Russia, Apatity Murmansk reg., IIMM KSC RAS

e-mail: putilov@iimm.kolasc.net.ru

Abstract

The conception of the sustainable development of town in terms of dynamic system stability has been defined. Modeling of the town development by means of the system dynamics has been considered. A dynamical model has been created enabling to determine the town system processes which are important from the standpoint of sustainable development and to predict the development of the system.

Россия, Апатиты Мурманской обл., ИИММ КНЦ РАН

Аннотация

Определено понятие устойчивого развития города в терминах устойчивости динамических систем. Рассмотрено моделирование развития города средствами системной динамики. Построена динамическая модель, позволяющая определить важные с точки зрения устойчивого развития процессы городской системы и прогнозировать развитие этой системы.

В 1992 г. в Рио-де-Жанейро конференция ООН по проблемам окружающей среды и развития приняла документ "Agenda 21" (повестка дня XXI века), в котором содержится обращение к народам мира с призывом о совместной работе по созданию системы глобального устойчивого экономического развития. Два года спустя делегаты встретились вновь на следующей конференции в Манчестере (Англия), чтобы обсудить пути, на которых устойчивое экономическое развитие могло бы быть реализовано на практике. Одним из важнейших направлений работы Манчестерской конференции стала тема "Устойчивые города" — термин, который акцентирует внимание на том, что устойчивое экономическое развитие может быть достигнуто только через усилия, начинающиеся на местном уровне.

Выражение "sustainable development" переводится на русский язык как "поддерживающее", "обеспечивающее необходимый уровень" развитие. В российских исследованиях существует аналогичный термин "устойчивое развитие". Несмотря на то, что общая концепция устойчивого экономического развития обсуждается уже более двух десятилетий, точного ее определения, с которым были бы согласны большинство исследователей, до сих пор не существует. Мы будем придерживаться определения, сформулированного в 1994 году Германом Дэйли. В соответствии с этим определением термин "устойчивое развитие" означает выбор стратегии, которая обеспечивает баланс между сохранением окружающей среды и экономическим развитием таким образом, чтобы, обеспечивая потребности настоящего поколения, не подрывать возможности будущим поколениям обеспечивать их собственные потребности.

Глобальная эколого-экономическая система является замкнутой системой за исключением притока солнечной энергии извне и дисперсии тепла наружу. Чтобы обеспечить поддержание и развитие жизни на планете, население производит товары и услуги, потребляя для этого возобновляемые и невозобновляемые ресурсы. При этом, в процессе производства генерируются также и загрязнения, которые рассеиваются в окружающей среде. Возможности окружающей среды по "переработке" загрязнений и отходов также ограничены. Для глобальной системы поддержка ее устойчивости означает следующее:

- возобновляемые ресурсы не должны быть использованы быстрее, чем скорость их регенерации;

- невозобновляемые ресурсы не должны использоваться быстрее, чем скорость, с которой они могут быть замещены;

- загрязнения не должны генерироваться быстрее, чем возможности окружающей среды их воспринять и переработать.

Применение концепции устойчивого развития по отношению к городам аналогично ее применению к глобальной системе в целом. Население городов также использует ресурсы и генерирует загрязнения, как и в случае глобальной системы. Основное отличие городов состоит в том, что они не являются замкнутой системой, как это было в первом случае. Так, например, в отличии от глобальной системы, города имеют возможность импортировать необходимые ресурсы и экспортировать загрязнения и отходы. Однако, такие возможности, в свою очередь, сильно ограничены.

Таким образом, можно сказать, что города, как и другие социальные системы, имеют ограниченные возможности своей инфраструктуры. Если городская инфраструктура деградирует, становится сложно, если не невозможно, обеспечивать устойчивое развитие города. Как и в случае глобальной системы, устойчивые города не должны использовать ресурсы быстрее, чем они могут быть восстановлены или замещены, не должны производить отходы быстрее, чем они могут быть переработаны.

Для городов, расположенных на Севере России, проблемы устойчивости особенно остры. Это связано с историческими особенностями развития северных городов, возникших во многом при освоении богатых природных ресурсов Севера. В настоящее время, при меняющемся экономическом укладе, отношениях собственности, конъюнктуре рынка многие из них оказались в сложных социально-экономических условиях. Многим городам необходимо искать новые пути развития, решая при этом и комплекс накопившихся экологических проблем.

