|
| |
|
Главная -> Экология
Особенности применения энергоэ. Переработка и вывоз строительного мусораСколько людей жило, живет и будет жить на земле. Очерк теории роста человечества. Москва 1999 Глава 7. Демографический переход Блажен, кто посетил сей мир в его минуты роковые! Ф.И.Тютчев Демографический переход для населения мира представляет совершенно особый период, требующий отдельного обсуждения, поскольку демографическим переходом внезапно завершается грандиозное по своей продолжительности время развития всего человечества. Этот период имеет тем большее значение, что совпадает с нашим временем. Если рассуждения о прошлом всегда имеют несколько отвлеченный характер, то рассматриваемое критическое время самым непосредственным образом связано с современностью. Обо всем этом в данной главе. 7.1 Характеристики демографического перехода Демографическим переходом принято называть смену типов воспроизводства населения [62, 76]. Первоначальная разработка концепции демографического перехода была предпринята французским демографом Ландри, который назвал это явление демографической революцией, а термин демографический переход , принятый в настоящее время, был предложен в 1945 г. американским ученым Ноутстайном. Последний наиболее полный обзор теории демографического перехода можно найти в монографии Шене Демографический переход. Его стадии, типы и экономические последствия [73]. Франция -- первая страна, для которой при анализе роста населения и его последующего спада было открыто явление демографического перехода. Но если обратиться к графикам роста населения Франции (см. рис. 2.3), то видно, насколько трудно уловить само явление перехода и его главные характеристики в демографических данных. В Трактате по демографии Ландри писал: В XVIII в. Франция пережила не только свою великую политическую революцию, которая совершилась в 1789 г., но и демографическую революцию. Политическая революция отмечена такими яркими событиями, как штурм Бастилии или уничтожение привилегий; в течение нескольких лет многое необратимо изменилось и сменило существующий порядок. Но ничего столь же сенсационного, что отметило бы наступление демографической революции не произошло. Ее развитие было незаметным и относительно медленным. Тем не менее она не в меньшей степени является революцией, поскольку тогда, когда происходит изменение режима, революция и происходит. Это верно и для демографии, как и любой другой области. Внезапность изменений не является обязательной. Действительно, говоря о демографической революции при которой происходит смена неограниченного воспроизводства на ограниченное, есть все основания придерживаться данного определения, без каких-либо добавлений [51]. Большинство исследователей, следуя традиции демографии, рассматривают демографический переход в различных странах, детально классифицируя конкретные исторические и социальные условия при смене различных типов воспроизводства населения. При таком подходе глобальности этого процесса большого значения не придается, т.к. при этом мы не можем конкретизировать причины смены характера воспроизводства населения. Относительный рост населения стран, проходящих через демографический переход, показан на рис. 7.1. Рисунок основан на аналогичном графике Шене, но графики роста построены так, как рост происходил в действительности, в то время как с целью классификации переходов Шене все кривые сместил к общему началу. Это обусловлено тем, что переход связывается не столько с динамикой роста, сколько с социально-экономическими процессами при классификации и определении дат начала и конца демографического перехода для данной страны. Рис. 7.1. Стадии демографического перехода: [73] 1 -- рождаемость, 2 -- смертность, 3 -- естественный прирост Длительность перехода для большинства стран лежит в пределах от 64 до 190 лет, что согласуется с глобальной моделью, в которой продолжительность перехода составляет 2t =90 лет. Заметим, что для тех стран, которые раньше всех вступили в переход (Франция и Швеция), длительность перехода оказывается наибольшей. Рассматриваемый период европейской истории характерен колоссальными потоками миграции, когда 60 млн жителей Европы эмигрировало. Так в XIX веке около половины населения Швеции покинуло страну, что затрудняет определение истинной картины демографического перехода. Проследим, следуя Шене, изменение хода рождаемости и смертности при прохождении демографического перехода (рис. 6.1). Теория демографического перехода определяет начало Ta как момент снижения смертности, с которого начинается подъем скорости роста. Снижение рождаемости происходит позднее, при Tb, и этому предшествует рост уровня жизни, развитие здравоохранения и образования. Из-за совместного действия этих двух факторов, смещенных по времени, скорость роста населения проходит через максимум. В результате уменьшения как рождаемости, так и смертности, которые после перехода стремятся к общему пределу, рост населения постепенно уменьшается, а само население стабилизируется в своей численности. Естественно, что в отдельно взятой стране или регионе миграция населения может привести к искажению этой картины. В таком описании перехода видна нестационарность и быстрота перехода. Именно эти обстоятельства делают трудным, а по существу, невозможным описание демографического перехода в рамках линейных представлений. Поэтому не удивительно, что идет поиск нелинейных преобразований, которые позволили бы количественно описать демографический переход [22]. Для общей характеристики интенсивности демографического перехода Шене ввел понятие демографического мультипликатора M. В соответствии с предложенным Шене определением демографический мультипликатор равен отношению численности населения страны после перехода к населению до перехода. Момент начала перехода определяется моментом наибольшей скорости роста, а завершение перехода относится ко времени наибольшего спада скорости роста населения. Обратим внимание на значение M для двух самых больших государств -- Китая (M=2,46) и Индии (M=3,67), где различия определяются конкретными условиями развития. Следует также иметь в виду неточность в определении численности населения Китая и Индии до и после перехода (табл. 7.1). Взаимодействие снижения смертности со снижением рождаемости, сопровождаемое быстрым развитием здравоохранения и образования, определяет изменение возрастных распределений при переходе. В трансформации возрастного распределения -- от пирамиды к столбообразному распределению -- состоит основной процесс, ведущий к смене парадигмы роста и к выходу на нулевое воспроизводство населения и наступающий при завершении демографического перехода. Таким образом, демографический переход сопровождается сложными неравновесными переходными процессами, происходящими за очень короткий промежуток времени. С учетом запаздывания и инерции реакции демографической системы этот переход фактически происходит за предельно короткое время. Таблица 7.1 Xарактеристики демографического перехода Как один из факторов, влияющих на динамику рождаемости, выделяют образовательный ценз женщин, который вместе с развитием здравоохранения оказывает решающее влияние на детскую смертность и продолжительность жизни. Учет этих факторов лежит в основе рекомендаций по демографической политике в странах при прохождении демографического перехода. 