Оптимизация

В практической работе по сохранению одних (заповедники и т. п.) или рациональному использованию других (сельскохозяйственные, лесные, водные) экосистем неред­ко оказывается, что среди экзогенных факторов, действующих на них, есть такие, которые человек может задавать и регулировать по своему усмотрению с целью оптимизации тех или иных харак­теристик экосистем. Например, при управлении заповедником мы заинтересованы в сохранении всех свойственных ему видов орга­низмов; при ведении сельского хозяйства — в получении опти­мального урожая; при управлении водоемом — в его оптимальном использовании в интересах рыбного хозяйства, транспорта, в ка­честве источника питьевой воды, места отдыха людей и т. д.

Отличительной особенностью таких, названных в качестве примера, проблем экологии (назовем их оптимизационными, по­скольку они решают задачи оптимизации по заданным исследова­телем параметрам) выступает их многоплановость, вызванная не­обходимостью одновременного достижения нескольких целей. Так, получение оптимального урожая зерновых культур подразумевает достижение двойственной цели — большого количества и высоко­го качества зерна. Принципиально поставленные цели не находят­ся друг с другом в очевидном противоречии. При рациональном природопользовании водоемом многоцелевое решение оптимиза­ционной задачи осложняется существующим противоречием не­которых целей, так, например, вряд ли можно совместить забор воды для питьевых нужд и места отдыха людей и т. д. По этой причине, отличительной чертой оптимизационных задач оказы­вается компромиссный характер их решения, связанный с нали­чием большого числа связанных с ними переменных (т. е. много­факторностью), и множественностью критериев качества, относя­щихся к ним. На этом этапе изучения модели методической ос­новой выступает теория оптимального управления, бурно развивающаяся в последние десятилетия. Хорошим введением в проблему оптимизации экологических моделей является кни­га К. Уатта «Экология и управление природными ресурсами» (1971).