כלכלת מערכות

מתוך אקו-ויקי, מקום מפגש בנושאי אקולוגיה, חברה וכלכלה.
(הופנה מהדף כלכלה מערכתית)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

Nuvola apps edu languages.png זהו מאמר דעה מאת האזרח דרור. מאמר דעה אינו אובייקטיבי.


Nuvola apps kcmpartitions.png זהירות! זהו מאמר לא שלם. מאמר כזה יכול להיות כתוב באופן לא מסודר או לא ברור, או שהוא צפוי לעבור שינויים נרחבים בניסוח או בתוכן, או שהוא פשוט קטוע.


מבוא

לכלכלה של מערכות הגעתי מתוך תקציר על המאמר של קנת' בולדינג 'כלכלת בוקרים בספינת חלל כדור הארץ'. (ראו ספינת החלל כדור הארץ) בולדינג מדמה את כדור הארץ לחללית, את הביוספרה למערכות הקיום של החללית, ואת המין האנושי לאסטורונאוטים שתלויים בתפקוד המערכות כדי להתקיים.

למרות שמאמר זה תרם לזרם של הכלכלה האקולוגית, לדעתי אין בזרם זה דגש מספיק על המשמעות העמוקה של המילה מערכת ולניגוד שלה להתייחסות הבדידה הרווחת בכלכלה. כמו כן, הכלכלנים האקולוגים מתייחסים לקשרים בין סביבה ובין הכלכלה. הטענה שלי שההסתכלות על הביוספרה כמערכת, מדגישה את החשיבות של כלל המערכות בחיינו (כמו מערכות הקשורות למבנה הנפשי, החברתי או הבריאותי) - ומנקודת מבט זו לצאת לניתוח שונה של הכלכלה.

התייחסויות לכלכלת מערכות ניתן לדעתי למצוא בכלכלה אקולוגית, בכלכלה בודהיסטית ובכלכלה מוסדית. כמו כן, חלקים מהכלכלה האוסטרית, כלכלה אבולוציונית וכלכלה חישובית מכילים רעיונות שיכולים לעזור. (האזרח דרור)

ההבדל בין כלכלת מערכות לכלכלה נאו-קלאסית

כלכלה נאו-קלאסית מבוססת על הרעיון של תורת ערך התועלת, היינו מה שנותן ערך לדברים הוא בסופו של דבר לא כמות העבודה שהושקעה בהם (כמו שטוענת תורת הערך של העבודה), אלא עד כמה אנשים מעוניינים בדבר מה. אם הם רוצים בו מאוד - ערכו עולה, ואם מעט, ערכו יורד. דבר זה קובע את "הביקוש", הרצונות הם דבר נתון בו הכלכלה הנאו-קלאסית לא עוסקת. ההיצע נקבע על ידי פונקציית ייצור, שנקבעת על ידי טכנולוגיה שגם היא, כמו הרצונות היא דבר נתון בו הכלכלה הנאו-קלאסית לא עוסקת. כמובן שגם בנושאים כמו מגבלות טבעיות לצמיחה כלכלית, או במקורות ובמצאות של המוצרים כלכלה אינה עוסקת. זו נקודת המוצא של הכלכלה האקולוגית המנסה לפתור פלונטר זה.

כלכלת מערכות הופכת את היוצרות. מדוע אנשים מעוניינים 'בדרך כלל דווקא בכדים ולא בשברי חרס? בעונג ולא בכאב? מה גורם לכך שדבר מה מסב לנו הנאה והאחר כאב? איך נקבעת הטכנולוגיה של הייצור ומה הגבולות והמגבלות שלה? על שאלות אלה מנסה לענות כלכלת המערכות. התשובה היא שבממוצע, הדברים ה"טובים" מסייעים למערכות שלנו, להתקיים, להעביר הלאה את הסדר וכו'. המערכות הן מכנה משותף רחב המאפשר שפה אחת לתיאור חלקת יער, שוק מניות, את גוף האדם, תא של חיידק ואת השוק. משום היותן שפה אחת היא עוזרת לנו להבין את הקשרים בין תחומים בלתי קשורים לכאורה כמו כלכלה וסביבה, בין תזונה לפשיעה, או בין תפקוד גרעין התא למחזורי עסקים.

