.jpg)
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. МЕГАТРЕНДЫ ПРОРЫВА
Б. Е. Большаков, вице-президент Международной академии экологической безопасности и природопользования (МАЭБП), академик РАЕН, со-руководитель Научной школы устойчивого развития, зав.кафедрой устойчивого инновационного развития Международного университета природы, общества и человека «Дубна», доктор технических наук, профессор.
Глобальные вызовы и технологические ответы
Цивилизация переживает очень трудный период. Трагизм положения состоит в том, что вполне возможно самоуничтожение человечества даже не в результате ядерной войны, а в процессе осуществления нынешнего способа производства и воспроизводства жизнедеятельности общества.
Перестройка мировой экономики предъявляет повышенные требования к устойчивости развития общества и его способности нейтрализовать внутренние и внешние негативные воздействия.
Мы должны осознать характер долговременных системных вызовов, которые отражают как мировые тенденции, так и внутренние барьеры развития.
Первый вызов — усиление глобальной конкуренции, охватывающей не только традиционные рынки товаров, капиталов, технологий и рабочей силы, но и системы национального управления, развития человеческого потенциала.
Второй вызов — ожидаемая новая волна технологических изменений, резко усиливающая роль новаций и инноваций в социально-экономическо-экологическом развитии и обесценивающая многие традиционные в рыночной экономике факторы роста.
В ближайшее десятилетие развитые страны перейдут к формированию новой технологической базы, основанной на использовании фундаментальных научных идей и достижений, прорывных технологий, биотехнологий, информатики и нанотехнологий во всех областях жизнеобеспечения человека.
В то же время, угроза отставания в развитии технологий последнего поколения может резко снизить глобальную конкурентоспособность экономики, а также повышает ее уязвимость в условиях нарастающих глобальных вызовов и угроз геополитического соперничества. Нет другой альтернативы, как создать жизнеспособную и эффективную национальную систему в целях устойчивого инновационного развития страны.
Новая технология приходит на смену старой, если она более экономично обеспечивает выполнение заданной функции. «Более экономично» — значит с меньшими потерями мощности и с меньшим риском для устойчивого инновационного развития.
Отсюда следует, что новая технология приходит на смену старой, если КПД новой технологии выше КПД существующей технологии, где КПД определяется отношением произведенной полезной мощности на выходе и потребленной мощности на входе системы. Если темпы роста полезной мощности технической системы убывают во времени, то налицо её деградация с последующей заменой на новую технологию с более высоким КПД.
В среде инновационных идей и технологий выделяются такие, которые дают максимальный эффект, по сравнению с существующими в мире, то есть имеют больший обобщенный коэффициент полезного действия. Такие идеи и технологии относятся к классу прорывных.
Устойчивое инновационное развитие требует, чтобы источником для роста было не экстенсивное потребление природных ресурсов, а коренное технологическое перевооружение экономики, переход к новым прорывным, экологически чистым, малоотходным и высокоэффективным технологиям.
Технологии устойчивого инновационного развития обеспечивают развитие как сейчас, в настоящее время, так и в будущем, в перспективе.
Среди них выделяют три класса:
Первый класс — это технологий замещения источников мощности более эффективными.
Второй класс - это опережающие технологии повышения эффективности полной мощности не только для ближайшего времени, но и на длительную перспективу.
Третий класс — это прорывные технологии управления, обеспечивающие индивидуальную и общественную потребность (спрос) в новых технологиях указанных классов.
Прорывная технология - это такая технология, которая обеспечивает повышение безопасности, качества жизни, конкурентоспособности и переход страны в группу мировых лидеров по определенному продукту (услуге), который востребован каждым человеком, доступен каждому человеку, Имеет КПД не менее 0,62, не производится больше нигде в мире или же производится с КПД, меньшим 0,62.
Результаты анализа, полученные на основе компьютерного моделирования устойчивости развития России и Казахстана, показали, что обобщенный КПД технологий, существующих в настоящее время в Казахстане и России, составляет 0,30 - 0,32, в для достижения Численных значений установочных параметров промышленности устойчивого инновационного развития обобщенный КПД должен быть не менее 0,62, а значит, превышать КПД лучших мировых технологий, равный 0,49. 62-процентный коэффициент полезного действия дают только прорывные технологии, которые позволяют увеличить полезную мощность на выходе без увеличения потребляемой мощности.
