Глава 3. Метод ПОЭ [1988 Ретеюм А.Ю.

Системы хорионов и сфрагид выделяются не на первой стадии знакомства с объектом (как при изучении, например, тел и знаков), а в конце работы, когда установлена зависимость от ядра близких к нему и отдаленных от него в разных отношениях явлений. Для целей познания структуры и организации нуклеарных геосистем предлагается метод прослеживания однопричинных эффектов (ПОЭ), сводящийся к анализу и синтезу причинно-следственных связей (Ретеюм, 1984 и др.). Мысленно двигаясь вдоль цепочек "... - процесс - продукт - процесс -..." в прямом или обратном (ходу времени) направлении, мы как бы пересекаем обычно труднопреодолимые межи дисциплин, рассматривающих отдельные однородные феномены, и пытаемся суммировать полученные научные результаты. Из-за неразвитости контактов наук сейчас при интеграции в географии (как и в истории) ограничиваются преимущественно центральными частями хорионов. Но необходимо идти дальше.

При прослеживании однопричинных эффектов в качестве предпосылки всегда принимается ядро системы. Перед нами - совпадение естественного и логического.

Избрание метода ПОЭ предполагает творчество, готовность следовать по неизвестным путям, восстанавливая ход цепных реакций, сложный ансамбль которых и есть хорион (сфрагида). Такая установка подчеркивается уже в названии метода: ПОЭ - не только аббревиатура, но и слово, в переводе с греческого означающее "творить". Раскрытие свойств хориона с помощью анализа и синтеза воспринимается как построение системы, построение, никогда не завершающееся. Лучшее доказательство тому - усложнение известного состава Солнечной системы благодаря ежегодным открытиям.

Начало. О содержании первых этапов исследования объектов - любых объектов - имеются, вообще говоря, различные мнения. Многие придерживаются генетической точки зрения, считая нужным прежде всего выяснить вопрос происхождения. Но в тех случаях, когда мы стремимся изучить разнокачественные образования, лишенные четких граней и как бы разлитые в среде, сразу же возникает неопределенность относительно тех частей, чью историю предстоит воссоздать. И преодолеть ее, оставаясь на позициях чистого историзма, нельзя. Как писал Э. В. Ильенков (1960), генетическая точка зрения "кажется самой естественной. В самом деле, разве не кажется естественным, когда хочешь понять предмет исторически, начать рассматривать историю, создавшую этот предмет? Но эта простая и естественная точка зрения быстро приводит к неразрешимым трудностям. Начнем с того, что любая исторически возникшая вещь имеет за своей спиной, в качестве своего прошлого, всю бесконечную историю вселенной". А что же тогда сказать о комплексе разных вещей?

При отражении всего текущего мы постоянно встречаемся с большими гносеологическими проблемами. Ф. Энгельс в свое время разъяснял, почему познанию процессов предшествует познание предметов. Действительно, для того чтобы знать, как данная вещь изменяется, надо знать, что она собой представляет, находясь в покое.

Выделение значимого теоретически и практически ядра геосистемы в виде тела, россыпи, поля, волны, огня, знака или идеи создает необходимую и достаточную точку отсчета в исследованиях. Имея ее, можно обратиться к фиксации видимых проявлений воздействия центра на периферию и воздействия периферии на центр. Многие вещественные следы работы подвижных тел, таких, как водотоки, лавины, ледники, течения, транспортные потоки, рельефно выражены и хорошо идентифицируются. Столь же легко заметны эффекты существования массивных неподвижных тел, будь то скопления горных пород, воды и воздуха или инженерные сооружения. Конечно, без соответствующего анализа удается уловить лишь наиболее заметные признаки наличия ассоциации тел, принадлежащих одному и тому же хориону (сфрагиде).

