Устойчивое развитие и инновационная экономика

В статье идет речь об интеграции науки и образования в форме эксплуатации имитационных моделей, ориентированных на исследование различных аспектов воспроизводимого процесса.

Юрий Павловский
Устойчивое развитие и инновационная экономика
"Экономические стратегии", №08-2008, стр. 24-29

Павловский Юрий Николаевич – главный научный сотрудник Вычислительного центра РАН им. А.А. Дородницина, член-корреспондент РАН.

Эколого-демографо-экономическая модель

В 2000-2002 гг. в ВЦ РАН по заказу Высшего колледжа рационального природопользования при РХТУ им. Д.И. Менделеева совместно с сотрудниками этого колледжа была разработана эколого-демографо-экономическая имитационная модель (ЭДЭМ; 1), которая воспроизводит во времени, соизмеримом со временем жизни поколения (от нескольких десятков до сотни лет), демографический и экономический процессы, процесс загрязнения окружающей среды, а также в некоторой форме процессы развития науки, образования, здравоохранения, процесс возникновения и внедрения новых технологий и новых потребительских товаров и услуг (или новых потребительских качеств в производимых товарах и услугах), т.е. процесс инноваций.

Компьютерные реализации ЭДЭМ в форме проблемно ориентированных имитационных систем (2) эксплуатируются в Высшем колледже рационального природопользования при РХТУ им. Д.И. Менделеева, МФТИ, ВМК МГУ для иллюстрации студентам некоторых аспектов проблемы устойчивого развития мирового сообщества. Эксплуатацию "больших" имитационных моделей в учебном процессе можно организовать так, что она будет одной из форм интеграции науки и образования. Это достигается планированием выполняемых студентами в рамках лабораторных работ имитационных экспериментов с ориентаций на исследование различных аспектов воспроизводимого процесса. Тем самым происходит совмещение процессов обучения и исследования моделируемой реальности. Следующие ниже рассуждения, касающиеся инновационной экономики и носящие гуманитарный характер, являются, в сущности, результатом такого совмещения. Их также можно считать "гуманитарной надстройкой" над результатами математического моделирования.

Инновационная экономика

Анализируется тот аспект развития рыночной экономики, который связан с увеличением количества видов (далее – увеличением номенклатуры) и улучшением качества производимых в экономике товаров и услуг. Одним из индикаторов этого процесса является структура потребления населения (домашних хозяйств), понимаемая как доля их доходов, истраченная на приобретение тех или иных видов товаров и услуг. Процесс эволюции этой структуры становится хорошо заметным на характерных временах порядка нескольких десятков лет и совершенно очевиден на характерных временах порядка сотни лет: достаточно сравнить номенклатуру и качество потребляемых домашними хозяйствами товаров и услуг в начале прошлого века, о чем читатели, несомненно, имеют представление, и в начале века нынешнего.

Замечание. Использование словосочетания "домашние хозяйства" вызывает необходимость ввести также следующие понятия: "производство", "торговля", "банковская система", "государство". Перечисленные "субъекты" являются "экономическими агентами", т.е. выполняют определенные роли в процессах производства, хранения, обмена, распределения, потребления материальных благ. Эти понятия отражают определенный уровень модельного описания экономического процесса (3).

Чтобы не загромождать рассуждения, далее речь будет идти о товарах. То, что говорится о товарах, касается и услуг. (Услугой считается потребление непосредственно труда людей, оказывающих услугу, с помощью, возможно, производимых в экономике товаров.) Вводятся понятия "традиционные товары" и "новые товары". Традиционные товары – это товары, присутствующие в технологической структуре и структуре потребления в течение времени, по порядку величины большего, чем некоторое характерное время (например, время жизни поколения; это время может быть разным для разного типа товаров, но на таких подробностях в рамках данной статьи мы не останавливаемся). Новые товары – это товары, присутствующие в технологической структуре и в структуре потребления в течение времени, по порядку величины соизмеримого или меньшего, чем . Предполагается, что новые товары "закрепляются" в структуре потребления и через время становятся "традиционными". Процесс исключения некоторых товаров из структуры потребления в рамках выполняемого анализа игнорируется. Тем самым номенклатура (количество различных видов) потребляемых товаров все время увеличивается.