Заметим, что заимствование позитивного зарубежного опыта (США, Швеция, Япония, Китай и др.) обеспечивает прирост качества жизни на два-четыре процента, а необходимо большее. Существующие сегодня технологии можно закупать, зарубежные инновации необходимо стимулировать и использовать на существующих производствах, но если рассчитывать на достойное место в мировой экономике, стремиться войти в группу лидеров и обеспечить устойчивое инновационное развитие, недостаточно идти в фарватере даже самых развитых стран, нужен поиск и концентрация усилий на прорывных направлениях, нужна работа «на упреждение». Не стремиться «догнать» какие-то страны, используя заимствованные у них методы и технологии, а достичь более высокого уровня развития, создать качественно новую социальную, экологическую, хозяйственную реальность — такой представляется наиболее перспективная линия.
Новые технологические тенденции
Любая технология — это, прежде всего, открытая для потоков энергии система, которая обеспечивает с определенной эффективностью процесс преобразования потоков энергии на входе в потоки энергии (вещества и информации) на выходе системы, обладающие полезными потребительскими свойствами. Потоки энергии на входе и выходе системы находятся под контролем фундаментального закона сохранения мощности, общего закона природы, справедливого для открытых систем. В соответствии с ним, полная мощность открытой системы (N) определяется как сумма полезной (активной) мощности (Р) и мощности потерь (G). Соотношение между ними определяется (КСТ) — коэффициентом совершенства технологий.
Все возможные технологические тенденции делятся на три связанные между собой активных зоны — зону развития технологической системы, зону стагнации технологической системы и зону деградации технологической системы. Стагнацию и деградацию мы здесь рассматривать не будем. Что касается зоны развития, то она включает в себя следующие типы технологических тенденций.
Экстенсивный или энергосырьевой рост проявляется в увеличении мощности на входе системы в основном за счет роста энергопотребления из внешней среды (социальной и природной), а не за счет увеличения КСТ и эффективности использования имеющихся внутренних ресурсов страны.
Интенсивный рост или развитие проявляется в росте полезной мощности на выходе системы в основном за счет повышения КСТ и эффективности использования внутренних ресурсов, а не за счет потребления энергоресурсов.
Инновационное развитие — развитие в кратко и среднесрочной перспективе (5-10 лет) в основном за счет повышения энергоэффективности посредством реализации более совершенных технологий, приносящих больший доход «здесь и сейчас». Этот тип развития не обеспечивает устойчивость инновационного развития в долгосрочной перспективе.
Устойчивое инновационное развитие обеспечивает устойчивость инновационного развития в долгосрочной перспективе за счет воспроизводства неубывающих темпов роста КСТ, реализации прорывных технологий, повышения качества управления, уменьшения потерь мощности и, как следствие, увеличения темпов роста полезной мощности в долгосрочной перспективе с сохранением развития в условиях негативных внешних и внутренних воздействий.
Оценка сложившихся в мире мегатрендов выполнена по трем временным периодам: докризисного (с 2000 по 2007 гг.), острой формы кризиса (с 2008 по 2010 гг.), выхода из кризиса (с 2011 по 2012 гг.). Анализ показал, что за в это время в различных странах мира доминировали и доминируют различные тенденции технологического развития, охватывая практически все возможные типы от деградации (Афганистан) до устойчивого инновационного развития (Норвегия, Китай). При этом практически во всех странах мира в острый период кризиса произошла смена типа тенденции. Страны-лидеры, в которых до кризиса доминировал тип «инновационное развитие», такие, например, как Норвегия и Китай, перешли в другой мегатренд, называемый «устойчивое инновационное развитие». Такие страны, как Канада, Япония, США, Германия, Россия, также изменили свой мегатренд и перешли из типа «интенсивный рост» или «экстенсивный рост» в тип «спад». В третьих странах, таких, например, как Украина, Индия, технологический тренд изменился от экстенсивного роста в докризисный период до стагнации и спада в кризисный период с постепенным возвратом к докризисному мегатренду в 2011 -2012 гг.
Расчеты базовых индикаторов мирового технологического развития и оценка сложившихся мегатрендов дали возможность произвести оценку рейтингов 60 стран мира по базовому индикатору КСТ и интегральному индикатору качества жизни в единицах мощности. Анализ построенных рейтингов показывает связь типа тенденции технологического развития, изменения мегатрендов КСТ и качества жизни в странах мира: чем больше КСТ, тем выше качество жизни. Максимальный КСТ и наивысшее качество жизни имеют страны, для которых доминирующим является мегатренд «устойчивое инновационное развитие». Это, прежде всего, Норвегия, которая на протяжении последних 10 лет занимает первое место в рейтинге по качеству жизни в единицах мощности на душу населения. Не исключено, что в ближайшие 5 лет в число стран с таким мегатрендом может войти Китай, обеспечивающий на протяжении последних 25 лет устойчивые темпы роста полезной мощности 8-12% годовых.