Чтобы более полно выявить состав системы, нужны специальные сведения по разрезам, секущим хорион или сфрагиду, но захватывающим также часть пространства-времени, заведомо находящуюся вне их границ. Сравнение данных по всему геотону, начинающемуся резко обособленным комплексом, приуроченным к ядру (существующему (или несуществующему), и кончающемуся плохо различимой полосой у пределов влияния ядра, и вне геотона дает возможность сделать еще один шаг в изучении хориона. Для последующего анализа и синтеза вещественных компонентов системы в аспектах и статики, и динамики необходимо оперирование свойствами простых тел вплоть до отдельных растений или животных (а не их сообществ), поскольку воздействия ядра проявляются прежде всего именно на этом уровне, в частности на уровне организмов. Так, даже значительное загрязнение атмосферы в некоторых промышленных узлах ухудшает рост лишь деревьев и сравнительно мало затрагивает растения нижних ярусов леса.

Наблюдения на разрезах (полигонтрансектах - по терминологии иркутских ландшафтоведов) напоминают эксперимент тем, что здесь стоит задача вычленения эффектов, связанных с одним-единственным фактором - ядром системы. Это значительно повышает результативность исследований, придает им известную строгость. Для объективности выводов нужен значительный объем сведений, который может быть получен при изучении достаточного числа хорионов определенного размера, скажем долин рек одного порядка. Кроме того, аналогия с экспериментом будет полнее, если идти от малых объектов к крупным, что позволит лучше отделить зависимые явления от независимых, устранив информационный шум.

Для проведения границ геосистем в пространстве и во времени требуется целенаправленная обработка данных. Интерпретируя систему как ряд статистических поверхностей, отражающих распределение квадратичных показателей компонентов от фоновых значений (см. рис. 17), мы должны особое внимание уделить регистрации нормы в контрольных точках. К сожалению, задача трудновыполнима из-за плотной "упаковки" хорионов и необходимости организации специальных наблюдений.

Рис. 17. Представление геосистемы в виде совокупности поверхностей с отклонениями показателей от некоторого фонового значения

При обработке материалов следует иметь в виду локализованность геосистем и в пространстве, и во времени. Поэтому, в частности, здесь не вполне пригодны обычные приемы осреднения. Например, климатологические методы занижают величину эффектов влияния тел малого и среднего размера. Для шллюстрации сказанного приведем конкретный расчет изменений атмосферных осадков вблизи водохранилища. Информация по редкой сети метеорологических станций не дает оснований говорить о сколько-нибудь ощутимой аномалии. Но, сделав выборку случаев, когда на противоположных берегах наблюдался переход воздушных масс с суши на воду и обратно, мы обнаружим наличие ярко выраженных эффектов (см. табл. 1).

Таблица 1. Скрытые эффекты усиления и ослабления атмосферных осадков вблизи Рыбинского водохранилища

Уже на первых этапах работы совмещаются анализ и синтез вещественных составляющих геосистем. Анализ сводится к изучению тел в роли элементов, связанных с ядром, синтез - к изучению упорядоченности множеств элементов.

В организации исследований возможно применение двух способов. Первый - создание междисциплинарного коллектива под руководством генералиста, служащего хранителем и проводником идеи целого. Этот путь лучший, но не очень доступный по причинам отраслевой специализации научных учреждений, нехватки нужных кадров и средств. И потому более практичен второй способ, заключающийся в сборе нужных сведений самим географом (историографом), что недостижимо без известной универсальности. Здесь уместно подчеркнуть один важный момент. Архизм и его продолжение - метод ПОЭ ориентируют на охват очень широкого круга явлений, относящихся к компетенции многих естественных, общественных и технических наук, однако недостижимая в наш век энциклопедичность знаний от каждого исследователя вовсе не требуется. Изучаются эффекты хотя и крайне разнокачественные, но объединенные одним началом и потому вполне определенные. Экономия времени по сравнению с затратами при традиционном подходе достигается тем, что в данном случае географ интересуется не всем "содержимым" рассматриваемой территории, а лишь избранными объектами и свойствами объектов, каким-то образом связанными с интересующим его фактором.