Для расчета этого увеличения нужно вычислять соответствующий индекс. Необходимо в некотором базовом году выполнить разбиение потребляемых товаров по видам с помощью процедуры агрегирования и определить количество потребляемых агрегированных видов товаров. В последующих годах необходимо определять количество видов товаров с помощью агрегирования того же уровня, как в базовом году. Отношение количества потребляемых видов товаров в некотором году к аналогичному показателю в базовом году является индексом, характеризующим рост номенклатуры потребляемых товаров. Принятый уровень агрегирования в базовом году связан с характерным временем : чем выше этот уровень, тем больше .

Процесс увеличения номенклатуры потребляемых товаров становится заметным начиная с некоторого уровня агрегирования. Например, если производимые товары делить только на два вида – промышленные товары и продукцию сельского хозяйства, то процесс увеличения номенклатуры потребляемых товаров заметить нельзя. Он является "внутренним" по отношению к принятому уровню агрегирования, т.е. происходит внутри выделенных групп товаров. Тем не менее и этот уровень агрегирования несет некоторую информацию о процессе увеличения номенклатуры потребляемых товаров, о чем будет сказано ниже.

Понятно, что между "традиционными товарами" и "новыми товарами" нет четкой разницы. Например, современное городское жилье с водопроводом, электричеством, газом, мусоропроводом в сравнении с городским жильем начала прошлого века – это новый товар или традиционный? Улучшение качества традиционного товара может превратить его в новый товар. Современные автомашины следует считать новыми товарами по сравнению с автомашинами начала прошлого века. Конечно, когда речь пойдет о разработке математической модели, описывающей анализируемый процесс, необходимо четко определять механизмы возникновения новых товаров и превращения их в традиционные.

Увеличение производительности труда обеспечивается внедрением в производство новых технологий, т.е. способов превращения сырья в товары. В настоящее время лишь небольшая часть новых технологий возникает стихийно, без специальных затрат на их производство. Большая часть новых технологий – это результат целенаправленной деятельности, они
являются продуктом, который продается на рынке. Производство новых технологий следует считать отдельным видом экономической деятельности. Для разработки новых технологий, как
и для любого производства, необходимы труд, производственные мощности и сырье.

Далее будет использоваться понятие "уровень образованности людей". Огрубляя ситуацию, мы будем учитывать три уровня образованности людей, необходимой для реализации производственных процессов: среднее образование, высшее образование, поствысшее образование. Для краткости людей со средним образованием назовем рабочими, с высшим – служащими, с поствысшим – учеными. Допустим, что каждый производственный процесс, реализуемый в экономике, требует труда, вообще говоря, людей всех трех уровней образованности (в разных пропорциях в разных технологиях). На гуманитарном уровне введем понятие "образованность труда", характеризующее данную технологию. Пусть l1, l2, l3 – трудозатраты (единица измерения – нормо-час), соответственно, рабочих, служащих, ученых при производстве единицы продукции по некоторой технологии. Тогда "образованность труда" будем характеризовать парой (l2/l1, l3/l1): какое количество труда служащих и ученых требуется на единицу "ручного труда". Естественный частичный порядок на множестве таких пар позволит сравнивать технологии с точки зрения необходимой "образованности труда". Ясно, например, что при производстве новых технологий образованность труда "выше", чем при "обычном" производстве.

Будем считать, что главной составляющей "сырья", необходимого для производства новых технологий, являются новые знания о природе, добываемые фундаментальной наукой. В данном случае новые знания о природе трактуются как сырье, а фундаментальная наука – как вид экономической деятельности (эта трактовка, конечно, не является исчерпывающей, когда речь идет о науке) по добыче этого сырья. Ясно, что производство новых знаний требует более высокой "образованности труда", чем все остальные производства.

