Территориальные системы

Б.Б. Родоман

ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

        К числу важнейших понятий теоретической географии относится понятие территориальной системы. В настоящей статье делается попытка уточнить этот термин, опираясь на известные работы о системах вообще [4] и системах географических [1, 11], выявить  его отношения с родственными понятиями, отметить главные отличительные признаки территориальных систем и их деталей.
        Пространственную систему следует считать частным случаем пространственной структуры. Территориальной структурой надо называть множество материальных элементов, обладающих в любой момент времени определёнными горизонтальными географическими и геодезически¬ми координатами.  Все элементы территориальной структуры можно раздельно изобразить на географической карте, если выбрать для этого достаточно крупный масштаб. Для отличия географических объектов от негеографических Ю.Г. Саушкин [10] предложил масштаб исследования и нанесения на карту: от 10-4 до 10-8, что при максимальной площади однолистной настольной или настенной карты около  1 кв. м и минимальной величине контура изображённого на ней площадного масштабного знака 4 кв. мм означает диапазон размеров ареалов от 20 м до 100 тыс. км в поперечнике. Этот количественный критерий не случаен: структуры именно такого размера охватывают все главные компоненты природной географической оболочки и формируются на поверхности литосферы и гидросферы при взаимодействии природы и человеческого общества. В отличие or макромира астрономии, микромира физики и молекулярной биологии, география, так же как некоторые естественные и все гуманитарные науки, изучает мезомир. К общей картине пространственных структур мезомнра ближе всего подошла теоретическая география.
        При переходе от «структуры» к «системе» объём понятия сужается, а содержание увеличивается, путём добавления новых признаков. В отличие от неживых твёрдых тел (планет, горных пород, зданий, сооружений), возникших или созданных путём однократного, хотя бы и длительного, перераспределения материала, многие географические пространственные структуры существуют только благодаря поддерживающим их постоянным потокам, т.е. обладают динамической устойчивостью. Таковы водоёмы, почва, организмы, поселения. экономические районы. Не претендуя на строгость определений, достижимую лишь математико-логическим путём [12], будем считать территориальной системой такую территориальную структуру, которая удовлетворяет следующим условиям: 1) все её элементы связаны между собой потоками вещества, энергии или информации; 2) при взаимодействиях с внешней средой эта структура может выступать или учитываться как единое и неделимое целое. Потоки, формирующие территориальные системы, горизонтальны или в них преобладает горизонтальная состав¬ляющая (речной сток, ветер, большинство видов транспорта). При выявлении системы учёту подлежат, конечно, не все потоки, а только существенные, системообразующие. Часто точная траектория потока не имеет значения, а важны лишь начальные и конечные пункты, отправитель и получатель.
        Между элементами территориальной системы всегда можно измерить горизонтальные расстояния. Для географии имеют значение не столько расстояния сами по себе, сколько непропорциональные им количества энергии, времени и иные ресурсы, затрачиваемые на передвижение или высвобождающиеся при движении каких-либо потоков. Попытки ввести эти затраты вместо обычных геометрических расстояний приводят ко всякого рода условным пространствам с неэвклидовой метрикой.
        Внутренние связи системы моделирует конечный связный граф не менее чем с двумя вершинами [3]; во внешних связях система может быть представлена одной точкой – вершиной графа, т.е. выступать как элемент «надсистемы». В возможности такого моделирования выражается связность системы и её целостность. Высшим, но не обязательным проявлением целостности является наличие поведения. Им обладают не только живые особи;  с большей или меньшей долей условности поведение может быть приписано неживым природным объектам (например, земной коре, рекам), а также биоценозам, популяциям организмов, наконец, человеческим коллективам, организациям, предприятиям, выступающим в качестве субъектов и партнёров в хозяйственной деятельности, политике, праве.
        Между системами и несистемами нет пропасти. Один и тот же объект может рассматриваться как элемент или подсистема бесчисленного множества систем; иногда его можно отождествить с несколькими системами. Возможны различные уровни, степени системной организации, раззличные модели, отображающие объект на разных уровнях системности. Задолго до появления обшей теории систем задачи системного подхода прекрасно сформулировал великий физиолог И.П. Павлов: «Разложение на части, изучение значения каждой части, изучение связи частей, изучение соотношения с окружающей средой и, в конце концов, понимание на основании всего этого её [системы] общей работы, и управление ею, если это в средствах человека» ([7], с. 187 – 188).
        Термин «территориальная система» сравнительно молод, но фактически эти системы давно уже изучаются советской географией под именем или в составе территориальных комплексов, природных и производственных. Одни авторы называют комплексом то, что мы назвали бы структурой, у других он ближе к системе.
   В окружающей нас среде можно выделить чётко ограниченные пространственные части, или районы, двух противоположных категорий: 1) однородные (гомогеннные), обладающие внутренним однообразием и 2) коннекционные, объединённые какими-либо связями и внутри себя, как правило, разнородные. Системными объектами можно считать лишь районы второго типа. Территориальная система служит как бы «начинкой» коннекционного района. Коннекционный район – это территориальная система в территориальных границах.
        Территориальные системы и соответствующие им коннекционные районы можно классифицировать по формам графов, моделирующих их транспортные каркасы. Заслуживают внимания два важных класса – системы узловые и циклические. Узловую пространственную систему отражает граф потоков в виде дерева, циклическую – граф с петлями. Системы, которые при моделировании неориентированными графами оказываются деревьями, а на ориентированном графе обнаруживают циклы, являются одновременно узловыми и циклическими.
        Узловые системы с односторонним движением – рассеиванием или концентрацией вещества встречаются в природе (вулканы, речные сети) и среди технических сооружений (водопровод, канализация, орошение). Географов больше всего интересуют обменные узловые районы, возникающие на территории вследствие размежевания сфер деятельности между отдельными людьми, коллективами, предприятиями, организациями. Таковы политико-административные области, земельные владения и землепользования; ареалы тяготения к городам, портам, железнодорожным станциям; зоны сбыта и сырьевые зоны промышленных предприятий; участки, обслуживаемые почтовыми отделениями, телефонными узлами, поликлиниками и т.п. В их центрах периодически собираются одни и те же предметы (люди, орудия, транспортные средства) либо принимаются и отправляются различные, взаимно компенсирующиеся потоки (товары, услуги, информация); вследствие этого каждый обменный узловой район является также и циклическим.