7.2.Мировой демографический переход В феноменологической теории развития человечества момент наступления демографического перехода рассматривается как глобальное явление, охватывающее все страны мира. При этом очевидно, что демографический переход в каждой стране происходит не отдельно и независимо, а является частью общего глобального процесса. При сопоставлении того, как рассматривается этот круг вопросов в демографии отдельной страны и мира при феноменологическом подходе, оказывается возможным установить взаимное соответствие, стыковку этих двух способов описания для наиболее интересного и критического периода современного развития человечества. В соответствии с моделью начало мирового демографического перехода можно отнести к T1-t = 1960 г., конец к T1+t = 2050 г., так что длительность перехода составляет 2t = 90 лет. Для демографического мультипликатора модель дает M = N(2050)/N(1960) = 3,00. (7.1; П.38) Значение M=3 универсально, не зависит от конкретного значения характеристического времени t и очевидным образом следует из расчета. Начало перехода четко отнесено к моменту наивысшего набора скорости роста населения, а конец -- к наибольшему спаду прироста населения. За это время с 1960 г. к середине XXI в. население мира возрастет в 3 раза. По данным Шене для населения мира M=2,95, что находится в очень хорошем согласии с результатами расчета. После завершения перехода в предвидимом будущем население мира будет стремиться к своему асимптотическому значению NҐ =13 млрд, которое вдвое больше, чем население мира в критическом 2005 г. На диаграмме скорости роста населения мира демографический переход виден как четкий максимум, вершина которого приходится на 2005 г. при длительности перехода 90 лет, определенной по ширине графика перехода на уровне половины его высоты. Шене относит конец мирового демографического перехода к 2010 г., а не к фактическому моменту спада скорости роста населения, который наступит 40 годами позднее. Но график скорости роста населения мира показывает ясную картину демографического перехода и дает возможность определить его начало и ожидаемый конец в рамках представлений модели. Последние данные 1995 г. для мирового перехода, положенные в основу расчетов, показаны на рис. П.2. Мировой демографический переход 1750,--,2120 гг.: [69] 1 -- развитые страны, 2 -- развивающиеся страны. Годовой прирост населения мира усреднен за 10 лет. Видно уменьшение скорости роста при мировых войнах и демографическое эхо войны в начале XXI в. Таким образом, мировой демографический переход продолжается всего 90 лет, однако за это время, составляющее 1/50 000 всей истории человечества, произойдет коренное изменение характера нашего развития. Для того чтобы наглядно представить внезапность и остроту демографического перехода, полезно представить себе, где находится начало графика роста -- время T0=4,5 млн лет тому назад. В линейном масштабе (рис. 7.2) эта точка смещена влево на километр! Так становится понятнее, почему следует обращаться к логарифмической шкале времени -- это не только вопрос удобства, эта шкала отвечает динамике роста человечества. Если мы обратимся к расчету числа людей, живших на Земле, то несмотря на краткость перехода, время демографического перехода переживут 1/10 всех людей когда-либо живших. По мере того, как формируется мировой демографический переход, происходит обострение этого процесса в отдельных странах, когда все больше стран вовлекается в этот процесс. Переходы становятся все уже, и высота пика относительного роста увеличивается (см. рис. 3.4). Такое обострение обязано взаимодействию, разворачивающемуся в мировой демографической системе, которое свидетельствует о глобальности этого процесса. Процесс взаимодействия и обострение перехода, несомненно, происходят и в самых больших странах -- Китае и Индии, синхронизируя переход для громадных регионов при большом разнообразии местных социально-экономических условий. Сужение перехода при формировании глобального перехода характерно для нелинейных взаимодействующих систем и служит еще одним свидетельством в пользу основной концепции модели. Более того, можно ожидать, что сильное глобальное взаимодействие приведет к тому, что падение роста населения мира после 2005 г. произойдет даже быстрее, чем в симметричном варианте переходного периода, реализованного в модели. Несимметрия видна и в том, что, в так называемых, развитых странах переход начался раньше, но протекал медленнее, чем в странах развивающихся. Это опережение хорошо видно на рис. 6.2. Возможным следствием этой несимметрии станет некоторое снижение предела роста населения мира. В таком случае оценку в 13 млpд следовало бы принять за верхний предел, к которому стремится население мира. С учетом этого есть основания утверждать, что население в предвидимом будущем стремится к пределу NҐ =13(+0,-1), или 12--13 млрд. 7.3 Последствия демографического перехода Во время демографического перехода коренным образом изменяется характер роста населения -- происходит резкий переход от стремительного роста к стабилизированному населению предвидимого будущего. Поэтому имеет смысл подробнее остановиться на исторических и социальных процессах, сопровождающих переход, и обратиться к наиболее сложному и бурному, если не буйному, периоду мировой истории. Если в рамках модели собственно переход обозначен началом в 1960 г. и концом в 2050 г., то эпоха перехода для всех стран началась в середине XVIII в. и закончится к концу XXI в. Многие, может быть и все, крупные социальные революции прошедших двух веков, несомненно, коррелированы, если и не предопределены демографическим процессом. Недаром первой страной, с которой начался демографический переход, была Франция, где вскоре произошла Великая французская революция. Поучительно проследить за демографическим развитием