Процесс увеличения номенклатуры потребляемых товаров и процесс улучшения качества традиционных товаров должны быть согласованы с ростом производительности труда при производстве традиционных товаров. К такому выводу приводят следующие рассуждения. На рынке выживает производитель, который обеспечил меньшие затраты на производство товара такого же качества, как у конкурента, или при тех же затратах обеспечил качество товара лучшее, чем у конкурента. В равной мере имеет место ситуация, когда выживает производитель, который производит товар более дорогой, но его качество настолько выше, чем у конкурента, что покупают его товар, а не товар конкурента. Наконец, выживает производитель, который выпустил на рынок новый товар, не присутствовавший ранее на рынке и обладающий большей "полезностью", т.е. "должным образом" улучшающий качество жизни (4), так что люди отказываются от покупки каких-то традиционных товаров в пользу нового, т.е. меняют свою структуру потребления. В связи с появлением на рынке новых товаров и включением их в структуру потребления производители традиционных товаров вынуждены увеличивать эффективность производства, что в конечном счете сводится к уменьшению трудозатрат на единицу товара. Впрочем, процесс увеличения эффективности при производстве традиционных товаров в рыночной экономической системе имеет место всегда без каких-либо внешних причин – из-за конкуренции. Таким образом, труд "выдавливается" из сферы производства традиционных товаров и перетекает в сферу производства новых товаров. Это приводит к сокращению доли людей, участвующих в производстве традиционных товаров.

Будем рассматривать уровень агрегирования товаров по видам исходя из допущения, что агрегированный вид потребляется подавляющим большинством людей. Будем оценивать производительность труда при производстве некоторого вида агрегированного таким образом товара исходя из доли людей (от всех, занятых в общественном производстве), участвующих в его производстве. Тогда можно сказать, что процесс увеличения номенклатуры товаров в структуре потребления связан с увеличением производительности труда при производстве традиционных товаров. Эти рассуждения приводят к одной из трактовок понятия "производительность труда в экономике в целом" (5): "производительность труда в экономике в целом" тем выше, чем больше индекс номенклатуры потребляемых товаров. Уже говорилось о том, что "заметить" процесс увеличения номенклатуры потребляемых товаров можно начиная с некоторого уровня подробности при агрегировании товаров по видам.

В то же время каждый уровень агрегирования содержит некоторую информацию об анализируемом процессе увеличения номенклатуры потребляемых товаров. Например, при разбиении потребляемых товаров на два вида – продукцию сельского хозяйства и продукцию промышленного производства – процесс увеличения номенклатуры потребляемых товаров заметить нельзя. Однако при подобном агрегировании он проявляется в уменьшении доли людей, занятых в сельскохозяйственном производстве, имеющем место в достаточно развитых странах. Это означает, что увеличение производительности труда в сельскохозяйственном производстве "в целом" приводит к "выдавливанию" труда из этой сферы (несмотря на очевидное на достаточно больших характерных временах увеличение качества и номенклатуры товаров, производимых сельскохозяйственным производством) и перетеканию труда в сферу промышленного производства. Приведенные рассуждения позволяют сделать вывод о наличии "внешней" и "внутренней" частей процесса увеличения номенклатуры потребляемых товаров и роста производительности труда по отношению к принятому уровню агрегирования.

Наблюдения показывают, что возникающие новые технологии требуют большей образованности труда (см. выше понятие "образованность труда") при производстве товаров по этим технологиям, чем старые. Итак, имеются взаимосвязи между увеличением производительности труда при производстве традиционных товаров, появлением новых товаров в структуре производства и потребления, а также отраслями экономики, которые производят образованность, новые технологии, новые знания. Система образования трактуется как вид экономической деятельности, производящий "образованность" людей указанных выше трех уровней, необходимую для реализации всех производственных процессов (в том числе, например, и при производстве самой образованности).

