Состав модели и алгоритмы моделирования

Состав модели и алгоритмы моделирования

Структурная схема динамической модели тренажера приведена на рис. 1.1: оператор-интегратор 1 моделирует природный потенциал, а оператор-интегратор 2 экономический.

Динамика природного потенциала обусловлена несколькими потоками ресурсов. Потоки ресурсов со знаком плюс обеспечивают увеличение природного потенциала: самовосстановление природы выходы операторов 26, 27 и 28; восстановление природы за счет имеющегося экономического потенциала выходы операторов 4,21 и 19 (например, лесопосадки после вырубки, искусственное разведение рыбы в водоемах и т.п.). Потоки ресурсов со знаком минус снижают уровень природного потенциала: добыча и использование природных ресурсов выход оператора 8, отходы экономики (общества) выход оператора 12, негативное влияние социума выход оператора 13 (воздействие людей на природу).

Рассмотрим алгоритмы формирования входных и выходных сигналов.

Контур самовосстановления природы образован операторами 26, 27 и 28. На операторе-ограничителе 28 постоянным сигналом (ПС) устанавливается величина исходного природного потенциала, который существовал бы при отсутствии людей. В результате отрицательного воздействия экономики на выходе оператора 28 формируется величина «нанесенного ущерба», скорость нарастания которой задается оператором 27 и приводит к появлению потока самовосстановления с выхода оператора 26. Этот поток тем меньше, чем больше отходов возвращается в окружающую среду в результате экономической деятельности (оператор 12).

Поток ресурсов из экономики для восстановления природы задается оператором 19, который определяет темпы восстановления природы. Оператором 4 устанавливается степень важности использования экономических ресурсов, предназначенных для восстановления природы.

Далее приведены три алгоритма формирования отрицательных потоков при моделировании природного потенциала.

Первый поток ( влияние добычи природных ресурсов (оператор 8) на снижение указанного потенциала. Поток добываемых ресурсов тем больше, чем больше их в природе, чем больше установлена доля их изъятия в экономику (операторы 5 и 22) и чем более развита экономика.

Второй поток-отходы из экономики в окружающую среду (оператор 12), равен потоку добываемых ресурсов, умноженному на степень токсичности отходов (операторів).

Третий поток давление на природу (оператор 13) самих людей зависит от численности населения: он тем больше, чем больше численность (оператор 15).

2 Кугаенко А.А.

33

Алгоритмы формирования экономического потенциала также создают два вида потоков: увеличивающий потенциал и уменьшающий его.

Увеличение экономического потенциала обеспечивается поставками природных ресурсов (операторы 8, 10). Причем предполагается, что в результате развития экономики удельный расход природных ресурсов на единицу прироста экономического потенциала уменьшается (оператор 11). Одновременно по такому же алгоритму изменяется потребность в природных ресурсах (операторы 31, 32).

Уменьшение экономического потенциала происходит в результате его амортизации. Коэффициент амортизации устанавливается оператором 3. Поток амортизации пропорционален величине экономического потенциала.

Индекс качества жизни формируется сверткой, реализованной оператором 16. Он представляет собой произведение природного потенциала (оператор 20) и экономического (выделенного на нужды людей оператор 23), деленного на численность населения (выход оператора 15).

Если индекс качества жизни заметно уменьшится (станет меньше величины ПС у оператора 17), то общество не сможет поддерживать свою экономику, а, следовательно, и развитие социума. В этом случае сигнал с оператора 17 начнет интенсивно снижать экономический потенциал. Модель «общество природа» станет функционировать без людей и экономики, после чего природа постепенно сама восстановится.

Для анализа функционирования контура «общество-природа» при изменении интенсивности использования природных ресурсов в тренажере предусмотрен режим: «не больше и не меньше, чем требуется экономике в каждый отдельно взятый момент ее развития». Указанный алгоритм реализуется операторами 31 и 32 (см. выше). Сигнал с выхода оператора 31 (необходимая потребность в природных ресурсах) подается на переключатель режимов тренажера (операторы 29 и 30). Оператор 29 задает интенсивность добычи ресурсов ручным способом путем экзогенного изменения величины сигнала на выходе оператора 5. При включении оператора 30 (оператор 29 отключен) сигнал на выходе оператора 5 устанавливается сигналом с выхода оператора 31 (автоматически).