Катастрофы, кризисы и светлое будущее

Г.Г.Малинецкий

Легко и приятно писать о чем-то свершившемся и закончившемся благополучным финалом. Например, в эпическом стиле: "и его пример вдохновляет новые поколения героев…" Или в сказочном: "И стали они жить-поживать и добра наживать". Или в жизненном, по привычной схеме: "Шумиха — неразбериха — поиски виновных — наказание невиновных — награждение непричастных". Хорошо писать о светлом будущем, о том, о чем мечтается, чего нет, но обязательно, непременно будет. Это история не такова. Началась она давно и конца-краю ей пока не видно.

В 1994 г. на конференции по стихийным бедствиям в Иокогаме были приведены убедительные данные, показывающие, что каждый рубль, вложенный в прогноз и предупреждение бедствий, кризисов и катастроф, позволяет сэкономить от 10 до 100 рублей, которые пришлось бы вложить в ликвидацию или смягчение последствий уже произошедших бед. Однако, для того чтобы это произошло, должен быть замкнут цикл: мониторинг — прогноз — предупреждение бедствий, катастроф, кризисов — анализ этой деятельности — планирование — мониторинг. Если выпадает какое-то звено в этом цикле, то эффективность всех усилий падает: автомобиль не может ехать без колес, двигаться без карданного вала.

После этого мировым сообществом был взят курс от ликвидации и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций на их прогноз и предупреждение. В 1996 г. этот флаг подняло в России Министерство по чрезвычайным ситуациям.

В свою бытность президентом Билл Клинтон поставил перед американскими учеными и ведущими риск-менеджерами амбициозную задачу — научиться управлять рисками и кризисами в природной, техногенной и социальной сферах в Америке и по всему миру.

Наконец, в 2001 г. Президент РФ В.В.Путин, встречаясь с руководством РАН, поставил две задачи перед научным сообществом России. Одна из них — независимая экспертиза государственных решений, прогноз аварий, бедствий, катастроф различного типа и отработка мер по их предупреждению.

Казалось бы, при таком зачине можно надеяться на быстрые и значимые результаты. Однако "скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается…".

Риски будущего

Прекрасное далеко,

Не будь ко мне жестоко!

Не будь ко мне жестоко,

Жестоко не будь…

Ю.Энтин

Из сказанного очевидно, насколько велика во всех таких проектах роль компьютерных технологий, мониторинга, анализа, прогноза, моделирования, управления. Поэтому Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН (ИПМ), поддержанный десятью другими институтами Академии, выступил с инициативой создания национальной системы научного мониторинга опасных явлений и процессов в природной, техногенной и социальной сферах.

Несмотря на одобрение и поддержку этой идеи (ни одно ведомство не высказалось против проекта) работы над такой системой в Академии наук удалось начать лишь в 2006 году.

И здесь возник первый принципиальный вопрос. Риски, опасности, угрозы самым тесным образом связаны с целеполаганием, с нашим видением будущего, с ответом на вопрос, что такое хорошо и что такое плохо. Простой пример. Мобильный телефон позволяет при наличии не очень сложной аппаратуры установить местонахождение владельца. Однако можно пойти и дальше. Сейчас решено "очиповать" домашних животных. Но ведь то же самое можно сделать и с человеком: записать в микрочип, вводимый в организм, его медицинскую карту, разные полисы, документы, счета в банках. Естественно, в определенном смысле это повысит его безопасность (и похитить его будет сложнее, и группа крови и противопоказания сразу будут известны в случае аварии). На повестке дня глобальные компьютерные системы, ориентированные на борьбу с терроризмом, хранящие в виде гигантского графа данные о нескольких миллиардах людей и их связях и обновляющие этот граф на основе sms-ок, инспекции сайтов, "прослушек", донесений агентов. Но хочется ли нам за защиту от террора быть постоянно "под колпаком" у Большого Брата?

Стало общим местом утверждение о том, что у России нет последовательной, научно обоснованной политики ни в одной сфере, идет ли речь об экономике, образовании, промышленности, технологиях, безопасности. Причина этого очевидна: у страны нет стратегии — сформулированных целей, путей достижения этих целей, долговременного большого проекта, конкретных показателей, по которым можно судить, сделано намеченное или нет. Стратегии нет, потому что отсутствуют сформулированные, принятые и понятые народом и элитой национальные интересы. Они отсутствуют, потому что нет общего видения будущего. Чтобы было видение будущего, нужны осознанные смыслы, ценности, желаемый тип жизнеустройства. Это дело политиков, общественных организаций, того, что принято сейчас называть гражданским обществом. Однако не менее важна и роль ученых. Они должны оценить коридор возможностей страны и прикинуть, опираясь на имеющийся научный потенциал, какую цену придется заплатить за выбор того или иного сценария развития, с какими рисками и опасностями мы, скорее всего, столкнемся при разных вариантах развития.

Заметим, что другие страны — США, Китай, Япония — намного лучше представляют себе свое будущее, больше думают и говорят о нем. Проектирование будущего — междисциплинарный прогноз возможных сценариев развития, опирающийся на компьютерные модели и всесторонний экспертный анализ — становится важнейшей технологией современного мира. От него зависит стратегический потенциал корпорации, страны, цивилизации. Сотни государственных и корпоративных "мозговых центров" во всем мире ведут такую работу.

Но не в России. В конце прошлого года в ИПМ была проведена международная конференция по математической истории — основе стратегического прогноза. Радуют энтузиазм и смелые проекты участников. Огорчает то, что за последние 20 лет в области прогноза утрачены многие ключевые позиции. Важную для страны работу, которую нужно было бы иметь выполненной, предстоит еще только организовывать и начинать.