הכלת מערכות

ניתן להצביע על הכלה פיזית של המערכות הבאות:

  • מערכת השמש - כוללת את השמש, כדור הארץ ושאר גרמי השמיים בטווח הקרוב לשמש. הנפח של מערכת זו הינו כמה מיליוני קילומטרים רבועים, ונכון לעכשיו לא סביר שנוכל לצאת ממנה, ו/או לייבא חומרים או אנרגיה אליה במשך מאות השנים הקרובות. במערכת זו השמש היא ספק האנרגיה הראשי. הגורמים המרכזיים המשחקים בה תפקיד הם כוחות כבידה וקרינה מחוץ למערכת, השמש והכוכבים עצמם. המדע החוקר הראשי החוקר מערכת זו הוא האסטרונומיה. מערכת זו דומה למערכות כוכביות אחרות (אותם חוקים אבל פרמטרים אחרים).
  • המערכת הפלנטרית - כוללת את כדור הארץ והאטמוספירה המקיפה אותו. זו מערכת בעלת נפח בסדר גודל של אלפי קילומטרים רבועים. היכולת להביא חומר ואנרגיה מחוץ למערכת קיימת כבר היום, אבל לא בכמויות משמעותיות למערכת, והיא כרוכים במאמץ טכנולוגי, כלכלי ואנרגטי גדול. לא נראה שדבר זה ישתנה בעשרות השנים הקרובות. כך גם היכולת להתיישב במערכות פלנטריות אחרות או בירח - מדובר ביישובים קטנים מאוד אשר המאמץ להביא אותם ולקיים אותם במשך תקופה ממושכת הינו גדול או אינו קיים ולא צפוי להיות קיים במשך עשרות שנים. מקורות האנרגיה למערכת הם השמש, הכבידה, ודלקים מחצביים ואטומיים, כאשר יש הבדל עצום בין הגדלים של זרמי האנרגיה. מנקודת מבט של המערכת הפלנטרית, הפלנטה דומה לפלנטות אחרות (בפרמטרים אחרים). תחום המדע המרכזי שחוקר מערכת זו הוא הגאו-פיזיקה: בעיקר מערכות לא ביוטיות כמו ימים, אטמוספירה, הרי געש, לוחות טקטוניים וכו'.
  • המערכת הביוספרית - כוללת את כלל היצורים החיים. המגבלה העיקרית היא שטח תחת השמש או כמות אור שמש, בסדר גודל של אלפי קמ"ר. הצמחים ויצורים אחרים המייצרים אנרגיה הם ספקי האנרגיה הראשיים, כשמקום משני למערכת נמצאת האנרגיה שמספק האדם (לדוגמה על ידי תאורה של צמחים, הטיית נהרות, השקיה וכו'). המדע המרכזי - אקולוגיה (חסר - בעיקר הקשר בין אדם לסביבה - כלכלה אקולוגית ותחומים אחרים). יש יכולת להגדיל מערכת זו ולהכניס לה עוד אנרגיה וחומר, אבל הדבר דורש הבנה מעמיקה של הקשרים הפנימיים במערכת.
  • המערכת האנושית - כוללת את כלל בני האדם. מגבלה אחת היא אנרגיה (מייצור ראשוני מצד אחד וממקורות אנרגיה מלאכותיים מצד שני. מגבלה אחרת היא שטח. מגבלה נוספת היא תפקוד תקין של מערכות אקולוגיות וחברתיות.
  • מערכת הגוף - מערכות של יצורים חיים, כולל בני האדם. מגבלה אחת היא אנרגטית. מגבלות אחרות הן התרבות, מגבלה נוספת היא תפקוד תקין של מערכות חברתיות וכלכליות עוטפות וכן תפקוד עצמי תקין.
  • מערכת התא - מערכות של תאים ביצורים חד תאיים, ורב תאיים - כולל בני האדם.

יסודות לכלכלת מערכות

אמירות כלליות על מערכות

החלק זה מאוגדות אמירות שאמורות להיות נכונות לגבי כל המערכות באשר הן.