Сценарии для Казахстана
А что же Казахстан? Обобщенный коэффициент совершенства технологий (или коэффициент использования мощности) по стране составляет 0,3 (для сравнения: в Норвегии — 0,38, в США — 0,31, в Швеции — 0,34). Качество жизни в Казахстане, исчисленное как произведение нормированной средней продолжительности жизни на совокупный уровень жизни и качество окружающей среды и выраженное в единицах мощности на человека, равно 0,82 кВт/ чел (Германия — 1,72, Норвегия — 3,43, СШС — 3,15, Швеция — 2,79). Это 71-е место на Евразийском пространстве. Если говорить о странах СНГ, то качество жизни выше в Беларуси, Туркменистане, на Украине (худший показатель имеет Киргизстан — 0,24).
Каковы возможные сценарии развития Казахстана? Наиболее вероятны три мегатренда: энергосырьевой, индустриально-инновационный и мегатренд «Устойчивое инновационное развитие». Проведем прогнозные оценки на базе данных Комитета по статистике ООН.
Энергосырьевой мегатренд — это сценарий экстенсивного роста. Основан на использовании внешнеэкономической конъюнктуры для обеспечения роста экономики за счет экспорта энергосырьевых ресурсов с использованием существующей в Казахстане технологической базы со средним КСТ 0,28. Моделирование показывает, что в рамках данного мегатренда фиксируется спад в качестве жизни (кВт/человека) с 0,95 в 2008, предкризисном г. до 0,79 в начале 2010 г. и экстенсивный рост до 1,12 в 2015 г. и 1,3 в 2020 г. С 2021 г. начинается постепенный спад качества жизни до 1,23 кВт/человека, что можно объяснить не столько изменением конъюнктуры на мировом энергосырьевом рынке, сколько старением технологической базы в энергосырьевом секторе страны с постепенным уменьшением КСТ до 0,26. В рамках данного мегатренда к 2030 году Казахстан займёт 60-е место в мировом рейтинге по интегральному индикатору «качество жизни».
При индустриально-инновационном мегатренде реализуется стратегия, в основе которой лежат, в основном, закупаемые на мировом рынке инновационные технологии. Моделирование показывает, что с 2010 по 2020 гг. происходит интенсивный рост интегрального индикатора «качество жизни» с 0,79 в 2010 г. до 1,45 в 2020 г. с последующим уменьшением до 1,29 в 2020 г., что можно объяснить отсутствием национальной инновационной системы, обеспечивающей расширенное воспроизводство технологической базы, нацеленной на устойчивое инновационное развитие. В рамках данного мегатренда к 2030 г. Казахстан займёт 50-е место в мировом рейтинге по качеству жизни.
Мегатренд «Устойчивое инновационное развитие». Моделирование ведется с граничными условиями, соответствующими установочным параметрам Концепции перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию. Принято, что рост производства в единицах мощности осуществляется за счет внедрения с 2015 года прорывных технологий с КСТ > 0,5. Результат: начиная с 2020 г., за счет реализации прорывных технологий, создаваемых в недрах национальной инновационной системы в сотрудничестве с заинтересованными в устойчивом инновационном развитии зарубежными партнерами, значение интегрального индикатора «качество жизни» возрастает с 1,4 в 2020 г. до 2,58 в 2030 г., что соответствует установочным параметрам Концепции перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию, одобренной Президентом РК Н.А.Назарбаевым (указ № 216). В рамках данного мегатренда к 2030 г. Казахстан займет 40-е место в мировом рейтинге по качеству жизни обеспечит переход страны к устойчивому развитию.
Таким образом, при реализации энергосырьевого мегатренда вполне вероятен фрагментарный экстенсивный рост экономики, существенно зависящий от конъюнктуры энегосырья на мировых рынках. Этот сценарий серьезно уязвим, несет в себе большой риск для выработки эффективной политики, и в силу этого не может быть рекомендован в качестве эффективной стратегии развития страны.
Индустриально-инновационный мегатренд является базой для создания инновационной системы страны на основе закупаемых на мировом рынке инновационных технологий. Эта стратегия обеспечивает увеличение обобщенного КСТ по стране до 0,49 и темпы роста качества жизни до 5% к 2020 г., что обеспечивает вхождение в число 50 лидирующих стран на Евразийском пространстве и создает необходимые условия для перехода к устойчивому инновационному развитию к 2030 г.