России и Китая и теми глубокими социальными потрясениями, которые проходили в этих странах. Наступление глобального демографического перехода сопровождалось невиданным ранее прогрессом -- стремительным ростом городов, промышленной революцией и исключительным ростом производства, развитием транспорта и связи, образования и медицины, становлением мировой финансовой системы и поразительным развитием науки и искусств. Это развитие прежде всего началось в Европе и затем распространилось по всему миру. В обширной литературе, посвященной этому периоду, постоянно делались попытки выделить главный фактор в развитии. Как было неоднократно замечено, человечество следует рассматривать как систему. В сильно связанной внутренними взаимодействиями системе трудно, а по существу, невозможно указывать на причинно-следственные связи. Все, что происходит, взаимно обусловлено -- именно в этом проявляется сложность, комплексность системы и особенности нелинейного ее поведения. Поэтому все перечисленные факторы взаимосвязаны и объективно выделить главный принципиально трудно. Распределение населения мира по возрасту и полу развитых и развивающихся стран [68] Обращает внимание слаженность глобальных пирамид в результате суммирования распределений для стран, которые изрезаны своей историей (ср. с рис. 10.2 для России). Заметим, что рост населения не связан с формой распределения по возрасту Это видно, например, в том, как реализуются те или иные достижения техники. Из истории науки и техники видно, что социальный заказ -- потребность в паровой машине или автомобиле, пулемете или самолете, телефоне или радио, телевидении или транзисторе, вакцинах и антибиотиках -- осуществлялся на практике [131]. Возникает впечатление, что то или иное изобретение как бы в скрытом виде уже существовало, а затем реализовывалось именно тогда, когда оно было более всего необходимо. Недаром многие изобретения появляются одновременно и в истории техники возникают бесконечные споры о приоритетах, а в прошлом развитие техники, инженерного дела, практики опережало развитие науки, теории. Так причина и следствие оказываются взаимосвязанными, как в традиционном вопросе о том, что было раньше -- курица или яйцо? Парадокс разрешим, когда линейная причинно-следственная связь разрывается при эволюционных представлениях о развитии системы живого. В качестве социального фактора последствий демографического перехода наиболее серьезным является изменение возрастного состава населения. Распределение населения по возрасту и полу обычно представляют в виде диаграмм, на которых наглядно видно, как с возрастом изменяется состав населения и как, в случае нестационарного развития, происходит переход от пирамиды, характерной для периода роста, к столбообразному распределению, когда рост населения практически прекращается (рис. 7.3). Рис 7.4 Изменение возрастного состава населения мира при прохождении демографического перехода: 1 -- моложе 14 лет, 2 -- старше 65 лет, по среднему варианту ООН [68] Если начало перехода сопровождается быстрым ростом и исторически внезапным появлением молодого поколения, то в конце перехода происходит старение населения. Это приведет к глубоким изменениям семьи и отношением поколений, системы образования и социального страхования, всей системы ценностей, управляющих обществом предвидимого будущего. Изменение возрастного состава общества (рис. 7.4) и установления новых соотношений между старшим и молодым поколением представляется основным результатом и наступает при завершении демографического перехода. Так предстоящая стабилизация населения мира знаменует переход к новому состоянию человечества, которое можно назвать асимптотическим. Сравнивая графики демографического перехода, определенные для абсолютного и относительного роста населения, изменения возрастного состава и стабилизации населения мира, можно видеть, что все они сдвинуты относительно друг друга. Так, относительный рост опережает абсолютный на 0,43t =19 лет, а конец перехода Шене смещает практически на 40 лет в прошлое. Установление нового возрастного распределения завершится только к первой половине XXII века., т.е. на десятилетия позднее конца модельного перехода. К этому времени рост населения мира сильно замедлится, и по расчету, население достигнет 12 млрд., а скорость роста составит 0,3% в год. Тогда же должен завершиться и процесс урбанизации -- установления асимптотического соотношения между городским и сельским типами расселения, при котором в городах будет жить не менее 3/4 всего населения мира. В этом состоят внешние, количественные, характеристики того нового состояния, к которому в обозримом будущем стремится человечество. Вся эпоха перемен продолжится почти 350 лет и больше всего напоминает революцию. Тем более прав был Ландри, предложивший термин демографическая революция , если мы отнесем его ко всей этой эпохе. Эффективная середина перехода приходится на рубеж тысячелетий, придавая этому моменту не столько мистический, сколько вполне реальный смысл. Действительно, никогда прежде мир не переживал ничего подобного, за исключением самого возникновения человека и человечества. Но антропогенез занял миллионы лет, а главной особенностью демографического перехода стала его краткость. Именно ударность, обостренность перехода, когда его характерное время -- 45 лет -- оказывается даже меньше средней продолжительности жизни в 70 лет, стала наиболее чувствительной для современников чертой переживаемого времени. Сегодня принято говорить, что связь времен разорвана. В этом можно видеть выражение неравновесности процесса роста, сопровождаемого распадом традиционных связей семьи и общества, растущей неустроенностью жизни и характерным для нашего времени стрессом. Происходит нарушение длительных, выработанных за тысячелетия нашей истории, ценностных и этических представлений. В историческом плане это сопровождается разрушением временных и пространственных корреляций, распадом имперских и государственных систем власти и управления обществом. Иными словами, традиция не успевает за взрывной революцией демографической системы. Неравновесность и неустроенность, когда нет времени на процессы релаксации, процессы установления относительного общественного и исторического равновесия, адаптации личности к условиям бытия, когда нет и времени для сколько-нибудь длительной эволюции и выработки критериев в искусстве и явлениях культуры, стали характерной чертой нашего времени. Без учета этих факторов трудно понять многие черты современности, находящие свое выражение как в исторических событиях, так и в состоянии семьи и поведении личности, и смягчить шок от демографического перехода. Только по мере выхода из перехода, при стабилизации численности населения, можно ожидать спада стрессовой ситуации и наступления нового этапа развития человечества. В заключение следует указать на существенное замечание А.