Найти тему

Научные предсказания изменения численности населения

Оглавление

Существующие методы предсказания изменения численности населения весьма несовершенны: обычно для получения прогноза экстраполируют сегодняшние тенденции. В 60-е годы, когда население Земли росло со скоростью, превышающей скорость экспоненциального роста, демографы предсказывали неминуемую катастрофу в результате «популяционного взрыва». Сегодня прогноз для многих стран Европы, включая Россию, не менее печальный — только теперь нам якобы грозит вымирание. Однако обзор исторических данных показывает, что типичная картина, наблюдаемая в человеческих популяциях, не соответствует ни экспоненциальному росту, ни, тем более, постоянному падению численности населения. В реальности фазы роста и падения чередуются, и динамика численности населения обычно выглядит как длительные колебания с периодичностью 150–300 лет (так называемые «вековые циклы») на фоне постепенного роста.

Долговременную динамику численности народонаселения нередко представляют в виде почти неотвратимого экспоненциального роста. За последние 300 лет население Земли выросло с 0,6 миллиардов в 1700 году до 1,63 миллиарда в 1900 году и достигло 6 миллиардов к 2000 году.

Рис. 1. Численность населения Земли за последние четыре тысячелетия, представленная в логарифмической шкале (McEvedy and Jones 1978)
Рис. 1. Численность населения Земли за последние четыре тысячелетия, представленная в логарифмической шкале (McEvedy and Jones 1978)

В шестидесятые годы XX века создавалось даже впечатление, что население Земли растет со скоростью, превышающей скорость экспоненциального роста, в связи с чем предсказывали конец света, ожидаемый, например, в пятницу, 13 ноября 2026 года. (Von Foerster et al. 1960, Berryman and Valenti 1994). В течение девяностых годов, когда скорость роста населения Земли заметно снизилась (во многом в связи с резким падением рождаемости в густонаселенных развивающихся странах, прежде всего в Китае и в Индии), стало ясно, что былые предсказания катастрофы (Ehrlich 1968) требуют пересмотра.

И реальную обеспокоенность мировых элит вызывает то, что сокращающееся число работающих людей не сможет поддерживать всё возрастающее число пенсионеров.

В прессе обсуждение этой проблемы приобрело совсем иной оборот. Многие из сообщений о возможных изменениях численности населения, которые появляются в прессе, имеют сенсационный и даже истерический характер, но основной вопрос — как будет изменяться в будущем народонаселение разных стран, а также всей Земли, — действительно очень важен. Численность и структура населения оказывают колоссальное влияние на благополучие общества и индивидуумов, да и всей биосферы в целом.

Однако существующие ныне методы предсказания изменения численности населения весьма несовершенны. Простейший способ получения прогноза изменения численности населения состоит в экстраполяции сегодняшних тенденций. К таким подходам относится экспоненциальная модель или модель роста даже более быстрого, чем экспоненциальный, как при сценарии «конца света». Некоторые более сложные подходы учитывают возможные изменения демографических показателей (рождаемости, смертности и миграции), но исходят из того, что эти процессы определяются внешними воздействиями, например такими, как изменения климата, эпидемии и природные катаклизмы. Примечательно, что эти наиболее распространенные подходы к прогнозированию численности населения не учитывают, что сама плотность населения может влиять на изменение демографических показателей.

Рис. 2. Прогнозы рождаемости (число детей на одну женщину), выполненные Бюро цензов США между 1940-м и 1995 годом (пунктирные линии). Реальные изменения показаны сплошной кривой. Как видно на графике, большинство прогнозов основаны на предположении, что рождаемость в будущем будет оставаться на примерно том же уровне, который наблюдается в момент выполнения прогноза. В реальности рождаемость изменялась циклически (это так называемый цикл Истерлина)
Рис. 2. Прогнозы рождаемости (число детей на одну женщину), выполненные Бюро цензов США между 1940-м и 1995 годом (пунктирные линии). Реальные изменения показаны сплошной кривой. Как видно на графике, большинство прогнозов основаны на предположении, что рождаемость в будущем будет оставаться на примерно том же уровне, который наблюдается в момент выполнения прогноза. В реальности рождаемость изменялась циклически (это так называемый цикл Истерлина)

Чтобы предсказать, как будет изменяться численность населения, надо понять, какие факторы влияют на эти изменения. Предсказать картину изменений численности при наличии нескольких взаимодействующих факторов невозможно без математических (модели нулевого порядка) и логистических моделей (модели первого порядка). Также необходимо учитывать процессы, в которых динамика численности зависит от влияния внешнего фактора, интенсивность которого, в свою очередь, зависит от численности изучаемой популяции. Такой фактор мы будем называть эндогенным («внешним» по отношению к исследуемой популяции, но «внутренним» по отношению к динамической системе, включающей популяцию). В этом случае мы имеем дело с обратной связью второго порядка. Однако, демографы до сих пор не рассматривают процессы с обратной связью второго порядка, порождающие колебания с намного более продолжительным периодом, тогда как подъем, так и спад численности населения занимает 2-3 поколения или больше. Соответственно, модели второго порядка практически не используются при построении прогнозов динамики численности человеческих популяций.

