系统2.2:有两个可再生性存量的系统
典型代表:渔业经济
我们即将开始探讨的渔业经济系统,在这里,可再生性资源是鱼,资本存量是渔船。其实,类似这样的系统还有很多,例如树木与伐木场、牧场与奶牛等。
有生命的可再生性资源,如鱼、树木、草等,可以经由一个增强回路实现自我再生。 无生命的可再生性资源,如阳光、风、河水等,虽然没有可再生的增强回路,但是不管存量的当前状态如何,它们都有稳定的补给输入来源。 感冒病毒感染、日用品销售等,也与“可再生性资源系统”具有相同结构。对于病毒感染来说,易感人群是可再生性资源存量;对于日用品销售,潜在消费者也是可再生的存量。就像虫害只能部分地损害农作物,而不能完全摧毁农作物一样。作物可以再生,而昆虫可以吃得更多。
经济资本受一个增强回路推动而成长,并受一个可再生性资源约束的情况这一简化的渔业经济模型受到三种非线性关系的影响:价格、再生率、单位资本的收益。价格取决于鱼的种类和数量——越稀少的鱼,价格越高;再生率取决于鱼群的密度——鱼群密度越低,鱼的繁殖率越低,但是鱼群密度变得过大之后,鱼的繁殖率也越低;单位资本的收益取决于捕鱼技术和方法的效率。
捕捞量、资本存量及资源存量的关系每年捕捞量(A)产生的利润,推动资本存量(B)的增长,在稍微过量增长之后,捕捞量趋于稳定,也导致资源存量(C)保持稳定。
一开始资本和捕捞数量以指数级方式上升,鱼群数量(资源存量)则快速下降,但这提高了鱼群的再生率。在其后的数十年中,资源再生数量可以弥补、应付捕捞增加的速度;但最后,由于捕捞量增长太快,鱼群数量下降到不能满足日益扩大的捕捞量需求,捕捞量降低,从而降低了船队的利润率和投资速度。这形成了一个调节回路,使得船队和鱼资源之间达到了平衡。船队达到一定规模后,不能永远扩大下去,但是可以一直保持较高且稳定的效率。
如果捕鱼技术得到提高,船只可以在鱼群密度很低的情况下更为经济地维持运作,但结果只能是鱼和捕鱼业接近彻底消亡。海洋变成荒漠,鱼也逐渐变成了不可再生性资源。与我们这里所讨论的简化模型相比,在很多真实的开发可再生性资源的经济系统中,一旦资本和开发活动的增强回路得以启动,资源通常就会被加速攫取、耗竭,等开发者退出之后,只剩下极少量的“活口”,苟延残喘,或者侥幸得以休养生息而恢复。数十年之后,同样的故事又会再次上演。有些可再生性资源的循环周期很长,例如新英格兰的伐木工业,从成长、过度砍伐、崩溃,到资源的逐渐再生,然后再次砍伐……现在已是第三个循环了。但是,并不是所有的可再生性资源都是如此。由于科技和开发效率的提升,越来越多的资源趋于枯渴,无法再生。
可再生性资源主要受限于流量。只要开发(流出量)的速度等于资源再生(流入量)的速度,它们就可以被无限地开采或捕捞;如果开发的速度快于再生的速度,资源存量最终可能低于某个关键转折点,从而转变为“不可再生性资源”,逐渐耗尽。
在这里,我们可以看到可再生性资源系统的行为模式有三种可能性: 过度开发,然后逐渐适应、调整至相对稳定的平衡状态,并长期保持; 过度开发,超出了均衡状态,之后上下振荡; 过度开发,之后导致资源的枯竭,产业崩溃。
实际会出现哪种结果,取决于两方面:第一,关键转折点是否被突破。一旦关键转折点被突破,资源的种群数量实现再生的能力就会被破坏;第二,在资源逐渐衰减的过程中,抑制投资增长的调节回路的力度。如果该调节回路可以在关键转折点到来之前,快速起作用,控制资本的增长,那么整个系统就能平滑地达到均衡状态;如果该回路速度比较慢,不足够有效,系统就会振荡;如果该回路非常弱,或者起作用的速度很慢,这样一来,即使资源已经降低到难以再生的水平,但资本仍在持续增长,最终的结果是,该资源和产业都将崩溃。
总结:在成长上限结构中,不管是可再生性资源,还是不可再生性资源,物质的存量都不可能永远增长,但是二者对于系统的限制,从系统行为的动态角度上讲是非常不同的。之所以会有差异,原因在于存量和流量的不同。 对于所有复杂的系统来说,判断系统未来行为走势的诀窍在于,了解什么样的系统结构包含哪些可能的行为,以及什么状况或条件可以触发这些行为。换句话说,如有可能,我们可以调整系统结构和相关条件,从而减少破坏性行为发生的概率,增加有利行为出现的概率。
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