Пожалуй, стоит отметить принципиальное изменение отношения к безопасности. Раньше и военные, и политики, и эксперты под безопасностью понимали стабилизацию того состояния, в котором находится страна, устойчивость по отношению к "внешним и внутренним угрозам". Однако в эпоху быстрых изменений, в которую вступил мир и Россия, так рассуждать нельзя. На безопасность в мире всё чаще смотрят как на возможность реализовать свой большой проект, несмотря на возможное противодействие соперников и партнеров, парируя риски, связанные с ним. Много лет издается международный журнал "Рефлексивные процессы и управление", где активно обсуждаются эти проблемы. В России с этих позиций активно выступает известный специалист в области рефлексивного управления, профессор В.Е.Лепский. С ним соглашаются, но… всё остается, как прежде. Да, очень неплохо было бы иметь серьезный, научно обоснованный и принятый обществом большой проект в России.

Нефтяные цены, превысившие 100 долларов за баррель, и во многом связанный с ними рост валового внутреннего продукта (ВВП) России порождают иллюзию роста, стабильности, благополучия. И, наверно, стоит ее развеять. Сейчас мир вступил в эпоху, которую можно назвать временем выбора. В течение всей истории алгоритмы развития, правила игры на геополитической арене были жестко предопределены природными ресурсами, числом людей, освоенными технологиями. И только сейчас появился выбор, возможность скорректировать правила игры, отойти назад, совершив неверный шаг. Признак этого — отказ в ХХ веке от ряда промышленных и военных технологий. Но выбор правил игры, жанр пьесы, которая разыгрывается на исторических подмостках, остается прерогативой сильных.

Потерянное нашей страной двадцатилетие преобразило мир. Правила игры, выбранные единственной в настоящее время сверхдержавой, сформулировал и обосновал американский историк и политолог Самюэл Хантингтон. Он полагает, что на Земле развивается и взаимодействует 8 цивилизаций (американская, китайская, исламская…), опирающиеся на свои смыслы и ценности, предлагающие свой тип жизнеустройства. Именно они и являются игроками на исторической арене. Историю XXI века С.Хантингтон видит как бескомпромиссную схватку за заканчивающиеся ресурсы. В этом столкновении цивилизаций шансы мира России — "расколотой цивилизации" (в которой треть населения готова быть "американцами второго сорта", а половина считает нормальными и желательными принципы советского общества) он оценивает весьма пессимистично, предрекая сход нашей страны с исторической арены в течение ближайших десятилетий.

Каковы же шансы нашей страны в столкновении цивилизаций? Это наглядно показывает рис. 1, на котором представлен валовой внутренний продукт (ВВП) и численность разных цивилизаций. Заметим, что в 1980 году ВВП СССР составлял около 60% ВВП США и был примерно в 5 раз больше, чем у Китая; мировая система социализма предлагала свой образ жизни и во многих областях успешно конкурировала с западным миром.

Рис. 1.  Сравнение экономического и демографического потенциала разных цивилизаций

Ныне ВВП России составляет 6% от американского и 1/5 китайского… Трудно не согласиться с В.В.Путиным, полагающим, что крушение Советского Союза стало крупнейшей геополитической катастрофой ХХ века. Глядя на рисунок, легко понять, что выход из произошедшей катастрофы связан со сверхусилиями этого и следующего поколения.

На рис. 2 представлен прогноз, сделанный в Центре компьютерного моделирования и экспертного анализа ИПМ.

Рис. 2.  Демографический прогноз для России.

Сценарий № 1 соответствует расчетам Центра компьютерного моделирования и экспертного анализа ИПМ

Видно, что следующим поколениям будет нелегко. Даже сохранить территориальную целостность в новой реальности весьма непросто — за Уралом в России живет около 30 миллионов человек… Происходит социальный раскол: на сотню долларовых миллиардеров приходится более 40 миллионов человек за чертой бедности и малочисленный "средний класс", который за ушедшее двадцатилетие вырастить так и не удалось. Однако не будем останавливаться на кризисном положении многих отраслей, регионов, социальных групп. Сузим задачу. Постараемся добиться, чтобы люди в нашей стране не гибли от природных бедствий и терактов, аварий и пожаров.

Казалось бы, это конкретная, частная задача, которую можно решать в отрыве от остальных. К сожалению, нет. Приведем два примера решающего влияния целого на части. Вспомним Чернобыль. Ликвидация такой аварии по силам только сверхдержаве. В год, когда произошла эта авария, на ликвидацию и смягчение ее последствий, по данным западных экспертов, было затрачено более 10 миллиардов рублей (ставших тогда дороже долларов). В стране была армия, сыгравшая огромную роль в аварийных работах, химическая промышленность, научный потенциал и структуры Министерства среднего машиностроения, несравнимые с их нынешними аналогами. Естественно, возникает вопрос: в каком состоянии страна может позволить себе ядерную энергетику, нести риски, связанные с ней, и быть готовой к ликвидации аварий в этой области, а в каком нет? (Исследования, проводившиеся несколько лет назад по инициативе МЧС РФ, показали: нам сейчас под силу ликвидировать аварию, масштаб которой — 1/80 по отношению к Чернобылю.) От видения будущего в области атомной энергетики зависит эффективность, масштаб, оправданность мер по управлению рисками в этой области.