Исторический обзор динамики численности популяций в аграрных обществах.

Даже беглого взгляда на изменения численности населения, происходившие в течение последних нескольких тысячелетий, достаточно, чтобы убедиться в том, что рост численности населения Земли не был таким неуклонно экспоненциальным, как это обычно представляют. По-видимому, было несколько периодов быстрого роста, перемежающихся отрезками, на которых рост замедлялся. На рис. 1 представлен обобщенный взгляд на популяционную динамику человечества. Но в разных странах и регионах изменения численности народонаселения могут быть несогласованными, и для того, чтобы понять составляющие, отраженные в общей динамике численности человечества, надо исследовать изменения численности населения в границах тех или иных стран или провинций. За этим обратимся к данным о численности населения в прошлом. Такие данные можно извлекать из периодических переписей населения, проводимых государствами прошлого для оценки налоговой базы, а также из косвенных индикаторов, о которых речь пойдет позже.

Первейшим источником данных здесь может послужить атлас народонаселения (McEvedy and Jones 1978). Использованное в этом атласе временное разрешение (отрезок в 100 лет после 1000 года н.э. и в 50 лет после 1500 года н.э.) недостаточно для статистического анализа этих данных, но для некоторых районов, где многолетняя история численности народонаселения известна довольно хорошо — таких как Западная Европа, — получаемая общая картина оказывается весьма яркой.

Китай.

Рис. 3. (a) История изменений численности населения Китая с 201 года до н.э. до 960 года н.э. (Zhao and Xie 1988). Династические циклы указаны над каждым пиком численности. Пунктиром показана предполагаемая численность в период раздробленности между падением Восточной династии Хань и объединением страны под властью династии Суй (точная реконструкция показателей численности для этого периода невозможна). (b) Коэффициент нестабильности (количество случаeв нестабильности — бунтов, восстаний, серьезных вспышек бандитизма и т.д. — за 10 лет.) Китая между 200 годом до н.э. и 1000 годом н.э. (Lee 1931)
Рис. 3. (a) История изменений численности населения Китая с 201 года до н.э. до 960 года н.э. (Zhao and Xie 1988). Династические циклы указаны над каждым пиком численности. Пунктиром показана предполагаемая численность в период раздробленности между падением Восточной династии Хань и объединением страны под властью династии Суй (точная реконструкция показателей численности для этого периода невозможна). (b) Коэффициент нестабильности (количество случаeв нестабильности — бунтов, восстаний, серьезных вспышек бандитизма и т.д. — за 10 лет.) Китая между 200 годом до н.э. и 1000 годом н.э. (Lee 1931)

В течение двенадцати веков численность населения Китая достигала пиков по крайней мере четырежды, каждый раз доходя до значений 50–60 млн человек (рис. 3a). Каждый из этих пиков приходился на последнюю фазу великих династий-объединительниц, Восточной и Западной Хань, Суй и Тан. В промежутках между этими пиками численность населения Китая падала ниже 20 млн. Народонаселение Китая в целом увеличивалось в периоды политической стабильности и снижалось (иногда резко) в периоды социальных потрясений.

Великий Новгород

Пример археологических данных, имеющих хорошее разрешение и позволяющих успешно оценивать численность населения, дает средневековый Великий Новгород (Yanin 1990, Янин 2004).

Рис. 5. Скорость накопления различных отходов деятельности человека в Новгороде: остатки кожаной обуви, сломанные замки, обрывки ткани и потерянные фрагменты янтарных украшений (в основном бусины). Для каждого набора данных указано отношение к среднему значению, принятому за единицу, чтобы их можно было изобразить на одном графике. Данные взяты из Изюмовой (1959) и Рыбиной (1978) Резонно полагать, что чем выше плотность населения в городе, тем больше накапливается мусора. Если считать, что люди изнашивают обувь с более или менее постоянной скоростью,то чем больше людей жило в городе в течение некоторого периода, тем больше выброшенной обуви археологи впоследствии найдут в соответствующем культурном слое.
Рис. 5. Скорость накопления различных отходов деятельности человека в Новгороде: остатки кожаной обуви, сломанные замки, обрывки ткани и потерянные фрагменты янтарных украшений (в основном бусины). Для каждого набора данных указано отношение к среднему значению, принятому за единицу, чтобы их можно было изобразить на одном графике. Данные взяты из Изюмовой (1959) и Рыбиной (1978) Резонно полагать, что чем выше плотность населения в городе, тем больше накапливается мусора. Если считать, что люди изнашивают обувь с более или менее постоянной скоростью,то чем больше людей жило в городе в течение некоторого периода, тем больше выброшенной обуви археологи впоследствии найдут в соответствующем культурном слое.

Теоретические объяснения вековых циклов

Многочисленные исторические и археологические данные, подобные рассмотренным выше примерам, показывают, что долговременные колебания численности населения можно наблюдать во многих различных районах Земли и исторических периодах. Похоже, такие вековые циклы — это общая закономерность макроисторического процесса, а не набор отдельных случаев, каждый из которых объясняется частной причиной.

Теория Мальтуса: Растущее народонаселение выходит за рамки, в которых люди могут обеспечить себя средствами к существованию: цены на продукты питания возрастают, а реальная (то есть выраженная в потребляемых товарах, например в килограммах зерна) оплата труда падает, из-за чего потребление на душу населения сокращается, особенно среди беднейших его слоев. Экономические бедствия, часто сопровождающиеся голодом, эпидемиями и войнами, ведут к падению рождаемости и повышению смертности, в результате чего скорость роста населения снижается (или даже становится отрицательной), из-за чего, в свою очередь, средства к существованию вновь становятся доступнее. Факторы, ограничивающие рождаемость, ослабевают, и рост населения возобновляется, рано или поздно приводя к новому кризису средств к существованию. Таким образом, противоречие между естественной склонностью популяций к росту и ограничениями, накладываемыми доступностью пищи, приводит к тому, что численность населения имеет тенденцию к регулярным колебаниям.

Структурно-демографическая теория: чрезмерный популяционный рост оказывает разнообразное действие на социальные институты. Во-первых, он приводит к галопирующей инфляции, падению реальной оплаты труда, бедствиям сельского населения, иммиграции в города и увеличению частоты голодных бунтов и выступлений против низкой оплаты труда (по сути, это и есть мальтузианская составляющая). Во-вторых, что еще более важно, быстрый рост народонаселения приводит к увеличению числа людей, стремящихся занять элитное положение в обществе. Увеличение конкуренции внутри элиты приводит к возникновению сетей патронажа, соперничающих за государственные ресурсы. В результате элиты оказываются раздираемы возрастающими конкуренцией и раздробленностью. В-третьих, рост численности населения приводит к увеличению армии и бюрократического аппарата и повышению издержек производства. Государству ничего не остается как повышать налоги, несмотря на сопротивление как элит, так и народа. Однако попытки увеличить государственные доходы не позволяют преодолеть раскручивающиеся государственные расходы. В итоге, даже если государству удается повысить налоги, его всё равно ожидает финансовый кризис.

Голдстоуна интересовало прежде всего то, как рост народонаселения вызывает общественно-политическую нестабильность. Но можно показать, что нестабильность действует на динамику численности населения по принципу обратной связи (Турчин 2007). Наиболее очевидные проявления такой обратной связи состоят в том, что, если государство ослабевает или рушится, население будет страдать от повышенной смертности, вызываемой ростом преступности и бандитизма, а также внешними и внутренними войнами. Кроме того, смутные времена приводят к росту миграции, связанной, в частности, с потоком беженцев из охваченных войной областей.

Компоненты нестабильности (на примере истории США середины XIX века)

Политическая нестабильность может принимать разные формы — от городских бунтов, в которых погибает несколько человек, до гражданских войн, уносящих жизни сотен тысяч или даже миллионов людей. Такие, казалось бы, разномасштабные события тем не менее связаны между собой. Так, в США в 40-е и 50-е годы XIX века стало резко расти количество таких инцидентов, как городские бунты, столкновения между южанами и северянами и даже кровопролитные стычки на религиозной почве (гонения против мормонов). В 1861 году общая нестабильность перешла в гораздо более серьезную фазу, и разразилась гражданская война между северными и южными штатами.

Бунт нативистов (урожденных американцев; см. Nativism) 7 июля 1844 года в Филадельфии, направленный против ирландских иммигрантов-католиков (см. Philadelphia Nativist Riots). Литография Джона Перри (John B. Perry). Изображение с сайта oldlibrarysite.villanova.edu
Бунт нативистов (урожденных американцев; см. Nativism) 7 июля 1844 года в Филадельфии, направленный против ирландских иммигрантов-католиков (см. Philadelphia Nativist Riots). Литография Джона Перри (John B. Perry). Изображение с сайта oldlibrarysite.villanova.edu
Резня у Лебединого Болота 19 мая 1858 года.Вооруженные столкновения между сторонниками и противниками рабства. Изображение с сайта en.wikipedia.org
Резня у Лебединого Болота 19 мая 1858 года.Вооруженные столкновения между сторонниками и противниками рабства. Изображение с сайта en.wikipedia.org
Резня в Лоуренсе (Lawrence Massacre). На гравюре изображено разрушение канзасского города Лоуренса и убийство его жителей мятежными южанами 21 августа 1863 года. Иллюстрация из журнала Harper's weekly от 5 сентября 1863 года, том 7, номер 349, стр. 564. Изображение с сайта en.wikipedia.org
Резня в Лоуренсе (Lawrence Massacre). На гравюре изображено разрушение канзасского города Лоуренса и убийство его жителей мятежными южанами 21 августа 1863 года. Иллюстрация из журнала Harper's weekly от 5 сентября 1863 года, том 7, номер 349, стр. 564. Изображение с сайта en.wikipedia.org

Модель динамики численности населения и внутренних конфликтов в аграрных империях:

Эта модель предсказывает типичную картину колебаний, связанных с обратной связью второго порядка, средний период которых близок к таковому, наблюдаемому в исторических данных, при этом продолжительность цикла от одного краха государства до другого определяется скоростью роста населения. Ниже проведена эмпирическая проверка предсказаний теории.

Рис. 6. Динамика, предсказываемая базовой моделью Турчина/Коротаева (Turchin, Korotayev 2006). Кривая показана на отрезке от 500 до 1000 лет, чтобы успели затихнуть краткосрочные эффекты. Значения параметров: ρ = 1, β = 0,25, r = 0,015, kmax = 3, δ = 0,1, a = 0,01, b = 0,05 и α = 0,1
Рис. 6. Динамика, предсказываемая базовой моделью Турчина/Коротаева (Turchin, Korotayev 2006). Кривая показана на отрезке от 500 до 1000 лет, чтобы успели затихнуть краткосрочные эффекты. Значения параметров: ρ = 1, β = 0,25, r = 0,015, kmax = 3, δ = 0,1, a = 0,01, b = 0,05 и α = 0,1

Выводы

Приведенные данные показывают, что типичная картина, наблюдаемая в исторических человеческих популяциях, не соответствует ни экспоненциальному росту населения, ни слабым флуктуациям вокруг некоторого равновесного значения. Вместо этого мы обычно наблюдаем длительные колебания (на фоне постепенно растущего уровня). Эти «вековые циклы» не представляют собой строгих, математически четких циклов. Напротив, они, по-видимому, характеризуются периодом, довольно широко варьирующим вокруг среднего значения.

Возвращаясь к проблеме долгосрочного прогнозирования численности населения Земли, отмечу, что самый важный вывод, который можно сделать из моего обзора, вероятно, следующий. Получаемые сотрудниками различных ведомств, как правительственных, так и подчиненных ООН, и приводимые во многих учебниках экологии ровные кривые, подобные логистической, где численность населения Земли аккуратно выравнивается в районе величины 10 или 12 миллиардов совершенно не годятся в качестве серьезных прогнозов. Численность населения Земли — динамическая характеристика, определяемая соотношением смертности и рождаемости. Нет никаких оснований считать, что эти две величины придут к равновесному уровню и полностью компенсируют друг друга.

Во время последних двух кризисов, испытанных населением Земли в XIV и в XVII веках, его численность ощутимо снизилась, во многих регионах очень резко. В XIV веке многие регионы Евразии потеряли от трети до половины населения (McNeill 1976). В XVII веке меньшее число регионов Евразии пострадало так же сильно (хотя в Германии и в Центральном Китае население сократилось на величину между третьей частью и половиной). С другой стороны, население Северной Америки при этом, возможно, сократилось вдесятеро, хотя по этому вопросу по-прежнему ведутся споры. Таким образом, если строить прогноз на основании наблюдаемых исторических закономерностей, XXI век тоже должен стать периодом снижения численности населения.

С другой стороны, самый важный аспект человеческой истории последнего времени, возможно, состоит в том, что за последние два века резко ускорилась социальная эволюция. Это явление обычно называют индустриализацией (или модернизацией). Демографическая емкость Земли (Cohen 1995) за этот период резко увеличилась, и очень сложно предсказать, как она будет меняться впоследствии. Поэтому вполне можно представить себе, что тенденция к увеличению емкости среды сохранится и возобладает над могущими проявиться с некоторой задержкой плодами резкого роста численности населения, который наблюдался в XX веке. Мы не знаем, какая из этих двух противоположных тенденций возобладает, но ясно, что они не могут просто полностью компенсировать друг друга. Таким образом, установка в XXI веке некоторого постоянного равновесного уровня численности населения Земли в действительности представляет собой крайне маловероятный исход.

Из материалов статьи "Долгосрочные колебания численности населения в исторических обществах". Данная статья представляет собой переработанный и дополненный автором перевод статьи: Turchin, P. 2009. Long-term population cycles in human societies. Pages 1-17 in R. S. Ostfeld and W. H. Schlesinger, editors. The Year in Ecology and Conservation Biology, 2009. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1162. ( https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/430806)