        Многие территориальные системы связаны с теми или иными циклами, круговоротами, циркуляциями. В биосфере главную транспортную роль выполняет круговорот воды и химических элементов. Основой экономического района должен быть энергопроизводственный цикл [5]. В городах и агломерациях поселений системообразующую роль играют повседневные периодические (маятниковые) миграции людей между местами жительства, работы и учёбы, обслуживания, отдыха. Желательно уменьшить размеры такого цикла, исключить из него лишние петли. Аналогичные задачи стоят в отношении грузовых перевозок. Если потоки нельзя сбалансировать в районе данного ранга, их нужно «замкнуть» на уровне надрайона или выше. Такое ранжирование циклов применимо при территориальном планировании хозяйства. Разбиение территории на циклические районы позволяет уменьшить транспортные издержки. Циклическое районирование понадобится при переходе к производству без отходов [2].
        Территориальные системы состоят из функциональных частей, различающихся своей специализацией, ролью в общей работе. Специализация связана с понятием цели. Чтобы быть функциональной частью какой-либо системы, объект должен служить орудием, средством деятельности целеустремлённого существа – животного, человека, организации. Функциональная часть так же отличается от целой системы, как орган от организма, и, в свою очередь, может быть подсистемой целого.
           Функциональными элементами территориальной системы являются географические ареалы (районы, зоны) и пункты (узлы, центры и пр.). В саморазвивающихся системах функциональные части появляются как в результате качественной дифференциации структур, ранее однородных, так и вследствие интеграции элементов, прежде одинаковых, но ставших различными. Появление экономических районов – это и дифференциация страны, и хозяйственная интеграция её частей. Специализированные элементы, кооперируясь, экономят время, энергию и прочие ресурсы, но становятся менее самостоятельными. Основой географического разделения труда являются различные природные условия и разное расстояние производителей от потребителей и рынков сбыта. Функциональными районами рано или поздно становятся все физико-географические ареалы, поскольку они исполняют разные роли в обслуживании людей, вызывают к себе различное отношение. Спонтанные природные процессы, даже мало изменённые и не регулируемые людьми, становятся в известном смысле компонентами человеческой деятельности. При любом контакте человека с природой физико-географические районы наполняются социальными функциями.
        Узловые районы могут возникать и на территориях, совершенно однородных по природным условиям и хозяйственному использованию. В разнообразной природной среде города, ставшие центрами узловых районов, возникали в первую очередь на пересечениях торговых путей с природными границами (в том числе с берегами) или на стыке трёх и более физико-географических областей, что благоприятствовало посредничеству в обмене и в перевалочных транспортных операциях. Однородные фрагменты географической среды скорее становятся функциональными, а разнородные – узловыми районами. Фактические центры узловых районов и геометрические центры функциональных районов как бы взаимно отталкиваются; вследствие этого оба вида районов полярно противоположны [8].
        Выявление и проектирование территориальных систем неотделимо от проектирования коммуникаций, измерения, планирования и прогнозирования потоков. Недостаточно рассматривать транспорт лишь как один из многих факторов, формирующих территориальную систему; проблемами транспорта и связи охватывается половина сущности любого территориального комплекса. Движение и покой, статика и кинематика системы –  неотъемлемые стороны одной медали, между которыми нет ничего третьего, столь же значимого.
        Сколько-нибудь сложные территориальные системы как правило нерархичны. Примером строгой иерархии может служить административно-территориальное деление. Вполне определённа иерархия поселений, выявляемая главным образом по пассажиропотокам и работе сферы обслуживания. Граф-дерево иерархии отображает не только статические отношения типа «целое – часть», но и кинематику: поэтапный сбор, распределение, обмен. Иерархия является территориальной, если вершинам графа соответствуют места, различающиеся по географическому положению. Территориальные иерархии имеют место и в природе, и в человеческом обществе. Иерархия дорог и транспортных узлов напоминает иерархию рек и устий. Иерархия узловых районов обусловлена прежде всего транспортом. Не только узлы дорог, но и сами скопления транспортируемых предметов в остановочных, пересадочных, перевалочных пунктах становятся центрами узловых районов разного ранга. Нередко отдельные этапы движения выполняются различными транспортными средствами.
        Иерархическим обменом сопровождается управление и обслуживание. Преимущества иерархической организации блестяще доказаны живой природой. Если каждое звено обменивается информацией лишь с одним вышестоящим и немногими нижестоящими звеньями, то можно управлять сколь угодно большими системами [6]. Планирование и управление народным хозяйством требуют двух равноправных иерархий – отраслевой (ведомственной) и территориальной (районной), пересекающихся, как строки и столбцы в матрице. Можно надеяться, что эта проблема будет как-то решена при помощи вычислительных машин.
        Идеалом конструктивной географии является системная организация территории: каждый функциональный район должен иметь квалифицированное управление, соответствующее его специализации, т.е. быть обменным узловым и вследствие этого циклическим, а каждый узловой район – подходящую специализацию межрайонного значения, т.е. быть и функциональным. Такая территория подобна заводу, где каждый цех специализируется на выпуске определённой продукции и в то же время является звеном управления производством и производителями [9].
        Сочетание в одном ареале района функционального, циклического и узлового предусматривалось первыми проектами советского экономического районирования, возникшими в связи с осуществлением плана ГОЭЛРО. Функциональным экономический район должен быть благодаря специализации во всесоюзном масштабе; циклическим – благодаря всестороннему использованию местных ресурсов, уменьшающему разрывы между технологическими стадиями производства и затраты на транспорт; узловым – благодаря распределяющему ядру в виде системы крупных электростанций, а также потому, что район был задуман и как административный. Эти классические принципы районирования можно распространить и на непроизводственную деятельность людей.
        В мире, где всё так быстро изменяется, можно ли закреплять за каждым местом постоянную роль? Да, функциональность не противоречит динамизму. Территориальные системы надо проектировать и прогнозировать как развивающиеся во времени и в пространстве; их стабильность означает, что границы и центры смещаются неизмеримо медленно по сравнению со скоростями районообразующих потоков. Районы, как водопады или гребни водоворота, колеблются, сдвигаются, деформируются, но подолгу остаются на месте.