Однако для этого перехода необходимо обеспечить обобщенный коэффициент совершенства технологий по стране в целом не менее 0,62 и темпы роста качества жизни не менее 8% к 2024 г., что возможно при использовании не просто инновационных, а прорывных технологий, существенно уменьшающих зависимость от невозобновляемых энергоресурсов и повышающих эффективность систем жизнеобеспечения. Использование прорывных технологий позволит обеспечить необходимые для перехода к устойчивому развитию страны темпы роста качества жизни в Казахстане до 10% к 2030 г.
Инновационная система страны может рассматриваться как основа устойчивости развития страны-производителя инновационных технологий. Если инновационная система создается на основе разработанных в стране в кооперации с другими странами прорывных технологий, то она является базой для создания промышленности устойчивого инновационного развития. Если инновационная система создается на основе закупаемых технологий, то существует риск возникновения неустойчивости развития.
Мегатренд «устойчивое инновационное развитие» обеспечивает обобщенный КСТ по стране не менее 0,60 и темпы роста качества жизни, соответствующие установочным параметрам Концепции перехода Республики Казахстан к устойчивому инновационному развитию. Этот мегатренд является естественным развитием индустриальноинновационной стратегии.
К промышленности устойчивого развития
Анализ динамики отраслей промышленности Казахстана дает основание сделать следующие выводы.
1. Технологии, которыми располагает сегодня Промышленность страны, нельзя назвать прорывными. Это в основном устаревшие, отсталые технологии. «Вооруженная» ими промышленность сталкивается с серьезными проблемами. Это:
высокое потребление энергии, сырья и воды на единицу продукции, превышающее соответствующие средние нормы развитых стран в 10 раз;
высокий уровень негативного воздействия на окружающую среду, превышающий уровень стран Европейского сообщества в 3-5 раз;
слабое использование возобновляемых источников энергии;
отсутствие правовых механизмов и инфраструктуры для стимулирования внедрения прорывных технологий в промышленность.
2. Казахстану необходима реконструкция промышленных технологий в стратегических направлениях, то есть в направлениях комплексности, малоотходности и максимальной эффективности производственных циклов с акцентом на устранение причин грубого нарушения законов Природы с обеспечением преемственности стратегии индустриально-инновационного развития и стратегии устойчивого инновационного развития.
3. Для реализации стратегии Казахстану крайне необходимы не просто инновационные, а прорывные технологии, обеспечивающие создание технологической базы для устойчивого инновационного развития, и без которой невозможно вхождение в число технологических лидеров на Евразийском пространстве.
Индустриально-инновационное развитие страны — необходимое, но не достаточное условие устойчивого инновационного развития. Индустриальную компоненту нужно подкреплять прорывными технологиями,
Создание основ промышленности устойчивого инновационного развития должно быть основным результатом стратегии индустриальноинновационного развития и ключевой задачей на первом этапе перехода к устойчивому развитию страны. Инновационной базой этой промышленности являются прорывные технологии систем жизнеобеспечения.
Есть ли такие технологии в патентных и прочих интеллектуальных кладовых Казахстана и России? Есть. И некоторые дают КПД много больше единицы. А значит, и тысячекратную экономию ресурсов. Например, электроэнергии. На получение тонны алюминия традиционным способом тратятся тысячи киловатт-часов, нетрадиционным, прорывным — несколько киловатт-часов. И это только один пример.
Нуждается ли в прорывных технологиях сырьевой сектор, главный на сегодня кормилец страны? Разумеется. С их помощью сырьевая экономка становится на путь превращения в экономику наукоемкую, в экономику знаний устойчивого инновационного развития.
Использование прорывных технологий, как главного фактора выхода страны на траекторию устойчивого инновационного социально-экономического и экологического развития с опорой на собственные мощности, может быть своевременно осуществлено лишь в том случае, если эта задача чрезвычайной исторической важности станет основой государственной политики страны, обеспечивающей масштабную поддержку всех механизмов для реализации прорывных технологий, обеспечивающих существенное повышение эффективности приоритетных систем жизнеобеспечения, включая энергетику, транспорт, жилье, образование, здравоохранение, обеспечение продуктами питания и водой надлежащего качества.