Другой пример. Есть только два пути обеспечить безопасность в промышленности, в сфере высоких технологий. Первый — сильная, жесткая, продуманная государственная политика. Государство не только устанавливает «правила игры», но и тщательно следит за их исполнением. По этому «командно-административному пути» идут во многих сферах жизнедеятельности в США. Другой вариант — сильные страховые компании с очень высокими страховыми премиями. Английский вариант — авиакомпания, самолет который потерпел аварию, должна возмещать жизнь каждого погибшего пассажира в сумме 1,5–2 млн. долларов, поэтому любая такая катастрофа — очень тяжкий удар по компании, поэтому огромные усилия и средства страховщики прямо или косвенно тратят на совершенствование контроля, организации, технические меры, повышение безопасности. В России, говоря в целом, уже нет жесткого государственного контроля за обеспечением безопасности и еще нет контроля, осуществляемого гражданским обществом, корпорациями, различными негосударственными структурами. По какому пути пойдет наша страна? И когда пойдет? От этого зависят риски, пути их снижения, перспективы промышленного развития…

Будущее требует серьезного отношения. Тот, кто не думает о завтрашнем дне, обречен на серьезные ошибки в сегодняшнем.

Контуры новой реальности

И вся королевская конница,

И вся королевская рать

Не может Шалтая,

Не может Болтая,

Шалтая-Болтая,

Болтая-Шалтая собрать!

Английская песенка в переводе С.Маршака

ИПМ за полсотни лет своего существования оказывался в центре многих проектов. И дело не только в замечательных исследователях и возможностях вычислительной техники. Практически любой серьезный проект невозможен без прогноза, без расчета множества вариантов, без моделирования. Моделирование ставит исследователя в ситуацию форсированного выбора — ему надо отбросить лишнее и выделить основное, взглянуть на проблему с птичьего полета, упорно и настойчиво работая с ведущими специалистами во многих областях, с экспертами. И обычно после этого становится ясно, что здесь и теперь является главным.

Зададим простой вопрос: по каким «неестественным причинам» в России сейчас гибнут люди? Очевидно, от этого зависит, как следует распорядиться ресурсами, которые можно направить на то, чтобы уберечь их от смерти. Судя по нашей прессе и телевидению, в центре внимания должны быть стихийные бедствия и теракты (на экране всё это выглядит очень убедительно). Однако обратимся к данным государственных докладов. Возьмем, к примеру, 2005 год. И нам откроется совсем другая картина (см. рис. 3).

Рис. 3.  Смертность по неестественным причинам в России в 2005 году

В результате природных катастроф погибло 38 человек, в результате терактов — 70 человек. В результате техногенных аварий и катастроф — 5 528 человек (то есть почти на два порядка больше). На воде гибнет около 14 тысяч. На пожарах погибли 18 194 человека, по оценкам экспертов, пропало без вести 20 000 человек. Зарегистрировано 30 849 убийств и покушений на убийство. В дорожно-транспортных происшествиях погибло 33 957 человека. Покончили жизнь самоубийством около 60 000 человек…

Много это или мало? Всё познается в сравнении. Количество самоубийств за последние десятилетия резко возросло. По числу самоубийств на душу населения наша страна вышла на второе место в мире. Это индикатор социального неблагополучия, утрата значительной частью общества перспективы. В США на дорогах гибнет около 40 тысяч человек в год. Однако в этой стране в десять раз больше автомобилей. Иными словами, и здесь показатели России отличаются от достигнутых в более-менее благополучных государствах на порядок.

В теории управления риском выделяют несколько градаций. В качестве основной характеристики выделяют средний риск гибели по неестественным причинам в год. Уровень 10⁻⁶ /год (то есть из миллиона в год погибает в среднем один человек) считают пренебрежимым риском. Если вы хотите создать производство, настолько повышающее риск, то вы можете это сделать с легкой душой. Уровень приемлемого риска 10⁻⁴. Тут уже надо декларировать опасности, проходить процедуру лицензирования, решать вопросы со страхованием работающих. Это тот уровень, на который вышли многие европейские страны в результате длительной работы по реализации иокогамской инициативы. В России, по экспертным оценкам, эта величина около 10⁻², что является уровнем неприемлемого риска, предполагающим активную деятельность по его снижению.

Как действовать в случае сложной, комплексной, многоплановой проблемы, требующей системного подхода? В США, к примеру, пошли по пути централизации, создав из многих государственных структур Министерство безопасности (американский аналог МЧС — Federal Emergency Management Agency — ориентирована, прежде всего, на природные катастрофы). Такая координация сил и средств дает свои результаты и экономию — во многих отраслях, регионах и случаях зачастую возникают одни и те же проблемы, и применять надо те же средства и механизмы.

Другой подход — отраслевой. Каждая структура решает проблемы в меру своего понимания и возможностей, координируя свою работу с партнерами. Однако в любом случае «бесхозных» аварий, бедствий и катастроф быть не должно.

К сожалению, в нашей стране не реализованы ни первый, ни второй вариант. В список опасных объектов, требующих особого внимания, который составлялся по инициативе МЧС, было внесено более 40 тысяч объектов, относящихся к разным ведомствам. Позже из него было выделено 5 000 объектов, аварии, катастрофы, теракты на которых могут приводить к чрезвычайным ситуациям федерального уровня. Другими словами, мы имеем все природные и техногенные риски, характерные для сверхдержавы, и ресурсы для их парирования, а также систему управления, типичные для слаборазвитой страны.

