Эколого-ориентированное инновационное развитие: энтропийный подход

В статье предложено авторское понимание эколого-ориентированного инновационного развития с позиции энтропийного подхода. Составлена универсальная шкала оценки уровня устойчивости инновационного развития с позиции энтропийного подхода. Обозначены элементы оценки эколого-ориентированного инновационного развития в социо-эколого-экономической системе с позиции энтропийного подхода. Предложена универсальная шкала оценки эколого-ориентированности инновационного развития.

Ключевые слова: инновация, инновационное развитие, экология, экологическая безопасность, эколого-ориентированное инновационное развитие, социо-эколого-экономическая система, энтропия, энтропийный подход.

Во всем мире актуализируется развитие инновационных процессов по приоритетным и иным направлениям развития науки, технологий и техники. Инновационные процессы призваны обеспечить стабильность хозяйственного функционирования, способствовать созданию условий для дополнительного импульса экономического роста. Ориентация российской экономики на использование природных ресурсов и низкая эффективность использования природных ресурсов известны. Результаты такого хозяйствования: угрожающий масштаб загрязнения окружающей среды с тяжелыми социально-экономическими последствиями, истощение и деградация непосредственно природных ресурсов. Чрезвычайно важно для мирового сообщества решение задач эколого-ориентированного инновационного развития. Для всех стран сегодня важны новые научные решения, которые будут направлены на эколого-ориентированное инновационное развитие национальной экономики в интересах национальной безопасности. [2; 4]

На основании результатов изучения понятия экологической безопасности [10] автором предложено определять эколого-ориентированность (ЭО) как направленность на оптимизацию экологического взаимодействия компонентов системы во внутренней среде и с компонентами окружающей среды с целью обеспечения равновесия рассматриваемой системы. Соответственно, эколого-неориентированность (ЭНО) характеризуется отсутствием таковой направленности. Понятие «эколого-ориентированность» может применяться к элементам, действиям, развитию и др., в связи с чем важным является акцент в определении на конечный результат экологических взаимодействий — состояние рассматриваемой системы. [10] Инновационное развитие несет обществу обновления, изменения, обеспечивая качественный рост эффективности процессов или продукции и сопровождается переходом на новый уровень системной организации. В работах автора [1; 2; 7; 8; 9; 10] изложен информационный подход к инновации как к системе, которая зарождается в информационном поле и развивается в инновационном поле. На основе данного подхода предлагается рассматривать инновационное развитие как явление, представляющее совокупность сопряженных процессов информационных и материальных преобразований, обусловленных реализацией j-инновации в пространственно-временном аспекте. Всоответствии с предложенным определением эколого-ориентированности и инновационного развития, эколого-ориентированное инновационное развитие (ЭОИР) в пределах заданной социо-эколого-экономической системы предлагается понимать как совокупность сопряженных процессов информационных и материальных преобразований, обусловленных реализацией j-инновации, направленное на оптимизацию экологического взаимодействия компонентов системы во внутренней среде и с компонентами окружающей среды с целью обеспечения равновесия рассматриваемой системы в пространственно-временном аспекте.

Для решения задач в области эколого-ориентированного инновационного развития предложено использовать энтропийный подход, основным понятием которого является «термодинамическая энтропия». Термодинамическая энтропия (как эквивалент материальных преобразований в социо-эколого-экономической системе)характеризуетмеру необратимого рассеяния энергии [5; 6] С учетом предложенного автором понимания эколого-ориентированного инновационного развития ключевым моментом является оценка эколого-ориентированного инновационного развития во взаимосвязи с мерой обеспечения равновесия рассматриваемой системы в материальной среде (m-среде). Излишнее поступление энтропии в окружающую среду (ОС) представляет опасность для региональной социо-эколого-экономической системы, равно как и излишнее ее отведение в ОС [12–14]. В свою очередь, излишнее использование негэнтропийной емкости региональной социо-эколого-экономической представляет опасность для системы, как и ее недоиспользование. Для сохранения равновесия в системе необходимо соблюдать баланс энтропии и негэнтропии (в зависимости от меры ее открытости, системной организации и проч.). В данном аспекте опасность инновации может заключаться не только в увеличении производства термодинамической энтропии, но и в ее излишнем уменьшении. Для определенного объема пространства r в заданный период времени t характерна определенная энтропийная и негэнтропийная емкость. Под энтропийной (негэнтропийной) емкостью системы (δS) предлагается понимать способность системы (ее части) вмещать энтропию (негэнтропию) в том объеме, в котором она не нарушит равновесие рассматриваемой системы в заданный период времени t. [3]