Г. Вишневского, состоящее в том, что весь путь автомодельного развития человечества к стабилизации, возможно, был неким неравновесным переходом к тому стационарному состоянию, в которое оно наконец попадает. Асимптотическое состояние и есть нормальное состояние устойчивого развития, не сопровождающееся взрывным ростом населения. Это принципиально важный взгляд, который заставляет по-новому смотреть как на рост и эволюцию человечества, так и на нынешний драматический перелом к стабилизированной численности, вытекающий из развитой теории динамики роста. 7.4 Стабилизация населения мира и ее последствия Существенен вывод о стабилизации населения мира после демографического перехода. В свете представленной модели это следует из-за перехода от одного типа развития -- гиперболического роста в течение эпохи B и режима с обострением -- к стабилизированному режиму эпохи C как следствия тех системных статистических закономерностей, которые лежат в основе роста. Следуя метафоре Адама Смита, можно сказать, что та невидимая рука самоорганизации, которая направляла рост в течение эпохи B, теперь изменяет нашу траекторию развития. Это предположение следует из собственной математической структуры модели и имеет достаточно глубокие основания в асимптотическом поведении функций, которыми описывается рост. Таким образом, речь идет о предсказании перехода системы из одного качественного состояния в другое. При этом значимость изменения характера роста не меньше, чем та трудность и ответственность, с которой это предположение можно сделать. Если бы речь шла о продолжении развития по известному пути, без того качественного перехода, который сейчас наступает, то дать прогноз было бы намного проще, но ценность такого предвидения была бы соответственно меньше. Модельное рассмотрение в соответствии с (П.29) подтверждает, что и при разных сценариях развития после 2005 г. не следует ожидать снижения численности населения. Анализ показывает, как в рамках теории асимптотическое состояние оказывается динамически устойчивым, что служит основанием для представлений о стабильном развитии в предвидимом будущем. Это развитие будет подчинено другим ритмам, поскольку численный рост кончается, а системное Время-2 резко удлиняется. В этой ситуации возникает новое соотношение между развитием и ростом. Если до перехода развитие и рост были сцеплены, то в будущем развитие должно определяться другим механизмом в рамках новой парадигмы эволюции человечества. Многие авторы Запада, рассматривая переход, видят будущее в образах постиндустриального развития [132]. При этом выделяется информационный фактор, но практически не рассматривается роль демографического императива в предстоящих преобразованиях, что несомненно должно стать основой для очень актуальной проблематики исследований будущего. Черты будущего состояния населения мира можно увидеть в тех процессах, которые уже происходят в странах, прошедших через демографический переход. Если переход сопровождается распадом исторически сложившихся структур, то в будущем возможно появление новых форм самоорганизации. Основной вопрос состоит в переходе от количественного к качественному росту, где все возрастающая роль будет принадлежать информационной составляющей взаимодействия, ответственного, как и в прошлом, за развитие. При этом продолжающемся процессе сапиентации значение экстенсивной, силовой, составляющей будет уменьшаться. Иными словами, следует ожидать отказа от принципа сила есть -- ума не надо . Итак, для предвидимого будущего следует искать новые образы развития, не столько заимствуя их из прошлого, сколько опираясь на представления о цивилизационным переходе, переживаемом человечеством. Таким образом ставится вопрос об альтернативе: либо смена количественного роста на качественные формы развития, либо темпы развития затормаживаются и даже уменьшаются. 7.5 Сопоставление феноменологии и демографии Подводя итог, можно сказать, что предложенный подход позволил охватить все развитие человечества, рассматривая его рост как взрывной процесс самоорганизации. Это стало возможным благодаря переходу на следующий уровень интеграции по сравнению с уровнем, принятым в демографии для описания поведения отдельной страны или региона во временном масштабе одного или двух поколений. Но сведения антропологии, обобщения и данные демографии -- в первую очередь, представление о демографическом переходе и квадратичном росте -- служат основой теории и важны как для формулировки и проверки ее выводов, так и для определения численных констант модели. Поэтому на этой основе следует вновь вернуться к соотношению развитых представлений феноменологической теории и демографии. Шене, давший наиболее полное описание демографического перехода, в заключение своего обзора приходит к выводу: При анализе долговременных тенденций роста в больших промышленно развитых странах основное внимание уделялось двум факторам, которым не придавали должного значения в демографической динамике: миграции из сельских районов в сектора с высокой производительностью труда и, в более общей форме, к прямым и косвенным факторам снижения смертности в соответствии с теми историческими обстоятельствами, которые они принимали. Более детальное изучение связи между демографическим и экономическим ростом, основанное на длительных временных рядах, требует, как это имело место в случае Франции, более детального выделения не только демографических компонент, но и изменений валового национального производства. Составляющие экономического роста -- потребление, вложение капитала, внешняя торговля -- были бы тогда связаны с изменениями во времени составляющих демографического роста. Скорее, это должно составлять предмет детальных аналитических исследований, на основе предпринятого нами критического анализа данных о демографическом переходе . Понимание следует искать только при комплексном, интердисциплинарном и системном подходе. Оно возможно на основе последовательной количественной теории роста населения Земли, где образы нелинейного мира и методы, развитые в синергетике для описания этого круга явлений, могут помочь экономисту, историку и демографу, дать им новые образы и модели для понимания всего комплекса явлений рассматриваемой проблемы -- проблемы, где сложность становится главной чертой