Зададим себе вопрос: а кто, к примеру, занимается прогнозом и предупреждением техногенных аварий и катастроф? Судя по списку ведомств, этим органом должен быть Гостехнадзор. Так подсказывает элементарная логика. Но… Он, курируя сотни тысяч объектов, не ведет эту работу. В лучшем случае он аттестует, инспектирует, выдает лицензии и разрешения. Другой пример — во всем мире принято иметь 6–8 типов пожарных машин. Не более. Ведь для каждой надо иметь запчасти, систему обслуживания, персонал должен уметь их применять. В России до недавнего времени было 36 типов машин. Без комментариев.

МЧС России, несмотря на ограниченность своей сферы деятельности и возможностей, выполняет важную социальную функцию. Он реализует право гражданина быть спасенным во многих чрезвычайных ситуациях. Но все взаимосвязано. Нельзя жить в обществе и быть свободным от общества. Когда командир пожарной части долго выясняет, кто заплатит за выезд расчета на пожар (а такое бывало не раз), наша безопасность существенно снижается. И лозунг швейцарской службы спасения: «Спасем нас от самих себя!» уже не воспринимается как курьез.

Итак, опасные производства, технологии, объекты, рискованные решения, принимаемые на государственном уровне, непосредственно зависят от тех ресурсов, которыми располагает страна. Разумно рассчитывать, какие средства можно вложить в прогноз, предупреждение и, если беды произойдут, в ликвидацию или смягчение их последствий. Атомная энергетика, плотины, ряд опасных биотехнологий, стратегические ядерные силы делают такую постановку вопроса очевидной.

Менее очевидно, что работа с опасными объектами зависит от текущего состояния страны, которое тоже должно быть объектом мониторинга, необходимого для управления рисками природных, техногенных, социальных катастроф. На предупреждение катастроф и аварий выделены средства. И успешно «освоены». Но на что они пошли? Сделано ли что-нибудь на эти деньги реальное, или всё «распилено»? Естественно, это можно проверить, имея в госаппарате контролирующие органы. Но если они тоже «в доле»? По данным Генеральной прокуратуры, общий объем взяток, даваемых в стране, сравним с государственным бюджетом. Понимание того, что «можно порешать» в текущей реальности, а что «не сложится», необходимо для эффективного управления рисками.

И, наконец, сегодняшние решения, их эффективность и смысл зависят от долговременных целей, от стратегического прогноза, от выбранного пути в будущее. Ребенок, который учится играть в шахматы, спрашивает у папы: «Правильно я сходил?» И если он не поставил под бой ладью или коня, то, вроде, «правильно». Но ребенок учится и потом-то приходится рассчитывать дальше, чем на один ход. И тогда папа отвечает: «Это зависит от того, что ты собираешься делать». Множество сегодняшних, очевидных, на первый взгляд, решений зависят от того, что «мы собираемся делать», от того, существует ли такая общность как «мы», и в какой мере разные части «нас» готовы действовать согласованно.

Катастрофы, кризисы и игры ведомств

Вассал моего вассала — не мой вассал.

Принцип феодальной лестницы

Из сказанного ясно, какой большой путь предстоит пройти ведомствам, различным структурам и конкретным людям, занимающимся управлением риском в нашей стране.

Препятствия на этом пути весьма серьезны. И лежат они, прежде всего, не в научной или технической, а в организационной сфере. Приведу только один пример. Недавно я участвовал в конференции, посвященной управлению транспортным и промышленным развитием Азиатской части России «Горизонт 2030». Один из докладчиков, занимающийся компьютерным обеспечением транспортной логистики, привел впечатляющие данные. Доставка груза по железной дороге из Санкт-Петербурга в Москву занимает 1 день, и еще 6 дней уходит в среднем на оформление соответствующих бумаг. В этом процессе участвуют 17 агентов, относящихся к разным ведомствам. Введение электронной системы позволяет сократить потребное для этого время до нескольких часов. То есть без строительства складов, терминалов, дополнительных путей можно увеличить скорость грузооборота всемеро. Осталось самое трудное — внедрить эту компьютерную технологию в нынешнюю систему управления. Начать и кончить.

Аналогичным образом дела обстоят в сфере управления риском. Для такого управления есть всего пять инструментов. Это совершенствование организации. Это финансовые инструменты. Депутаты и многие руководители уверены в их всесилии. Это ошибка. Если не отстроена система, и нет людей, которые умеют профессионально с этим инструментом работать, то вкладывать деньги — всё равно, что носить воду решетом. Следующий инструмент — ресурсы в самом широком смысле (технологии, время, оборудование и т.д.), которые не сводятся к деньгам. Кадры (без специальной подготовки в чрезвычайных ситуациях успешно могут работать не более 3% людей, среди руководителей процент еще ниже. Но для руководителей субъектов Федерации, да и для многих других вопрос организации такой подготовки не решен). Сейчас имитационные модели, командно-штабные учения, ролевые игры позволяют подготовиться к очень многому. Напомню американский опыт. Если бы руководители города и штата хотя бы приблизительно представляли проблемы, которые им придется решать в Новом Орлеане, масштаб необходимых сил и средств, то многих бед, связанных с наводнением, удалось бы избежать. Здесь огромное поле приложения разнообразных компьютерных технологий, практически непаханное. Главное, чему учат в Академии Генерального штаба — взаимодействие командиров разных родов войск и разных иерархических уровней в ходе решения общих задач. Ничего похожего в сфере управления риском пока не сделано. И, наконец, информация. Предупрежден — следовательно вооружен.

