增長的極限:用系統動力學建模警示人類對指數型增長及時做出反應

葭月廿四 發佈 2022-02-09T23:56:13+00:00

隆重推薦德內拉·梅多斯,喬根·蘭德斯及丹尼斯·梅多斯所著Limits to Growth《增長的極限》。這本書運用系統動力學建模技術,對地球生態系統與經濟增長之間的動態關係進行了定量研究。

隆重推薦德內拉·梅多斯,喬根·蘭德斯及丹尼斯·梅多斯所著Limits to Growth《增長的極限》。這本書運用系統動力學建模技術,對地球生態系統與經濟增長之間的動態關係進行了定量研究。運用系統動力學的模型,通過數據進行模擬人類社會的各種未來可能,但此書並非預測或預言地球和世界的某種必然結局。作者多次強調,他們從模型中計算出來的各種「精確「數據是沒有多大意義的,但這些數據反映出的發展趨勢卻是我們理解和展望未來發展必須關注的。

本書第一次提出了地球的極限和人類社會發展的極限,對人類社會不斷追求增長的發展模式提出了質疑和警告。(當時世界處於二戰後經濟增長的黃金時期,本書遭到了質疑)到20世紀70年代之後世界經濟的發展由於糧食短缺、氣候變暖、臭氧層被破壞等放慢了腳步。1992年召開了第一次全球環境與發展峰會,國際對於資源與環境問題的憂患意識逐漸加強。各國對本書的關注度也越來越高,使得在許多國家成為最暢銷的書之一,最終被翻譯成30多種語言,再版3次。

本書的三個作者對於人類的未來持有不同的態度。丹娜是個樂觀派,對於人類充滿關懷和同情,她認為只要把信息傳遞給人們,人們就會採取正確的措施以挽回崩潰之局面;喬根是憤世嫉俗之人,他認為人類最終會走向崩潰;丹尼斯則介於兩人之間,他預期世界最終會選擇一個相對可持續的未來,但這隻有在爆發嚴重的全球危機而被迫採取行動之後才會發生。

本書的在現有數據和理論的基礎上,運用系統動力學的系統思考方式及相關軟體,在紙面上模擬21世紀可能會演變出的10種不同畫面。想要告訴我們的是:當社會沒有為未來做好準備的時候,就會出現過沖及崩潰,從而導致社會福利的下降。例如,如果沒有為不斷減少的石油儲備、越來越缺少的野生魚類儲備等做好替代品的準備,一旦這些資源開始枯竭,人類福利受損的情況就會出現。

「當我們撰寫本書時,我們希望這種反思將促使人類社會採取矯正行動以降低崩潰發生的可能。崩潰並不是什麼誘人的未來。人口和經濟急別下降到地球自然系統不能夠支撐的水平無疑將伴隨著健康惡化、衝突、生態災難以及嚴重的不平等。死亡率的迅速上升和消費水平的迅速下降將導致人類足跡走向無法控制的崩潰。如果做出恰當的選擇和行動,這種不可控的下降是可以避免的;如果做出自覺的努力來減少人類對這個星球的需求,過沖也是可以得到解決的。在後一種模擬場景中,人類足跡的逐步向下調整可以通過成功降低生育率和更平等地分配可持續的物質消費速度來實現。我們有必要再次強調,增長並不必然導致崩潰;但是如果增長導致了過沖、導致需求的擴張超出了地球資源所能維持的水平時,崩潰必然緊隨而來。」

這本書從系統動力學的角度對我們關注的幾個問題給出了答案:

1. 為何指數增長常會出現意料不到的結果?

所謂意料不到的結果,專業術語就是「過沖「即意外的超過限度。

出現過沖的首要原因:增長、加速和快速的變化。「指數型增長」:人口、糧食生產、工業生產、資源消耗及污染。愛因斯坦說:「複利是世界上第八大奇蹟,它的威力甚至超過了原子彈」,譬如巴菲特,年化收益率19.1%,看起來毫不起眼。但是依靠五十多年的複利積累,就成了全球最富的人之一。而複利就是金錢的指數增長的形式。

一個呈指數型增長的數量會突然到達一個固定的限度,書中舉了一朵蓮花的例子,很生動的說明:反應滯後的情況下,指數增長很容易出現過沖;在指數增長的時候,也很容易出現反應滯後,從而帶來過沖。

「假設你擁有一個池塘,一天你注意到池塘里長出了一株荷花。你知道這種荷花的大小每天都會增加一倍。你意識到如果任由這種植物生長,它會在30天內完全覆蓋整個池塘,會使水中的所有其他生命種類窒息而死。但起初這種荷花看起來很小,所以你決定不必擔心,你將在它覆蓋了一半池塘時再來處理它。你知道你給了自己多少時間來防止你的池塘遭到破壞嗎?你只給自己留了一天的時間!在第29天這個池塘被覆蓋了一半。第二天,最後一次翻倍之後,這個池塘就被全部遮住了。開始時,看起來推遲到池塘被覆蓋了一半時再採取行動是很合理的。在第21天,這種植物只覆蓋了池塘的0.2%;在第25天,也只覆蓋了池塘的3%。但是,再等下去,就只有一天的時間容許你拯救你的池塘。」指數型增長的積累會產生無法控制的問題。

體現在人類身上,人口和生產資本就是呈指數型增長的,在此基礎上驅使糧食生產、資源消耗和污染等其他東西呈指數型增長,這些東西的增長並非自身結構的能力,而是人口和生產資本的指數型增長需要更多的食物、材料、能源,也帶來了相應的消耗和資源。在指數增長的前提下,如果人類不能及時對問題做出反應,就會出現如同蓮花池一般的困境。

2. 世界經濟出現了巨大增長,但貧富差距為何不斷擴大?

