, , Халтурина истории.
Вековые циклы и тысячелетние тренды. Демография. Экономика. Войны. М.:
КомКнига/URSS, 2007.
113-120 сс.
Глава 3
Математическая модель
социально-демографического цикла[1]
Единственная экзогенная переменная в нашей модели это флуктуирующие погодно-климатические условия (ведущие к годовым флуктуациям производства продовольствия). Предлагаемая модель записана в виде системы разностных уравнений, где значения переменных на данный год определяются состоянием системы в прошлом году.
Обозначим как Ni число земледельческих домохозяйств в год i. Допустим, что общая территория, доступная для сельскохозяйственной эксплуатации, равна Atotal, а размер земли на одно домохозяйство составляет величину Areai. В мирное время эта величина Areai = Atotal/Ni, то есть сельскохозяйственной эксплуатации подвергается вся доступная для обработки территория.
Обозначим как H0 количество продовольствия, производимое в среднем на единицу обрабатываемой территории. Каждый год в виду меняющихся погодно-климатических условий актуальное производство продовольствия на единицу площади будет несколько отличаться от наблюдаемой в другие годы. Поэтому мы моделируем последнюю величину (Harvest) как Harvest = H0 × случайное число. Количество продовольствия, производимое одним домохозяйством (Food), тогда описывается следующим уравнением Food = Harvest × Areai.
Минимальное количество продовольствия, необходимое для выживания домохозяйства в течение года, обозначим как Foodmin. Тогда величину dF = Food – Foodmin можно рассматривать как избыточный продукт, если, конечно, эта величина имеет положительное значение. Положительное значение она имеет в урожайные годы, а в неурожайные – она отрицательная, и речь уже идет о количестве недостающего продовольствия. Население растет или уменьшается в зависимости от этого фактора. А именно, относительная скорость демографического роста рассматривается как прямо пропорциональная dF, поэтому, в целом, если dF > 0, население растет, а если эта величина имеет отрицательное значение, то численность населения уменьшается. Это описывается при помощи следующего базового уравнения модели:
Ni+1=Ni (1 + α × dF),
где α это коэффициент пропорциональности; мы ограничиваем относительную скорость роста, α × dF, максимумом в 2%. Эта модель в скрытом виде подразумевает наличие потолка несущей способности земли. Делается это следующим образом. При наличие большого количества земли на одно домохозяйство, земледельцы даже в неблагоприятные годы будут производить достаточно продовольствия, чтобы себя прокормить. В результате, dF будет иметь положительные значения, и население будет расти. Новым домохозяйствам тоже будет требоваться земля, и таким образом размеры среднего надела на одно домохозяйство начнут сокращаться (так как общее количество доступной для сельскохозяйственной эксплуатации земли в модели рассматривается как константа). Избыток продовольствия станет меньше, и демографический рост будет замедляться, пока система не достигнет состояния "динамического равновесия". Это типичная мальтузианская модель роста, дающая на выходе "логистическую" кривую с насыщением.
В реальности мы, конечно же, имеем дело с заметно более сложной ситуацией, и первый дополнительный фактор, который мы принимаем во внимание, это наличие государства. Мы делаем допущение, что государство собирает налоги в виде определенной пропорции избыточного продукта. Если избыточный продукт отсутствует, государство налогов не собирает (или не может их собрать). Государство создает запасы продовольствия, которые используются в качестве страхового фонда и распределяются среди голодающих в неблагоприятные годы. Количество продовольствия, аккумулированного государством на данный год, обозначим как Si. Если dF имеет положительное значение, то государственные запасы увеличиваются на Ni × tax × dF, где tax обозначает пропорцию избыточного продукта, собираемого в виде налогов или рент[2]. В случае нехватки продовольствия среди голодающих распределяется то количество запасенного продовольствия, которое необходимо для того, чтобы обеспечить их выживание, а общее количество запасенного продовольствия в результате сокращается. При включении этой переменной в нашу модель мы видим, что на начальных фазах цикла запасы продовольствия растут, а когда население начинает приближаться к потолку несущей способности земли, через какое-то количество неблагоприятных лет эти запасы истощаются и после этого осциллируют на очень низком уровне.
