О направлениях роста богатства общества

 Структура информации, капитала и направления роста богатства общества

1993 МИССИЯ Назначение России - через поиски и жертвы доказать миру, что его спасение - в признании и реализации идеи равенства.


Введение
Информация это не только ресурс общества, но и сущность и содержание социальной динамики. Анализ размерности информации позволяет установить самые  общие  физические законы жизнедеятельности общества как единой системы,  находящейся  в  некотором  окружении,  в частности, получить размерность богатства и законы его роста. Правда, за человеком остается "свобода выбора" следовать ли законам максимально быстрого роста богатства общества или нет.
Рыночные отношения, которые составляют суть реформ в России, должны опираться на естественные законы рынка. В статье выводится закон равенства темпов приращения капиталов подсистем в единой системе. Намечается способ получения эквивалентных пропорций обмена ресурсами между подсистемами в единой системе с учетом рефлексии.
Ниже рассмотрен случай стационарных процессов без учета размерности "пространства" и ограничений на диапазоны изменения переменных.

Термодинамическая модель общества
Наиболее обобщенная  термодинамическая  модель   общества   [1] представляет собой совокупность подсистем, каждая из которых может иметь п типов "ресурсов".  Между подсистемами происходит перераспределение этих ресурсов. На общее количество ресурсов каждого типа, как правило, наложено ограничение. С точки зрения конкретной подсистемы изменение количества ресурсов является обменом,  если у нее часть ресурсов возросла,  а другая - уменьшилась. Величина обмена двумя выделенными ресурсами характеризуется обменным отношением. Однако результат обменов подсистемы с ее окружением определяется не самими обменными отношениями, а некоторым эффектом, который складывается из значимостей ресурсов для подсистем. В модели эффект задается так называемой структурной функцией,  в термодинамике интерпретируемой как энтропия. Совокупность обменов представляет собой стационарный необратимый процесс. В научной литературе [2, С.44] дается формула приращения энтропии термодинамической системы:

dS = dS1 + dS2                (*)

где (dS1 - отток (приток) энтропии, обусловленный обменом с окружающей средой: (dS2 - возрастание (порождение) энтропии внутри системы.
Вторая фундаментальная теорема термодинамики устанавливает,   что порождение энтропии никогда не бывает отрицательным, т.е. (dS2 >= 0, где знак равенства справедлив для обратимых процессов, а знак неравенства - для необратимых.  Процесс,  у которого (dS = 0,  называется стационарным (изэнтропическим). Он характеризуется равенством оттока и порождения энтропии:
-dS1 = dS2

Размерность информации
В [3]  детально  рассматривается  соотношение между энтропией и информацией.  Общепринятой является точка зрения, что энтропия, взятая с обратным знаком, есть мера упорядоченности, вносимой в систему в некотором процессе. Так как энтропия определяется логарифмом действия, то, исходя из размерности действия [размерность пространства*энергия*время] или, используя принятые в [3] обозначения:
[D] = [s*эрг*сек]), можно получить размерность скорости изменения энтропии:

[ds/s +dэрг/эрг + dсек/сек]                I1

В формуле размерности d обозначает дифференциал, т.е. приращение. Приращение переменной в теории размерности до недавнего  времени  не использовалось, однако математически точно отражает закон изменения энтропии и факторы,  оказывающие влияние на ее величину. Кроме того, именно приращения связываются с нашими представлениями об информации. Надо иметь в виду, что величина действия ограничена и это должно учитываться введением некоторой   дельта-функции.   В   настоящей статье это обобщение не рассматривается. Дальнейшее рассмотрение проведено также для случая размерности пространства равной единице, то есть s = 1. dS1 характеризует то значение действия (энергия*время), которые необходимо рассеять для достижения упорядоченности, т.е. информационного эффекта, и в пределе, является мерой этого информационного эффекта - мерой информации. Поэтому размерность информации может быть определена через размерность изменения энтропии (I1).

