Но реальная физическая система всегда находится во внешней среде, с которой она взаимодействует. Любой корпорации необходим бесперебойный входящий поток энергии, материалов, работников, управляющих и клиентов. Растущим зерновым культурам необходимы вода, удобрения и защита от вредителей. Популяции — продовольствие, вода и пространство для жизни, и если мы говорим о людях, живущих в социуме, то нужны рабочие места, образование, здравоохранение и множество других вещей. Системе, использующей энергию и потребляющей какое-либо сырье, необходимо найти место для сброса отходов либо способ их переработки.
Таким образом, любая физическая развивающаяся система рано или поздно сталкивается с некими ограничениями. Они могут принимать форму балансирующего цикла, который тем или иным образом уменьшает воздействие доминирующего усиливающего цикла, стимулирующего развитие системы, либо увеличивая темпы исходящего потока, либо уменьшая темпы входящего.
Рост в среде с ограничивающими условиями настолько распространен, что для его описания предложили модель под названием архетипа «пределов роста». (Позднее, в главе 5, мы рассмотрим другие архетипы — часто встречающиеся системные структуры, проявляющие привычные паттерны поведения.) Сталкиваясь с растущей системой, будь то популяция, корпорация, банковский счет, слухи, эпидемия или продажи новой продукции, следует обращать внимание и на усиливающие циклы, стимулирующие развитие, и на балансирующие циклы, ограничивающие его. Нам точно известно, что балансирующие циклы в системе есть даже в том случае, если они еще не доминируют, поскольку ни одна реальная физическая система не развивается вечно. Даже самый ожидаемый и популярный товар рано или поздно насытит спрос. Цепная реакция в реакторе атомной электростанции завершится, когда иссякнет топливо. Вирус перестанет распространяться, инфицировав все восприимчивые к нему организмы. Развитие экономики сдержат величина капитала в материальной или денежной форме, емкость рынка, предельный объем рабочей силы, недостаток управленческих навыков руководства, объем ресурсов или загрязнение окружающей среды.
В физических системах, растущих экспоненциально, должен быть как минимум один усиливающий цикл, стимулирующий рост, и как минимум один балансирующий цикл, ограничивающий развитие, поскольку ни одна физическая система не развивается бесконечно в конечной окружающей среде
Так же как и ресурсы, поступающие в систему в виде входящих потоков, ограничения, связанные с загрязнением среды, подразделяются на возобновляемые и невозобновляемые. Они будут невозобновляемыми, если окружающая среда не в состоянии поглотить неограниченное количество отходов либо обезвредить их. Они возобновляемы, если среда обладает определенной, зачастую изменяющейся способностью разлагать отходы. Таким образом, все сказанное здесь о системах, ограниченных в ресурсах, применимо и к системам, чья динамика ограничена возможностями переработки отходов, только потоки в данном случае будут двигаться в противоположных направлениях.
Ограничения — пределы роста системы — могут быть временными или постоянными. Даже если система выйдет за рамки таких ограничений, со временем она все равно вернется к состоянию, заданному определенными пределами: либо адаптируется к ограничениям, либо ограничивающие ее рамки раздвинутся до масштабов системы, либо и то и другое одновременно. У процесса такой адаптации довольно интересная динамика.
Различия в поведении системы определяются тем, с каким ресурсом — возобновляемым или невозобновляемым — связан балансирующий цикл. Именно от этого зависит, в какой момент система прекратит свой рост. Но в любом случае система не сможет развиваться бесконечно.
Давайте для начала рассмотрим систему капитала, в основе которой получение прибыли от вложения денежных средств в невозобновляемый источник, — допустим, это будет нефтяная компания, которая недавно обнаружила крупное месторождение (рис. 37).
Рис. 37. Модель системы экономического капитала, в которой усиливающий цикл обратной связи, отвечающий за рост, ограничен невозобновляемым ресурсом
Схема, приведенная на рисунке 37, выглядит сложной, но это всего лишь описание системы с растущим капиталом, похожей на все, что мы рассматривали ранее, за тем исключением, что в качестве «произведенной продукции» здесь выступает «прибыль». Функцию балансирующего цикла и в данном случае выполняет амортизация: чем больше запас капитала, тем больше станков и оборудования изнашивается и выходит из строя, уменьшая этот запас. В рассматриваемом примере срок службы производственного капитала (оборудование нефтедобычи и нефтеперегонки) ограничен двадцатью годами, что означает, что 1/20 капитала (5%) списывается на амортизацию ежегодно. Капитал увеличивается за счет инвестиций или прибыли от нефтедобычи. Поэтому мы видим усиливающий цикл: увеличение капитала позволяет наращивать добычу ресурсов, создавая еще больше прибыли, которую можно реинвестировать. Допустим, цель компании — обеспечить ежегодный прирост экономического капитала на 5%. Если прибыль, полученная компанией, не обеспечивает рост капитала на 5%, то компания может реинвестировать всю прибыль, насколько это возможно.
Прибыль — это доходы компании за вычетом расходов. Доходы в этом простом примере — это цена нефти, умноженная на объем ее добычи. Расходы — это затраты капитала на добычу нефти — эксплуатационные расходы (включают оплату энергии, заработную плату, материалы и так далее) на единицу производственного капитала. На данный момент, ради упрощения, можно считать цену и затраты на единицу производственного капитала постоянными.
Однако нельзя считать постоянной величину выработки ресурса на единицу производственного капитала. Поскольку этот ресурс невозобновляемый (нефть не появляется в природе просто так), каждый следующий баррель нефти добыть сложнее, чем предыдущий. Оставшаяся нефть залегает глубже, она менее концентрированная или находится под меньшим естественным давлением. Требуются все более и более дорогостоящие и технически сложные методы для поддержания постоянных объемов добычи.
Этот новый балансирующий цикл обратной связи в итоге будет полностью контролировать рост капитала: чем больше капитал, тем выше скорость добычи. Чем выше скорость добычи, тем меньше запас ресурса. Чем меньше запас ресурса, тем меньше добыча нефти на единицу капитала, меньше прибыль (при условии постоянной цены), меньше объем инвестиций — и, как следствие, меньше скорость роста капитала. Можно сказать, что истощение ресурса влияет через цикл обратной связи на производственные расходы и эффективность капитала. В реальной жизни заметно воздействие и на то и на другое. В любом случае модель последующего поведения одинакова: классическая динамика истощающегося ресурса (рис. 38).
Рис. 38. Добыча ресурса (А) создает прибыль, которая позволяет капиталу расти (Б), истощая невозобновляемый ресурс (В). Чем больше объем капитала, тем быстрее истощается ресурс