  • אנחנו מוקפים במערכות המכילות זו את זו. גרעין התא, התא, רקמה, יצור חי, משפחה, קהילה, חברה, מין, ביוספרה מקומית, כלל הביוספרה וכלל כדור הארץ הינן מערכות.
  • לבד מן הסדר הזה של מערכות יש מערכות המכילות כמה תתי מערכות - לדוגמא בגוף האדם יש את המערכת החיסונית, מערכת העצבים, מערכת העיכול, מערכת השלד, מערכת כלי הדם והנשימה, מערכת השרירים, מערכת העור וכו'. בין תתי מערכות אלו אין יחס של הכלה אלא של תפקוד מקביל ומשלים כדי ליצור את המערכת המכילה אותן.
  • אפשר להתבונן על דברים נוספים כעל מערכות - מפעל, פירמה עסקית, אופניים, מנוע, מוסדות חברתיים (כמו בית ספר או ממשלה), תוכנות או מערכות אלקטרוניות.
  • חלק מהערכות בנויות בסופו של דבר מרכיבים, כלים או מכשירים שאינם מהווים מערכת, או מהווים מערכת פשוטה מאוד. לדוגמא חלבונים (בתא), חישורי גלגל וצמיג (באופניים), בוכנה (במנוע), שורת קוד (בתוכנה).
  • מערכות והתפקוד שלהן קשורות לחוק השני של התרמודינמיקה.
  • מערכות מחייבות תחזוקה מתמדת כדי להמשיך ולהתקיים. הדבר נובע מהחוק השני. מערכות מייצגות סדר ואנטרופיה גבוה, ולכן נדרשת השקעת אנרגיה כדי לשמור אותן באותו מצב סדר.
  • לכל מערכת יש מספר (גדול) של מצבים בהם היא יכולה להימצא, כשחלק מהמצבים הם שיווי משקל דינמיים ויציבים לוקאלית (כלומר היציבות הינה בתחום מסויים).
  • מצב המערכת מאופיין על ידי המצב הפנימי שלה (לדוגמה באופניים, בין היתר - מה המהירות הסיבובית של הגלגלים), ועל ידי היחס שלה למערכות אחרות (לדוגמה באופניים, בין היתר, - מה המהירות של האופניים ביחס לרחוב).

תמחור במערכות

  • המאמץ או המחיר שיש לשלם כדי להשיג מטרה מסויימת בעולם של מערכות הינו אנרגיה, מידע, זמן, מרחב או ייצוג שלהם בתוך חומר או מערכת פועלת. (מישהו יכול להבהיר את המשפט הזה?)
  • זמן שמנוצל על ידי מערכת בפעולה מסויימת אינו מנוצל לשם פעולה אחרת (זמן חלופי), כמו כן, היות ומערכות דורשות תחזוקה, העלות של זמן במערכת, גם אם לא נוצל לדבר, הינה לפחות האנרגיה הנדרשת כדי לתחזק את המערכת להיות במצבה הקודם.
  • לא ניתן לאגור זמן.
  • ניתן לאגור אנרגיה במערכות או בחומרים, אבל הדבר דורש מרחב, כרוך בהפסד זמן באגירה ובשחרור, וכרוך בהפסד אנרגיה.
  • לשם השגת אנרגיה יש להשיג אנרגיה ממקור האנרגיה (ACQUIRE) לדוגמא כריית פחם או אכילה ועיכול במערכות חיות. לאחר מכן יש להסיע את צורת האנרגיה למקום בו זקוקים לה או למקום האגירה (TRANSPORT) לדוגמא הובלת חשמל או הובלת פחם או העברת חומרי מזון לתאים בחיות. יש צורך לאגור את האנרגיה עד לשימוש עתידי בה (STORE) לדוגמא - מאגרי דלק או רקמות שומן או מולקולות ATP בגוף. ולבסוף יש להשתמש (USE) באנרגיה - הפקת חשמל בתחנת הכוח, או הפקת אור מהאנרגיה בבתים, או בגוף- פרוק מולקולות ה-ATP למולקולות ADP. בכל תהליכי ההתמרה הנ"ל, אובדת חלק מהאנרגיה הזמינה כחום (אנטרופיה גבוהה). כל 4 סוגי הפעולות שצוינו דורשות אנרגיה, ולכן הדבר מגדיר את מושג ה-EROEI - מה היחס בין כמות האנרגיה שקיבלנו לבין כמות האנרגיה שהשקענו בתהליך קבלת אנרגיה זו.
  • ניתן לאגור מידע במערכת, אבל הדבר דורש מרחב, אנרגיה וכרוך בהפסד זמן באגירה ובשחרור.
  • ניתן לתת הגנה כלשהי לחומרים ולמרחבים (על ידי הקפתם בגבול או קרום כשהו), אבל הדבר דורש הוצאה של אנרגיה וחומר. דוגמאות לקרומים: עור, קרום התא, גבול מדינה, גדר של מפעל, חדר, בית, מדים (קרום של ארגון), בגדים, צבא.

