Информационное моделирование стратегий устойчивого развития региона

Оценка возможных последствий непрерывно растущего негативного антропогенного воздействия на природу привела к принятию ООН «Повестки дня XXI века» [1 ], формулирующей задачи устойчивого развития цивилизации. Устойчивое развитие (sustainable development) понимается как процесс изменений, в котором эксплуатация природных ресурсов, направление инвестиций, ориентация научно-технического развития, развитие личности и институциональные изменения согласованы друг с другом и укрепляют нынешний и будущий потенциал для удовлетворения человеческих потребностей и устремлений [9]. Существуют и другие формулировки. Например, Всемирный банк определяет устойчивое развитие как управление совокупным капиталом общества в интересах сохранения и приумножения человеческих возможностей, а в законодательстве Российской Федерации устойчивое развитие определяется как гармоничное развитие производства, социальной сферы, населения и природной среды [2,5].

Хотя концепция устойчивого развития в целом была принята мировым сообществом, но до сих пор не вполне понятно, как достичь этой цели и оценить степень приближения к ней. Международные принципы устойчивого развития содержат только целевые установки на выполнение определенных действий и не предлагают конкретных моделей для обеспечения устойчивого развития. Выбор стратегии устойчивого развития является сложной фундаментальной задачей, решение которой требует нетривиальных подходов на государственном уровне. Не случайно в развитых странах появились собственные концепции устойчивого развития. В большинстве своем они направлены на реализацию экономических, социальных и экологических целей. Иначе говоря, устойчивое развитие представляет собой достижение этих трех сбалансированных целей. Эта триединая основа устойчивого развития создает трудности при выделении чётких экономических, экологических и социальных его составляющих [10]. Например, проблема справедливого распределения ресурсов лежит на пересечении социальных и экологических факторов устойчивого развития, проблема создания экологических чистых производств -на пересечении экономической и экологической составляющих и т.п. (рис.).

Сложность нахождения оптимального баланса совместной эволюции всех элементов системы «экономика -население - природа» на математическом уровне привела к тому, что в большинстве исследований практически отсутствуют эффективные модели нахождения стратегий сбалансированного развития. В исследованиях и разработках превалирует экологическая составляющая. Достаточно вспомнить количество появившихся за последние годы «зеленых» товаров, технологий и т.п. Эти «зеленые» средства зачастую не имеют ничего общего со сбалансированным развитием, не отражая эволюцию определенного региона и, тем более, целой страны. Они направлены на достижение более узких производственно-коммерческих целей. Это не является их недостатком, а лишь подчеркивает необходимость создания средств нахождения сбалансированного развития на региональном и национальном уровнях.

Хотя доминирование экологической составляющей позволяет найти частичное решение задачи нахождения устойчивости - сохраняя окружающую среду, мы тем самым обеспечиваем будущим поколениям ее текущее состояние, - но не решает проблемы сбалансированного развития. Нынешнее поколение также нуждается в рабочих местах, надлежащем уровне благосостояния, которые раньше или позже перестанут быть достижимыми за счет замораживания ресурсов, переноса производств в отдаленные от некоторого социума регионы и т.д. Последующие экологические и другие изменения в этих отдаленных регионах также потребуют решения исходной проблемы сбалансированности развития.

Это послужило причиной для исследования в определенном смысле новых средств нахождения стратегий сбалансированного развития системы «экономика - на-

Занятость населения Повышение Бизнес-этика

• Инновации

• Управление рисками

• Экспансия

Соблюдение прав человека Инвестиции в некоммерческие организации

Сохранение чистого воздуха и воды «Нулевые» отходы Экологическое правосудие среду

Ответственность за окружающую

Пригодный ДЛЯ к жилья мир

• Здравоохранение

• Контроль над изменением климата

• Сохранение биоразнообразия

Рис Структура составляющих устойчивого развития

селение - природа». Заметим, что данная задача и ранее решалась в теории и практике сложных систем, имитационного и теоретико-игрового (информационного) моделирования, в исследованиях моделей и методов выработки стратегий устойчивого развития. Новизна предлагаемого подхода заключается в дополнении теоретико-игровых моделей информационными расширениями в описании поведения системы за счет использования методов индикативного анализа, получивших в последнее время широкое распространение.

Развитие информационных технологий позволяет отчасти снизить уровень угнетения природы, создав технологии, позволяющие добиться необходимой производительности в сочетании с меньшим отрицательным воздействием на природу. Но, с другой стороны, рост населения, энергопотребления и другие факторы все же не позволяют говорить об оптимальной взаимной эволюции производства, потребностей населения и состояния природы, которое и будем понимать как сбалансированное оптимальное развитие. Под оптимальностью, например, будем понимать оптимальность по Парето [5,6], заключающуюся не в ухудшении состояния одного из игроков стратегиями других игроков, участвующих в некоторой общей игре, которой будем описывать систему «экономика - население - окружающая среда».