Ограниченность познавательных возможностей заставляет идти на огрубление реальности. Развертывая понятие о нук-леарной системе как обобщенном образе хориона, важно сконцентрировать внимание на наиболее существенных составляющих. Существенных, во-первых, с точки зрения гипотезы о структуре самого хориона и, во-вторых, с точки зрения исследователя, за которым стоит общество с его потребностями. Из почти необозримого множества элементов, входящих в состав большого и сложного хориона (а простые хорионы - редкость), по критериям объективной и субъективной значимости набирается некий костяк, чья морфологическая модель служит средством представления в знании этого мира, подготовительным наброском к его картине.

Синхронное изучение. Знание основных черт строения геосистем позволяет перейти к рассмотрению особенностей действия (функционирования). Предстоит выяснить порядок сцепления механизмов и взаимопереходов в последовательностях явлений (рукавах), начинающихся у границы ядра.

Разветвленную цепную реакцию, поддерживаемую центром системы, можно изучать поэтапно. Удобно оперировать понятием "очередь". Процессы и продукты непосредственного влияния ядра образуют следствия 1-й очереди, следствия следствий 1-й очереди порождают следствия 2-й очереди, те дают следствия 3-й очереди и т. д. Например, лесная полоса в степи уменьшает скорость ветра - следствие 1-й очереди; ветрозащитный эффект влечет за собой накопление снега на полях - следствие 2-й очереди; насыщение почвы влагой при таянии снежного шлейфа - следствие 3-й очереди; дополнительная влага, будучи использована посевами, обеспечивает прибавку урожая - следствие 4-й очереди. В приведенном случае, разумеется, каждая причина сопряжена с несколькими следствиями. Так, лесная полоса задерживает движение не только воздуха, но и спор взвешенных в нем ржавчинных грибов, остатков ядохимикатов и пестицидов в склоновом стоке, она привлекает птиц и млекопитающих, улучшает восприятие ландшафта людьми и т. п.

При анализе и синтезе причинно-следственных связей требуется большая и кропотливая работа, осложняемая медленным течением процессов и сосуществованием множества хорионов и сфрагид на одной и той же территории (акватории). Как заметил еще Гегель, "эмпирическое наблюдение... доставляет нам восприятие следующих друг за другом изменений или лежащих рядом друг с другом предметов, но оно не показывает нам необходимой связи". Попытка изучения любого относительно несложного хориона очень скоро показывает, насколько мало нам в сущности известны взаимодействия в окружающей нас действительности. Частично преодолеть указанные трудности помогает использование четырех приемов выявления эффектов, которые сопряжены:

- с однотипными телами в неодинаковых средах,

Картину современного состояния хориона дает словесное описание, где последовательность изложения воспроизводит порядок, наблюдаемый в системе, т. е. сначала идет характеристика ядра, затем - цепочек процессов и продуктов. Итогом исследования может служить серия карт, изображающих генерации вещественных составляющих системы (на одной карте показать всю совокупность их невозможно). Наконец, наиболее важным для дальнейшего изучения структуры и организации результатом работы выступает схема основных причинно-следственных связей в системе. Чтобы не быть слишком громоздкой, она изображается в графической форме по отдельным цепочкам (см. рис. 18). Но схема необязательна, иногда довольно и простого перечисления следствий одной причины.

Рис. 18. Схема техногенной системы (показаны следствия только двух очередей)

Однако далеко не всегда желательно применение метода ПОЭ в полном объеме, часто для этого просто недостает нужных сведений. Нередко задача распутывания причинно-следственных зависимостей оказывается слишком сложной. В подобных случаях целесообразно ограничиваться покомпонентным рассмотрением нескольких однородных зон, которые различаются по силе влияния центра системы. Такой прием соответствует сравнительному подходу, чье развитие и представляет собой метод ПОЭ.

Предлагаемый метод соответствует потребностям раскрытия закономерностей и особенностей восприятия среды личностью или группой людей. В конце концов восприятие сводится к двум противоположно направленным реакциям: последовательному развертыванию исходного образа-понятия, способствующему как бы проецированию индивидуума (или коллектива, объединенного общностью мировоззрения) на окружающую действительность, с одной стороны, и поступлению информации извне, ведущему к детализации знаний и формированию установок дальнейшего поведения,- с другой.