Эквивалентные комбинации базовых переменных
Известно [4],  что любая размерность может быть выражена в виде нескольких эквивалентных комбинаций базовых переменных (масса, расстояние, время). Другие виды представления действия:
[D2] = [расстояние*расстояние*масса/время],
[D3] = [массовый расход*поверхность],
[D4] = [масса*длина*скорость],
[D5] = [частота*скорость*скорость*объем].
Возможны  и  другие  эквивалентные виды представления размерности действия.
Соответственно  рассмотрим  еще  четыре  вида представления размерности информации:

d(м*м)  dm   dt
----- + -- - --                I2
 м*м     m    t
где: м - мера расстояния; m-мера массы; t-мера времени.
d(тонна)  d(километр)  d(скорость)
------- + ---------- - ------------           I3
  тонна     километр     скорость

d(массовый расход)   d(площадь канала)
------------------ - -----------------         I4
  массовый расход    площадь канала

d(частота)  d(скорость*скорость)   d(объем)
--------- + -------------------- - --------     I5
  частота    (скорость*скорость)    объем

Максимальная скорость изменения информации
В теории необратимых термодинамических процессов установлен принцип максимальной скорости порождения энтропии (см.  [2], с. 60). Отсюда и из изложенного  выше  следует,  что  стационарный  случай  характеризуется максимальной величиной скорости изменения информации, что связано с максимальными затратами энергии и времени. Так как сам термодинамический процесс нужен для выполнения определенной работы, которая, в свою очередь, нужна для получения заданного результата, то стационарные затраты энергии и времени нужны именно такие, чтобы получить нужный результат. Но цель работы может быть достигнута различными путями и с экономической точки зрения нас интересует такой путь, который дает максимальную экономию затрат энергии и времени.  Уменьшение  скорости  порождения  энтропии  достигается целенаправленным управлением энергией и временем. Приращение богатства выражается в единицах меры информации. Из рассмотрения формулы размерности информации следует, что росту информации соответствует экономия относительных затрат энергии и времени. Так как экономия есть источник богатства, то приращение богатства может выражаться в единицах меры информации точно так же, как в единицах мер денег. Отсюда следует вывод, что размерность действия и есть размерность денег. Тогда, если богатство выражено в деньгах, то приращение богатства имеет вид d(деньги)/деньги, то есть в форме процента на капитал: dК/К, где К - капитал.

Направления увеличения богатства
В случае I2 увеличению информации соответствует:
1) уменьшение первого слагаемого,   что   можно интерпретировать как увеличение качества;
2) уменьшение второго слагаемого, что можно интерпретировать как экономию материальных ресурсов, уменьшение веса продуктов, миниатюризация и т.п.;
3) увеличение третьего слагаемого, что интерпретируется как сокращение периодов за счет уменьшения t, увеличения трудозатрат за счет dt. Этот вид представления размерности информации показывает, что существуют еще (кроме экономии энергии и времени) три источника богатства: качество, миниатюризация и трудозатраты.
Если сравним случай I1, со случаем I2 ,  то увидим, что требования к приращению времени противоположны по знаку.  Поэтому принципиальным является строгое соблюдение одной полной системы размерных показателей.
В соответствии с видом I3 источником богатства является экономия веса, расстояния и скорости перемещения ресурсов.
В соответствии с видом I4 источником богатства является экономия массовых расходов (энергоносителей, информации и т.п.) и площадей каналов (труб, дорог, проводов и т.п.), по которым идут ресурсопотоки.
В соответствии с видом I5 экономии соответствует   относительное уменьшение частоты процессов, уменьшение скорости процессов (в квадрате! - экономия энергии) и уменьшение объема системы (миниатюризация и качество). Регулярным способом формирования системных (полных, непротиворечивых) видов размерности информации может быть следующий. Берется комбинация различных видов размерности действия, получаемая одновременным домножением и делением одного какого-то вида размерности на другие виды ее:
[Di]*[Dj]*[Dk]
--------------
[DL]*[Dm]
где i,j,k,l,m могут принимать любые  значения из  ряда 1,2,3.4,5,..
В случае 3-х членной формулы используется только три вида размерности,  а в случае 7-ти и более -членной формулы потребуются  дополнительные  виды размерности  действия).   От логарифма полученной комбинации берется дифференциал. Он и является размерностью приращения энтропии,   а в отрицательной части ее - размерностью информации. Рассмотрим, например, случай З-членной формулы, когда i=1, j=3, k-отсутствует, l=5, m -отсутствует. В этом случае размерность энтропии  ("размерность  энтропии",  так  как энтропия есть логарифм действия, хотя логарифм размерности смысла как будто не  имеет)  приобретает    вид    логарифма     от  выражения:

     (**)

Размерность  информации  равна  сумме  относительных  уменьшениq перечисленных сомножителей.  Каждый из этих сомножителей является тем "ресурсом", которыми обмениваются подсистемы. С этими "ресурсами" можно ассоциировать  факторы,  обычно  применяемые  в  моделях  экономики: энергетический ресурс,  трудозатраты,  материальные ресурсы (продукты), условия (пропускная способность каналов), производственный цикл, скорости перемещения ресурсов, объемы ресурсов (продуктов). Важной особенностью этого набора факторов описания экономики является его полнота.

Функциональная зависимость капитала от факторов
Исходя из утверждения,   что размерность  капитала  совпадает  с размерностью действия, можно считать доказанным, что капитал является функцией перечисленных факторов.
Введем обозначения: Э - энергия; Т - время; П - массовыйрасход (продукт); Р - массовыйрасход (ресурс); У - условия{площадьканала*период*(1/скорость)**2*(1/объем)}.
Тогда можно выразить капитал как функцию перечисленных переменных: К = К(Э,Т,П,Р,У)

Направления роста богатства общества
Интересы России могут быть нарушены в результате действия (бездействия) юридических или физических лиц по всем направлениям, по которым должен происходить рост богатства России. Из анализа (**) можно получить, что эти направления (угроз) есть:
- уменьшение производства энергии;
- понуждение к застою или потерям времени;
- увеличение технологических циклов;
- снижение эффективности производства;
- нарушение равенства в обменах;
- заключение "длинных связей";
- уменьшение потенциалов (в том числе уничтожение ресурсов, сокращение численности населения,  сокращение территории,      
- установление ограничений любого типа на деятельность, сокращение внешней торговли и т.п.);
- ухудшение соотношения потенциалов (политического, интеллектуального, морального, научно-технического и т.п.);
- не реагирование на изменения потенциалов "соседей";
- снижение скоростей перемещения ресурсов;
- ухудшение каналов (сетей связи, дорог, портов);
- ухудшение качества;
- увеличение размеров;
- увеличение веса;
- уменьшение информированности;
- ухудшение экологии;
- нарушение равновесия между слоями общества;
- противодействие политике правительства и  законодательной власти:
- (возможны и другие направления).