нелинейного мира, затрудняющей, если не исключающей редукционизм в раскрытии механизмов его развития [17]. При описании демографического перехода методы моделирования и демографии дополняют друг друга, никак не противореча в той области, где они перекрываются. Происходит это из-за того, что постоянная времени перехода -- порядка продолжительности поколения и поэтому феноменологический и демографический подходы должны стыковаться и соответствовать друг другу как глобальное и локальное описании роста. Указанные отношения следует понимать и в том методологическом смысле, который сформулировал Нильс Бор как принцип соответствия. В данном случае это проявляется как взаимное соответствие ветвей одной теории с разными масштабами пространства и времени. Оно находит свое выражение в том, что суммируются и сглаживаются все региональные различия и при усреднении по времени исключаются процессы с масштабом времени поколения. С одной стороны, упрощенное описание перехода с помощью времени t должно соответствовать интегральным представлениям демографии, какими являются демографический мультипликатор и переход к пределу населения мира. С другой стороны, при отходе от критической эпохи перехода масштаб времени поколения теряет свое значение, и для описания прошлого и будущего необходим переход к автомодельным асимптотическим представлениям роста. При этом происходит выделение главных переменных -- времени и численности населения -- которым подчиняются все остальные переменные. Но эти переменные -- суть те процессы, которые во многом составляют предмет демографии. В результате усреднения не учитываются пространственные переменные и процессы рождаемости и смертности, если рассматриваются процессы с масштабом большим, чем характерное время. Так принцип подчинения, обоснованный Хакеном в синергетике, в феноменологической теории роста населения мира находит свое выражение в принципе демографического императива citeхакен. Принцип демографического императива, указывающий на независимость, в первом приближении, роста человечества от внешних условий, противоположен популяционному принципу Мальтуса, ставящему рост в зависимость от ресурсов, и требованиям столь популярного ныне экологического императива. Следует все же ожидать, что человечество пока скорее будет следовать демографическому императиву, которому оно неизменно следовало с самого начала своего появления. При феноменологическом подходе не рассматриваются распределения величин, которыми описываются рост и развитие человечества. Статистические распределения по возрасту и полу, пространственные характеристики расселения, распределения по экономическому положению и энергетической вооруженности, занятости и образованию входят в более полное описание общества. Однако все эти параметры оказываются учтенными при агрегированном описании динамики развития. В этом можно видеть силу феноменологического подхода. Его недостаток состоит в невозможности дифференцировать факторы роста системы. Тем не менее феноменологический подход дает последовательное представление о росте и демографическом фоне, на котором происходит конкретное развитие человечества. В теории открытых систем демографический переход можно рассматривать как неравновесный фазовый переход, который выражается в изменении распределения численности по возрасту в системе населения. Но в модели пока не учитывается то, что при переходе мы имеем дело с изменением этих распределений. Развитие теории могло бы привести к написанию кинетического уравнения, описывающего эволюцию распределения населения по возрасту с учетом рождаемости и смертности, и к построению на этой основе теории демографического перехода на следующем уровне анализа. 7.6 Модель и теория демографических процессов Для того чтобы лучше понять применимость феноменологического подхода к описанию развития человечества, имеет смысл остановиться на содержании понятия модели и теории. Как правило, модель служит для описания того или иного явления. В этом отношении она самодостаточна и может быть не только ограничена областью применения, но даже противоречива. Теоpия претендует на большее, может и должна привести к более глубокому пониманию некоторого круга явлений. В нашем случае кривую гиперболического роста (3.1) следует рассматривать как обобщение эмпирических данных, как модель, область применения которой ограничена. Введение же характерного времени t позволяет существенно продвинуться в понимании роста. Таким путем можно не только понять пределы применимости (3.1), но и получить на этой основе новые результаты, такие как оценки времени начала роста, пределов роста и общего числа людей, когда-либо живших -- результаты, которые трудно было ожидать вначале, на стадии моделирования. Hаконец, в математических свойствах уравнений можно находить закономерности, скрытые до появления такого теоретического понимания. Это, наверное, самая непостижимая и поразительная сторона математического анализа явлений физического мира, которая служит, по словам Вигнера, примером неправдоподобной эффективности математики в естественных науках . Действительно, каждый раз, когда удается реализовать до поры неявную содержательность теории, не только оказываются интересными новые результаты, но и возникает убежденность в верности развитых представлений. Такими выводами, в частности, стали анализ понятия времени в истории, обнаружение демографических циклов и возможность обсуждения устойчивости развития. Динамически самоподобный рост приводит к представлению об универсальном взаимодействии, которое реализуется в человечестве на всем пути его развития. В отличие от модели теория более содержательна и открывает пути для дальнейшего развития наших представлений. Этим пониманием различий модели и теории часто пренебрегают, поэтому происходит известная путаница в применении этих понятий. Следует также иметь в виду, что модель часто называют теорией для того, чтобы придать большую убедительность развитым представлениям. К сожалению, такая девальвация понятий особенно распространена в наше время, что, несомненно, связано с переживаемым временем перемен и кризисом ценностей и критериев, исчезновением авторитетов в мире скороспелых суждений, словом, стала одним из следствий самого демографического перехода. Как существенно нелинейная, модель применима только ко всему населению Земли, рассматриваемому как целостная система. В этом отношении данная теория по своей структуре напоминает современную релятивистскую космологию, которая также применима только ко всей Вселенной. Однако если Вселенная расширяется от начальной