Установки играют роль образа-понятия, неизбежно конкретизирующегося и дробящегося при соприкосновении с жизнью. Например, естественная для человека установка на изучение однокачественных объектов (тел прежде всего) требует выбора между полным и частичным его охватом в пространстве (способом площадного, линейного, выборочно-ключевого либо точечного обследования) и во времени (путем рассмотрения трендов, колебаний, периодов или отдельных моментов). Затем идет выбор между выяснением значения внутренних и внешних факторов (детерминирования посторонними силами, влияния усвоенного импульса, эффекта собственной среды или действия базовых элементов), выбор между альтернативами характеристики инвариантных и варьирующих признаков и т. д.

Заметим, что альтернативных путей на каждом узловом пункте анализа - а речь идет именно о нем - обычно четыре, ибо здесь мы имеем дело с процессами и продуктами геосистем, геосистем с идеальным ядром, на которые распространяется правило четырехчастного расщепления следствий. При аналитической ориентации сама логика движения мысли ведет к образованию множества относительно самостоятельных научных направлений, претерпевающих время от времени спонтанное ветвление и отчуждающихся. Но далеко зашедший анализ, кстати, не решает проблем установления структуры и организации систем - слишком тонкие ветви не несут крупных плодов.

Исследовательская рефлексия и составляет содержание работы с геосистемами, обладающими идеальным ядром, причем задача, видимо, осложняется в случае синтеза, который не укладывается в принятые нормы логики (логики членения), так как соединяет, казалось бы, несоединимое.

С усвоением некоторых положений семиотики и герменевтики метод ПОЗ оказывается пригодным для изучения знаковых систем. В зависимости от поставленной задачи мы можем либо раскрывать по смыслу главного знака смысл каждой последовательности составляющих систем, либо, идя от знаков меньшего значения к знакам большего, стремиться понять смысл породившего их начала. В последнем случае нужна некая гипотеза о ядре. Не имея ее, легко упустить из виду даже самые красноречивые знаки. Уместно здесь привести слова такого внимательного наблюдателя, как Ч. Дарвин, который вспоминал, как они с геологом А. Седжвиком (открывшим кембрийский и девонский (периоды), не догадываясь о плейстоценовом оледенении Европы, в ходе одного путешествия по горной долине как бы прошли мимо следов "замечательных ледниковых явлений",, окружавших их со всех сторон: "Не заметили ни отчетливых шрамов на скалах, ни нагромождений валунов, ни боковых я конечных морен. Между тем эти явления настолько очевидны, что... дом, сгоревший во время пожара, не расскажет о том, что с ним произошло, более ясно, чем эта долина".

Исследование сфрагид имеет определенную специфику, хорошо проявляющуюся в решении частной задачи археологического изыскания, которая сводится к воссозданию индивидуальной культуры по отдельным предметам и затем к идентификации ее носителя. К ней близка задача криминалистики, решение которой, по словам Шерлока Холмса, зависит от внимания к "мелочам" и "тонкого анализа причин и следствий" на основе наблюдений.

Диахронное изучение обращено и в прошлое, и в будущее. Одним из адекватных приемов рассмотрения геосистем в аспекте развития служит имитационное моделирование, позволяющее проследить накопление эффектов путем многократного воспроизведения разветвленных цепных реакций.

Ввиду трудностей охвата событий при сопряженных изменениях в разнокачественных составляющих геосистем мы можем прибегнуть к сравнению разных эпох, отличающихся по величине ядра. Конкретные способы такого сопоставления уже разработаны в палеогеографии, исторической географии и историографии, но они нуждаются в обобщении для поиска типичных черт эволюции. Требуется рассматривать или одну систему как представителя множества систем, или множество систем как представителя одной системы.

Очень важны результаты синхронных исследований объектов различных размеров, так как, использовав принцип эргодичности в соответствии с рекомендациями Г. П. Калинина (1968) и Ю. Г. Симонова (1977), мы вправе при определенных условиях заменить недостающую информацию об изменениях во времени информацией об изменениях в пространстве. Трудно переоценить также значение наблюдений за природными и общественными последствиями варьирования величины тел-ядер (например, за колебаниями водности рек, массы озер и т. п.).

