели.

Полученные в результате моделирования кривые показателей входят в 20-процентный "конус", что соответствует требованиям адекватности модели по данным параметрам. Задача 1. В результате моделирования установлено:

1. Существенно увеличивается степень линейности между СОП и полезной мощностью (г=0.95) по сравнению СОП и полной мощностью (1=0.75) (рис. 11,12).

1,44 1,4 1,3 б 1,32 1,28 1,24 1.2

\АШ тыс.долл/кВт год

( ^

Годы —>-

1950 1960 1970 1980 1990

Динамика отношения СОП (Щ к полной мощности (Ы).

Рис. 11

где СОП - совокупный общественный продукт.

Динамика отношения между СОП (\Л/) и полезной мощностью (Р).

Рис. 12

2. Повышение линеаризации между СОП и полезной мощностью обеспечено учетом структурных параметров эффективности: КПД технологии; качества организации труда; ценности энергии, коэффициента ресурсоотдачи.

3. Существует тесная связь между эффективностью использования полной мощности и ее потерями. При плавном изменении полезной мощности эффективность прямо пропорциональна потерям полной мощности.

4. Полезная мощность может рассматриваться обеспечением инвестиционных ресурсов, - активов.

5. Актив - это ресурс, который может быть использован в управлении развитием.

Задача 2. Предложена структура базовых функциональных элементов

информационно-аналитического механизма управления развитием (рис. 13).

Внешняя среда социально-экономического управления

Рис. 13

Для оценки существующего и необходимого состояния системы предложена система базовых показателей на основе активов системы.

Активы системы включают:

N(1) суммарный поток активов на входе; Р(0 поток ликвидных активов на выходе; , Ц() поток неликвидных активов (пассивов).

N(1) = Р(1) + Цг) или N(1) = Р(0 ■ <р(О

где <р{1)- эффективность использования полного потока активов.

1) Потенциальная возможность или полный поток активов.

суммарная потребление всех видов ресурсов.

¡=1.2.....п; ^1,2,...к;

(ресурсы) (объекты)

Измеряется в КВТ и конвергируемой валюте.

2) Обобщенный коэффициент совершенства технологий, используемых в производстве и управлении.

= ¿¿¿МО

Р I 1 1=1 р = п-к-т \ 0 < ?] <1

3) Технологическая возможность.

, у 1=1

П - является мерой скорости выпуска продукции.

4) Качество управления.

*«=*(')-£££(')-г, (<)Ч о

' /

где (/) -доля произведенной продукции, обеспеченной платежеспособным покупателем, V (/) - коэффициент скоростн оборота (Т-Д-Т), Л (/) - коэффициент качества окружающей среды

Л(0 = 1 - , где Г (/) = N{1) - П(0 т

5) Экономическая возможность. Х5 = Р(() = ^ Л^ (() ■ Г)1: (') • £я (/)

6) Экономический потенциал. Х6 = IV (I) = | Р{1)ск

7) Инвестиционный потенциал. Х7 = 1(1) = ^(1) - №(1)

где (К (г) - суммарные кредиторские обязательства; Ж (/) < Ж(/)

8) Величина обеспечения инвестиций. X = Ш(1) = Р(1) ■ J(I)

Реализация информационно-аналитического механизма рассмотрена на примере защиты инвестиций от рисков неэффективного управления развитием. В диссертации, предложен принцип и уравнение сохранения инвестиций:

Инвестиции сохраняются, если их величина не превосходит величины обеспечения,

гарантирующей их возврат: У < X

где У - величина инвестиции; X = Р - величина обеспечения инвестиций, ликвидные активы, обеспеченные

платежеспособным спросом и правом перехода в собственность инвестора в случае невозврата кредита и процентов по нему.

Г(0 = Г(/0) + ДГ(0

У (г0) - величина кредита в момент /0; • ДУ(г)- доля процентной ставки; £"(/) - коэффициент конвертации КВТ в КВ; й - доля компенсации риска (премия за риск); 1оказано, что изменение во времени величин, входящих в уравнение, обусловлено ействием определенных факторов (причин): негативное изменение этих факторов меньшает величину обеспечения Р = X и, следовательно, порождает проблемы - риски евозврата инвестиций, ассмотрены причины возникновения риска:

■ уменьшение полной мощности - полного потока активов;

• увеличение потерь - пассивов;

■ нулевой КПД правовых, финансовых, информационных и организационных технологий;

• низкий и уменьшающийся платежеспособный спрос;

" увеличение темпов роста инвестиционного потенциала;

• увеличение кредиторской зависимости;

• уменьшение перспективного преимущества;

" уменьшение инвестиционной привлекательности, оказано, что в общем случае динамика X может выглядеть так (рис. 14):

Зона отсутствия риска

Зона существования риска

«о

Рис. 14.

Дается обоснование риска как величины возможных потерь инвестора из-за гффективного управления развитием.

Временной отрезок [/,,/,], где имеет место положительная разность между [Х(1„) - )] определен Зоной существования риска для инвестора. Величина ) = Х(/0) - Х(1:) > 0 является мерой риска для инвестора. Временной отрезок где Х(/0) - Х{11) < О определен Зоной отсутствия

риска для инвестора.

Определен жизненный цикл риска:

Риск возникает, если: происходит смена знака производной от д',(/) с положительного на отрицательный Предельно допустимый риск: Х(!к) = А"(г0)

Риск исчезает, если происходит смена знака разности Х(10)-Х(1ь) с положительного на отрицательный.

Предложено рейтинг с учетом риска неэффективного управления развитием определять разностью между величиной реальных активов предприятия и величиной риска: Ш = X -Л

где /Л - величина инвестиционного рейтинга.

Рейтинг увеличивается, если Ш >0 Рейтинг сохраняется, если Ш =0 Рейтинг убывает, если Ш <0 Введены правила принятия решений:

1. Штрафные санкции как компенсация возможных потерь инвестора из-за рисков неэффективного управления развитием;

2. Вознаграждение роста эффективности управления развитием.

Показано, что применение указанных способов на практике может существенно стимулировать повышение эффективности социально-экономического управления развитием.

Задача 3. Дана долгосрочная прогнозная оценка критических ситуаций в отношениях общество-биосфера.

В результате моделирования показано, что для любого года, отстоящего от настоящего момента времени (напр., Щ =2000 г.) на п лет, полезная мощность человечества: п'(п0+п) = (1,02)"• Я"(п0)

Полезная мощность живого вещества биосферы П° : П\п0+п) = П'(п,П'(.п)

Срок П1, через который полезные мощности общества и живого вещества биосферы сравняются:

П°(ПиП'(пу) = (1,02)"' -Я>0), где Д4(л,) = Я4(л0 +л,) = (1,02)* -Я>0), Величина «(,+«,- оценка даты наступления критического периода.

При сохранении суммарной мощности общества и живого вещества биосферы примерно через 50 лет мощность человечества станет равной мощности живого вещества биосферы Земли - может иметь место критическая ситуация неустойчивого равновесия третьего рода.

В диссертации показано, что при существующих в настоящее время темпах роста суммарной мощности биосферы и человечества и при условии сохранения этих темпов в будущем, можно ожидать, что приблизительно через 200-300 лет мощность системы "биосфера-общество" станет равной мощности Солнца на поверхности Земли (рис. 15.), будет иметь место критическая ситуация неустойчивого равновесия второго рода.

3"«

о г-;

5 |

"5

сп

Поток солнечной энергии на поверхности Земли - " _ _ - 4 -- - ^-

Мощность биосферы ^ ^'

Мощность общества

Критические точки в отношениях общество - биосфера

О

2000 2050 2200 годы

рис. 15

I диссертации дается обоснование вывода о том, что для выхода из критической итуации человечество вынуждено будет расширить пространственно-временные эаницы

диссертации рассмотрены четыре варианта возможных стратегий..

Вариант I. Мощность человечества продолжает возрастать, а мощность биосферы уменьшаться.

Вариант 2. Наоборот, мощность биосферы возрастает, а мощность человечества убывает.

Вариант 3. Мощность биосферы и мощность человечества убывают. Вариант 4. Мощность человечества и мощность биосферы возрастают. Первый вариант - рост возможностей общества в ущерб природе. Второй вариант - сознательное ограничение потребностей общества в росте его возможностей.

Третий вариант означает деградацию природы и общества. Четвертый вариант, - согласованный рост полезной мощности биосферы и человечества как единой, целостной социально-природной системы, качестве глобального критерия оценки программ и проектов предотвращения етической ситуации в диссертации предлагается рассматривать расстояние до этического периода, т.е. интервал времени от текущего момента до ожидаемого шадения мощности падающего на Землю солнечного излучения с мощностью >сфера + общество. Из числа альтернативных программ и проектов будут отбираться ожидаемым результатом которых будет большее увеличение расстояния до ггического периода.

ача 4. В диссертации определены элементы стратегической информации о тических ситуациях. В их числе: 1рогнозно-предупредительная информация:

• "расстояние" до критических ситуаций;

• системное описание;

• возможные стратегии;

• рекомендации.

• Система научных знаний о критических ситуациях:

• законы природы и формы их проявления;

• принципы устойчивого и неустойчивого развития;

• механизмы возникновения, развития и разрешения критических ситуаций.

