Масштаб. Универсальные законы роста, инноваций, устойчивости и темпов жизни организмов, городов, экономических систем и компаний | Джеффри Уэст | страница 132 | LoveRead.ec

Существующие стратегии в большой мере потерпели неудачу при попытках разобраться с одной из основных черт задачи долговременной устойчивости, неразрывно связанной с парадигмой сложных адаптивных систем, а именно всепроникающими взаимосвязанностью и взаимозависимостью между энергетическими и материальными ресурсами и природными, экологическими, экономическими, социальными и политическими системами. Один из наиболее важных результатов, полученных из работы, о которой я говорил в главах 7 и 8, состоит в том, что между всеми аспектами социально-экономической деятельности, от инноваций и создания ценности до преступности и распространения заболеваний, – всем хорошим, плохим и злым – существуют численные связи, которые проявляются в универсальности законов масштабирования. Почти все существующие подходы к решению задач глобальной устойчивости сосредоточены на сравнительно узких проблемах, например экологических последствиях использования источников энергии будущего, экономическом эффекте изменений климата или социальных последствиях будущих энергетических и экологических решений. Хотя такие узконаправленные исследования, несомненно, весьма важны и именно на них должна быть направлена бо́льшая часть нашей научной работы, их недостаточно. Они обращают основное внимание на деревья и могут не заметить леса.

Пора признать, что в определении научной программы, направленной на решение этой проблемы, как и в определении программы политической, должна играть центральную роль широкая междисциплинарная, межорганизационная международная инициатива, руководствующаяся более широким, более интегрированным, объединенным видением задачи. Нам нужна широкая и более интегрированная научная система, заключающая в себе численную, механистическую, обладающую предсказательной силой теорию, позволяющую понять, как созданные человеком системы, как социальные, так и физические, соотносятся с «природной» окружающей средой, – система, которую я называю теорией Великого объединения устойчивости. Пора создать крупномасштабную международную инициативу, аналогичную «Манхэттенскому проекту» или космической программе «Аполлон», направленную на интегрированное, системное решение задач глобальной устойчивости^[166].

Ускоряющиеся беговые дорожки, циклы инноваций и сингулярности конечного времени

Сетевые принципы, лежащие в основе экономии на масштабе и сублинейного масштабирования в биологии, имеют два важных последствия. Они сдерживают темп жизни – крупные животные живут дольше, развиваются медленнее и имеют более низкую частоту сердцебиения, и все это в одной и той же степени, – и ограничивают рост. Напротив, города и экономические системы существуют за счет социальных взаимодействий, механизмы обратных связей которых порождают прямо противоположную картину. Темп жизни систематически увеличивается с ростом численности населения: быстрее распространяются болезни, чаще рождаются и умирают предприятия, и даже люди в крупных городах ходят быстрее, и все эти увеличения приблизительно соответствуют одному и тому же правилу 15 %. Более того, динамика социальных сетей, лежащая в основе суперлинейного масштабирования, порождает неограниченный рост, который является основополагающей чертой современных городов и экономических систем. Здесь господствует не равновесие, но непрерывная адаптация.

У нас получилась замечательно последовательная картина: одна и та же концептуальная система, основанная на фундаментальных сетевых динамике и геометрии с одной и той же математической структурой, приводит в двух разных случаях к двум совершенно разным результатам, и оба этих результата надежно подтверждаются множеством разнообразных данных и наблюдений. Однако здесь есть одно важное обстоятельство, которое может иметь огромные последствия. Хотя рост организмов, городов и экономических систем подчиняется практически одинаковым математическим уравнениям, между получающимися из них решениями существует тонкое, но принципиально важное различие, вызванное тем, что в одном случае действует масштабирование сублинейное (экономия на масштабе у организмов), а в другом – суперлинейное (усиление на масштабе у городов и экономики). В суперлинейном случае общее решение обладает неожиданно нетривиальным свойством, известным под названием сингулярности конечного времени, которая является признаком неизбежных перемен и возможных крупных неприятностей в будущем.

Сингулярность конечного времени означает попросту, что математическое решение уравнения роста, которое управляет рассматриваемой величиной – численностью населения, ВВП, числом патентов и так далее, – в некоторый конечный момент времени становится бесконечно большим, как показано на рис. 76. Это, очевидно, невозможно, и поэтому необходимы какие-то перемены.

Прежде чем мы рассмотрим некоторые последствия этого явления, позвольте мне остановиться на некоторых из его наиболее характерных особенностей. Простые степенные законы порождают экспоненциальный рост и монотонно возрастающие функции, которые тоже в конце концов становятся бесконечно большими, но лишь по прошествии бесконечного времени. Другими словами, моменты «сингулярности» отодвигаются в бесконечно далекое будущее, что делает их «безвредными» по сравнению с сингулярностью конечного времени. В случае роста, вызываемого суперлинейным масштабированием, приближение к сингулярности конечного времени, обозначенной на рис. 76 сплошной линией, опережает экспоненциальный рост. Такой рост часто называют суперэкспоненциальным, и мы уже использовали этот термин, когда говорили о росте городов.

Масштаб. Универсальные законы роста, инноваций, устойчивости и темпов жизни организмов, городов, экономических систем и компаний

Рис. 76. График, иллюстрирующий сингулярность конечного времени: представленная величина растет суперэкспоненциальным образом и становится бесконечно большой за конечное время t_c, обозначенное вертикальной штриховой линией

Рис. 77. Иллюстрация застоя и краха, наступающих после сингулярности

Такое поведение явно не может быть устойчивым, так как его поддержание требует неограниченного, постоянно увеличивающегося и в конечном счете бесконечного поступления энергетических и материальных ресурсов за конечное время. Теория предсказывает, что, если его никак не ограничивать, оно должно вызвать переход к фазе, которая приводит к застою и последующему обрушению, как показано на рис. 77. Этот сценарий похож на возрождение мальтузианского тезиса, который отбрасывали целые поколения экономистов: мы не сможем обеспечить удовлетворение потребностей, и неограниченный рост в конце концов приведет к катастрофе.