התמחות, תחרות ומגוון

  • לכל מערכת יש תפקוד כלשהו. התפקוד של המערכת הינו קל יותר ככל שהיא מתמחה בסוג מסויים של פעולות, ונמנעת מלעסוק בסוגים אחרים של פעולות.
  • ככל שהמערכת צריכה לבצע יותר פעולות יש לה יותר מצבים פנימיים.
  • ככל שיש במערכת (או אפילו במכשיר) יותר מצבים פנימיים,יקר יותר ליצור אותה במונחים של מידע, זמן ואנרגיה.
  • התמחות מתאפשרת על ידי מגוון. לדוגמה בתוכנה - היות ומערכת ההפעלה נותנת שרותים של כתיבה לקבצים, או ציור צורות של אותיות על המסך, תוכנות אחרות יכולות להתמחות בתחום כמו עיבוד תמלילים או הקלטה של מוזיקה, וכאשר הן נדרשות לכתוב לקובץ הן מנצלות שרותים של מערכת ההפעלה). ביצורים חיים - התמחות באכילת זרעים של מין אחר פירושה שעל מין אחר ישנו לחץ לעבור למקור אחר של מזון (היות והיכולת שלו להתחרות עם המין המתמחה נמוכה) - לדוגמא לאכול פרות או להפוך לטורף.
  • התמחות גורמת ליחסי תלות הדדית. לדוגמא, אין הרבה טעם במערכת הפעלה שאין מעבדי תמלילים שרצים עליה, או במעבדי תמלילים שלא רצים על אף מערכת הפעלה. בתחומי הטבע אנו רואים קשרים בין צמחים המספקים צוף (אנרגיה הינה זמינה לצמחים ופחות זמינה לחרקים) ומקבלים שרותי האבקה (יכולת תנועה הינה זמינה לחרקים).
  • התמחות יוצרת מגוון עבור מערכות אחרות. לדוגמא בטבע - ציפורים הניזונות בצורה שונה הינן בעלות גודל שונה, בעלות הרגלי קינון שונים וכו' - דבר זה יוצר בתורו מגוון עבור בעלי חיים וצמחים החיים ליד או אותן ציפורים. אם כל הציפורים היו מתנהגות באופן אחיד, אזי האחידות של התנהגותן היתה גורמת לסביבה אחידה יותר עבור שאר המינים.
  • התמחות חוסכת מאמץ במונחים של מידע, זמן ואנרגיה - שכן אלו היו "מבוזבזים" במעברים בין ההתמחויות השונות וכן במחיר הגדול יותר שנדרש כדי לתחזק עוד התמחות. אם יש דרך לקבל דברים נחוצים ממערכות המתמחות בתחומים אחרים, ניתן להקטין את המאמץ הנדרש לקיום.
  • מצד שני, המאמץ הראשוני בהקמת מערכת או כלי לשם ביצוע משימה אחת יכולים לשמש יותר ממשימה אחת. לדוגמא מחברת יכולה לשמש לשם רישום מתכון הן לעוגת מישמש והן לעוגת תפוחים (כלומר יש תחום שבו יותר משימות יביאו לניצול טוב יותר של מערכות שנבנו ממילא - כיסוי של הוצאה קבועה כלשהי).
  • ככל שיש פחות מגוון, וכל המערכות דומות זו לזו, קטנה התלות הדדית וגדל המרכיב של התחרות על משאבים משותפים. אור השמש אינו מסייע לבעלי החיים לקבל אנרגיה ולכן הם אינם מתחרים עליו עם הצמחים.

נישות

  • בתוך מערכות גדולות הבנויות ממערכות רבות אחרות, יש נישות, או מקום בו תנאי המערכת נמצאים בשיווי משקל בעל פרטמטים מסויימים. המערכות התלויות בנישה, מספקות בחלק מהמקרים את התנאים הנחוצים לקיומה. אפשר להתכל על נישה כעל תת מערכת?