Пока мы имеем дело с чисто экономической моделью. Теперь постараемся учесть и некоторые политические факторы. Как мы помним, в неблагоприятные годы часть крестьян теряет свою землю, становясь арендаторами, батраками или "бандитами"[3]. С сокращением производства продовольствия на душу населения к "бандитам" присоединяется все больше крестьян. Для учета этого фактора мы вводим переменную Ri, обозначающую число "бандитов" в году i. Число крестьян, становящихся в данный год "бандитами", описывается уравнением dRi = – αout × Ni × dF/Foodmin в те годы, когда ощущается недостаток продовольствия, и приравнивается к нулю в благополучные годы. Число крестьян, вынужденных стать "бандитами" при данном dF, зависит от распределения недостатка продовольствия среди крестьян. Нехватка продовольствия никогда не будет ощущаться в равной степени всеми крестьянами. Поэтому мы вводим αout как случайную переменную.
Для того чтобы описать популяционную динамику "бандитов" допустим, что "бандиты" живут за счет ресурсов, отбираемых ими у крестьян. "Бандитам" тем легче выжить, чем больше крестьян на одного "бандита" приходится. Введем величину di,, равную 1–Ni/10Ri, если Ni < 10Ri , и приравниваемую к нулю во всех остальных случаях. Тогда уравнение для численности "бандитов" на будущий год может быть записано следующим образом:
Ri+1=Ri (1 – β – di, ) + dRi
Согласно этому уравнению в отсутствии притока в их ряды численность "бандитов" сокращается. Среди "бандитов" наблюдается повышенная смертность из-за неизбежно связанного с их деятельностью риска и непредсказуемости их доходов. Коэффициент смертности "бандитов" складывается из двух компонент: β представляет собой постоянный фоновый уровень смертности, а di зависит от того, насколько успешно "бандитам" удается извлекать ресурсы из крестьянских домохозяйств. Если соотношение числа крестьян к числу "бандитов" больше 10, мы допускаем, что уровень смертности среди "бандитов" не превышает таковой среди крестьян. При Ni < 10Ri, чем меньше это соотношение, тем сложнее "бандитам" выжить.
На следующем этапе нам следует обсудить влияние "бандитизма" на жизнь крестьян и общее положение дел в государстве. Не говоря уже о том, что "бандитские" нападения приводят к гибели части крестьян, присутствие большого числа "бандитов", орудующих по всей стране, создает определенный "фактор страха". Если население страны сокращается из-за интенсификации внутренней военной активности, множество земель оказывается заброшенными и в принципе могло бы возделываться оставшимися в живых крестьянами. Этого, однако, не происходит, так как крестьяне вынуждены концентрироваться в укрепленных поселениях, а хозяйственная эксплуатация заметных территорий не производится из-за того, что ею там заниматься крайне опасно. Данное обстоятельство может быть смоделировано через допущение о том, что присутствие "бандитов" делает часть заброшенных земель недоступной для хозяйственной эксплуатации крестьянами: Areai+1 = Atotal / (Ni +10Ri). Это значит, что в мирное время (10Ri << Ni) вся пригодная земля обрабатывается крестьянами. В ситуации высокого уровня военной активности (10Ri ~ Ni) часть заброшенных земель не возделывается, и фактический потолок несущей способности земли понижается. Таким образом, в нашей модели основным фактором демографического коллапса оказывается "бандитизм"/повстанчество/внутренняя военная активность.
Кроме того, внутренняя военная активность оказывает негативное воздействие на способность государства собирать налоги. Для учета этого эффекта мы вводим коэффициент U. В зависимости от уровня внутренней военной активности (измеряемой лучше всего именно через число "бандитов"), этот коэффициент доходит до нуля во время интенсивной внутренней войны и равен 1,0 в годы полного внутреннего мира. Мы исходим из того, что внутренняя война ослабляет государство, и его способность собирать налоги уменьшается. Данное обстоятельство описывается следующим уравнением:
Si+1 = Si + dS × U,
Во время внутренней войны, U оказывается близок к нулю, и эффективный сбор налогов прекращается, так как государственная инфраструктура оказывается полностью или частично разрушенной.