Для создания конкурентоспособной в глобальном масштабе национальной инновационной системы прорывных технологий необходимо:
• повысить эффективность генерации идей и знаний. Речь, в частности, идет об определении и уточнении приоритетных направлений прикладной и фундаментальной науки на основе долгосрочных прогнозов и технологического развития; создании междисциплинарных «центров стратегического преимущества» по прорывным направлениям технологического развития (науко-техноцентров), национальных научных центров устойчивого развития; формировании технологических университетских комплексов; разработке механизмов привлечения молодых специалистов в науку и инновационные виды деятельности. В настоящее время происходит утрата созданных в предыдущие годы заделов, старение кадров, имеет место снижение уровня исследований, слабая интеграция в мировую науку и мировой рынок инноваций и отсутствие ориентации на неисчезающие потребности экономики;
• преодолеть фрагментарность созданной инновационной инфраструктуры: многие ее элементы есть, но они пока несоразмерны, плохо связаны, не поддерживают инновационный процесс развития на протяжении всей цепочки генерации и внедрения новых идей в практику и, в силу этого, неэффективны;
• поддерживать создание и развитие культуры инновационного бизнеса, ориентируя его, прежде всего, на маркетинг прорывных идей и технологий, повышающих эффективность систем жизнеобеспечения страны;
• развивать инфраструктуру прорывных технологий, в том числе, повысить ее эффективность (выставки и парки прорывных технологий систем жизнеобеспечения и др.);
• развивать финансовую инфраструктуру для прорывных технологий (инновационно-инвестиционные учреждения, создаваемые в сотрудничестве с разработчиками прорывных технологий);
• стимулировать взаимодействие научных, образовательных, проектно-конструкторских организаций и бизнеса в инновационной сфере реализации прорывных технологий;
• формировать мировоззрение, культуру мышления устойчивого инновационного развития в обществе, в том числе систему популяризации идей и технологий науки устойчивого инновационного развития; специализированных образовательных программ для средней и высшей школы по максимально широкому кругу специальностей.
К 2030 году прорывные технологии должны работать во всех отраслях народного хозяйства Казахстана.
Во-первых, должны функционировать высокоэффективные промышленные системы, в которых полупродукты и отходы одного производства служат сырьем для другого.
Во-вторых, вестись безопасное для окружающей среды природопользование.
В-третьих, обеспечиваться минимальный уровень ресурсоемкости промышленной продукции (энергоемкости, материалоемкости, во-доемкости и так далее).
В-четвертых, использоваться альтернативные источники энергии, дающие обобщенный КПД технологий больше 0,62.
В-пятых, должна проводиться новая политика управления производством на национальном и международном уровнях, основанная на общей экономической и экологической ответственности государств — умении правильно применять на практике общие законы Природы и, прежде всего, законы сохранения и развития живых систем.
Для устойчивого инновационного развития в производственной сфере Казахстана требуется, прежде всего, создать систему национального энергетического планирования, базирующуюся на использовании альтернативных источников энергии и стратегий по чистой энергии, которые связывают доступные энергетические ресурсы и разработку технологических программ с национальной безопасностью и сценариями устойчивого инновационного развития. Общая стратегическая задача заключается в том, чтобы при сохранении отдачи "невозобновимых" ресурсов и, прежде всего, в нефтяном секторе, увеличить долю мощности возобновимых ресурсов, привлекая для этого новые нетрадиционные источники.
Реализация прорывных технологий позволит создать инновационную базу для промышленности устойчивого развития страны, в том числе:
• создать ряд высокоэффективных, нетрадиционных технологий, обеспечивающих решение наиболее приоритетных проблем топливной энергетики, транспорта, промышленного и гражданского строительства, разведки полезных ископаемых, связи, аграрно-промышленного сектора и др., позволяющих Казахстану сформировать требуемые мощности для самодостаточного развития, освоить мировой рынок прорывных технологий и конкурентоспособной продукции.
ускорить рост высокотехнологичных производств, экономики интеллектуалоемких услуг, процесс выхода предприятий на внешние и внутренние рынки с новой конкурентоспособной продукцией;
• разработать и создать высокоэффективную систему дистанционного обучения в области конструирования систем для устойчивого развития на территории страны в рамках дошкольных, школьных, вузовских и профессиональных программ обучения на основе использования опережающих информационных технологий в образовании. Это позволит сделать доступным высококвалифицированное обучение для любой удаленной части территории страны, повысить его эффективность и мотивацию учебной деятельности. ...Казахстан в XXI веке имеет реальную возможность создать промышленность устойчивого инновационного развития, основанную на практическом использовании и развитии прорывных технологий. Поэтому страна обязана сделать все, чтобы не упустить предоставленный историей шанс. Общим и безусловным приоритетом должна стать технологическая реконструкция и структурная перестройка промышленности, мобилизация интеллектуальных и ресурсных мощностей — вот первостепенная и долгосрочная задача казахстанской элиту.
Журнал «Человек. Энергия. Атом», №1 (11), 2011