В этой сфере, на мой взгляд, ситуация ныне сложилась чрезвычайная. В ходе реформ 90-х годов произошла приватизация информации. Министерства, агентства, управления стали де-факто хозяевами той информации, которую по закону обязаны собирать и иметь. И эту информацию в ответ на просьбы и запросы все эти организации стремятся продавать. Поразительное сходство с логикой Коробочки в «Мертвых душах» — «прицениться» и содрать подороже даже за то, что самим не нужно, даже за то, на что и покупателей-то нет. При этом ранг просителя не имеет значения — министр ли просит или вице-премьер… Для мониторинга, прогноза и управления риском это фатально. Дело в том, что речь, как правило, идет об анализе больших объемов разнородных потоков информации. Например, для анализа американского фондового рынка существует более 500 различных индикаторов. Это та информационная среда, на которой только и могут работать аналитики и предсказывающие системы. И если этой среды нет, то в лучшем случае речь может идти о научных результатах, пионерских разработках, усилиях энтузиастов.

Ведомственность идет еще дальше. Глава МЧС Сергей Шойгу ездит по стране, лично организовывает спасательные работы, деятельность по смягчению последствий катастроф. Но по сути это общественная работа, возможная благодаря его авторитету, личным качествам и доброй воле некоторых ведомств, ресурсы которых привлекаются. Дело в том, что координировать деятельность нескольких министерств по российским законам имеет право только президент, вице-президент (если таковой был бы) или премьер-министр. А один министр может другого только просить (даже если речь идет об информации, жизненно важной для прогноза). И другой может с легкостью ее не дать, как это часто и бывает.

Мы пробуем вступить в постиндустриальную эпоху, опираясь на ведомственную систему управления, в которой без сильных координирующих структур верхнего уровня (Госплан, Совет Министров, Военно-промышленная комиссия) возникает доиндустриальная, «феодальная» структура. Вспомните сводки, связанные с войной силовых структур, относящихся к различным ведомствам, борьбу «кремлевских башен». Поэтому главные препятствия для борьбы с бедствиями лежат сегодня не в научной, не в технологической, а, прежде всего, в управленческой сфере.

Суть мониторинга или работа с незнанием

Есть тонкие, властительные связи

Меж контуром и запахом цветка.

В.Я.Брюсов

Предположим, что упомянутые выше проблемы решены. С одной стороны, у исследователей, аналитиков и руководителей есть вся необходимая информация. С другой стороны, есть помощники, референты, кадры, понимающие, как эту информацию и решения первых лиц, буде такие приняты, реализовать в конкретной управленческой структуре. С третьей, есть ресурсы и возможность сделать необходимое, когда ясно, что делать.

При наличии информации важнейшим становится мониторинг. Мониторинг — инструмент, позволяющий узнать, каково состояние системы, которой мы управляем или от которой зависим. Во-первых, это «плата за сложность» — мы не знаем, каков был эффект от наших управляющих воздействий или насколько хороши прогнозы, поэтому оказываемся вынуждены проверять и уточнять. Во-вторых, во множестве случаев, как показывает синергетика, даже в простых системах, не говоря уже о сложных, есть горизонт прогноза Т_пр. Через время Т_пр, даже если вначале состояние объекта нам было известно весьма точно, эта информация обесценивается, и нам вновь приходится его измерять.

Простейший пример мониторинга — поставить градусник в случае недомогания. Организм представляет собой сложную систему, серьезное математическое моделирование которой пока только начинается. Однако если температура превысила 37°, то это большой шанс, что идет воспаление, что организм борется с инфекцией, и в любом случае повод заняться своим здоровьем. Аналогичным образом мы действуем в случае погоды. Большие модели, описывающие состояние атмосферы и динамику климата, велики, сложны и требуют суперкомпьютеров. Поэтому здесь не удается действовать, исходя из первых принципов. Однако если барометр «упал», то можно ждать перемены погоды, а если сильно «упал», то и бури.

Обратим внимание — если бы природа какого-то явления была хорошо понята и смоделирована, то ее можно было бы учесть на уроне «технологии», приняв соответствующие технические или организационные решения. Тут же мы имеем дело с «незнанием» — с явлениями, которые не имеют хороших математических моделей, обладающих предсказательной силой. Поэтому приходится анализировать последовательности измерений состояния системы (временные ряды), выявлять в них кризисные и катастрофические события, прослеживать то, что им предшествовало, и на этой основе строить различные варианты «барометров».

Приведем хрестоматийный пример. Исследования в области прогноза землетрясений в России ведутся на мировом уровне. По счастью, в свое время все работы, связанные с прогнозом землетрясений, оказались сосредоточены в Академии наук, и данные сейсмостанций также в полном объеме оказались в распоряжении ученых. Работы по прогнозу велись в ИПМ, а сейчас развиваются в Международном институте теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН (МИТПЗ) в научной школе академика В.И.Кейлиса-Борока и в Институте физики Земли РАН (ИФЗ).

В частности, в МИТПЗ был создан алгоритм среднесрочного (3-5 лет) прогноза сильных землетрясений М8 (он предсказывает 8-бальные и более сильные землетрясения) и алгоритм MSc («сценарий Мендосино») уточнения места и времени будущего сильного землетрясения.

Пример его работы показан на рис. 4.

Рис. 4.  Пример работы алгоритмов среднесрочного прогноза землетрясений М8 и MSc.

Слева — карта прогноза и эпицентры сильнейшего землетрясения и его первых афтершоков. Область тревог, диагностированная алгоритмом М8, показана светло-серыми кругами. Темно-серый прямоугольник — область, уточненная по алгоритму MSc.