• Система научно-технических идей, обеспечивающих устойчивое развитие:

• Идеи о новых источниках мощности более эффективных, чем старые;

■ -Идеи по уменьшению потерь времени и мощности во всех структурах социально-экономической системы;

• Идеи о новых технологиях с более высоким КПД;

• Идеи о повышении ресурсоотдачи, уменьшении энерго и материалоемкости;

■ Идеи, обеспечивающие согласование скорости выпуска продукции со скоростью ее потребления;

■ Идеи, обеспечивающие совместимость структуры производства и потребления с принципом развития;

■ Идеи о повышении качества организации труда, эффективности социально-экономического управления, согласованного с естественными законами.

' • Система рекомендаций проектных решений:

• Создание интеллектуальной информационной технологии согласования социально-экономических решений с законами природы;

• Создание информационно-аналитического механизма защиты от рисков неэффективного управления развитием

В результате проведения модельных экспериментов:

• установлена аналитическая связь базовых структурных показателей, выраженных в стоимостных и физических измерителях;

• выделены базовые функциональные элементы информационно-аналитического механизма управления социально-экономическим развитием, согласованным с естественными законами;

• предложена модель информационно-аналитического механизма защиты инвестиций от рисков неэффективного управления;

• получен долгосрочный прогноз глобальных критических ситуаций, предложены варианты возможных стратегий и критерии оценки проектов и программ;

• определена структура стратегической информации о критических ситуациях. Модельные эксперименты подтвердили обоснованность предложенных в диссертации системы принципов-критериев и механизмов развития исследуемой системы и их практическую необходимость для управления социальными и экономическими системами во взаимодействии с окружающей средой.

, Заключение.

Диссертационная работа является итогом теоретических, методологических и прикладных исследований автора по системному естественно-научному анализу

правления развитием в социальных и экономических системах, рассматриваемых во заимодействии с окружающей средой за период с 1975 по 2000г.. )сновная научная и практическая значимость работы состоит в развитии и [етодологическом обосновании системы естественных принципов-законов и ¡еханизмов их проявления в общественно-природных системах как внешней среде правления социально-экономическими системами, а также в разработке системы ритериев и комплекса математических моделей системы "Человек - общественное ;роизводство - природная среда" с использованием устойчиво измеримых величин, на снове которых предложены базовые функциональные элементы интеллектуальной .нформационно-логической технологии управления социально-экономическим азвитием, выполнен долгосрочный прогноз глобальных критических ситуаций и азработана структура стратегической информации, содержащая систему научных наний, используемых в теории и практике управления, а также в учебном процессе.

)сновные результаты и выводы работы: 1

. Определена система универсальных и устойчиво измеримых величин для интегрированной оценки вещественных, энергетических, информационных и стоимостных потоков, циркулирующих в системе "общественное производство -природная среда". Установлена аналитическая взаимосвязь разнообразных социально-экономических, научно-технических и экологических факторов, оказывающих существенное влияние на эффективность управления в социальных и экономических системах. . Обоснованы уравнения для законов сохранения и изменения исследуемой системы, разработаны и экспериментально проверены принципиальные механизмы действия законов на модельных примерах управления сложными системами разнообразной природы.

. Разработана система критериев устойчивого и неустойчивого развития социально-экономических систем во взаимодействии с окружающей природной средой на основе принципов-законов сохранения и изменения. . Осуществлена проверка разработанных критериев на их адекватность естественно-историческому процессу эволюции и общественного развития. В ходе проверки установлено, что магистралью развития общественно-природных систем является ускоряющийся волновой динамический процесс от неустойчивого равновесия к' устойчивому неравновесию с прохождением через "критические" зоны бифуркации. Развитие является устойчивым, если имеет место сохранение неубывающего темпа роста эффективности использования полезной мощности общества не только в текущее время, но и в будущем. . Предложен метод синтеза структуры развития общественно-природных систем, основанный на свойствах универсальных устойчиво измеримых величин, являющихся инвариантами систем с переменной структурой. . Проведено формализованное описание многоярусной динамической структуры • развития системы "общественное производство - природная среда" с' использованием измеримых величин. Получена система дифференциальных и интегральных уравнений, описывающих в первом, но главном приближении структуру развития исследуемой системы. . Построен комплекс динамических моделей развития системы "Человек -общественное производство - природная среда", выраженной в стоимостных и физических измерителях, что позволило установить их аналитическую связь и сделать прогнозы критических ситуаций.

8. Предложены базовые функциональные элементы информационно-аналитического механизма управления социально-экономическим развитием во взаимодействии с окружающей средой. Осуществлена проверка предложенного механизма на примере разработанной модели защиты инвестиций от рисков неэффективного управления развитием.

9. Выполнен долгосрочный прогноз глобальных критических ситуаций. Рассмотрены возможные стратегии и критерии. Предложена структура стратегической информации о критических ситуациях, включая структуру научных знаний и идей по обеспечению устойчивого развития социально-экономических систем.

Список публикаций по теме диссертации.

1. Большаков Б.Е. Формализованный естественный язык для описания макросоциальных систем с использованием измеримых величин. //ИСН АН СССР (препринт), М. 1975, 35с.

2. Социально-экологическая модель страны (на примере Испании). Тезисы научно-практической конференции МГИМО МИД СССР, М.1977 с.4-8 стр.

3. Большаков Б.Е., Вдовиченко JI.H. Проблема моделирования международных экономических отношений в терминах физически измеряемых величин // Труды международного конгресса: "Теория и практика экономики и политики", М., 1979, с.33-42

4. Большаков Б.Е. Система показателей "Страна"// МГИМО МИД СССР, (препринт) М., 1979, 55 стр.

5. Bolschakov В, Vdovichenko L. Problemas de simulascion de las relaciones internacionales en las terminas de magnituges físicamente mensurables // XI Congreso Mundial de la Asociación Internacional de ls Ciencia Politika. M., 1979, 176-193

6. Большаков Б.Е. Моделирование и прогноз международных конфликтов. // ДА. МИД СССР, препринт, М., 1980, с.35

7. Международная обстановка в 80-е годы и задача стратегического предупреждения. Тезисы научно-практической конференции Д А. МИД СССР М., 1980, с. 48-52

8. Большаков Б.Е. Единая система документального обеспечения управления, // Тезисы Всесоюзного совещания Главархива СССР, М. 1981, с. 128-130

9. Большаков Б.Е., Курсакин С.И Автоматизированная система "Контроль" // Тезись на Всесоюзного конференции Проблемы автоматизации управленческого труда Госплан РСФСР, М. 1985, с. 47-49

10. Большаков Б.Е., Евтеев С.А., Нижний В.И. Планетарные последствия ядерной конфликта. // Окружающая среда и мир на планете. Наука, М. 1986, с. 12-25

П.Арбатов А.А., Большаков Б.Е. Мир и ноосфера.// Окружающая среда и мир н планете. Наука, М., 1986, с. 78-99

12. Большаков Б.Е., Черкасов В.Е. Кибернетика, ноосфера и международно сотрудничество.// "Кибернетика, ноосфера и проблемы мира", Наука, М., с. 109-115

13. Большаков Б.Е. Некоторые из проблем создания нооэлектронных систем Кибернетика и ноосфера, Наука, М. 1986, с.120-125

14. Большаков Б.Е. Методологические принципы построения теории в рамках научно картины мира. Тез. Международного семинара Философские проблемы наук! Казань, 1987, с. 32-40

15. Большаков Б.Е., Сивконь Г.П. К исследованию энергетических аспекте математического моделирования взаимодействий общество-окружающая природнг среда// Природные ресурсы и окружающая среда. Достижения и перспективы №1 М., 1987. С.78-95

16. Большаков Б.Е., Федоров В.М. Закономерности взаимодействия общества с природой в их историческом развитии. // Проблема законов в общественных науках, МГУ.М., 1987, с. 65-85

17. Большаков Б.Е., Гуревич А.Л, Моделирование экономики региона как природоэксплуатирующей системы в условиях полного хозяйственного расчета// Проблемы формирования методов и системы программно-технических средств управления ценообразованием. НИИЦЕН, М„ !988, с.92-93

18. Большаков Б.Е. Моделирование процесса труда на основе концепции С.А. Подолинского // Тез. Всесоюзного совещания по проблемам ценообразования. НИИцен Госкомцен СССР, М. 1988, с. 48-51

19. Большаков Б.Е. Человек. Энергия. Ноосфера. // Прометей т. 15, Молодая гвардия, М. 1988, с. 240-253

20. Большаков Б.Е., Ионов Г.И., Соловейчик Г.П. Методические основы технологии динамического моделирования для управления ценообразованием. // НИИцен Госкомцен СССР М. 1988, с. 25-44

21. Большаков Б.Е. Моделирование системы общественного производства в энергетических измерителях. // НИИЦЕН (препринт), М. 1988, с.45

22. Большаков Б.Е., Гуревич А.Л., Минин В.В. Моделирование системы экономика -природная среда в энергетических измерителях. // Применение средств ВТ для моделирования задач экономики и управления. Материалы совещания НИИЦЕН М.,

1989, с. 42-49

23. Большаков Б.Е., Большакова С.А. Экологический вызов общественным и естественным наукам: в поисках интегрирующей концепции // Человечество и глобальные изменения. Наука М. 1990, с. 98-115

24. Большаков Б.Е. Законы сохранения и изменения в биосфере-ноосфере // ВНИИСИ АН СССР М. 1990, с.72

25. Большаков Б.Е. Взаимодействие общества и окружающей среды в терминах физически измеримых величин: теоретические и методологические основы// ВИНИТИ М„ 1990г., с.350

26. Большаков Б.Е., Гуревич А.Л. Динамическое моделирование альтернативных стратегий развития региональных природо-эксплуатирующих систем// ВНИИСИ М.