Тогда, если в качестве (фиктивных) игроков рассматривать элементы этой системы, то оптимальная ситуация, описываемая набором выполняемых ими стратегий [3,4], будет заключаться в том, что все игроки не разрушают своим поведением состояния других игроков.

Будем полагать, что первый игрок - «экономика» преследует свои интересы в получении стабильных максимальных доходов, зависящие от внутреннего и внеш него рынка, включая рынки необходимых ресурсов, в том числе трудовых и природных. Стратегии первого игрока, направленные на достижение его интересов, заключаются тогда в производственно-коммерческой деятельности.

Население или второй игрок также стремится к реализации своих интересов, которые, помимо получаемых доходов или уровня благосостояния, характеризуются безопасностью, комфортом проживания, наличием продуктов питания, охраны здоровья и т.д. Стратегиями населения будем считать воспитание, обучение, работу, досуг и т.д.

Природе, как третьему игроку, в качестве интересов можно противопоставить улучшение или сохранение состояния биогеоценоза под воздействием стратегий остальных двух игроков, те. реакцию на их поведение, состоящую в разрушении или восстановлении элементов биогеоценоза. Для упрощения можно полагать, что без воздействия внешних игроков окружающая среда имеет только восстановительные стратегии [5].

Совокупность стратегий, выполненная игроками в определенный момент времени, образует ситуацию, которая и является характеристикой состояния всей системы. Тогда сбалансированное оптимальное развитие как раз и есть последовательность оптимальных ситуаций, образующихся за определенный период игры. Оптимальной как раз и будет ситуация, в которой игроки удовлетворены реализацией своих исходных интересов - полученными выигрышами. Для их оценки используются различные функции, отношения, предпочтения игроков и т.д.

Поскольку в подавляющем большинстве случаев увеличение выигрыша одного из игроков ведет к уменьшению выигрыша какого-либо другого, оптимальная ситу- алия реализуется как некоторое компромиссное сочетание получаемых игроками выигрышей - это размер доходов, уровень благосостояния, состояние окружающей среды. Реализация такого компромисса как раз и выполняется государством. Его оптимальная стратегия, таким образом, и будет стратегией сбалансированного оптимального развития.

Построению и анализу подобных игр, точнее, теоретико-игровых моделей посвящены целые разделы теории игр, прежде всего, кооперативная теория, лежащая в основе рыночной экономики. Описанная модель в виде многоуровневой коалиционной игры рассматривалась, в частности, в [3-5].

Сложность этой и многих иных моделей упирается в проблемы алгоритмической разрешимости задач нахождения оптимальных стратегий, построения и интерпретации функций выигрыша [3, 5]. Также значительную сложность создает объем данных, необходимых для описания и анализа информационной модели системы, значительно увеличиваемый условиями неопределенности и противоречивости образующихся ситуаций. В совокупности это практически сводит на «нет» возможность непосредственного полноценного анализа и выбора оптимальной стратегии. Кризис в построении моделей устойчивого развития отмечается многими экспертами [1, 7].

В то же время (особенно сейчас) с развитием информационного общества получили дальнейшее распространение системы индикативного анализа, широко используемые ООН, Организацией экономического сотрудничества и развития, Всемирным банком, Международным союзом электросвязи и т.д. [6, 9].

Системы индексов, построенные на совокупностях агрегируемых элементарных индикаторов, позволяют оценивать как отдельные компоненты информационнотехнологической инфраструктуры, так и общий уровень развития информационного общества [1, 4, 7, 8].

Отличие предлагаемого подхода состоит в том, что оценка устойчивости развития выполняется не в результате каких-либо операций с индексами, а как нахождение значений функций выигрыша, сопоставленных им игроков. Тем самым, интересы игрока заключаются в увеличении соответствующего ему индекса, а оптимальная ситуация реализуется как некоторый набор их значений. В действительности, с учетом многообразия индикаторов, обобщаемых одним индексом, а также динамики их взаимосвязей предполагается исследование стратегий коалиций игроков нижнего уровня (индикаторов), подчиненных каждому из игроков верхнего уровня (индексов).

В результате вместо игры трех лиц «экономика - население - природа», курируемой игроком высшего уров ня - государством, переходим к иерархической коалиционной игре многих лиц, в которой помимо внутренней коалиционной структуры имеется и выделенная структура трех игроков верхнего уровня. Выигрыш этих игроков может рассматриваться как сумма выигрышей входящих в коалицию игроков, получаемых в результате розыгрыша (партии) игры нижнего уровня и нахождения соответствующей ей оптимальной ситуации.

Такой подход позволяет перейти от обработки значительных объемов данных, характеризующих с помощью элементарных индикаторов текущее состояние и возможное поведение всей эколого-экономической системы, к агрегированным оценкам, что существенно снижает выборки, а также облегчает интерпретацию получаемых результатов.