Справа вверху — пространственно-временная диаграмма сейсмической активности в южном круге, где объявлена тревога. Ось ординат соответствует проекции на ось сейсмического пояса.

Справа внизу — поведение функционалов. Черными точками выделены аномально большие значения. Темно-серая область — период повышенной вероятности, начавшийся после того, как в течение предшествующих трех лет (светло-серая область) было выполнено условие объявление тревоги.

Аналогом температуры для градусника или атмосферного давления для барометра здесь являются функционалы, вычисляемые на основе данных о сейсмической активности, полученные на основе мониторинга, осуществляемого сейсмическими станциями. Эти функционалы определяются следующим образом. После каждого заметного землетрясения обычно возникают повторные толчки — афтершоки. Рассматривается область, размер которой определяется порогом прогнозируемых событий (для 8-бальных это круг диаметром 1333 км). Эта область располагается на сейсмических поясах (глобальных протяженных районах концентрации очагов землетрясений) и покрывает зону подготовки предполагаемого сильного землетрясения.

Из потока событий, произошедших в данной области (выбранном круге) выделяются основные толчки — землетрясения, не являющимися афтершоками. Порог, начиная с которого их имеют в виду, устанавливается таким образом, чтобы среднегодовое количество превышающих его основных толчков не превышало определенную величину (10 или 20 — соответствующие функционалы помечаются индексами 1 и 2).

На основе данных об основных толчках определяются следующие функционалы:

N₁ и N₂ — число основных толчков за промежуток времени 6 лет;

L₁ и L₂ — отношение величин N₁ и N₂ от их долговременных трендов;

Z₁ и Z₂ — отношение среднего размера очага к среднему расстоянию между очагами;

В — максимальное число афтершоков у основных толчков, вычисляемое за промежуток в 1 год.

Каждый из функционалов вычисляют в трехлетнем временном окне с шагом в полгода. В результате поток землетрясений в огрубленном виде описывается скоростью (N), ускорением (L), линейной концентрацией событий (Z) и их группируемостью (В).

Величина функционала считается аномально большой, если она превышает Q процентов его наблюдавшихся значений (Q = 75% для В и 90% для остальных функционалов). Когда 6 из 7 функционалов, включая В, становятся аномально большими для двух соседних временных интервалов, объявляется тревога, которая продолжается 5 лет (этот алгоритм позволил предсказать 9 из 11 восьмибалльных и более сильных землетрясений, произошедших с 1985 по 2003 год). Затем в тревожной зоне с помощью алгоритма МSc уточняется место будущего землетрясения и сокращается период тревоги в 5-20 раз.

Выбор функционалов определяется искусством и удачей специалистов по мониторингу. Определение «порогов» требует большой статистики, касающейся сейсмической активности в предшествующие годы. Прогноз на их основе — надежных информационных потоков в настоящем времени. Использование результатов прогноза — эффективного государственного управления.

Этот пример показывает и сильные, и слабые стороны алгоритмов мониторинга. Слабые связаны с тем, что даже научившись предсказывать, мы не поняли существа явления, его механизмов и причин. Таким же образом дело обстоит во многих областях медицины, во множестве задач теории распознавания образов или в техническом анализе — основе прогнозирования в экономике.

Сильная сторона заключается в универсальности подхода. Мы имели дело с временным рядом (разумеется, созданным после многочисленных бесед с геофизиками, многих проб и ошибок) и на его основе прогнозировали катастрофические события. Но ведь ряды могут быть связаны с политическими, экономическими, социальными процессами. Сработает ли в этих случаях описанная техника прогноза и мониторинга?

Оказывается, во многих случаях работает, и спектр здесь очень широк. Выборы в сенат США и скачки безработицы в Западной Европе, рецессии американской и кризисы российской экономики, скачки тяжких преступлений на региональном уровне. Последнее вообще представляется удивительным — преступность-то, оказывается, прогнозируема!

Синергетика — теория самоорганизации — отчасти объясняет такую универсальность. Исследования последнего десятилетия позволили выявить общие закономерности в поведении открытых, нелинейных систем. Однако частности представляются и более сложными, и более важными с практической точки зрения (см. Г.Г.Малинецкий, А.В.Подлазов, И.В.Кузнецов. О национальной системе научного мониторинга. В сб. «Будущее России в зеркале синергетики» / Под ред. Г.Г.Малинецкого. М.: КомКнига, 2006. С.103-121).

Итак, ключей к успеху в области мониторинга два. Это данные. (В прогнозе землетрясений ученые Академии преуспели, так как имели доступ к огромным массивам отечественных и зарубежных данных. Там где этого не было, в частности, в социально-экономической области, успехи значительно скромнее.) Это методы построения функционалов (способы интеграции, фильтрации, обработки временных рядов). Напоследок пример из космической медицины. Во время первых полетов человека в космос под мониторинг состояния космонавта можно было выделить только один канал связи. Естественно, медики решили получить в постоянном режиме кардиограммы. И на этой основе они смогли судить не только о состоянии и режиме работы сердечно-сосудистой системы, но и о дыхательной системе, о пищеварении, о состоянии ряда органов. Дело в том, что частоты, характерные для разных органов и систем, существенно отличаются. Поэтому выделяя определенные спектральные компоненты и анализируя их, можно многого добиться.

Ведущие переменные

Хочу опять быть молодым и здоровым! И желательно без таблеток!