В терминологии, принятой в теории моделирования динамических систем, понятие "устойчивости" имеет достаточно точное определение. С этой точки зрения под устойчивой понимается система, которая находится в состоянии динамического равновесия. Это происходит тогда, когда все узловые элементы системы одновременно находятся в рабочем состоянии и входные к ним потоки в точности соответствуют потокам, исходящим из этих узлов. Другими словами, непрерывные потоки информационных и материальных ресурсов, циркулирующих в системе, не в состоянии изменить состояние устойчивости узловых элементов на протяжении длительного времени.

Основной проблемой для успешного построения динамической модели, в которой конкретный город может находиться либо в состоянии устойчивого развития, либо в состоянии деградации, является задача адекватного определения сущности узловых элементов системы, важнейших характеристик и параметров их динамики, а также установления между ними основных связей и зависимостей, влияющих на динамику процесса развития города. Города сильно различаются друг от друга 'по многим параметрам, таким, как, например, численность населения, тип экономического уклада - индустриальный или провинциальный (чаще смешанный), возраст города, его исторически сложившийся образ жизни, степень развития инфраструктуры, политический менталитет и т.д.

Для малых городов Севера России можно определить общий состав и структуру модели системной динамики (рисунок)

1. Демографический состав населения. Наиболее существенный элемент системы. Основными его характеристиками являются: половозрастная структура, уровни рождаемости и смертности, миграционные потоки, распределение на группы по доходам, по квалификации и др.

2. Экологическая обстановка в городе. Данный элемент системы с* развитием антропогенного воздействия на окружающую среду оказывает все большее влияние на устойчивость города. Главные показатели здесь — это качество питьевой воды, степень загрязненности атмосферного воздуха, уровень радиации, степень и качество утилизации бытовых отходов, наличие мест рекреации, способность контроля за качеством продуктов питания.

3. Экономика города. Количество показателей, оказывающих существенное влияние на устойчивость города здесь чрезвычайно велико. Основными являются степень обеспеченности населения рабочими местами, причем важно не только соответствие спроса и предложения в целом, а и по различным категориям квалификации. Для малых городов важна также и степень "монополизации" экономики города, которая отражается в таком показателе, как процент трудоспособного населения, работающего в одном крупнейшем предприятии. Очевидно, что диверсифицированность экономики города обеспечивает ему большую устойчивость. Следует учитывать и деловую активность населения, характеризующуюся числом вновь создаваемых, действующих и закрывающихся предприятий. Как источник налогов играет роль и прибыльность предприятий.

4. Городская инфраструктура. Под инфраструктурой понимается система, сложившаяся в городе, которая обеспечивает неотложные потребности его населения, поддержание достаточного для воспроизводства качества их жизни. Сюда относятся система медицинского обслуживания, образовательный комплекс, коммунальные услуги, городской транспорт, возможности населения удовлетворить свои потребности в занятии культурными и спортивными мероприятиями, проведении досуга.

5. Жилье. К основным показателям, характеризующим данный элемент системы, следует отнести обеспеченность населения надлежащими условиями проживания, комфортность жилья по различным его категориям, отношения собственности, степень износа жилого фонда, средства, расходуемые городом и частными лицами на его воспроизводство.

6. Земельные ресурсы. Несмотря на крайнюю неурегулированность земельных отношений в России, этот элемент системы не может быть обойден при моделировании процессов устойчивого развития городов. Разумное распоряжение земельными ресурсами оказывает существенное влияние на экономическую активность, жилищную политику, возможности использования пригородных районов.

7. Система управления городом, В отличие от предыдущих элементов модели устойчивого развития города данная система имеет субъективный, регулирующий характер. Основным механизмом, через который осуществляется воздействие на процессы городского развития, является местный бюджет, формирующийся на основе налоговых поступлений, которые в значительной мере характеризуют степень устойчивости (жизнеспособности) города.

На основе перечисленных элементов системы, характеризующих в значительной степени исследуемую проблему, построена динамическая модель развития города. Следует заметить, что каждый элемент имеет нетривиальную внутреннюю структуру, поэтому имеет смысл, структурировав задачу, строить независимую модель для каждого элемента системы, обеспечив в дальнейшем их интеграцию в единый комплекс.