Увеличение качества потребляемых товаров и появление в структуре потребления новых товаров, связанные с описанными процессами, – это "гонка потребления", которой часто характеризуют рыночную экономику. Часть описанного процесса, представляющая собой производство новых технологий, новых видов товаров и новых качеств у традиционных товаров, называется инновационным процессом. Без гонки потребления и без инновационного процесса рыночная экономика не может развиваться устойчиво, поскольку должен быть утилизирован труд, высвобождающийся в результате повышения производительности труда при производстве традиционных товаров, что является следствием конкуренции, присущей рыночной экономике. В плановой экономике обсуждаемые механизмы не действуют – например, процесс инноваций в ней является результатом ее "паразитирования" на рыночной экономике.
Возникшие в последнее время понятия "инновационная экономика", "экономика знаний" связаны с внедрением компьютеров во все сферы деятельности, ростом уровня образованности людей, увеличением доли ученых, возрастанием скорости производства новых знаний и как следствие скорости производства новых технологий, увеличением скорости внедрения новых технологий. Поскольку повысился уровень образованности, стало существенно легче внедрять (навязывать с помощью рекламы) в структуру потребления новые товары. Очень большую роль в этом процессе играют современные информационные технологии, позволяющие донести рекламу в "развитых" странах до большей части населения.

В результате повысилась рентабельность экономической деятельности, производящей новые технологии. По нашему мнению, когда эта рентабельность становится выше рентабельности производств традиционных товаров, возникает феномен, называемый "инновационной экономикой", или "экономикой знаний". Можно предположить, что феномен, который называется "инновационной экономикой", является временным. Он будет существовать до тех пор, пока рентабельность производства новых технологий не уменьшится в силу перетекания инвестиций и труда в эту отрасль производства и насыщения рынка новых технологий. Вопрос лишь в характерном времени существования данного феномена. Можно ожидать, что это время будет соизмеримо со временем жизни поколения, потому что увеличение производства новых технологий связано с увеличением производства образованности. Характерное же время увеличения производства образованности соизмеримо со временем жизни поколения.

Термин "инновация" далее будет означать новые технологии, увеличивающие производительность труда при производстве традиционных товаров, улучшающие качество традиционных товаров, позволяющие производить новые товары. Для реализации инноваций, т.е. для доведения их до производства, необходим труд, который должен всегда присутствовать на рынке труда. Другими словами, необходим некоторый уровень безработицы, что должно быть обеспечено повышением производительности труда при производстве традиционных товаров, т.е. инновациями в это производство. С другой стороны, уровень безработицы не должен быть слишком высоким, иначе может уменьшиться платежеспособный спрос не только на новые, но и на традиционные товары. Поэтому интенсивность внедрения в структуру потребления новых товаров ограничена имеющимся резервом на рынке труда и распределением этого резерва по образованности.

Из проведенных рассуждений вытекает, что для устойчивого развития рыночной экономики необходимы механизмы согласования многих сторон экономического процесса. Отметим некоторые из таких согласований, которые кажутся наиболее важными. Интенсивность инновационного процесса при производстве традиционных товаров должна быть согласована с его интенсивностью при производстве новых товаров. Уровень безработицы и его распределение по образованности, с одной стороны, должен быть достаточным для того, чтобы организация новых производств не встречала трудностей, а с другой стороны, он не должен быть слишком высоким. Уровень образованности и культуры населения должен быть столь высоким, чтобы спрос на новые товары был достаточным.

В экономике должны действовать механизмы согласования описанных процессов. Отсутствие подобных механизмов может приводить к кризисным явлениям. Можно представить себе ситуацию, когда закачивание денег в производство инноваций приведет к их перепроизводству и невостребованности в экономической системе по одной из указанных выше причин (отсутствие трудовых ресурсов с нужным уровнем образованности на рынке труда для реализации инноваций, уровень образованности и культуры населения, недостаточный для восприятия инноваций, недостаточная интенсивность рекламы, низкий уровень доходов населения, исключающий включение инноваций в структуру потребления и т.д.). Результатом будет кризис, по форме напоминающий тот, который называют "спекулятивным пузырем".