Из разговора в отделении кардиологии

Иногда наука разочаровывает. Кажется, что ученые напишут уравнения, инженеры поставят датчики, суперкомпьютеры замигают лампочками, и всё пойдет на лад. Помните, как эффектно получалось у Гарри Поттера?

Мы поставили себе ограниченную задачу — добиться, чтобы смертность по неестественным причинам в России существенно сократилась. Очевидно, она зависит от валового внутреннего продукта (ВВП) на душу населения. (Классический афоризм — «лучше быть богатым и здоровым, чем бедным и больным».) Проверим нашу гипотезу. На рис. 5 представлено значение средней ожидаемой продолжительности жизни от ВВП, приходящегося на душу населения. Показатели практически всех стран мира находятся вблизи этой кривой (из нее выпадают только некоторые африканские страны, в которых более 3% взрослого населения заражено СПИДом). Так что в целом, действительно, чем больше доход, тем дольше народ живет.

Рис. 5.  Ожидаемая продолжительность жизни мужчин при рождении
в зависимости от душевого ВВП

Зависимость нелинейна. При низких доходах каждые 150 долларов, вложенных в собственное здоровье, дают дополнительные 1,5-2 года жизни. В таких странах вакцинация, родовспоможение, гигиена и санитария дают быструю отдачу. Затем имеет место излом. Он соответствует так называемому эпидемиологическому переходу. Здесь речь идет уже об образе жизни, серьезном индивидуальном медицинском обслуживании. У правого конца кривой лежит, например, Япония (ожидаемая продолжительность жизни при рождении японок 87 лет). И у правого конца вложенные в здоровье 150 долларов дадут всего лишь несколько дополнительных недель.

Итак, простейший способ управления рисками — увеличение ВВП. Но он же и наиболее трудный (вспомним про «удвоение ВВП», призывы догнать Португалию и проблемы наших министров экономического блока — мало денег — плохо; много денег — еще хуже).

Однако есть и другие, более простые и короткие пути. Психологическое восприятие риска, которое исследовано далеко не в полной мере, и по сути своей парадоксально. Оно является отражением нашей культуры, отношения к себе и к миру. Проиллюстрируем эту парадоксальность, опираясь на данные американских психологов. Исследователи провели опрос среди различных групп населения относительно сравнительной опасности различных технологий и видов деятельности. Бизнесмены упорядочили (в порядке убывания риска) их таким образом (приводим первые 8 позиций): ядерная энергетика, наземный транспорт, огнестрельное оружие, курение, езда на мотоцикле, потребление алкоголя, частная авиация, работа в полиции. Список, представленный экспертами, представляющими данные по ежегодной смертности (они приведены в скобках) совсем иной: наземный транспорт (50 000); курение (150 000), потребление алкоголя (100 000), огнестрельное оружие (17 000), хирургия (2 800), езда на мотоцикле (3 000), рентген (медицина) (2 300), работа с пестицидами (нет достоверных оценок).

(Данные взяты из книги В.А.Владимиров, Ю.Л.Воробьёв, Г.Г.Малинецкий и др. Управление риском. Риск. Устойчивое развитие. Синергетика. — М.: Наука, 2000. — 431с. Данные относятся к последним десятилетиям ХХ века. Сейчас ситуация а США по ряду рисков существенно улучшилась.)

Обратимся к российской ситуации. Посмотрим на рис. 3. Примерно половина всех самоубийств в России совершается в состоянии алкогольного опьянения, то же самое относится к убийствам и покушениям на убийство, очень велика доля «пьяных чрезвычайных ситуаций» и в статистике пожаров, происшествий на воде и на дорогах.

Среди естественных причин смерти на первом месте стоят заболевания сердечно-сосудистой системы, и как показывает статистика, смертность по этой причине синфазна со смертностью из-за алкогольных отравлений (хотя их, конечно, на несколько порядков меньше, но они выступают в качестве индикатора). Впрочем, глядя на график 6, нельзя утверждать, что есть однозначная причинно-следственная связь (зимой организм ослаблен, и это может тоже давать свой вклад), однако корреляция очевидна.

Рис. 6.  Смертность от алкогольных отравлений и сердечно-сосудистых заболеваний.

Помесячные показатели смертности приведены в пересчете на год
на 100 тыс. населения

За последние 20 лет состояние человеческого капитала в России существенно ухудшилась. И нынешнее положение дел точнее иллюстрирует рис. 5. Жирная точка соответствует России. Мы живем примерно на 10 лет меньше, чем должны были бы в соответствии с мировыми нормами. Как показывают исследования сотрудника ИПМ А.В.Подлазова, любезно предоставившего иллюстрации к этой статье, чтобы скомпенсировать происшедшее за 20 лет сокращение ожидаемой продолжительности жизни, достаточно было бы сократить всего на 1/4 объем выпиваемого в России алкоголя. В мире уровнем катастрофы считается 8 л (в спиртовом эквиваленте) на человека в год. В России сейчас выпивается, примерно, две катастрофические нормы 15,6 л.чел./год… При этом особенно опасен «тяжелый алкоголь» — водки, виски, коньяки, ром. О выделенном месте России и четкой корреляции между потреблением алкоголя и ожидаемой продолжительностью жизни говорит рис. 7.

Рис. 7.  Алкоголизация и продолжительность жизни европейцев в 1995-2000 гг.