Устойчивость инновационного развития предлагается оценивать спозиции обеспечения энтропийного и негэнтропийного баланса системы, в пределах которой оно осуществляется, спомощью оценки трех составляющих: потребления энтропии и негэнтропии (H1-входные параметры); отвода в окружающую среду энтропии и негэнтропии (H2-выходные параметры); соотношения потребления и отвода энтропии и негэнтропии (H1/H2-соотношение входных и выходных параметров). Для этого предлагается универсальная шкала оценки уровня устойчивости инновационного развития (ИР) (с позиции энтропийного подхода), основанная на оценке приращения потребления энтропийной емкости (pV_δS, где p=d/dt) и приращения потребления негэнтропийной емкости (pV_δNS, где p=d/dt) по сравнению с оптимальным значением потребления энтропийной (V_δS^opt) и негэнтропийной емкости (V_δNS^opt), согласно энтропийному (негэнтропийному) балансу (Линия энтропийного (негэнтропийного) равновесия- LR), характерному для данной системы (см.табл. 1).

Таблица 1

Универсальная шкала оценки уровня устойчивости инновационного развития (ИР) по H1, H2, H1/H2параметрам (с позиции энтропийного подхода)

Примечание к табл. 1: Нормированный показатель приращения потребления емкости определяется как:

-       при curpV_δS (pV_δNS)/optpV_δS (pV_δNS)≥1:

pV_δS(pV_δNS)= (curpV_δS (pV_δNS) _— optpV_δS(pV_δNS))/(maxpV_δS(pV_δNS) _— optpV_δS(pV_δNS)) (1)

-       при curpV_δS (pV_δNS)/optpV_δS (pV_δNS)≤1:

pV_δS(pV_δNS) = (curpV_δS(pV_δNS) — optpV_δS(pV_δNS)/(optpV_δS(pV_δNS) _— minpV_δS(pV_δNS)) (2)

Где: pV_δS(pV_δNS) _— нормированный показатель приращения потребления энтропийной (негэнтропийной) емкости по отношению к оптимальному значению потребления энтропийной (негэнтропийной) емкости в заданном объеме пространства r период от t₀ до t (в долях); сurpV_δS(pV_δNS) _— текущее значение показателя приращения потребления энтропийной (негэнтропийной) емкости по отношению к оптимальному значению потребления энтропийной (негэнтропийной) емкости в заданном объеме пространства r период от t₀ до t (в натуральном выражении); optpV_δS(pV_δNS) _— оптимальное значение показателя приращения потребления энтропийной (негэнтропийной) емкости, равное нулю (в натуральном выражении); maxpV_δS(pV_δNS) _— максимально возможное значение показателя приращения потребления энтропийной (негэнтропийной) емкости по отношению к оптимальному значению потребления энтропийной (негэнтропийной) емкости в заданном объеме пространства r период от t₀ до t (в натуральном выражении); minpV_δS(pV_δNS) _— минимально возможное значение показателя приращения потребления энтропийной (негэнтропийной) емкости по отношению к оптимальному значению потребления энтропийной (негэнтропийной) емкости в заданном объеме пространства r период от t₀ до t (в натуральном выражении).

Роль эколого-ориентированного инновационного развития, согласно предложенному понятийному аппарату, состоит всокращении отдаления от LRза счет оптимизации экологического взаимодействиякомпонентов системы (региональной системы) во внутренней среде и с компонентами окружающей среды при инновационном развитии в пределах региона. В связи с этим элементы оценки ЭОИР схематично можно отобразить следующим образом (см. рис.1.).

Рис. 1. Элементы оценки эколого-ориентированного инновационного развития в социо-эколого-экономической системе с позиции энтропийного подхода.

Примечание: ∆ — изменение показателя за счет оптимизации экологического взаимодействия компонентов системы во внутренней среде и с компонентами ОС при эколого-ориентированном инновационном развитии.