1990, с. 20

27. Большаков Б.Е., Гуревич А.Л. Методологические основы определения вещественных, энергетических и информационных мер в терминах измеримых величин//ИООП СО АН СССР, Новосибирск 1990, с. 151-169

28. Большаков Б.Е. Системно-энергетический анализ основ общественного производства во взаимодействии с окружающей средой// ИООП СО АН СССР, Новосибирск, 1990 с. 152-167

29. Большаков Б.Е., Минин В.В. Взаимосвязь вещественных, энергетических и информационных мер в устойчиво неравновесных биотехносоциальных структурах// ВНИИСИ АН СССР 1992 с.50

30. Большаков Б.Е. Залогово-гарантийный механизм: основные положения концепции.// материалы межведомственного рабочего совещания. Ассоциация финансово-промышленных групп России. М., 1997 с.20

31. Большаков Б.Е. Залогово-гарантийный механизм: концепция, структура, технология.// Ассоциация финансово-промышленных групп России, Объединенный институт ядерных исследований, г.Дубна, 1998 с.70

32. Большаков Б.Е. Устойчивое развитие как проблема науки, образования и гражданского общества // Тез. Научно-практической конференции "Наукограды, диалог науки и образования", Дубна, 1999. С. 121-125.

33. Большаков Б.Е. Возможность реализации программных задач ООН в области устойчивого развития с использованием потенциала малых интеллектуально развитых городов. // Вестник Международного Университета природы, общества и человека №3, 1999, с.72-83

34. Большаков Б.Е. Основные положения теории устойчивого развития общественно-природных систем// Вестник Международного Университета природы, общества и человека "Дубна", 2000г., №4, 2000г., с. 8-32.

Введение

Глава 1. ИСХОДНЫЕ ПОСЫЛКИ

1.1. Об истоках и современном состоянии проблемы в отечественной науке.

1.2. Развитие энергетического подхода на Западе.

1.3. Концепция С.А.Подолинского и анализ критики.

1.4. Минимальная порождающая модель процесса труда в системе общество - окружающая среда.

Глава 2. СИСТЕМА МЕР

2.1. Система измеряемых величин и место в ней энергетических мер.

2.2. Измерение потоков энергии в системе общество -окружающая среда.

2.3. Взаимосвязь потоков энергии, эксергии и анергии.

2.4. Постановка проблемы взаимосвязей вещественных, энергетических и информационных мер в системе общество-окружяющая среда.

2.5. Энергетическое определение вещественных потоков.

2.6. О возможности энергетического выражения информации.

Глаза 3. БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ И ПОНЯТИЯ

3.1. Классификация.

3.2. Принцип устойчивой неравновесности живых систем Бауэра-Вернадского.

3.3. Взаимосвязь второго начала термодинамики и принципа устойчивой неравновесности.

3.4. Взаимосвязь принципа устойчивой неравновесности с общими законами общественного развития.

Глава 4. СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ

4.1. Эволюция планетарной жизни.

4.2. Становление и развитие Человека как естественно-исторический процесс.

4.3. Динамика мощности системы биосфера-человечество.

Глава 5. ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДУ

5.1. Свойства системы общественное производство - окружающая среда и общие требования к методу ее исследования.

5.2. Характеристика метода системной динамики. 202 5.2. Требования к программно-информационным средствам динамического моделирования.

Глава 6. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СТРУКТУРЫ РАЗВИТИЯ 239 (Формализованное описание)

6.1. Минимальная модель взаимодействия человечества с биосферой.

6.2. Минимальная модель взаимодействий в системе: "общество-международная среда - биосфера".

6.3. Минимальная модель взаимодействия в системе: население - экономика - природная среда.

6.4. Минимальная модель "научно-технический потенциал -ресурсосбережение - защита природной среды".

Глава 7. МОДЕЛЬНЫЕ. ЭКСПЕРИМЕНТЫ

7.1. Постановка задачи.

7.2. Описание экспериментального комплекса.

7.3. Результаты моделирования.

7.4. Активы управления развитием.

7.5. Механизм защиты инвестиций от рисков неэффективного управления развитием.

1.1. Актуальность темы

В настоящее время регионы мира сталкиваются с риском необратимого разрушения окружающей среды. Процессы экстенсивного экономического роста, не согласованные с возможностями природной среды, явились причиной возникновения тенденций, влияния которых ни планета, ни ее население не смогут долго выдержать: экономический рост разрушает природную среду, приводит к экологической деградации, а это в свою очередь подрывает процесс экономического роста. Речь идет не об отдельных кризисах, (экологическом, экономическом, продовольственном), а о едином кризисе глобальной мировой системы ЧЕЛОВЕК - ПРИРОДНАЯ СРЕДА.

Общество вступило в такую фазу, когда актуальные проблемы его безопасности и перспективы развития тесно переплелись и стали предметом специальных научных исследований, как на национальном, так и международном уровнях.

За три последних десятилетия различными учреждениями ООН выдвинут ряд новых концепций и программ глобального развития. Для этих концепций показательно рассмотрение процесса развития в единстве всех его сторон - экономической, социальной и природной. Обсуждение в учреждениях ООН этих концепций выявило необходимость в интеграции огромного многообразия представлений о путях и закономерностях развития глобальной системы. Вокруг концепций развернулась борьба мнений. В них много дискуссионных проблем. Однако, достигнуто понимание, что социальные и экономические проблемы невозможно рассматривать в отрыве от законов сохранения и изменения окружающей среды (биосферы) и, следовательно, создание научной теории развития системы "общество - природная среда" является не просто актуальной задачей, но практической необходимостью [2,4,5,10].

Без теоретического осмысления проблем крайне трудно разработать обоснованные рекомендации по их решению. В этой связи целым рядом крупных отечественных и западных ученых обращается внимание на недостаточную проработанность теории развития системы общество природная среда с использованием измеримых величин; отсутствие серьезных исследований по установлению связей между фундаментальными законами, открытыми в естественных науках, объективными законами рынка и общественного развития. Человечество подошло к такому рубежу, когда знание законов природы и общества, умелое их использование востребовано жизнью [6,8,11].

Программа ООН по окружающей среде (UNEP) ведет значительную работу по созданию и унификации системы мер, законов и показателей, характеризующих окружающую человека среду как в целом, так и различных ее частей с использованием измеримых величин.

Как подчеркивается в специальном докладе UNEP, "статистика окружающей человека среды имеет своим предметом потоки ресурсных элементов, выраженных в естественных устойчивых мерах, которыми обменивается общество с окружающей его природной средой" [4,5,8,9].

Может возникнуть вопрос: "Чем обусловлена необходимость определения понятий окружающей Человека среды с использованием измеримых величин и нужно ли это?" На этот вопрос многие исследователи дают утвердительный ответ. Да, необходимо. Только в этом случае можно реально исследовать общество и общественное производство не в отрыве от природной среды, а как целостную систему "общество-природная среда".

Появляется возможность исследовать экономические и экологические процессы не изолированно, а в их взаимосвязи и взаимообусловленности. В противном случае вопрос об адекватности описания системы "общественное производство - окружающая среда" является открытым.

Измеряемые величины, такие, например, как время, объем, скорость, ускорение, масса, сила, энергия, мощность и многие другие являются теми общечеловеческими ценностями, на языке которых формулируются и исследуются вечные законы природы. В этом смысле физические меры являются устойчивыми общечеловеческими измерителями отношений между обществом, общественным производством и окружающей его природной средой.

Наличие меры, обоснованно отражающей реальные ресурсы (активы), позволит быть уверенным, что бюджет общества обеспечен наличием соответствующих мощностей. В противном случае могут быть обнаружены инфляционные явления со всеми вытекающими отсюда негативными политическими, социальными и экономическими последствиями [2,6,11].

Использование устойчивых мер для выражения общественно-природных процессов и требует обсуждаемый подход. Основополагающим его моментом является принцип измерения материальных потоков, отражающих динамику общественных и природных процессов, с использованием физических величин. В яоследдае-годы этот принцип получил свое развитие в трудах отечественных и зарубежных ученых, а также признание международным научным обществом.

Ключевой вопрос, на котором строится теория устойчивого развития, - вопрос об условиях существования (т.е. сохранения развития) общества любого типа.

Таким условием является необходимость системы, обеспечивающей прежде всего, протекание процесса взаимодействия между Человеком (человечеством) и окружающей его природной средой, т.е. трудового процесса жизнеобеспечения. Иными словами, ТРУД, прежде всего, является тем процессом, который связывает общество и окружающую его среду в целостную систему. Следовательно, процесс труда является той фундаментальной категорией, с которой необходимо начать исследование сущности системы "общественное производство-окружающая среда".

Естественно, что вопрос о выборе единиц измерения этой системы не может быть решен в отрыве от измерения трудового процесса. Однако, по этому вопросу в научной литературе нет единого мнения и основная трудность заключается в разработке такой системы мер, которая была бы общей для разнокачественных общественных и природных процессов, давала бы возможность осуществлять интегральную оценку динамики взаимодействия общественного производства с природной средой.