В рамках линейной регрессии 84% дисперсии ожидаемой продолжительности жизни мужчин объясняется изменением потребления спирта в виде крепких напитков. При этом каждый литр спирта, ежегодно принимаемый в такой форме жителем Европы старше 15 лет, сокращает жизнь европейского мужчины на 1,3±0,1 года. Нулевому потреблению крепких напитков соответствует продолжительность жизни мужчин, равная в 78,1±0,6 года.

Страны объединяются в кластеры, обозначенные на рисунках овалами. Справа налево: европейские республики бывшего СССР, страны бывшего соцлагеря или их осколки (кроме Словении — одной из самых юго-западных постсоциалистических стран) и основной массив европейских государств (включая Словению).

Но, может быть, такой способ управления риском и резкого сокращения смертности, в том числе по неестественным причинам, нереален? Нет, всё вполне реально. Ведь это общая проблема северных холодных стран — Англии, Швеции, Финляндии, Норвегии, Польши. И каждая из этих стран эту проблему решила. Видимо, можем и мы, если по-настоящему захотим. Как, в какие сроки и с каким результатом — тема отдельного разговора.

Ну, а о второй причине скажу совсем кратко. Чтобы управлять рисками, нужны инструменты. Либо эффективный государственный аппарат. Либо сильные, влиятельные страховые компании. Последних у нас нет, и трудно надеяться, что скоро появятся. В государственном же аппарате объем взяток сравним с государственным бюджетом. И эта проблема тоже решается. И многие государства с этим справились. Очевидно, получится и у нас, если будет желание и понимание необходимости этого.

Спасательные самолеты, вертолеты, новые технологии спасения, обученные специалисты и компьютерные системы, конечно же, нужны. Спору нет. Но ведь мы говорим о главных факторах…

Перспективы

Будьте реалистами! Требуйте невозможного!

Лозунг студентов Парижа в 1968 году

Технические средства, которые сейчас можно использовать для управления риском, эффективны и разнообразны. Можно сделать очень многое. Нынешние компьютерные возможности позволяют сделать дорожное движение «прозрачным». Автомобиль можно снабдить «черным ящиком», так же как сейчас снабжают самолеты. И с интервалом в одну секунду на обычную флэшку писать координаты и скорость каждого автомобиля. Естественно, в привязке к геоинформационной системе это означает, что мы можем восстановить всё происходящее на дороге. И в ГИБДД, куда мы будем обязаны приносить свою флешку, получить, к примеру, в конце года штрафную квитанцию за 324 зафиксированных нарушения правил. Впрочем, и носить не надо. Всё можно будет выяснить и оплатить по сети. Но зато и любая авария будет как на ладони. Мы к этому готовы?

Другой пример. Сейчас в большой моде нанотехнологии. И как-то теряется из виду вопрос: для чего они? В мире 9% всех нанотехнологий используется в биотехнологической промышленности (но эта промышленность сейчас в России развалена); 30% в индустрии новых материалов (ее пока нет); 15% в устройствах и хранения данных (которые отечественная промышленность не выпускает). Мы получаем отличную приправу к блюду… которого пока нет. Однако, тем не менее, есть область в управлении риском, где нанотехнологии были бы исключительно важны. Сейчас появилась возможность метить на атомном уровне различные объекты, ставить своеобразный штрих-код, который практически невозможно устранить или подделать. Можно метить драгоценные камни, автозапчасти, ценные бумаги, практически всю фармацевтику. По данным экспертов Генеральной прокуратуры, от 85% по одним оценкам до 95% по другим импортных лекарств является фальсификатом или подделкой. Поэтому одни лекарства порой просто не действуют, другие сильно разбавлены и действуют совсем не так, как должны. Технические средства позволяют в принципе резко снизить риски в этой важнейшей сфере, касающейся здоровья. Мы к этому готовы?

И тут мы возвращаемся к самому началу. К человеку. Чтобы человек всерьез относился к своей жизни, по-настоящему заботился о ней, он должен жить полноценной, настоящей жизнью, и быть довольным, а лучше счастливым. Он должен чувствовать, что реальность завтра будет лучше, чем сегодня, что многие люди вокруг заслуживают интереса и уважения. Ну, а технические средства, конечно, постараются. Пока гражданин России в среднем, как говорят социологи, 45 минут в день уделяет воспитанию детей, а 3 часа 40 минут телевизору. Если бы соотношение было обратное, то вероятно, вскоре мы вновь стали бы великой державой…

Пожалуй, никогда риски, образ будущего и перспективы человечества не были затянуты в такой тугой узел. На одной конференции мне довелось слышать такое объяснение феномена «молчания звезд». Суть дела состоит в том, что во вселенной должны быть миллиарды звезд с планетами, которые на миллионы лет старше Земли. Почему же мы не видим этих цивилизаций, их активности или следов их деятельности? Докладчик выдвинул идею «пузырей на лужах» — цивилизации подобны пузырям, возникающим на лужах под дождем. Век пузыря слишком краток, и когда возникает следующий, первый погибает.

Если эта логика верна, то среднее время существования техногенной цивилизации, которую видно из космоса (Земля вышла на этот уровень примерно в 1900 году), — 1000 лет. Ну а далее разумные существа теряют контроль над созданным, не могут справиться с возникающими рисками и уходят в никуда. Хотелось бы верить, что не всё так мрачно. Однако масштаб вызова, связанного с управлением рисками нашей цивилизации, именно таков. И это вызов не для одного, а для многих поколений.

Хочется надеяться, что у нас хватит мудрости осмыслить этот вызов, силы, чтобы сделать необходимое, лежащее в нашей сфере ответственности, и удачи, которая позволит передать эстафету следующему поколению.