Социальные аспекты в инновационной экономике

Введем понятие "направление инновационного процесса" и поясним его суть на примерах. Представим себе, что новые технологии направлены только на уменьшение степени деградации среды обитания, вызываемой производственными процессами по данным технологиям, а другие потребительские качества производимых товаров при этом не улучшаются. Тогда "направление инновационного процесса" естественно характеризовать словосочетанием "улучшение экологии". Можно представить себе условия, при которых инновационный процесс на Земле примет такое направление: отсутствие голодающих, высокая образованность населения, приход к власти "зеленых" политиков и в то же время катастрофическое ухудшение основных параметров среды обитания. Эти условия могут создать на Земле социальную среду, где потребление "ненаблюдаемого" непосредственно качества "экологическая чистота" в виде соответствующей метки на производимых по "чистым" технологиям товарах становится наиболее престижным. Можно представить себе другую социальную среду, где чистота окружающей среды не играет для людей существенной роли. В этом случае инновационный процесс не может принять форму, которая характеризуется словосочетанием "улучшение экологии".
Структура потребления домашних хозяйств определяется социальной средой – тем, в частности, что в ней считается престижным, к чему стремятся "обычные" люди (обыватели). Социальная среда и "направление инновационной экономики" взаимосвязаны, причем в основе этой взаимосвязи находится именно социальная среда, определяемая в конечном счете культурой людей, их образованностью, уровнем жизни, воспитанием. Возникает задача проектирования такой структуры потребления, которая обеспечивала бы "устойчивое (т.е. бескризисное) развитие" общества и внедрение спроектированной структуры через процесс образования и пропаганды образа жизни. В частности, улучшение качества среды обитания должно быть одной из существенных составляющих проектируемой структуры потребления. Эта задача есть задача создания соответствующей социальной среды, которая должна быть одним из стратегических приоритетов любого "развитого" государства. Реализация данной задачи возможна при достаточно высоком уровне жизни в стране и тогда, когда ею управляют политики, имеющие высокий уровень образования и интеллекта и достаточно выраженную "зеленую" окраску.

ПЭС 8251/17.10.2008

Примечания
1. Имитационными принято называть модели, воспроизводящие развитие во времени некоторых процессов, имитационными экспериментами принято называть акции воспроизведения на компьютере течения моделируемых процессов. См.: Белотелов Н.В., Бродский Ю.И., Павловский Ю.Н., Тарасова Н.П. Проблема устойчивого развития: естественнонаучный и гуманитарный анализ. М.: Фазис, 2004; Белотелов Н.В., Бродский Ю.И., Кручина Е.Б., Оленев Н.Н., Павловский Ю.Н., Тарасова Н.П. Имитационная игра на основе эколого-демографо-экономической модели (ЭДЭМ). М.: РХТУ. Институт проблем устойчивого развития. Издательский центр, 2003.
2. Проблемно ориентированная имитационная система – совокупность модели, воспроизводящей течение развивающегося во времени процесса, компьютерной реализации этой модели и средств поддержки имитационных экспериментов. См.: Белотелов Н.В., Бродский Ю.И., Кручина Е.Б., Оленев Н.Н., Павловский Ю.Н., Тарасова Н.П. Имитационная игра на основе эколого-демографо-экономической модели (ЭДЭМ). М.: РХТУ. Институт проблем устойчивого развития. Издательский центр, 2003; Бродский Ю.И. Эколого-социально-экономическая имитационная модель: технология реализации // Моделирование, декомпозиция и оптимизация сложных динамических процессов. М.: ВЦ РАН, 2001, с. 108-115; Павловский Ю.Н. Проблема устойчивого развития: попытка системного анализа / Первая международная конференция "Системный анализ и информационные технологии" САИТ-2005 (12-16 сентября 2005 г., Переславль-Залесский). Труды конференции: В 2 т. М.: КомКнига, 2005. Т. 1, с. 327-331.
3. Петров А.А., Поспелов И.Г., Шананин А.А. Опыт математического моделирования экономики. М.: Энергоатомиздат, 1996.
4. Должным образом, т.е. в соответствии с образованностью населения, его культурой, менталитетом, религией и т.д.; товар, который улучшает качество жизни в одной стране, может не быть таковым в другой; то же касается разных слоев населения в одной и той же стране.
5. Моисеев Н.Н., Павловский Ю.Н. Информатика как отрасль народного хозяйства: особенности, темпы и тенденции развития // Экономика и математические методы. 1986. № 5, с. 899-902.