Многие зарубежные научные центры, такие как Йоркский университет, Институт энергетического анализа в Ок-Ридже (США), Институт человека в Париже и др. в настоящее время серьезно занимаются этой проблемой. В нашей стране эта проблема активно исследуется в Международном Университете природы, общества и человека (г. Дубна), Институте энергетических исследований РАН и др. "Существует глубокая связь между кризисом окружающей среды и вызывающим тревогу противоречием потребностей в сохранении ресурсов Земли, с одной стороны, и потребностей в благах извлекаемых обществом из этих ресурсов, - с другой. Здесь интересы специалиста по окружающей среде . от физических наук через биологию к технике, . добираются до . сфер экономики и политической экономии. Мне кажется, что сама ситуация вынуждает и экономиста, и естественника рискнуть перейти границы, разделяющие их дисциплины" - пишет американский исследователь Б.Коммонер [5]. В развитых странах политическая экономия серьезно занимается разработкой "инвайроментальной парадигмы", - исследующей взаимосвязи общества и окружающей среды.

За последние сто лет как у нас в стране, так и за рубежом вышло много научных работ, посвященных теоретическому и методологическому осмыслению возможностей определения, анализа и синтеза общественного производства во взаимодействии с окружающей средой как целостной системы. В них содержится много интересных мыслей и научных идей, даются формулировки принципов и критериев развития исследуемой системы и ее отдельных частей, предлагаются различные меры для оценки системы, обсуждаются различные методологические подходы.

Однако, как правильно отмечается в работах [1,2,6,10,12], эти исследования не систематизированы, разрознены, не приведены в целостную теоретическую систему. Более того, до сих пор крайне слабо исследован вопрос о взаимосвязях объективных законов (инвариантов) природы и общества. Если законы природы сформулированы в аналитической форме и в терминах устойчиво измеримых величин, то законы общественного развития определены лишь вербально с использованием неустойчивых мер, что крайне затрудняет проведение исследований по установлению их связей с законами сохранения и изменения окружающей природной среды (биосферы). Не ясен механизм использования фундаментальных законов в общественной практике. Не согласована с законами природы система глобальных и локальных критериев сохранения и развития общественно-природных систем, критериев эффективности ее функционирования.

Не достаточно исследованы сущность, инварианты, свойства системы, а отсюда и требования к методам ее анализа и синтеза. Отсутствует целостное формализованное описание многоярусной структуры развития динамической системы. Не проведены модельные эксперименты по проверке базовых принципов устойчивого развития системы, а, следовательно, методические рекомендации по ее улучшению остаются без теоретической поддержки, что, естественно, негативно отражается на научной обоснованности предлагаемых решений, эффективности и качестве управления в целом.

Таким образом, можно констатировать отсутствие научной теории, а отсюда и актуальность исследования темы диссертации.

1.2. Цель и задачи

Целью работы является создание основ теории развития системы общественного производства во взаимодействии с окружающей средой, как системы универсальных высказываний (поддающихся логической верификации и экспериментальной проверке), позволяющей объяснять сущность и предсказывать направления, тенденции развития исследуемой системы.

В связи с общей целью в диссертации решается ряд относительно самостоятельных задач, которые объединены в группы:

1. Критический анализ истоков и современное состояние отечественных и зарубежных исследований сущности системы "общество-окружающая среда" с использованием физических измерителей; разработку минимальной порождающей динамической модели взаимодействия общественного производства с окружающей природной средой.

2. Определение системы устойчивых мер - величин; анализ проблемы взаимосвязи вещественных, энергетических и информационных мер в системе "общество-окружающая среда".

3. Классификация принципов-законов; анализ их взаимосвязи с фундаментальными динамическими законами сохранения и изменения.

4. Анализ основных свойств и механизмов сохранения развития исследуемой системы в ходе естественно-исторического процесса.

5. Характеристика основных свойств метода системной динамики и возможности его применения для анализа и синтеза экономики и окружающей среды; требования к информационно-программным средствам динамического моделирования исследуемой системы.

6. Формализованное описание структуры развития многоярусного комплекса вложенных интегрированных динамических моделей исследуемой системы.

7. Проведение экспериментов по моделированию системы в стоимостных и физических измерителях, их сравнительный анализ и синтез на примере модели "Человек-общественное производство-биосфера".

1.3. Теоретическая и методологическая база.

Предметом теории являются закономерности развития исследуемой системы и структура энергетических, вещественных и информационных потоков, взаимодействующих как между собой, так и с окружающей средой. В данном определении предмета исследования акцент делается не на применении какого-либо метода, а, прежде всего, на определении сущности, ее структуры и закономерностей развития с использованием устойчивых мер.

Отсутствие корректного описания системы существенно снижает эффективность любого метода ее анализа. Именно поэтому акцент делается, прежде всего, на исследовании возможностей концептуального и формализованного описания системы. Для этого необходима, прежде всего, система исходных величин-мер, дающих возможность сделать исследуемые процессы измеримыми. Более того необходимо понять возможности определения в терминах измеримых величин процессов существенных для исследуемой системы.

Описание системы в терминах "наперед заданного" метода может породить искажение представления о сущности самой системы. Именно поэтому в работе уделяется большое внимание выбору исходных величин-мер и принципов-законов, отражающих прежде всего существо исследуемых процессов и их развитие. Метод должен удовлетворять совокупности определенных требований, отражающих существенные свойства исследуемой системы. В работе подробно рассматриваются такие требования и дается обобщение свойств системы.

Теоретической основой диссертации являются работы отечественных и зарубежных авторов, в которых заложены сущностные основы общественно-природных систем. Это прежде всего исследования взаимодействия и развития системы общество-природа с использованием устойчивых мер (физических величин) и сформулированных в их терминах динамических законов (правил устойчивости).

В ходе изучения этих работ выяснилось, что существует много разных точек зрения и не только в общественных и экономических, но в естественных и технических науках. При этом многие их представители связывают разработку системы научно-обоснованных мер, которая была бы общей для разнокачественных общественных и природных процессов, с системным естественно-научным подходом [4,5,6,8,11,20].

В рамках этого подхода взаимодействия и изменения в системе "общество-природа" исследуются в терминах пространственно-временных, масс-энергетических и информационных мер с последующей содержательной интерпретацией на языке конкретной предметной области.

Данный подход имеет более чем вековую историю. Первые работы в этой области принадлежат отечественному ученому С.А.Подолинскому (1880 г.), который связал понятие труд с ростом потока свободной энергии, т.е. с полезной мощностью. Мы вправе говорить о приоритете отечественной науки в постановке проблемы. За прошедшие сто лет идеи, впервые высказанные С.А.Подолинским, прошли испытание временем и получили развитие не только в отечественной науке, но и на Западе. Следует заметить, что на последней сессии Генеральной Ассамблее ООН понятие "устойчивое развитие получило новое определение как устойчивый рост энергии" [20].

По нашим оценкам в настоящее время имеется несколько сот опубликованных разными авторами работ. Среди них много крупных отечественных и зарубежных ученых, таких, например, как:

I. Отечественные ученые-. С.А.Подолинский (1880), А.И.Чупров (1885), Н.Д.Батюшков (1889), Д.И.Менделеев (1890), Л.К.Бух (1896), А.А.Богданов (1899), Н.К.Бух-Полтев (1903), Н.АУмов (1901). К.Е. Тимирязев (1906), В.М.Бехтерев (1918), Т.М.Кржижановский (1921), М.Н.Смит (1921), Х.Креве (1921), В.И.Вернадский (1915-1945), АВознесенский (1925), АФ.Кон (1927), О.А.Ерманский (1928), С.С. Шабе (1928), В.Р.Вильяме (1929), ИГофман (1930), О.Хейнман (1933), НМ.Федоровский (1935), АБауэр (1936г.), Д.В.Савинский (1954), П.Г.Кузнецов (1959-н.в.), Р.Бартини (1965г.), Н.Г.Полещук (1966), А.А.Макаров (1968-н.в.), А.Н.Голубенцев (1969), Н.Н.Моисеев (1980-н.в.), Л.Д.Логвинов (1986), С.Д.Валентей (1988), Б.Большаков (1975-н.в.), В.Минин (1990г.), О.Л.Кузнецов (1990г.), А.Гуревич (1992г.), А.Урсул (1999г.) и др.

2. Зарубежные ученые: Д.Молинари (1882), Ф.Веблен (1898), А. Лотка (1924), Содди (1922), Л.Мамфорд (1930), Пиги (1954), Дебрей (1954), К.Полани (1957), Шир (1950), Херфиндоль (1967), Айрес (1969), Т.Одум (1971), Р.Колп (1974), Штумм (1977), Г.Одум ми Э.Одум (1978), Коммонер (1976), Пассет (1979), Крамер (1976), Г.Реген (1977), К.Боулдинг (1981), М.Шлессер (1978), Р.Констанса (1981), Г.Райт (1985), Миррой (1986), Айрес (1987), А.Книсс (1988), Д.Робинсон (1988), Моррис (1988), Шаргут (1988), С.Харт (1994г.), Г.Ахуджа (1995г.), Д.Юроп (1997г.), С.Шминдхейми (1998г.), Ф.Зараквин (1999г.) и др.

В результате систематизации и анализа публикаций получены определенные выводы, которые послужили "отправной точкой" диссертации. Основные из них:

1. Развитие общества во взаимодействии с окружающей природой как в целом, так и отдельных его частей (общественных систем), является в сущности составной единого естественно-исторического процесса эволюции планетарной системы живого вещества.