особенности, то человечество, благодаря самоорганизации, в своем развитии движется к сингулярности. Более того, мы уже находимся внутри этого особого периода, периода демографического перехода, что и делает наше время столь уникальным. Именно это обстоятельство заставляет нас искать новые пути понимания особенности и исключительности нашего времени. Аналогия с космологией состоит и в том, что, как мы видели, время также меняет свое течение по мере эволюции населения, только в отличие от космологии в нашем случае физическое время, конечно, независимо, и речь идет об историческом, внутреннем времени системы -- Времени-2. Заметим, что закон квадратичного роста необратим, поскольку при обращении времени скорость роста не меняет знак, так как взаимодействие пропорционально квадрату числа людей. Большой же параметр K играет такую же роль, как большие числа в космологии [140]. Быть может, между космологией и развитием человечества есть и более глубокая связь, на которую указывают те десять космологов, которые появляются, если продолжить кривую роста (3.1) к начальной эпохе Вселенной (см. рис. 3.5). Это число, так близкое в масштабе многих порядков величин к единице, есть либо результат случайности, либо указывает на связь масштаба времени эволюции жизни на Земле и человека с процессами развития мира в целом, вопросами, вечно стоящими перед физиками и космологами, биологами и философами [148, 161] иными словами, является выражением, если не следствием, антропного принципа, самого загадочного принципа современной космологии. Обратимся к английскому астрофизику и космологу Стивену Хокингу для пояснений: Антропный принцип состоит в утверждении: мы видим Вселенную такой, как она есть, потому что существуем сами . Предложено два варианта антропного принципа -- слабый и сильный. Слабый вариант состоит в утверждении, что в очень большой или бесконечной во времени и пространстве Вселенной условия, необходимые для развития разумной жизни, могут реализоваться только в некоторых ограниченных областях пространства и времени. Поэтому разумные существа не должны удивляться тому, что местные условия отвечают ожидаемым для их существования. Это напоминает состоятельного господина, живущего в богатом округе и не видящего вокруг бедности. Так к слабому антропному принципу обращаются для объяснения того, почему Вселенная возникла десять миллиардов лет тому назад -- именно столько требуется для эволюции разумных существ [150]. Таким образом, антропный принцип рассматривает разумную жизнь как явление, имеющее космологический масштаб. Потому отмеченное выше совпадение экстраполированных временных масштабов развития человечества и Вселенной, при всей условности оценок, может и не быть случайным. Вместе с этим на фоне космологических сроков эволюции следует подчеркнуть исключительно короткое время существования разума на Земле. Если даже в масштабе развития человечества, 10000 лет -- 500 поколений постнеолитической длительности развития цивилизации это немного, то в масштабе миллиардов лет развития Вселенной, это тем более исключительно короткое время.
А.Г. Чесноков, С.А. Чесноков, аспирант, Тезисы При применении энергоэффективного остекления зданий и сооружений в России необходимо учитывать ряд климатических особенностей данного региона: - большие перепады температур в течении года (-50оС / +50оС), что может вызывать большие деформации стеклопакетов, приводить к их промерзанию и запотеванию; - недостаток естественного освещения в осенне-зимний период, что требует использования стекол с высоким коэффициентом пропускания света; - высокая солнечная активность в весенний период, приводящая к нагреву остекления и большим перепадам температур по толщине стекла и между освещенными и неосвещенными участками, что требует снижения коэффициента поглощения солнечной энергии для предотвращения разрушения стекла. Для анализа тепловых и оптических характеристик вариантов остекления в АО { ГИС } используется программный комплекс, базирующийся на стандартах ИСО и России, позволяющий рассчитывать коэффициенты пропускания и поглощения света, пропускания и поглощения солнечной энергии, распределение температур по толщине остекления, термическое сопротивление. Этот комплекс используется как при проектировании новых зданий и сооружений, так и при экспертизе причин разрушения стекол в существующих. Введение В прошлом, на территории бывшего СССР для светоограждающих конструкций использовалось практически только прозрачное остекление из 1 - 3 листов прозрачного листового стекла толщиной 4-6 мм. Однако в последнее время, на российском рынке представлен весь спектр изделий из стекла строительного назначения: многослойные, низкоэмиссионные, декоративные, окрашенные, упрочненные и другие виды стекол, все распространенные виды стеклопакетов. Потенциальные возможности предлагаемых на рынке новых видов стекол вызывают большой интерес у разработчиков, стимулируют спрос потребителей. В то же время, ни у разработчиков, ни у потребителей в России нет опыта применения новых материалов. Это приводит к тому, что у потребителей отсутствует представление о том, к каким последствиям может привести выбор несоответствующего условиям эксплуатации остекления, а разработчики допускают ошибки, связанные с выбором стекол, которые не выдерживают специфических особенностей эксплуатации в конкретном здании. Нередко реальные потребительские качества уже установленного остекления отличаются от запрашиваемых потребителем свойств или задуманных разработчиком. Конечно, поставщики стекла предлагают рекомендации по их эксплуатации, однако эти рекомендации, как правило, не учитывают особенностей эксплуатации предлагаемых изделий в России. Кроме того, у потребителей нередко проявляется некоторое сомнение в добросовестности предлагаемой рекламы. Таким образом, одним из основных требований российского рынка стало создание независимой системы, оказывающей консультационную помощь разработчикам и потребителям, поднимающей их общий технический уровень. Эта система должна быть обеспечена средствами, которые позволяли бы предсказать последствия применения тех или иных стекол в конкретном проекте здания. Основная часть Специфические особенности применения остекления в России состоят в следующем: * климатические особенности, которые требуют учета всех параметров окружающей среды вокруг проектируемого или существующего здания (диапазон температур окружающего воздуха, перепады давления, распределение интенсивности солнечного излучения, механические нагрузки от ветра и снега и т.