Исходными данными для составления прогноза на количественном уровне будут графики зависимости в цепи "производитель - процесс - продукт", скажем, зависимостей роста леса от уровня почвенно-грунтовых вод или урожая заливных лугов от высоты половодья и т. д. При наличии сведений о степени воздействия на системоформирующее тело (к примеру, об объемах изъятия части стока реки для переброски в другой бассейн, рубок леса или стравливания пастбища) возможно по совокупности данных о связях предсказать ожидаемые экономически значимые последствия эксплуатации природного ресурса для всей геосистемы.

Природопользование - главная причина быстротечных изменений в природе и одна из главных причин быстротечных изменений в обществе. Оно, между прочим, повседневно демонстрирует нам объективность существования хорионов при истощающей эксплуатации естественных тел (месторождений, лесов, болот, рек, отдельных видов растений и крупных промысловых животных), приводящей к исчезновению целых миров связанных с ними явлений. Изучение эффектов разрушения не менее актуально, чем изучение эффектов созидания. Мысленное "изъятие" из среды рассматриваемого фактора помогает методом прослеживания воображаемых последствий в этом эксперименте выделить пространственно-временные границы геосистемы. В качестве доказательства реальности биосферы В. И. Вернадский (1960) ссылался на то, что "прекращение жизни было бы неизбежно связано с прекращением химических изменений если не всей коры, то во всяком случае ее поверхности - лика Земли...". Мысленное экспериментирование принадлежит к числу действенных средств диахронного изучения хорионов.

До сих пор не упоминалось об обратных связях. Обладают ли геосистемы ими? Выше речь шла исключительно об однонаправленных цепочках процессов и продуктов, начинающихся у ядра и оканчивающихся на контактах систем. Тем самым подчеркивалось, что сцепление причин и следствий есть ряд событий, развертывающихся во времени. Всегда выходя из ядра, цепочка может иногда вновь входить в него, но никогда уже не включает свое начало целиком, а лишь как бы отщепляет ею трансформированную часть (см. рис. 19). Чаще всего обратная связь из-за малости импульса теряется в ядре. Мнение о значительной структурно-организационной роли "плюс-минус" взаимодействия основано на материалах, касающихся пар тел или пар частей тел. В системах тел они в силу дробления продуктов ядра занимают подчиненное положение и ярко не проявляются.

Рис. 19. Обратная связь в цепочке 'лес - приземный слой воздуха - снежный покров - почвенные воды - лес'. Схема иллюстрирует уменьшение величины импульса, вернувшегося в ядро

Суммирование и сравнение. В условиях непрерывного усложнения народного хозяйства для повышения эффективности управления необходимо разработать обобщенные критерии оценки экономических проектов и планов. Сфера природопользования, где тесно переплетаются естественные и искусственные явления, где процессы отличаются большой инерционностью, где структуры устойчиво существуют на протяжения десятилетий, должна быть охарактеризована натуральными показателями прежде всего.

Выделение нуклеарных геосистем создает необходимую предпосылку для учета не только прямых, но и побочных следствий развития какого-либо производства, без знания которых сейчас невозможно увеличение полезной отдачи труда. Модификация метода ПОЭ дает в руки исследователя инструмент для сопоставления затрат и результатов. При рассмотрении антропогенных систем в терминах затрат характеризуется ядро, а в терминах результатов - продукты его влияния. Для соотнесения их нужно привести к единой мере. Такой мерой может служить энергия, поскольку труд человека в сущности преследует цель обеспечения положительной разности между приходом действенной энергии и ее расходом. Эта разность объективно показывает достигнутый уровень результативности труда. Энергетический подход, предложенный впервые С. А. Подолинским более 100 лет назад и усовершенствованный рядом авторов, позволяет рассчитать полный кпд системы, в котором находят отражение всякого рода потери, связанные с деградацией среды. Они фиксируются, в частности, либо через энергетический эквивалент утраченной биомассы, либо через энергетический эквивалент съедобного вещества, которое могло бы быть получено из утраченной биомассы при переработке. Именно в учете подобных составляющих энергетического баланса и состоит специфика модификации метода ПОЭ.