Для изучения этой сверхсложной системы недостаточно знаний какой-либо одной науки, необходимо использовать научное наследие: принципы, законы, методы и технологии науки в целом, включая естественные и технические науки. Последнее означает, что вводимое понятие приобретает статус научного в том и только в том случае, если оно "не навязывается" природе, а выводится из ее сущности. Понятие приобретает статус научного, если оно определено в терминах измеримых величин.

2. Окружающий мир рассматривается как сложная динамическая сеть материальных потоков, отражающих систему естественных и искусственных процессов преобразования вещества, энергии и информации из одних форм в другие и обеспечивающих взаимодействие конкретных общественных систем, как между собой, так и с окружающей их природной средой.

Эта сеть материальных потоков состоит из двух типов: природных и общественных ресурсов. Эти потоки каким-то образом связаны между собой, оказывают взаимное воздействие, влияют на развитие системы в целом. Но как именно они связаны? Как определить величину воздействия? Как оценить величины влияния на развитие общественно-природных систем? [1,5,6,11] Это очень сложные и актуальные вопросы прежде всего потому, что ответить на них можно только в том случае, если потоки природных и общественных ресурсов надежно измерены [1,4,5,6,11].

3. Не существует общественных процессов (систем), не имеющих связей с природной средой. Использование стоимостных показателей для оценки этих связей затруднено. Стоимостные оценки эффективны в пределах общественных отношений, а социоприродные отношения, выходят за рамки общественных [2,4,5,6,11].

Одно из проявлений противоречия между стоимостными оценками и отношениями "общество - среда" заключается в том, что классические стоимостные воспроизводственные категории не требуют воспроизводства природной среды и, более того, стимулируют недовоспроизводство окружающей природной среды [2,4,6].

В традиционной экономической трактовке воспроизводственного процесса нет места для воспроизводства природной среды, т.к. она не относится ни к постоянному капиталу (в силу того, что сама по себе не имеет стоимости), ни к переменному [4,5].

Простым воспроизводством природной среды не может являться "механическое" воспроизводство имевшегося ранее природного потенциала. Природа находится в постоянном изменении по определенным законам [1,2,4,5].

4. Для разрешения противоречия между обществом и природной средой, необходимо, в первую очередь, научиться соизмерять разнокачественные общественные и естественные процессы-потоки [1,2,4,5].

Их нужно не просто измерить, а измерить в одних и тех же единицах. В необходимости последнего легко убедиться, если сравнить между собой потоки общественных ресурсов, измеренных в денежных единицах (например, рублях или долларах) и потоки природных ресурсов в естественных мерах (таких, например, как время, длина, объем, масса, энергия, мощность и др.). Сравнение оказывается невозможным, а следовательно, остаются открытыми поставленные выше вопросы.

Измерить разнокачественные потоки, посредством которых осуществляется взаимодействие общества и природы, в разных единицах нельзя [1,2,4,6,11].

5. Рассматриваются несколько подходов к решению этой задачи. В основе первого из них лежит традиционный экономический принцип монетарного учета изменений в окружающей среде под воздействием трудового процесса.

В рамках товарного производства и обмена, из общей массы товаров выделяется "третий товар" (деньги), в котором "окольным путем" может выражать стоимость всех других товаров. Денежные показатели действенны в пределах общественных отношений, а за их рамками, то есть в отношениях "общество-природная среда", принимают искусственный характер. Приводится аргументация [1,2,3,4,5,6,10,11], что денежные оценки являются неестественной мерой оценки естественных процессов, формирующих состояние природной среды. Монетарные оценки являются, - относительной, шаткой и недостаточной мерой, неизбежной за неимением лучшего средства [2,3,4,5,11]. Естественно, что шаткость и недостаточность денежной меры, на которую указывают многие крупные ученые, порождает неустойчивость оценки состояния и динамики системы общественного производства во взаимодействии с природной средой. Монетарный подход может значительно искажать представление об объективной картине изменений, происходящих в окружающей среде, порождая иллюзию устойчивости общественного развития, особенно в системных кризисных ситуациях [2,4,5,6].

Второй подход связан с оценкой в натуральных единицах. Однако и он не решает проблемы соизмерения разнокачественных общественных и природных потоков-процессов. В рамках данного подхода может существовать столько единиц измерения, сколько наименований содержит номенклатура продуктов труда, включая набор используемых природных ресурсов и механизмов загрязнения окружающей среды. Отсюда делается вывод о неизбежной неполноте набора параметров. Из того обстоятельства, что нельзя суммировать тонны, метры, человеко-часы и т.д. следует невозможность использовать множество разнородных натуральных единиц измерения для интегральной оценки состояния и динамики системы общественное производство - окружающая среда [1,4,5,6,11]. Третий подход связан с использованием так называемых "безразмерных" оценок, таких например, как "проценты к предыдущему году", балльные шкалы, доли от какого-то целого, условные единицы и т.д. В работе показывается, ^то "безразмерность таких оценок является условной и в них неявно используются либо какие-то измеряемые величины, либо искусственно введенные шкалы, которые не дают возможности адекватно измерять физически реальные процессы, протекающие в природе и обществе.

Безразмерные" оценки не снимают тех трудностей и недостатков, которые присущи предыдущим подходам [1,4,5,11].

6. Определение стоимости не зависит от единицы ее измерения. В качестве товараэквивалента, позволяющего определить величину стоимости, в принципе может быть избрана любая мера [2,3,4,5,6,11].

При переходе от одного измерителя к другому изменяются только масштабы цен. По этой причине в работе делается вывод: использование в качестве товара-эквивалента неденежных и "не натурных" мер не противоречит существу теории точно также как перевод с немецкого языка на русский или английский не изменяет содержания (при условии точности перевода) [2,4,5,6,11]. Известно, что товар - эквивалент среди прочего должен удовлетворять следующим основным требованиям".

1) "тождественность, качественная однородность товара,

2) возможность разрезать данный товар на любые части и вновь соединить вместе. Вообще говоря, любая физически измеряемая величина удовлетворяет этим требованиям. Однако, показывается, что далеко не каждая величина выражает сущность процесса труда как субстанции стоимости, - сущность процесса взаимодействия общества с окружающей его природной средой [2,4,5,6,11].

7. Формулируются требования к системе величин [2,6,11]. Величины должны быть естественными, устойчивыми и универсальными [4,5,6,11].

Естественными принято считать физические величины. Они удовлетворяют требованию устойчивости в том смысле, что их измерение обеспечено определенной инструментальной технологией. Однако, отмечается, что далеко не все физические величины являются универсальными (абсолютными) мерами. Как указывал еще Д.Максвелл, А.Пуанкаре, Н.Бор, В.Вернадский величина может быть признана абсолютной только тогда, когда ясна ее связь с пространством и временем. Отсюда делается вывод, что в качестве естественных, устойчивых и абсолютных мер могут быть приняты такие физические величины, для которых ясна связь с пространством и временем. Показывается, что для общественно-природных систем такими величинами являются те, которые имеют "потоковую сущность".

Методологической базой диссертации является системная естественно-научная логика построения научной теории с выделенной структурой, удовлетворяющей принятым в естественных науках устойчивым принципам - требованиям.

В соответствии с целью и задачами работы структура научной теории состоит из следующих взаимосвязанных элементов:

1. Эмпирическая база: теоретическая и методологическая база (научное наследие), (глава 1). информация для анализа и синтеза (глава 4,7).

2. Язык - система терминов и понятий, отражающих сущность и закономерности развития общественно-природных систем; (глава 2,3,4).

3. Аксиоматика - исходные принципы-законы, утверждения принятые в теории правильными, (глава 3,4).

4. Правила вывода - методы (модели, алгоритмы) получения следствий -предсказаний теории, не противоречащих исходным принципам теории.

5. Следствия - предсказания: выводы, полученные по правилам теории. Выделенные элементы теории, излагаемой в диссертации, удовлетворяют определенным (не характерным для общественных наук) методологическим принципам-требованиям.

1. Требование к языку теории.

Принцип наблюдаемости (принципиальной физической реализуемости). В состав языка теории допускаются только такие понятия, которые представлены в терминах принципиально измеримых величин, дающих возможность экспериментально проверять результаты теории.

2. Требование к аксиоматике теории.

Принцип инвариантности. Аксиомами научной теории являются законы природы - универсальные эмпирические обобщения - утверждения, выражающие сущность исследуемой системы с помощью инвариантных величин, одинаковых во всех допустимых ею системах координат, независящих от субъективных точек зрения.

3. Требование к правилам вывода.

Принцип тензорных преобразований. Преобразования, которые осуществляются в теории, оставляют инвариантным выражение закона, лежащего в основе теории. Построение теории осуществляется в соответствии с методологией тензорного анализа динамических сетей Г.Крона, базовым постулатом которой является: "Какая бы сложная, суперсложная система не была, ее сущность может быть представлена примитивным скалярным уравнением. Нахождение такого уравнения является самым сложным, неформальным, творческим делом. Но если такое уравнение составлено, дальше работает мощный аппарат тензорного анализа" [14]. Выделяются два этапа в построении теории.