д.); * структура спроса и предложения при строительстве новых зданий и замене остекления в существующих зданиях, так как архитектурные проекты, учитывающие пожелания потребителей, нередко содержат варианты остекления, несоответствующие условиям эксплуатации, например, очень модно использовать большие светопрозрачные конструкции с затемненным стеклом; * наличие строгих нормативов по теплосбережению, соблюдение которых требует применения специально адаптированного остекления (например, содержащего низкоэмиссионные стекла). При применении энергоэффективного остекления зданий и сооружений в России необходимо учитывать ряд климатических особенностей данного региона: * большие перепады температур в течение года (-50oC +50oC), что может вызывать большие деформации стеклопакетов, приводить к их промерзанию и запотеванию; * недостаток естественного освещения в осенне-зимний период, что требует использования стекол с высоким коэффициентом пропускания света; * высокая солнечная активность в весенний период, приводящая к нагреву остекления и большим перепадам температур по толщине стекла и между освещенными и неосвещенными участками, что требует снижения коэффициента поглощения солнечной энергии для предотвращения разрушения стекла. Большие перепады температур в течение года являются одним из самых существенных факторов при эксплуатации стеклопакетов в России. На практике часто встречается ситуация, когда температура и, соответственно, давление межстекольного пространства стеклопакета настолько сильно отличаются от условий, в которых он произведен, что это приводит к существенному изменению его потребительских свойств. Наиболее распространены случаи, когда зимой в условиях низких температур температура и давление межстекольного пространства становятся значительно меньше допустимых для нормальной эксплуатации значений. В этом случае листы стекла сильно прогибаются навстречу друг другу. Такая ситуация нередко возникает при эксплуатации стеклопакетов из простого листового внешнего стекла и низкоэмиссионного внутреннего стекла (из-за более низкой температуры в межстекольном пространстве, чем при использовании двух обычных стекол). Как правило, такой стеклопакет либо запотевает, либо промерзает, что естественно сказывается на его прозрачности и комфорте внутри помещения. Однако, в худшем случае, такая ситуация грозит разрушением стеклопакета от избыточных деформаций. Учитывая, что не все производители стеклопакетов в России соблюдают температурный режим при сборке своих изделий в зимних условиях, приходится также сталкиваться со случаями разгерметизации уже установленных стеклопакетов при повышении температуры воздуха летом. При этом в межстекольном пространстве стеклопакета растет давление. Недостаток естественного освещения в осенне-зимний период приводит к повышенным требованиям к прозрачности остекления, которые приходят в противоречие с архитектурным замыслом разработчиков и желанием их заказчиков, которые обеспечивают платежеспособный спрос. Выбор остекления с низким пропусканием приводит к значительному росту расходов на освещение, которые могут превышать запланированные, и противоречит Строительным нормам и правилам (СНиП). В то же время, чрезмерное поглощение солнечной энергии остеклением приводит в условиях России к гораздо более серьезным последствиям весной. Высокая солнечная активность в весенний период приводит к нагреву освещенных частей остекления, возникновению больших перепадов температур по толщине остекления и между освещенными и неосвещенными участками остекления. Подобное воздействие на остекление может вызывать разрушение стеклопакета по нескольким причинам: избыточные деформации или напряжения, возникающие при тепловом расширении стекла с высоким поглощением; напряжения, возникающие на границе освещенного и неосвещенного участков и т.д. К сожалению, приходится констатировать, что каждую весну в Москве и других регионах России, в которых идет активное строительство, наблюдается множество случаев разрушения установленных в осенне-зимний период стеклопакетов с тонированным стеклом, причем преимущественно на солнечной стороне зданий. Столь плачевное положение определяется, в первую очередь не недобросовестностью поставщиков стекла или остекления, а отсутствием у разработчиков и строительных организаций опыта использования новых для них материалов. Существенную поддержку данному сектору рынка строительных материалов должна дать независимая консультационная система, которая помогала бы предсказывать последствия применения тех или иных составляющих в остеклении конкретного здания и предлагать безопасные в эксплуатации решения, которые соответствовали бы запросам потребителя, например, закаленное стекло. В АО { ГИС } такая служба действует и оказывает помощь строительным организациям, в основном, г. Москвы. Первым шагом на пути создания данной системы в масштабах России должно стать создание нормативной базы по применению современных конструкций и материалов остекления. Уже сейчас идет разработка новых и пересмотр старых стандартов на многие виды стекла и изделий из него. Однако непосредственную помощь проектировщикам и потребителям мог бы оказать некий программный комплекс, который позволял бы при помощи моделирования предсказывать все параметры проектируемого остекления и соответствие этих параметров предполагаемым условиям эксплуатации. То есть было бы желательно, чтобы можно было заранее определить - можно ли использовать ту или иную конструкцию остекления в данном проекте и получить рекомендации по возможным путям согласования необходимых потребительских свойств и условий эксплуатации за счет правильного выбора параметров остекления. Решению этой проблемы в некоторой степени помогает наличие большого числа международных стандартов и отечественных СНиП, которые позволяют определить ряд характеристик вариантов остекления по некоторым исходным данным и без непосредственного измерения. Их недостатком является слабая связь между собой. Среди стандартов ИСО и СЕН следует упомянуть следующие: * ISO 9050:1990 Glass in building - Determination of light transmittance, solar direct transmittance, total solar energy transmittance and ultraviolet transmittance, and related glazing factors ; * ISO 10292:1994 Glass in building - Calculation of steady-state U values (thermal transmittance) of multiple glazing ; * prEN 673 Thermal insulation of glazing - Calculation rules for determining the steady state U value (thermal transmittance) of glazing ; * prEN 410 Glass in building - determination of light transmittance, solar direct transmittance, total solar energy transmittance and