Таким образом, мы включили в модель три следующих основных компоненты:
(i) экономическую модель мальтузианского типа, описывающую логистический рост населения, с такими элементами, как собирающее налоги государство и прямое воздействие ежегодных природно-климатических флуктуаций; она описывает динамику восходящих фаз цикла и замедление роста населения у потолка несущей способности земли;
(ii) "бандитизм" и рост внутренней военной активности во времена лишений являются основным механизмом демографического коллапса; крестьянин принимает личное решение бросить землю и податься в бандиты/повстанцы под действием экономических факторов;
(iii) инерция внутренней военной активности, которая проявляет себя в "факторе страха" и разрушении инфраструктур, что замедляет начало фазы восстановительного роста и обуславливает появление заметной продолжительности интерциклов.
Теперь оформим все определения и уравнения в связную систему, описывающую социально-демографические циклы в сложных аграрных системах:
Ni – численность крестьян;
Ri – численность "бандитов";
Si – количество аккумулированных запасов продовольствия;
Harvest = H0 × случайное число , | (3.1) |
U – "индекс собираемости налогов"
U = [1 – Ri / (0.03Ni)]3 если Ri < 0.03Ni
0 во всех остальных случаях
Areai+1 = Atotal /(Ni +10Ri)
Food = Harvest × Areai
dF – "избыток продовольствия" (который может быть не только положительным, но и отрицательным)
dF = Food – Foodmin
dS = Ni× tax × dF, если dF имеет положительное значение
Ni × dF , если dF имеет отрицательное значение и имеются
достаточные запасы продовольствия (|Ni × dF| < Si)
– Si , если dF имеет отрицательное значение,
а запасы продовольствия недостаточны (|Ni × dF| > Si)
dF' – "эффективный избыток продовольствия" после уплаты налога
или после получения помощи от государства
dF' = dF – dS / Ni
dRi – число крестьян, ставших "бандитами" в год i
dRi = –Ni × αout × dF/Foodmin если продовольствия недостаточно
0, если продовольствия достаточно
αout – "коэффициент превращения крестьян в бандитов"
di = 1 – Ni/(10Ri) , если Ni < 10Ri ,
0 во всех остальных случаях
α – коэффициент роста числа крестьян.
Допускается, что величина α × dF' не может превышать 0,02.
β + dI – коэффициент смертности "бандитов"
rob – обусловленный деятельностью "бандитов"
добавочный коэффициент крестьянской смертности.
Итоговая базовая система разностных уравнений выглядит следующим образом:
Si+1 = Si + dS × U , | (3.2) |
Ni+1 = Ni (1 + α × dF') – dRi – rob × Ni × Ri , | (3.3) |
Ri+1 = Ri × (1 – β – di ) + dRi . | (3.4) |
Данная модель генерирует следующую динамику (см. Диаграмму 3.1):
Диаграмма 3.1. Динамика, генерируемая моделью
ПРИМЕЧАНИЯ: сплошная толстая черная кривая – общая численность населения ("крестьяне" + "бандиты"), человек; сплошная толстая серая кривая – численность "бандитов"; тонкая пунктирная черная кривая – продовольственные запасы, в минимальных годовых пайках (каждый из которых обеспечивает выживание одного человека в течение одного года), МГП. Диаграмма воспроизводит результаты компьютерной симуляции со следующими значениями параметров и начальных условий: N0 = 30.000.000 крестьян; Atotal = 50.000000 единиц, допускается, что при средних погодно-климатических условиях с одной единицы производится за год один МГП, таким образом, H0 = 1 МГП/единица/год; случайное число передается случайным числом в интервале от 0,85 до 1,15; таким образом, Harvesti (выход продукции с единицы обрабатываемой площади в год i) случайным образом принимает значения в интервале от 0,85 to 1,15 МГП/единица/год; Foodmin = 1 МГП; R0 = 1000 бандитов; S0 = 0 МГП; α = 0,04 МГП-1; tax = 0,05; αout = 0,1; β = 0,03; rob = 0,.
Числовое исследование влияния значений параметров на динамику нашей модели показывает, что главными параметрами, влияющими на продолжительность циклов являются доля ресурсов, ежегодно аккумулируемых в антикризисных продовольственных запасах (tax), коэффициент трансформации крестьян в бандитов (αout) и амплитуда климатических колебаний (Mc).[4] Очень продолжительные циклы длиной три века и более наблюдаются при высоких значениях tax и низких значениях αout и Mc, в то время как продолжительность циклов сокращается при низких значениях tax и высоких значениях αout и Mc. Это заставляет предполагать, что продолжительность социально-демографических циклов будет расти с усилением системы создания антикризисных резервов, а также системы поддержания правопорядка, что находит неплохое соответствие в реально наблюдаемой исторической динамике (см., например: Нефедов 2000a); при этом, как мы увидим в следующей главе удлинение (или наоборот сокращение) продолжительности циклов может иметь важнейшие последствия для дальнейшей эволюции соответствующей системы.