Этап1. Исследуются сущность системы и ее основные законы. Выделяется группа инвариантных величин, в терминах которых формулируются базовые принципы и понятия теории. Дается обоснование и записываются примитивные скалярные уравнения, основные формульные связи, объединяющие общественные и природные процессы и выражающие основные социально-экономические, научно-технические и экологические понятия в терминах инвариантных величин. Описание осуществляется на языке метода системной динамики в виде обыкновенных дифференциальных уравнений, а также структурных схем и является первым, но главным приближением исследуемой системы. На данном этапе формируются основы теории развития общество-природная среда.

Реализация этого этапа является главной задачей диссертации.

Этап2. Осуществляется описание свойств и закономерностей системы в тензорной форме, исследуются ее нелинейные волновые динамические свойства. Теория приобретает развитую физико-математическую форму.

Реализация этого этапа является специальной задачей последующих исследований в развитии теории.

1.4. Научная новизна

Научная новизна работы состоит в том, что она завершает первый этап формирования научной теории и методологии развития системы "общественное производство-окружающая среда" с использованием измеримых величин.

В работе впервые систематизированы, обоснованы и экспериментально проверены теоретические л методологические положения устойчивого и неустойчивого развития сверхсложной системы "общественное производство-окружающая среда", которые в своей совокупности составляют значительный вклад в интеграцию социально-экономических, научно-технических и экологических исследований развития общественно-природных систем на основе универсальной системы пространственно-временных величин и законов сохранения (Д.Максвелл, Р.Бартини, ЛЛандау, Е.Лифшиц), а также фундаментального принципа устойчивой неравновесности Подолинского-Бауэра-Вернадского.

В работе впервые обоснована принципиальная возможность выражения разнокачественных общественных и природных ресурсных потоков в терминах пространственно-временных величин. Установлена причинно-следственная и аналитическая связь вещественных, энергетических и информационных потоков, как между собой, так и с кинематическими величинами. Установлено, что множество актуальных социально-экономических, научно-технических и экологических факторов, определяющих устойчивое развитие системы общество-природная среда, аналитически связаны между собой через группу инвариантов высокой пространственно-временной размерности.

На основе закона сохранения мощности обоснована и составлена система балансовых уравнений взаимодействия общества с окружающей природной средой и записано примитивное уравнение движения. Показано, что инвариантом структуры развития общественно-природных систем является группа величин с размерностью [Z,5r~5] (мощность) и выше. Сформулированы сущностные свойства развития системы. Обоснованы базовые принципы и условия устойчивого и неустойчивого развития, стагнации и деградации общественно-природных систем любой сложности. В аналитической форме показана причинно-следственная связь базового принципа устойчивого развития с известными законами рынка и общественного развития. На примере анализа механизмов эволюции и естественного развития общества показаны "критические точки", бифуркации, фиксирующие циклы волнового динамического процесса устойчивой неравновесности общественно-природных систем, показаны границы возможности стратегии развития.

На языке обыкновенных дифференциальных уравнений впервые осуществлено формализованное описание системы на глобальном и локальном уровнях. Установлено, что все основные экономические показатели, отражающие сущность развития системы, поддаются определению в терминах физически устойчивых мер. В то же время существуют определенные элементы структуры развития, которые принципиально не выражаются в денежном измерении. Получена система базовых интегрированных показателей и критериев развития, связанных между собой балансовыми уравнениями системы общество - природная среда.

Разработан экспериментальный комплекс системно-динамических моделей "Человек - общественное производство - биосфера" с целью проверки гипотезы о линеаризации связей между стоимостными показателями и структурными параметрам полезной мощности системы.

В результате проведенных экспериментов показана принципиальная возможность двойственного определения стоимости потоков в системе природа - общество. Показано, что полезная мощность является обеспечением инвестиционных ресурсов-активов. Сформулирован принцип сохранения инвестиций и на его основе предложен принципиально новый механизм защиты инвестиций от рисков неэффективного управления развитием. Таким образом новизна предлагаемой работы состоит в следующем:

Во-первых, - система строится на законных основаниях, а не волюнтаристски, как это бывает, когда в качестве исходных посылок принимаются не открытые наукой и не зависящие от точки зрения объективные законы, а некоторые допущения верные лишь с точки зрения "здравого смысла", и в этом смысле - субъективные положения.

Во-вторых, исследуются сущностные, причинные свойства системы, а не их проявления, как это часто бывает при традиционном анализе огромного количества различных факторов, являющихся лишь следствием глубинных причин, не затрагивающих фундаментальные свойства системы.

В-третьих, - устраняется субъективизм в выборе критериев развития и эффективности системы. Критерии устанавливаются на базе фундаментальных принципов сохранения и изменения, представленных в аналитической форме.

В-четвертых, - достигается построение языка системы (ее понятий и терминов) с использованием естественных мер, существенно упрощающих установление связей между понятиями и допускающих содержательную интерпретацию.

В-пятых, - появляется возможность строить уравнения движения системы, обладающие определенными прогностическими свойствами, поддающимися экспериментальной проверке.

В-шестых, - появляется возможность строить систему интегральных оценок устойчивого развития системы, согласованных между собой по глобальным и локальным критериям.

В-седьмых, - в отличие от традиционных моделей, в которых иногда крайне трудно обнаружить физически прозрачный смысл, в рамках данного подхода появляется возможность получения результата, гарантирующего прозрачный содержательный смысл.

В-восьмых, - появляется возможность оценивать последствия предлагаемых решений по их вкладу в устойчивость развития системы "общественное производство-окружающая среда".

1.5. На защиту выносятся:

1. Сущность процесса жизнедеятельности в системе общество-природная среда; минимальная порождающая модель трудового процесса;

2. Универсальная система измеримых величин как словарь исходных терминов теории;

3. Система законов сохранения и изменения, как базовая аксиоматика теории; принцип устойчивой неравновесности Бауэра-Вернадского и механизмы его проявления;

4. Балансовые уравнения движения обществено-природных систем: свойства, механизмы и закономерности развития;

5. Базовые принципы и правила устойчивого и неустойчивого развития, стагнации и деградации;

6. Аналитическая взаимосвязь принципа устойчивого развития с законами общественного развития;

7. Структура развития: основные уравнения, формульные соотношения социально-экономических, научно-технических и экологических факторов, система интегрированных критериев развития общественно-природных систем;

8. Двойственное выражение стоимости потоков в системе "Человек - общественное производство - природная среда" и механизм защиты инвестиций от рисков неэффективного управления развитием.

1.6. Практическая значимость и реализация результатов.

Практическая значимость работы заключается в возможности применения полученных теоретических, методологических и прикладных результатов в научно-исследовательской, педагогической, информационно-аналитической работе и управленческой практике при системной оценке различных вариантов решений.

Теоретические выводы дают новые научные знания о:

• системе устойчивых измерителей вещественно-энергетических и информационных ресурсных потоков, определяющих возможности, потребности и динамику развития общественных систем во взаимодействии с природной средой;

• системе интегрированных критериев (согласованных с естественными законами) для контроля эффективности использования, а также потерь полной мощности общественно-природных систем любой иерархии и сложности;

• нелинейных взаимосвязях и взаимодействии разнообразных социально-экономических, научно-технических и экологических факторов, выраженных в устойчивых мерах, что особенно важно в системных кризисных ситуациях, и при оценке перспективного преимущества концепций, программ и стратегий оживления экономического роста и перехода к устойчивому развитию.

Методологические выводы дают:

• определенные правила построения интегрированных системно-динамических моделей и прогнозов устойчивых тенденций развития системы общественного производства с учетом изменений в окружающей среде;

• возможность согласовывать варианты предлагаемых решений с естественными законами, что существенно повышает обоснованность и качество принимаемых решений.

Прикладные выводы дают возможность двойственного определения активов управления, что позволяет построить эффективный механизм привлечения и защиты инвестиций от рисков не эффективного управления при переходе к устойчивому развитию.

Реализация практических рекомендаций осуществлялась в рамках создания комплекса альтернативных интегрированных динамических моделей для прогнозирования социально-экономического развития страны в долгосрочной перспективе по поручению руководства ГКНТ (1990), а также при разработке программ регионального развития по поручению Администрации Московской области (1999)

Существуют многочисленные примеры независимого подтверждения правильности полученных теоретических выводов. Например, первый в России и странах СНГ программно-технический комплекс "Энергия" (ЦНИИАтоминформ), внедренный на 1000 крупных предприятиях России, показал прямую зависимость между экономической эффективностью и уменьшением потерь полной мощности предприятий. К аналогичному выводу пришли и американские специалисты под руководством С.Харт, показавшие в 19941997 на примере 120 крупных предприятиях (корпорации Standart Роог500) США, что "чем меньше отходов сегодня, тем больше доходов завтра", что является одним из аналитически выраженных следствий, полученных в ходе проведенных исследований. Опубликованные результаты, исследований используются Международным Университетом природы, общества и человека [г. Дубна] при подготовке специалистов в области устойчивого развития в системе общество-природа. Автором разработан и читается курс лекций "Основы теории устойчивого развития общественно-природных систем". Результаты научных исследований используется при подготовке учебных курсов по программах OOH7UNEP в области устойчивого развития окружающей Человека среды.

Проведенные диссертантом анализ и прогноз различных критических ситуаций в мире и в стране - позволили ему составить ряд аналитических и информационно-аналитических материалов для представления в директивные инстанции, выступить с конкретными предложениями по совершенствованию управления социально-экономическим развитием, внедрению новых методов анализа такой сложной системы, какой является общественное производство - окружающая среда.

