Система лесопользования без учета окружающей среды и лесных ресурсов ⇐ ПредыдущаяСтр 45 из 48Следующая ⇒ Известно, что одним из основных системных механизмов обеспечения устойчивости является механизм обратных связей. Для качественного анализа устойчивости функционирования сложных, слабо формализованных систем могут применяться методы анализа контуров прямых и обратных связей на проблемных знаковых графах-схемах (Роберте, 1989). Проанализируем проблему устойчивого управления лесами и природопользования с помощью такого метода. В упрощенном виде основными показателями, определяющими функцио­нирование системы природопользования на заданной территории являются: плотность населения - А, густота дорожной сети - В, объемы лесозаготовок - С, производство лесной продукции - D, состояние лесных ресурсов -Ей качество окружающей природной среды – F /7/. Знаковая проблемная схема (граф) строится следующим образом. Стрел­ками соединяются составные элементы проблемной ситуации: стрелка имеет знак плюс, если увеличение одного параметра влечет за собой увеличение другого, и минус - в противном случае. Число независимых контуров обрат­ных связей в знаковом графе определяется его цикломатическим числом: С = m - п + р                                                (11.1) где: m - число дуг знакового графа, п - число его вершин, р - число связанных частей знакового графа. Контуры обратных связей бывают устойчивые и неустойчивые. Устой­чивый контур обратных связей приводит к уменьшению отклонений от начальных значений параметров вплоть до нуля, если они возникают в каких-либо элементах системы. Неустойчивый контур, наоборот, усиливает возник­шие отклонения от начальных значений параметров системы, приводя к ее дестабилизации. Контур обратных связей будет устойчивым, если в нем нечетное число отрицательных дуг. Для каждого контура обратных связей следует определить характе­ристику его устойчивости, затем следует сопоставить числа устойчивых и неустойчивых контуров обратных связей, провести обобщение и анализ полученных результатов и проблемной ситуации в целом. На рис.12 приведен знаковый граф системы использования лесных ресурсов без учета качества окружающей природной среды и состояния лесных ресурсов. В этом случае непосредственно видно, что существует единственный контур обратных связей. В B Густота Дорожной Сети

С Объемы лесозаготовок

Производство Лесной продукции

А Плотность населения

 

 

Рис.12. Схема (граф) лесополь­зования без учета состояния окружающей среды и лесных ресурсов

 

Цикломатическое число равно: C = m-n + р =4+l= l                                                     (11.2)

                   +   +  + +

Контур 1: А => В => С => D => А                                                                                       (12.3)

Единственный контур обратных связей описывает систему исполь­зования лесных ресурсов территории с учетом только их полезности в качестве сырья для промышленности. Контур в данном случае неустойчивый, усиливающий отклонения, возникающие в любом из элементов системы.

В этом случае лесные ресурсы являются источником промышленного развития и рассматриваются только как сырьевой ресурс, все их остальные многообразные полезности не принимаются во внимание и не имеют сущест­венного практического значения. Рассмотренная система использования лесных ресурсов с единственным неустойчивым контуром обратных связей имеет большое значение для экономического развития территории и повыше­ния благосостояния населения. Однако такая система взаимосвязей характерна для экстенсивного использования ресурсов, имеющихся в относительном избытке, и приводит к неограниченному индустриальному росту с одновременным истощением ресурсного потенциала. Тенденция к такому развитию существовала всегда и существует в настоящее время во всех странах, имеющих значительные лесные ресурсы.

 

 

11.4 Схема использования лесных ресурсов с учетом состояния лесных ресурсов и качества окружающей среды

 

На рис.13 представлен знаковый граф схемы использования лесных ресурсов, в котором учитывается состояние лесных ресурсов и качество окружающей природной среды. Однако последние не могут прямо влиять на производство лесной продукции.