Мы полагаем, что предлагаемая модель сочетает положительные аспекты более ранних моделей, которые раньше не объединялись в одной модели. В отличие от модели Нефедова (но подобно некоторым моделям с логикой "хищника – жертвы") она удовлетворительно описывает интерциклы. С другой стороны, в отличие от последних, благодаря учета фактора функционирования системы противокризисных резервов она описывает продолжительные периоды относительно медленного и неустойчивого демографического роста (когда большинство населения неадекватно обеспечено ресурсами и когда имеются мощнейшие стимулы к генерированию и распространению технологических инноваций, расширяющих экологическую нишу народа/повышающих потолок несущей способности земли).[5]
Но и эта модель исходит из допущения о том, что уровень развития технологий жизнеобеспечения является постоянной величиной. В результате она описывает лишь "вековые циклы", но не "тысячелетний тренд". Однако возможно ли создание моделей, описывающих одновременно и циклическую, и трендовую динамику? На этот вопрос мы постараемся дать ответ в нашей следующей главе.
[1] Данная глава написана совместно А. С. Малковым.
[2] Конечно же, присутствие поддерживаемых государством развитых систем страхования от неурожаев в доиндустриальную эпоху редко встречалось за пределами Восточной Азии. Однако наличие определенных функционально сходных антикризисных субсистем было характерно для подавляющего большинства сложных доиндустриальных государств. Наиболее распространенным их типом были запасы продовольствия, создаваемые разного рода элитами (землевладельцами и т. п.). В неурожайные годы эти запасы обеспечивали выживание не только элит, но и заметной части рядового населения. Например, землевладельцы обычно не были заинтересованы в полном вымирании их арендаторов и помогали им в таких случаях пережить неблагоприятные годы. Подобная помощь редко была вполне альтруистической. Нередко землевладелец предоставлял в голодный год крестьянам определенные ресурсы просто для того, что получить их землю и/или закабалить их; но в любом случае это позволяло заметной части пораженного неурожаем населения выжить в критический год. Для простоты в нашей модели оба основных типа доиндустриальных противокризисных субсистем слиты в один механизм (и, таким образом, налоги оказываются слиты с рентами).
[3] Вслед за С. Чу и Р. Д. Ли (Chu and Lee 1994) мы используем термин "бандиты" для обозначения, как собственно бандитов, так и повстанцев (отметим, что С. Чу и Р. Д. Ли здесь в свою очередь следуют старой китайской традиции обозначать представителей обеих категорий при помощи одного термина [fĕizéi]). Отметим, что в подобной практике есть определенная логика, так как присутствие обеих групп оказывает сходное воздействие на популяционную динамику: повстанцы вполне могут воевать с субъективной целью улучшить жизнь крестьян, однако для того, чтобы прокормить себя они все равно будут вынуждены отбирать у крестьян (пусть даже иногда и с согласия последних) продукты питания; в любом случае в зонах повстанческих действий смертность среди крестьян вырастала не менее сильно, чем в зонах действий бандитских формирований.
[4] С другой стороны, "коэффициент смертности бандитов " (β) оказывает мощное влияние на продолжительность интерциклов (чем меньше этот коэффициент, тем дольше продолжительность интерциклов), а обусловленный деятельностью "бандитов" добавочный коэффициент крестьянской смертности (rob) сильно влияет на амплитуду циклов (чем выше этот коэффициент, тем больше амплитуда циклов). Отметим, что β может рассматриваться как показатель эффективности политической системы в подавлении бандитизма, в то время как серьезное влияние rob, по всей видимости, отражает важность культурных характеристик системы, влияющих на то, с какой легкостью один представитель этой системы может отобрать жизнь у другого.
[5] В следующей главе мы увидим, почему это обстоятельство является столь важным (см. также: Коротаев 2006а).