1.7. Апробация результатов исследования

Основные положения работы докладывались на ряде Международных, Всероссийских и региональных конференций, симпозиумов и семинаров, в том числе: XI Международном конгрессе "Теория и практика экономики и политики" (Москва, 1979), Научно-практической конференции МГИМО МИД

СССР "Проблемы современного миропорядка" (Москва, 1980), Международном семинаре Римского Клуба: "Глобальные проблемы и пути развития" (Москва, 1988), Международной конференции: "Человек и глобальные изменения" (Москва, 1990), Всесоюзном совещании "Проблемы документального обеспечения управления" (Москва 1981) Всесоюзном совещании "Проблемы автоматизации управленческого труда" (Москва, 1985), Всесоюзном семинаре "Проблема законов в общественных науках" (Москва, 1987), Всесоюзном совещании проблем ценообразования (Москва, 1988), Всесоюзном совещании по применению средств ВТ для моделирования задач экономики и управления" (Пущино, 1989), Международном семинаре: "Проблема интеграции экономики и экологии" (Новосибирск, 1990), Межведомственном рабочем совещании Ассоциации ФПГ России "Залогово-гарантийные механизмы привлечения и защиты инвестиций" (Москва, 1997), Международном семинарах и рабочих совещаниях в рамках программы "TASIS" по проблеме: "Защита инвестиций от рисков", а также., семинарах института Всемирного банка (1996-1999), Научно-практической конференции "Наукограды, диалог науки и образования" (Дубна, 1999), семинарах Международного университета природы, общества и человека (Дубна, 1998-2000).

Публикации. По т^ме диссертации опубликовано 35 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения; включает 364 страницы машинописного текста, 60 рисунков и 15 таблиц. Список использованной литературы включает 584 наименования, в том числе 124 иностранных.

Заключение

Система общество - природная среда является открытой системой, которая обменивается материальными потоками с окружающей средой. Это взаимодействие проявляется в том, что из общества в природную среду и обратно поступают потоки ресурсов, которые и обеспечивают существование общественного производства, его простое и расширенное воспроизводство, следовательно, его сохранение и развитие в окружающей среде. Общество, затрачивая некоторое количество своих ресурсов, приобретает из природы определенное количество вещества и энергии, которые в свою очередь, могут быть использованы для производства материальных и духовных благ или, иначе говоря, - для воспроизводства способности общества воздействовать на природную среду. Описанный процесс обмена материальными потоками является процессом труда и характеризует сущность исследуемой системы.

В диссертации подробно исследован этот процесс. Показано, что его исходные понятия поддаются описанию и формализации в терминах энергетических величин на основе схемы С.А.Подолинского. Построенная в работе на основе этой схемы минимальная порождающая модель послужила "отправной точкой" для формализованного описания и теоретического исследования системы "общественное производство-окружающая среда" в терминах физически измеримых величин.

Исследуемая система представляет сложную динамическую сеть взаимодействующих во времени и пространстве вещественных, энергетических и информационных потоков. Поэтому в диссертации уделяется большое внимание проблеме разработки системы устойчивых мер, которые могут быть использованы для измерения разнообразных потоков и интегральной оценки состояния и динамики системы "общественное производство-окружающая среда".

В диссертации принята в качестве базовой системы мер пространственно-временная система физических величин Дж.Максвелла, Р.Бартини. Показано место в ней вещественных и энергетических мер для измерения потоков различной природы. Исследуется аналитическая взаимосвязь вещественных, энергетических и информационных мер в системе общественного производства.

Делается вывод о приоритете энергетических потоковых мер. На основании этого вывода рассматривается принципиальная возможность определения вещественных (неэнергетических) и информационных мер в терминах потоков свободной энергии (полезной мощности).

В результате проведенного анализа сущности системы и ее возможных мер получен вывод: основным свойством системы "общественное производство-окружающая среда" является ее способность совершать полезную внешнюю работу в единицу времени. Эта способность определяется величиной полезной мощности (потока свободной энергии), которой располагает система для материального производства.

В диссертации рассматриваются правила измерения полезной мощности; ее аналитическая связь с экономическими, научно-техническими и экономическими характеристиками исследуемой системы; даются ее количественные оценки; проводятся модельные эксперименты и делается вывод: система "общественное производство-окружающая среда" в целом (и ее подсистемы) обладают определенной, существенно отличной от нуля, положительной величиной свободной энергии, дающей ей возможность производить полезную продукцию. В этом смысле исследуемая система является существенно неравновесной. Мерой удаленности общественного производства от состояния равновесия является величина его полезной мощности.

Как показали модельные эксперименты способность системы общественного производства по миру в целом совершать общественно полезную работу не убывает на длительном историческом интервале времени, то есть имеет место устойчивая неравновесность системы общественного производства в целом. Неубывающая во времени скорость роста полезной мощности общественного производства является мерой его устойчивой неравновесности.

В диссертации уделено большое внимание исследованию взаимосвязей между общими законами экономического развития и законами эволюции в живой и неживой природе. Показана глубокая связь между законом роста производительности труда в системе общественного производства, энергетическим принципом С.А.Подолинского, принципом устойчивой неравновесности Э.Бауэра-В.Вернадского (сформулированного в качестве основного закона эволюции живых систем) и вторым законом термодинамики.

В результате анализа, проведенного в диссертации, получены следующие теоретические выводы: а) Общие принципы экономического развития поддаются выражению в терминах энергетических величин. При этом рабочее время определяется отношением величины произведенной работы, имеющей размерность энергии, к полной мощности, затраченной на выполнение работы. Производительность общественного труда определяется произведением полной мощности общества на обобщенный коэффициент эффективности ее использования включающий в себя КПД технологий и коэффициент качества управления), отнесенным к числу работающих в системе общественного производства. б) Закон роста производительности общественного труда аналитически выражается уравнением динамики полезной мощности в системе "общественное производство -окружающая среда". в) Закон роста производительности общественного труда аналитически связан с принципом устойчивой неравновесности Э.Бауэра-В.Вернадского, формулируемым как закон роста потока свободной энергии живых систем в биосфере - ноосфере. г) "Соединительным мостом" между общественным трудом и работой живых систем Бауэра-Вернадского является энергетический принцип С.А.Подолинского, дающий возможность связать "внешнюю полезную работу живых систем" и "общественный труд" посредством потоков свободной энергии.

Наличие глубоких, сущностных связей между общими принципами экономического развития и эволюции живых систем дает основание для следующих обобщений:

Общим принципом развития системы "общественное производство-окружающая среда" является принцип-закон С.Подолинского - Э.Бауэра - В.Вернадского. В соответствии с общим принципом магистрально устойчивого развития системы "общественное производство-окружающая живая среда" является направление эволюции открытых, неравновесных систем, с ускорением удаляющихся от состояния равновесия.

Модельные эксперименты, проведенные в диссертации, на примере анализа динамической модели "Человек - общественное производство - биосфера" во взаимодействии с биосферой подтверждают этот принцип и дают основание отнести его к разряду эмпирического обобщения.

В результате проведенных модельных экспериментов получены следующие основные выводы: а) Наблюдается устойчивое качественное соотношение между основными показателями мирового общественного производства (совокупный общественный продукт, производительность труда, основные фонды и др.), выраженных в стоимостных и энергетических мерах. б) По крайней мере на глобальном уровне возможно описание и соизмерение^ разнокачественных процессов в системе "общественное производство-окружающая среда" в терминах энергетических величин, не прибегая к денежным измерителям, что особенно-важно в условиях глобального экологического кризиса. в) Устойчивость экономического роста в существенной мере зависит от темпов роста полезной мощности, пропорций между потоками в добывающем, перерабатывающем секторах экономики, а также в сфере услуг населению. Сильное влияние на продолжительность устойчивого экономического роста оказывает состояние окружающей среды и, особенно, динамика продуктивности экосистем, согласованность в темпах роста свободной энергии живого вещества в биосфере и свободной энергии в общественном производстве. г) В силу снижения качества природной среды (уменьшения относительной продуктивности живых систем в биосфере) за последнее десятилетие наблюдаются тенденции в мировом общественном производстве: уменьшается рост качества жизни Человека, уменьшаются темпы роста основных экономических показателей как в стоимостном, так и в энергетическом выражении, в частности, снижается норма прибыли. д) При сохранении существующих социально-экономических стратегий эти негативные тенденции будут устойчивыми в мире на протяжении по крайней мере ближайшего десятилетия" что, естественно, усугубляет критическую ситуацию в отношениях общества и биосферы.

В настоящее время в отношениях между мировым общественным производством и биосферой сложилась ситуация, при которой имеет место рассогласование в темпах роста полезной мощности. Если эта тенденция сохранится, то, как показали результаты моделирования, примерно через 40-50 лет может возникнуть критическая ситуация, когда мощности Человечества и живого вещества биосферы станут примерно равными. Как показал анализ исторического процесса такие ситуации означают завершение одного цикла и создание условий для перехода к новому циклу в развитии. В таких ситуациях происходит качественный скачок; проявляющийся в смене приоритетов, стратегий развития и организационных структур. Именно поэтому они являются наиболее острыми и драматичными в отношениях конкурирующих систем.