Предлагается универсальная шкала оценки уровня эколого-ориентированности инновационного развития по H1, H2, H1/H2 параметрам по отношению к системе, в пределах которой оно реализуется (см. табл.2). Согласно данной шкале предлагается определять инновационное развитие в любом случае как эколого-ориентированное, подразумевая, что оно может быть эколого-ориентированным на разном U-уровне.

Таблица 2

Универсальная шкала оценки уровня эколого-ориентированности инновационного развития по H1, H2, H1/H2параметрам[1]

Для оценки эколого-ориентированности инновационного развития, реализующегося в пределах региональной социо-эколого-экономической системы, с позиции предлагаемого подхода, необходима оценка h-параметров групп {H1},{H2},{H1/H2} (согл. рис.1)иих анализ на основе табл.1, 2. с учетом особенностей региональной социо-эколого-экономической системы и влияния различных внешних и внутренних факторов на ИР в ее пределах. В общем виде оценка эколого-ориентированноcти инновационного развития задается с помощью интегрального индикатора EОID {∆H1;∆H2;∆H1/∆H2}.

Концепция устойчивого развития призывает к развитию человечества, которое обеспечивает удовлетворение потребностей настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности. Основной позицией предлагаемого подхода является то, что инновация призвана усовершенствовать (а не ухудшать) отношения между человеком и окружающей средой. Представленный в статье подход и его формализация, несомненно, является некоторым упрощением в интересах описания реальной картины. Но он позволяет достаточно достоверно и объемно описать содержание инновационных процессов, их проявление и возможные последствия для природы и общества. Есть основания полагать, что представленный подход открывает новые возможности для научного поиска адекватных решений теоретических и практических задач в области обеспечения эколого-ориентированного инновационного развития.

Литература:

1.                  Вишняков Я. Д., Киселева С. П. Универсальный подход к пониманию образования инновационных систем в информационном поле. Вестник университета (Государственный университет управления) — М.: ГУУ, № 17, 2011 г. (0,9 п.л./0,5 п.л.).

2.                  Вишняков Я. Д., Киселева С. П. Эколого-ориентированное инновационное развитие национальной экономики. М.: «ЦНИТИ «Техномаш», 2009 г. (19,0 п.л./10,0 п.л.).

3.                  Вишняков Я. Д., Рево В. В. Управление энтропийной безопасностью экономики. Вестник университета. М.: ГУУ, № 3 (24), 2008, с. 10–12.

4.                  Грызунова Н. В. Экономическая стабильность и экологическая безопасность региона. Проблемы обеспечения экономического роста: Монография. РИК ГОУ ОГУ. — Оренбург, 2004. — 138 с.

5.                  Игнатов И. Энтропия и время в живой материи. Эл. ресурс: сайт o8ode.ru, тематический раздел «Научная информация о воде, энтропия, время». 2010.

6.                  Карабасов Ю. С., Чижикова В. М. Экология и управление: Учебник для вузов. — М.: МИСИС, 2006.

7.                  Киселева С. П. и др. Стратегические направления инновационного развития предприятий. Коллективная монография/под научн. ред. Н. В. Клочковой. Иваново: Издательство «Научная мысль», 2011 г. (10,23 п.л./3,0 п.л.).

8.                  Киселева С. П. и др. Теория и практика инновационной экономики. Коллективная монография/под научн. ред. Ларионова А. Н.. НИЦ «Стратегия». — М.: МАКС Пресс, 2011 г. (14,75 п.л./ 2,0 п.л.).

9.                  Киселева С. П. И. И. И. (Информация. Инновации. Инвестиции). Монография. М: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2011 г. (10 п.л.).

10.              Киселева С. П. Экологическая безопасность инновационного развития. Монография. Тамбов: Издательство Першина Р. В., 2013 г. (18 п.л.).

11.              Коновалов А. А. Энтропия, деформация, теплоемкость и жизненный цикл. Электронный ресурс: www.trinitas.ru, 2012.

12.              Прангишвили И. В. Энтропийные и другие системные закономерности: Вопросы управления сложными системами. Издательство: «Наука», 2003. — 428 с.