Другими мерами при интегральной оценке антропогенных систем выступают время и пространство. Соотнесение затрат п результатов в рамках хронологического подхода осуществляется путем вычисления удельных расходов времени на производство основного продукта (выраженных в человеко-часах трудового периода или срока сокращения продолжительности жизни занятых) и условных выигрышей от эксплуатации этого продукта и продуктов побочных (выраженных в человеко-часах периода применения или срока удлинения жизни людей, пользующихся ими) за вычетом потерь, вызванных компенсацией негативных эффектов.

При хорологическом подходе сопоставляются пространственные (в частном случае - площадные) показатели затрат на месте извлечения ресурса и результатов на месте его использования. Особенно наглядно, конечно, это сопоставление в случае строительной индустрии. Иногда, скажем при рубках ухода в лесах многоцелевого назначения, удается получить исключительный выигрыш в пространстве.

Поскольку хозяйственные ячейки, играющие роль ядер антропогенных систем, обычно теснейшим образом взаимосвязаны и положительные следствия их деятельности не локализованы, постольку больший смысл имеет исчисление затрат и потерь. Важно дополнить энергетический, хронологический и хорологический подходы отражающими технологическую сторону производства подходами, с тем чтобы располагать комплексом критериев.

Опыт агрегирования показателей и оперирования обобщенными характеристиками накоплен при разработке стратегий энергической политики, способствовавшей появлению так называемого WELMM-подхода (Grenon, 1978). В WELMM-подходе фигурирует пять натуральных затрат - удельные расходы воды, энергии, земли, рабочей силы и материалов (свое название он получил по первым буквам английского слова, обозначающих перечисленные компоненты). Как представляется, в этом подходе упущена главная черта цивилмзации, а именно доминирующее положение машин и оборудования в производстве. Кроме того, здесь не предусматривается определение затрат пространства (землеемкость не ожет быть исчерпывающим показателем).

Вышеизложенное приводит к выводу, что при генерализованном описании антропогенных систем для оценочных, прогнозных и иных целей необходимо и достаточно семи показателей, машин, материалов (включая воду) и оборудования. На изучение их ориентирован подход, который автором (Ретеюм, 1980) назван STELMMO-подход (от англ. space, time, energy, labor, machine, material, outfit).

В некоторых отраслях промышленности при проектировании успешно применяется метод сопряженного исследования структуры и функции конструкции в интересах сокращения расходов, известный как функционально-стоимостной анализ. Недавно было обращено внимание на важность рассмотрения всего жизненного цикла объекта для минимизации затрат (Фатхутдинов, 1983). Опыт применения функционально-стоимостного анализа может быть обобщен с позиций метода ПОЭ. Ставится задача подбора ядра и составляющих для достижения заданного эффекта при наименьших затратах или наибольшего эффекта пр" заданных затратах. Она решается с помощью мысленного конструирования ряда геосистем, реализующих одну функцию* (например, влагообеспечения культурных растений), и последующего выбора лучшего типа структуры. В процедуре выбора предполагается использование натуральных показателей, а также обычных стоимостных критериев.

Как вытекает из предыдущего изложения, в науке давно известны централистические формы организации и структуры пространства-времени. Обращение к монистической методологии позволяет полнее раскрыть мир хорионов и сфрагид. Они представляются системами с ядрами, которые существуют, прекратили свое существование или будут существовать. Каждая нук-леарная геосистема прежде всего выступает как сложный ансамбль цепных реакций, начинающихся у ядра. Соотношение между традиционно изучавшимися в географии районами и нуклеарными геосистемами схематически изображено на. рис. 20.

Рис. 20. Выделение хорионов, районов и ареалов: 1 - район как множество хорионов; 2 - район как ядро хориона; 3 - хорион как совокупность районов; 4 - район как ареал определенной группы хорионов