В диссертации уделено большое внимание анализу критических ситуаций, имевших место в ходе естественно-исторического процесса становления и развития глобальной системы. В частности показано, что наиболее крупные войны в истории имели место в периоды примерного равенства могуществ ведущих держав мира. Обосновывается, что причиной глобальных проблем, конфликтов и кризисных ситуаций является рассогласованность развития частей целостной глобальной системы. Это рассогласование в темпах или неравномерность развития приводит к ситуации неуйтойчивого равновесия и возникновению критических периодов и конфликтов в том числе и в отношениях человечества и биосферы.

Именно поэтому в диссертации делается вывод, что выходом из ожидаемой критической ситуации представляется перестройка глобальной системы "Человек-общество-биосфера" из состояния неустойчивого равновесия в состояние устойчивого неравновесия, то есть устойчивого развития глобальной системы. Согласно В.И.Вернадскому это новое состояние глобальной системы и носит название ноосферы - единой социально-природной системы, взаимодействующей как интегральное целое с окружающей космической средой в соответствии с системой научных знаний и, прежде всего, с открытыми научной мыслью естественно-историческими законами развития глобальной системы "Человек-общество-биосфера".

В диссертации обращается внимание на необходимость разработки альтернативных стратегий управления, обеспечивающих устойчивое развитие глобальной системы. При этом показывается, что логически возможны четыре стратегии развития глобальной системы.

Вариант 1. Мощность человечества продолжает возрастать, а мощность биосферы уменьшается.

Вариант 2. Наоборот, мощность биосферы возрастает, а мощность человечества убывает.

Вариант 3. Мощность биосферы и мощность человечества убывают.

Вариант 4. Мощность человечества и биосферы возрастают.

Первый вариант означает рост возможностей общества в ущерб природе. Это своеобразная победа "здравого смысла" над природой. В силу этого, данный вариант не может рассматриваться как перспективный путь.

Второй вариант означает сознательное ограничение потребностей общества в росте его возможностей. По существу - это концепция ограниченного роста, широко известная из первого доклада Римского клуба и призывающая общество ограничить свой рост.

Третий вариант означает деградацию природы и общества и в силу этого неприемлем.

Четвертый вариант предусматривает совместный рост полезной мощности биосферы и человечества как единой социально-природной системы. Данный вариант развития в сущности своей является прогностическим выводом В.И.Вернадского, сделанным полвека назад, - о перестройке биосферы в качественно новое состояние - ноосферу, как исторически неизбежном планетарно-космическом процессе".

В диссертации отмечается, что разработка и системная оценка возможных стратегий управления должна осуществляться на основе интегрированных системно-динамических моделей, построенных в терминах физически измеримых величин, в которых учитывается динамика и взаимодействие человеческого фактора, социальных, экономических, научно-технических и экологических факторов.

Этому требованию удовлетворяет разработанная глобальная модель "Человек-общественное производство-биосфера", изложенная в диссертационной работе.

Модель ориентирована на системную оценку различных стратегий управления с позиций общих принципов устойчивого развития системы "Человек-общественное производство-биосфера". При этом в качестве глобального критерия оценки программ и проектов предотвращения критической ситуации в диссертации предложено рассматривать расстояние до критического периода, то есть интервал времени от текущего момента до ожидаемого совпадения мощности падающего на Землю солнечного излучения с мощностью тепловых потерь общества. Из числа альтернативных программ и проектов будут отбираться те, ожидаемым результатом которых будет большее увеличение расстояния до критического периода.

Если оно станет бесконечным, то можно будет говорить об ожидаемом снятии критической ситуации. В этом случае" практическая деятельность людей будет идти в унисон с научной мыслью, в которой выражен закон устойчивого развития планетарной жизни.

Кроме того, для системной оценки стратегий управления в разработанной глобальной модели используются следующие интегральные критерии:

1. качество жизни Человека (включая продолжительность активной жизни, уровень жизни и качество среды);

2. уровень развитости систем в целом (определяемый отношением качества жизни в заданное время к минимально допустимому);

3. показатель устойчивости развития (определяется относительным изменением качества жизни за выделенный интервал времени);

4. качество управления (определяется отношением потока произведенной продукции к потоку потребленной продукции);

5. производительность труда в системе общественного производства;

6. прибавочный продукт общественного производства;

7. суммарные потери общественного производства,.

8. состояние окружающей природной среды (включая суммарную антропогенную нагрузку на биосферу, суммарную ресурсоотдачу и качество экосреды).

В соответствии с общими принципами развития в модели принято, что система "Человек-общественное производство-биосфера" развивается, если имеет место устойчивый рост интегральных критериев (кроме суммарных потерь). В этом случае система удаляется от равновесия.

Система деградирует, если имеет место устойчивое уменьшение роста интегральных критериев и рост суммарных потерь (отходов) производства. В этом случае система приближается к равновесию.

Динамическое моделирование различных стратегий управления, ориентированных на обеспечение устойчивого развития системы "Человек-общественное производство-биосфера", позволило выделить в диссертации следующие основные факторы: а) увеличение КОД технологий и, следовательно, уменьшение мощности потерь, уменьшение энергии и, следовательно, увеличение энергосбережения; б) увеличение коэффициента ресурсоотдачи, а, значит, уменьшение энергоемкости потребляемых обществом вещественных, энергетических и информационных потоков; в) увеличение качества управления потоками, т.е. согласование скорости выпуска продукта и его скорости потребления.

Если рост производительности общественного труда обеспечивается не за счет указанных факторов, а за счет роста суммарного энергопотребления, то имеет место не развитие системы общественного производства, а его экстенсивный рост. В соответствии со сказанным можно выделить четыре класса научно-технических идей, обеспечивающих устойчивое развитие общественного производства во взаимодействии с окружающей средой.

Первый класс - это идеи о новых источниках мощности, более эффективных, чем старые. Они обеспечивают устойчивый рост потенциальных возможностей (полной мощности) общественного производства.

Второй класс - это научные идеи о новых орудиях труда (машин, механизмов, технологических процессов) с более высоким КГЩ, чем старые. Они обеспечивают устойчивый рост реальных возможностей полезной мощности) общественного производства.

Третий класс - это научные идеи о повышении ресурсоотдачи, уменьшения энергоемкости производимых и потребляемых обществом ресурсов. Они обеспечивают повышение эффективности общественного производства.

Четвертый класс - это научные идеи о повышении качества управления. Они устанавливают соответствие между возможностями и потребностями общества в продуктах труда. Утилизация этих идей обеспечит устойчивый рост реализованных возможностей субъекта труда, а значит, и устойчивое удовлетворение этих потребностей.

Моделирование показало, что та система общественного производства, которая обеспечивает практическую реализацию научных идей за наиболее короткое время" т.е. обладает наилучшим механизмом утилизации научно-технических идей, будет обеспечивать максимальные для данных условий темпы своего развития. Логическим следствием устойчивого роста возможностей субъекта труда является большая удовлетворенность его потребностей. Справедливо и обратное утверждение. Причиной роста возможностей людей является удовлетворение их потребностей. Другими словами, между возможностями субъекта труда и его потребностями существует взаимная связь: потребности могут быть выражены в терминах роста возможностей и, наоборот, рост возможностей является отражением возросших потребностей. В диссертации показывается, что мерой возможностей является мощность, которой располагает субъект труда, а мерой его потребностей является возросшая мощность, которой субъект в данное время не располагает, но которую ему необходимо иметь для обеспечения своего существования, т.е. для своего сохранения и развития в окружающей среде.

Всякая возросшая возможность порождает новую потребность, удовлетворение которой приводит к еще большему росту возможностей. Порождение новых потребностей, как известно, является первым историческим актом, обеспечивающим непрерывный и неубывающий рост возможностей общественного производства оказывать влияние на окружающую среду. Таким образом, между возможностями субъекта труда (имеющейся в его распоряжении мощностью) и потребностями (требуемой мощностью) имеет место рассогласование, которое проявляется как дефицит возможностей, противоречие между существующим состоянием и необходимым, отличная от нуля разность между имеющейся и требуемой мощностью субъекта труда. Это противоречие и воспринимается как проблема, которую нужно решить для того, чтобы устранить или уменьшить дефицит возможностей или, другими словами, обратить в минимум разность между имеющейся и требуемой мощностью.

На решение проблем и ориентирована целесообразная деятельность субъекта труда. Однако, одна и та же проблема может быть решена за различное время в зависимости от темпов роста полезной мощности (потока свободной энергии) субъекта труда. Моделирование показало, что чем выше темпы роста полезной мощности, тем меньше времени необходимо для решения данной проблемы, тем выше эффективность субъекта труда. Из потребностей и возможностей субъектов труда формируется естественная закономерность общественного развития, которая с необходимостью пробивает себе путь через хаос различных случайностей и приводит к росту возможностей общества. В диссертации подчеркивается, что та система общественного производства, которая обеспечивает максимальные темпы роста полезной мощности, создает наилучшие условия для максимальной устойчивости своего развития. Обосновывается, что общественный механизм будет в максимальной мере способствовать устойчивому развитию, если он обладает двумя системными свойствами: а) максимально быстро утилизирует научные идеи, обеспечивающие устойчивый темп роста КДЦ новых технологий, коэффициента ресурсоотдачи, качества управления; б) максимально использует возможности общества в целом, для обеспечения максимальных темпов роста научного потенциала, необходимого для общественного развития.

В диссертации отмечается, что с позиций предполагаемого подхода является естественным предположение, что множество других свойств и закономерностей, которыми обладает система общественного производства во взаимодействии с окружающей средой, являются следствием перечисленных выше.