ultraviolet transmittance, and related glazing characteristics . При помощи этих стандартов можно получить оптические и тепловые характеристики вариантов остекления, имея в качестве начальных данных лишь характеристики стекол и газов, заполняющих межстекольные промежутки в стеклопакете. Несмотря на простоту заложенной в них модели, полученные таким образом характеристики бывают весьма полезны, но в сложных случаях многокамерного остекления или при использовании стекол с особыми свойствами расхождение со значениями, получаемыми непосредственными измерениями все же слишком велико. Кроме того, модель, относящаяся к расчету тепловых характеристик, не позволяет выявить множество физических процессов, проходящих в остеклении и являющихся решающими при их эксплуатации, например, распределение температур по толщине остекления. Однако, в настоящее время программные продукты, использующие более сложные модели, практически отсутствуют, и широким слоям заинтересованных лиц они неизвестны. В частности, для анализа тепловых и оптических характеристик вариантов остекления в АО { ГИС } используется программный комплекс, базирующийся на указанных стандартах ИСО [1] и [2] и России, позволяющий рассчитывать коэффициенты пропускания и поглощения света, пропускания и поглощения солнечной энергии, распределение температур по толщине остекления, термическое сопротивление. Этот комплекс используется как при проектировании новых зданий и сооружений, так и при экспертизе причин разрушения стекол в существующих. С его помощью удалось набрать весьма значительный объем результатов расчетов, подавляющее большинство из которых подтвердилось на практике. Одним из наиболее существенных результатов данных расчетов стало то, что большинство используемых в современном строительстве в России вариантов остекления не соответствуют нормативам, в частности, по теплозащите и коэффициенту естественной освещенности. В настоящее время в АО { ГИС } и МИФИ идет работа по усложнению модели расчетов и включению анализа тепловых и оптических характеристик вариантов остекления в более общую задачу моделирования стеклопакета в здании как сложной системы, подвергаемой воздействиям внешней среды: деформациям, тепловым нагрузкам и т.д. Предполагается создать систему, которая могла бы, в идеале, продемонстрировать все наблюдаемые на практике состояния остекления и помогала бы с высокой точностью прогнозировать поведение конкретного участка остекления в здании. При этом на основании данных о конструкции остекления (характеристиках применяемых стекол и газов, геометрических параметрах системы) должны рассчитываться характеристики системы остекления в реальных и экстремальных условиях эксплуатации: сопротивление теплопередаче, распределение температур по толщине остекления, коэффициент пропускания света, коэффициент поглощения солнечной энергии, напряжения в стекле, прогибы стекол, звукоизолирующая способность и другие. Существуют также нормативные документы по расчету других параметров остекления, в частности звукоизоляции, но и в этой области практика требует усложнения моделей для их более полного соответствия с реальными процессами. Заключение Новые строительные технологии еще только начинают проникновение на российский строительный рынок, потенциал которого просто огромен. Однако необходимо прилагать настойчивые усилия с тем, чтобы оградить потребителей от негативного впечатления, вызываемого неправильным применением предоставляющихся им широчайших возможностей. Практика применения остекления в России диктует особые подходы к проектированию и оценке результатов работы в области остекления. Конечно, проблема моделирования при проектировании актуальна во всем мире, однако в России возникли проблемы, с которыми пока не сталкивались на более развитых и простых, в смысле климатических условий, рынках. Следует отметить, что на практике в России встречается такое количество разнообразных вариантов остекления, что непосредственное измерение параметров даже уже используемых вариантов представляется весьма сложным мероприятием. Если же говорить о планируемых конструкциях, то постановка натурных экспериментов в существующих условиях слишком сильно подняла бы цену любого проекта. В то же время, без знания параметров предлагаемых на рынке вариантов остекления, невозможно соблюдать установленные в последнее время высокие нормативы по теплосбережению и комфортности в помещениях. Современные материалы способны обеспечить соблюдение норм без особого усложнения конструкции, но информация по их достоинствам, недостаткам и правильному применению должна быть доступна потребителям и разработчикам. Основной вывод, который мы сделали в ходе проводимых исследований, состоит в том, что разработчикам следует больше внимания уделять существенным потребительским свойствам остекления и соблюдению нормативов. При этом, конечно, не следует отказываться от всех возможных внешних эффектов, которые привлекают потребителя, но следует искать компромисс между эксплуатационными возможностями, техническими требованиями, ценой и желанием заказчика. Уже сегодня можно оценить многие параметры остекления еще до его физической реализации, что позволит избежать грубых ошибок и заменит отсутствующий в России, но столь необходимый опыт. Список литературы 1. ISO 9050:1990 Glass in building - Determination of light transmittance, solar direct transmittance, total solar energy transmittance and ultraviolet transmittance, and related glazing factors ; 2. ISO 10292:1994 Glass in building - Calculation of steady-state U values (thermal transmittance) of multiple glazing ; 3. prEN 673 Thermal insulation of glazing - Calculation rules for determining the steady state U value (thermal transmittance) of glazing ; 4. prEN 410 Glass in building - determination of light transmittance, solar direct transmittance, total solar energy transmittance and ultraviolet transmittance, and related glazing characteristics . 5. ГОСТ 26302-93 Стекло. Методы определения коэффициентов направленного пропускания и отражения света ; 6. СНиП II-3-79 Строительная теплотехника ; 7. СН 481-75 Инструкция по проектированию, монтажу и эксплуатации стеклопакетов ; 8. МГСН 2.01-94 Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению ; 9. СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение ; 10. СниП II-12-77 Защита от шума .
Защита от электрошока. Немецкий опыт разрешения проблем строительства законодательным путем. Энергосбережение ключ к оздоровл. Сколько должны стоить нефть. Три вида энергоаудитов (доконтрактные рассмотрения). Главная -> Экология 
|