Литература

        1. Гохман В.М.,  Минц А.А.,  Преображенский В.С. Системный подход в  географии. В кн.: Теоретическая география. Вопросы географии. Сб. 88., М., «Мысль», 1971.
        2. Звонкова Т.В.,  Саушким Ю.Г. Значение работ В.И. Ленина для научного прогнозирования. Вестн. Моск. ун-та. Сер. V. География. 1970, № 2.
        3. Зыков А.А. Теория конечных графов, т.1. Новосибирск, «Наука», 1969.    
        4. Исследования по общей гсории систем.  М., «Прогресс». 1969.
        5. Колосовский Н.Н. Производственно-территориальное сочетание (комплекс) в советской экономической географии. Вопросы географии. Сб. 6.  М., «Географгиз», 1947.
        6. Лернер А.Я. Начала кибернетики. М., «Наука», 1967.
        7. Павлов И.П. Условные рефлексы. Полн. собр. соч., т. 3, кн. 2. Л.,
     1951.
        8. Родоман Б.Б.  Heкоторыe общие черты географических иаук и задачи  единой гео¬графии. Сб. Философские вопросы естествознания, вып. 3. Геолого-географические науки. М., Изд-во  МГУ, I960.
        9. Родоман Б.Б. Организованная антропосфера. «Природа», 1967, №3.
       10. Саушкин Ю.Г. От метагеографии к теоретической географии.  Прага, «Асta Universitatis Carolinae», 1968,  Geographica, № 2.
       11. Cayшкин Ю. Г.,  Смирнов А.А. Геосистемы и геоструктуры. Bестн. Моск. ун-та. Сер. V. География. 1968, № 5.
       12. Эллис Д., Людвиг Ф. Строгое определение понягия системы. В кн.: Исследования по общей теории систем. М., «Прогресс», 1969.

        Опубликовано: Родоман Б.Б. Территориальные системы // Изв. АН СССР, сер. геогр., 1972, № 4, с. 114 – 118.

        То же в пер. на англ. яз: Rodoman B.B. Territorial Systems // Soviet Geography: Review & Translation. N.Y., February 1973, р. 100 – 105.

        Ключевые слова-термины, выделенные в оригинале курсивом: территориальная система, территориальная структура, макромир, микромир, мезомир, динамическая устойчивость, связность и целостность системы, поведение, территориальные комплексы, районы однородные и коннекционные, системы узловые и циклические, функциональные части, ранжирование циклов, цель, иерархия отраслевая (ведомственная) и территориальная (районная), системная организация территории.

        Подготовлено для «Проза.ру» 27 апреля 2020 г.