 

В Густота Дорожной Сети

А Плотность населения

 

C Объемы лесозаготовок E Лесные ресурсы + F Качество окружающей среды Производство лесной продукции B Густота дорожной сети A Плотность населения

 

Рис.13. Схема (граф) лесополь­зования с учетом состояния лесных ресурсов и качества окружающей среды

В этом случае в системе связей возникают два дополнительных контура обратных связей (контуры 2 и 3), так как цикломатическое число знакового графа равно:

С = m-n + = 8-6+ 1 =3                                                                                         (11.4)

               + +   + - +      

Контур 2: A=> B => C=> D => F => A                                                                 (11.5)

               + + - + +

Контур 3: A=> B=> C=> E=> F => A                                                                       (11.6)

Оба приведенных дополнительных контура обратных связей являются устойчивыми и гасят возникающие в системе возмущения, придавая этим системе использования лесных ресурсов свойства устойчивости. Однако звено F => А в этих контурах является " слабым", так как предполагает действие качества окружающей среды на плотность населения, что на самом деле выражено только в случаях крайне тяжелых, катастрофических изме­нений в состоянии окружающей среды. В остальных случаях такой эффект очень незначительный и практически отсутствует, так как всегда конкретные материальные выгоды, связанные с промышленным и экономическим разви­тием и ведущие к росту благосостояния населения, перевешивают, а в значительной степени и компенсируют для населения умеренное ухудшение качества окружающей среды. Поэтому в данной системе из трех контуров обратных связей значение первого " сильного", неустойчивого контура переве­шивает действие двух " слабых" стабилизирующих.

Такая система природопользования характерна для переходного периода от экстенсивного к интенсивному типу использования лесных ресурсов, когда их ограниченность и воздействие на качество окружающей среды становятся очевидными, однако еще отсутствует прямое воздействие качества окружаю­щей природной среды и состояния лесных ресурсов на производство лесной продукции. Устойчивое управление лесами предполагает наличие прямого влияния состояния лесных ресурсов и качества окружающей среды на производство лесной продукции через ее сертификацию. Возникающий при этом знаковый граф представлен на рис. 14.

 

- + + Производство лесной продукции + A Плотность населения F Качество окружающей среды E Лесные ресурсы C Объемы лесозаготовок B Густота дорожной сети

Рис.14. Система (граф) лесо­пользования с наличием прямого влияния состояния лесных ресурсов и качества окружающей среды на производство лесной продукции через ее сертификацию

 

В этом случае возникают еще два дополнительных контура обратных связей (контуры 4 и 5), так как цикломатическое число знакового графа равно:

C = m-n + p= 10-6+ 1 =5                                                                                       (11.7)

                + + - + +

Контур 4: A=> B=> C=> E=> D=> A                                                                       (11.8)

                 + + - + + +

Контур 5: A=> B=> C=> F=> E=> D=> A                                                                (11.9)

 

Оба вновь появившихся контура обратных связей являются устойчивыми и гасят возникающие в системе природопользования возмущения. Оба кон­тура будут сильными, если таковыми будут связи E=> D и F=> D, представ­ляющие прямое воздействие состояния лесных ресурсов и качества окружающей среды на производство лесной продукции. Установление такой жесткой зависимости является основной целью сертификации лесной продук­ции и в случае ее введения может в принципе обеспечить устойчивость в системе лесного природопользования в целом. Об этом свидетельствуют данные табл.7, в которой приведены итоги анализа контуров обратных связей в системе использования лесов, соответствующей третьему случаю.

 

                                                                                        Таблица 7

 

Итоговые характеристики контуров обратных связей системы

устойчивого управления лесами

 

Номера контуров обратных связей	Устойчивые, в том числе " сильные" - " слабые"		Неустойчивые, в том числе " сильные" - " слабые"
1	0	0	1
2	0	1	0	0
3	0	1	0	0
4	1	0	0	0
5	1	0	0	0
Всего	2	2	1	0
Итого	4		1

 

 

Из данных таблицы видно, что при наличии прямого воздействия состоя­ния лесных ресурсов и качества окружающей среды на производство лесной продукции в системе имеются один неустойчивый " сильный" контур обратных связей и четыре устойчивых, из которых два - " сильные", и в целом система использования лесных ресурсов, вероятнее всего, будет обладать свойствами устойчивости /7/.

 

 

⇐ Предыдущая39404142434445464748Следующая ⇒

Поделиться: