© Клачкова Ольга, ЭФ МГУ
В модели строится агент-ориентированная модель майанского общества, в которой анализируются связи между ростом населения, сельскохозяйственным производством, деградацией почв, сменой климата, изменениями экосистемы, вырубкой лесов и стабильностью торговых отношений. Цель работы – выявить слабые и сильные стороны социально-экологической системы майанского общества с помощью взаимосвязанной агент-ориентированной модели. В работе поднимаются следующие вопросы:
- Какое развитие привело к плотной популяции и взаимосвязанной жизни майанского общества?
- Возможно ли на основе агент-ориентированных моделей проиллюстрировать все главные периоды развития майанской цивилизации?
- Какие замоделированные показатели будут сигнализировать о слабостях социально-экологической системы цивилизации?
Агент-ориентированная модель построена в программе Netlogo, главное окно которой отражает граф на реальной карте и динамику основных показателей:
Симуляция начинается с задания биофизических переменных, таких как водные ресурсы и расположение сельскохозяйственных угодий. После этого рассчитываются вырубка лесов, сельскохозяйственное производство и другие показатели экосистемы. Также генерируется локальная торговая система. Прибыль от всех этих первоначальных видов деятельности общества ведет к демографическому росту и миграции (часть агентов мигрирует, часть – нет). Так происходит и дальнейшее развитие системы.
Автор описывает формально, как рассчитывают различные показатели системы: климат, гидрологические показатели (появление и высыхание рек и озер в различных частях карты), почва, сельскохозяйственные условия, леса. Мы на этом останавливаться не будем, но опишем последовательность шагов. Первоначально устанавливается уровень осадков по карте в зависимости от расположение региона (север-юг, запад-восток), на его основе рассчитываются гидрологические показатели и состояние почв, в свою очередь на их основе – показатели сельскохозяйственной производительности (net primary productivity, agricultural productivity), а также леса. Далее рассчитывается прибыль от сельского хозяйства. Кроме того, для относительно близких поселений строится торговая сеть, которая поэтапно растет и прибыль которой зависит от ее размера. После чего на основе торговли и сельского хозяйства рассчитывается общая прибыль.
С ростом торговли снижаются издержки на перемещения агентов, поэтому появляется новый тип – мигрирующий агент. На этом же этапе моделируются и другие демографические показатели системы: рождаемость и смертность.
Теперь опишем результаты, полученные автором – они наилучшим образом представимы на графиках:
Общая ситуация следующая: с ростом численности населения и торговли все больше земель заселялось и чрезмерно использовалось для сельского хозяйства, что привело к их невосстанавливаемости и, тем самым, к снижению численности и затуханию торговли. Мы можем представить результаты в виде таблицы:
|
|
Население |
Почвы и сельское хозяйство |
Торговля |
|
100 |
Рост количества поселений и активная миграция в незаселенные районы |
Развитие на высококачественной почте |
Малая торговая сеть (менее 10 поселений) |
|
200 |
Рост населения на основе развития сельского хозяйства |
Развитие с ростом заселенных территорий |
Локальные торговые сети (не более 20 поселений) |
|
300 |
Рост населения на основе развития торговли |
Начало деградации почв |
Региональные торговые сети |
|
400 |
Численность населения достигает максимального значения |
Наивысшая степень деградации почв |
Общая торговая сеть. Прибыль выше, чем в сельском хозяйстве |
|
500 |
Незначительное снижение численности населения |
Почвы более не могут давать достаточное количество питания |
Общая торговая сеть |
|
600 |
Значительное снижение населения в связи истощение почв |
Почвы более не могут давать достаточное количество питания |
С падением численности населения и деградацией почв снижается и торговля |
Как мне видится, основным недостатком данной модели является избегание вопросов культурного и технологического развития, а ориентация только на сельское хозяйство и торговлю, что приводит к падению цивилизации. Однако, в данных рамках модель полностью отражает этапы развития подобного общества.
Оригинал статьи: [Scott Heckbert (2013), MayaSim: an agent-based model of the ancient maya social-ecological system, JASSS 16 (4) 11].