此系統中的反饋結構有兩種:第一種是與總是系統地給予特權階層以權力和資源從而讓他們獲得更多特權的社會制度安排相聯繫的。例如「馬太效應「,強者越強,弱者越弱,而在系統學的術語中,這種結構被稱為「從成功走向成功」的反饋圈。富人由於擁有更多的資本和試錯成本,比窮人更容易進行儲蓄和投資,使得他們的資本倍增。當一個國家的精英們相信其國內各個方面存在的差異是可以接受的,那麼就會利用權力在他們與大多數民眾之間形成更加懸殊的貧富差距。這種差異可能會引發中產階級的抗議,抗議使得精英們進一步從大眾中隔離出來,從而對此種差異更的存在擁有更加合理的道德規範認同,收入不平等繼續上升。

第二種結構就是人口與資本系統之間的關係,即「富人越來越富,窮人孩子越來越多「,詳細見於問題3.

3. 為何越貧窮反而會生更多的孩子呢?

幾個世紀的經濟增長使得富國支配市場條件、購買新技術並調動資源的能力越來越大,從而使他們建立很大的資本存量以實現自我增值,絕大多數的需求都被滿足,所以在不剝奪當前人口基本需求的情況下進行投資,配置更多的產出以實現經濟增長。

而窮國的資本增長很能跟上人口增長,可用於再投資的產出都用於滿足教育、健康等的基本設施,幾乎沒有什麼剩餘產出用於工業投資,經濟增長很慢。對於家庭而言,當婦女們看不到比孩子更有吸引力的教育或者其他經濟選擇的時候,孩子就成為了可以得到的投資形式之一,窮人的孩子就會越來越多。人口越多,所需要的教育和健康資源就會更多,用於投資的剩餘產出機會越來越少,從而陷入「不成功者愈發不成功」的正循環當中。

如果能夠把增長的產出分配給窮人,或者直接運用於婦女的教育、就業及計劃生育,那麼人口-貧困反饋圈就會反過來,社會就會進步。或者模仿20世紀初期我國的「計劃生育「政策,將人口出生率強制降低。

4. 過衝出現後人類能否通過努力將局面挽回?

有成功的案例,對於臭氧的控制,我們已經超越了重要的極限,在觀察到其後果後人類通過艱苦鬥爭並成功地把人類活動恢復到可持續水平以下。氟氯化碳(CFC)在最初發明時候,人們沒有發現其危害,它們看起來不對任何生物產生毒害,更因為它們較低的熱傳導性成為了冰箱和空調的優質製冷劑。到20世紀80年代中期,工業部門每年都會產生100萬噸的CFC。

1974年,科學家發現臭氧層中富含的臭氧可能會被CFC破壞,從而導致動物的皮膚癌的高發率。即使人們已經開始關注CFC的危害,但到1984年10月,在南極考察的科學家們發現在南極上空的臭氧已經減少了40%。過沖存在著遲滯,在臭氧系統中也是如此,這意味著在任何時間段測量到的臭氧層的變薄都是許多年或者幾十年以前製造的CFC帶來的後果;產生新知識和達成科學共識也需要一定的時間遲滯,所以直到1990年來自92個國家政府官員相聚倫敦並同意到2000年逐漸停止CFC的生產。除此之外,人們相繼進行了蒙特利會議,簽署第一份國際臭氧層公約;聯合國環境規劃署(UNEP)施壓各國政府,簽署《關於消耗臭氧層物質的協定書》;杜邦公司宣布它將徹底地逐步停止CFC氣體;美國和歐盟宣布到2000年以前停止所有五種CFC產品的生產等等。到2000年,世界CFC氣體的生產已經從19988年超過100萬噸的峰值水平降低到低於每年10萬噸的水平。

這個故事說明,不同的人群和制度,在面臨共同的人類難題的時候,是能夠聯合到一起,以全球化的規模展開行動,設計和實施解決方案。在這種情況下,全球社會能夠以更小的犧牲類來接受生活在極限之內的重要性。也說明,若是能夠在過沖即指數型增長的前期就及時的予以關注,那麼人類為極限所付出的代價和犧牲也會更小。

……


看完這本書,可以很明確的獲知作者的意圖:通過現有數據模擬出的地球的未來,通過對指數型增長中的反應遲滯帶來的過沖、地球所能供給人類增長的極限以及人類對於過衝出現後協力共同做出的努力等的描述,告訴我們地球面臨的挑戰為:實現可持續發展。而要實現可持續,人類必須齊心合力提高這個世界上窮人的消費水平,同時減少人類總的生態足跡。這就要求我們必須要有技術的進步、個人的轉變以及長期規劃的視野;必須要有超越政治疆界的更高的尊重、關切和分享。

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