Стационарный необратимый процесс (случай двух подсистем)
Рассматривая систему как состоящую из двух подсистем, получим модель обмена ресурсами между двумя подсистемами  системы.  Второй  принцип термодинамики  необратимых  процессов  утверждает,  что  подсистемы обмениваются равными потоками (притоками-оттоками) энтропии:
dS(1r)  =  dS(2r)                (***)
Действительно, если подсистемы обмениваются потоками энтропии, то эти потоки должны быть равными. Иначе разделение системы на подсистемы привело бы к изменению  приращения  энтропии  термодинамической системы (*). Последнее не может быть, так как разделение системы на подсистемы является умозрительной процедурой. Отсюда следует, что подсистемы увеличивают свое богатство с одинаковым темпом, то есть, имеют одинаковый процент на капитал. Это является, как известно, классическим законом рынка. Итак, имеет место равенство темпов приращения капиталов (К) подсистем:
dK1/dK1 = dK2/dK2                (****)
Этот результат получен для "единой" системы. Ясно, что, если подсистемы независимы,   то эти темпы будут разными.  Поэтому,  если результат "объединения" не устраивает какую-либо подсистему,  то она изолируется  с помощью промежуточной подсистемы (границы). Результат "взаимодействия" подсистем в этом случае конечно будет другим. Но в рамках "единой" системы закон  равенства процента на капитал для всех подсистем будет оставаться справедливым. Значит, условие равновесия можно записать в виде:
dS(1r)  =  dS(2r) = dS(3r)  =  dS(4r) = ?
  Итак, равенство оценок - это и есть равенство потоков информации, которое порождает закон равного процента на капитал:
dK1/dK1 = dK2/dK2 = dK3/dK3 = ?
Из формулы приращения энтропии (*) следует, что структурная функция зависит не только от структуры подсистемы, как определено формулой [1, (3,I)], но и от структуры других подсистем. Основанием для этого является неявно заложенное в постановке обмена предположение, что каждая подсистема отражает (чувствует, видит, знает, оценивает, реагирует) состояние окружения. Если подсистемой (в частности, элементом) является человек,  то  существование средств наблюдения сомнений не вызывает.  Можно предположить, что это свойство является всеобщим. (Об учете рефлексий высокого порядка и размерности системы см. [5]). Поэтому информация подсистемы определяется не только ею самой, но и окружением. В сделанном предположении реализуется также системное правило об определяющем влиянии внешней среды.
Информационное  определение  капитала  позволяет  получить  его фундаментальное свойство: капитал является функцией всех s*n частей ресурсов всех (s) подсистем, а также из-за отражения самих структурных функций  - функцией  от  этих  структурных  функций  подсистем.    Правда,  путем переопределения вида функции  капитала  последнюю  зависимость можпо убрать. Оставив обозначение К для функции капитала, получим для случая двух подсистем выражение функции капитала от переменных:
К1 = К1(Э1,Т1,П1,Р1,У1,Э2,Т2,П2,Р2,У2)
К2 = К2(Э2,Т2,П2,Р2,У2,Э1,Т1,П1,Р1,У1)
Отметим, что функции капитала разных подсистем могут быть выражены не обязательно в денежных единицах,  но и через другие переменные (энергия. трудозатраты, продукты, ресурсы, условия, информацию). Эта возможность является следствием очевидной справедливости замены:
dК = dК*dР/dР = dР*(dК/dР),
где Р новая переменная.
Удобно предположить,  что подсистемы в общей системе используют одинаковые "единицы измерения". Это последнее предположение на практике не является ограничением. Раскрывая равенство (****) по правилу полного дифференциала для dК с учетом полученных выражений капитала подсистем от переменных, получим равенство, из которого можно получить эквивалентные пропорции обмена для любой пары переменных (факторов).

Заключение
Рассмотренное выше  позволяет  сделать вывод о том,  что теория информации дает исследователям социальных процессов  способ  анализа сущностной структуры общества и познания фундаментальных законов его динамики. Особенностью этого способа является физическая определенность всех выявленных факторов информодинамики и их места в экономической картине деятельности общества.
Термодинамическая модель дала также точные условия равновесия обменов в экономической системе, состоящей из нескольких подсистем. Так как информация является одним из экономических показателей, то через размерность информации может быть получена размерность остальных экономических  показателей.  Последнее  является  шагом  к естественно-натуральному пониманию экономики.

Изложенное выше позволяет сформулировать концепцию - "градиент" (максимальной скорости роста богатства) и доктрину - "равенство субъектов" национальной политики России.

Литература:
[1] Л.И.Розоноэр  Обмен  и  распределение  ресурсов [обобщенный термодинамический подход], журнал "Автоматика и телемеханика", 1973, ? 5,6,8
[2] Г.Циглер Экстремальные принципы  термодинамики  необратимых процессов и механика сплошной среды, Изд-во МИР, М., 1966, библиотека сборника "Механика"
[3] Р.П.Поплавский Термодинамика информационных процессов,  М.. НАУКА, Гл.редакция физ.-мат. лит-ры, 1981
[4] П.Г.Кузнецов   Искусственный   интеллект и разум человеческой популяции, в книге: Е.А.Александров Основы теории эвристических решений, М.,Советское радио, 1975
[5] В.Г.Шолохов О теоретико-информационном подходе к установлению структуры социальной информации,   Сб.научных трудов:    Социальная информация-93, М., 1993


© Copyright: Шолохов Виталий, 2010
Свидетельство о публикации №110112107320