מערכות חיות

  • מערכות חיות הינן מורכבות הרבה יותר מרוב המכונות המוכרות לנו. מספר המצבים בהם, ומספר האינטראקציות ביניהן הינו גדול ומורכב הרבה יותר מאשר במערכות מכניות או אלקטרונית מעשה ידי אדם.
  • מערכות חיות עושות שימוש בזרמים ומאגרים של חומר, זרמים של אנרגיה (במקרה של צמחים), ואינטראקציות עם מערכות אחרות כדי לקיים התחזוקה של עצמן.
  • המערכות השונות מתחרות זו בזו על מאגרי חומר (בעיקר בעל אנטרופיה נמוכה - לדוגמא שיירים של מערכות אחרות - גופות או צמחים), אנרגיה. ישנו מאבק בין פרטים באותו מין, ובין מינים שונים, הן על ידי טריפה או איום פיזי, הן על ידי דחיקה או על ידי יחסי טפילות.
  • מהצד השני המערכות תלויות זו בזו. ככל שהתלות בין מערכות שונות גדולה יותר, כן מתאפשר מגוון גדול יותר (או שמה זה להפך, או גם וגם?). שכן במקום לבצע את כל המשימות, מערכות אחדות מתמחות בכיוונים מסויימים ועל ידי כך גורמות לאחרות להתמחות בכיוונים אחרים, לחלופין ההתמחות של יצור מסויים או מערכת מסויימת בתחום מסויים גם פותחת אפשרויות בפני ייצורים אחרים על ידי כך שהיא משחררת תוצרי לוואי הזמינים למערכת האחרות ויוצרת תנאי לוואי שמקילות על קיומן של מערכות אחרות. לדוגמא התחרות של עצים על אור, גורמות לצל עבור חיות אחרות, שלא צריכות להיפטר מהאנרגיה העודפת של חום השמש. יכולת התנועה של החיות לא מאפשרת להן להשתמש בפוטוסינתזה, אבל התמחות זו מאפשרת להן להעביר את זרעי העצים ממקום למקום.
  • מגוון גדול מאפשר למערכות החיות יכולת עמידה בפני תנאים שונים מצד מערכת כדור הארץ, ובעיקר יכולת עמידה מפני תחרות ומתקפות מצד מערכות אחרות (חיות אחרות מאותו מין, טפילים, מינים אחרים וכו'). הכלי המרכזיים להשגת המגוון הוא החלפת מידע מכונן לבניית המערכת (DNA במערכות חיות) בין הפרטים, כלי אחר הינו מוטציות מיקריות. בחיידקים ההחלפה מבוצעת על ידי החלפת מקטעים, ואילו ביצורים רב תאיים קיימת רבייה מינית.

מערכות חיות (יצורים חיים) בחברה

  • מה ההבדל בין מערכות, או יצורים חיים, החיים בחברה לבין חיות החיות באופן יחדיני (כמו חתולים, כרישים לדוגמא, למעט לצרכי רביה)?
  • השקעה מרובה בגידול הצאצאים?
  • כמו במקרה הכללי, החברה מאפשרת לכל מערכת להתמחות ועל ידי שיתוף פעולה לנצל את ההתמחויות של אחרים כדי להקטין את האנרגיה הנדרשת לקיים את אותו זרם של חומרים \ מצבים (?) אילו כל מערכת היתה צריכה לבצע את כל הפעולות בעצמה.

בני אדם

  • בני אדם הם מערכות חיות חברתיות. כל דבר שנכון לגבי כלל המערכות הללו, נכון, כל עוד לא הוכח אחרת לגבי בני האדם.

מערכות אנושיות

  • מערכות חברתיות וטכנולוגיות שנבנו על ידי בני האדם באופן שלא ניתן למצוא מקבילה לו במערכות אחרות בטבע. בתוך קטגוריה זו ניתן למנות את הפירמה, מוסדות חברתיים כמו בית הספר, צבא, או ממשלה. ניתן גם למנות מערכות טכנולוגיות (שיש להן קיום בעולם הפיזי) כמו מכונית, מנוע, אופניים, מטוס, מחשב, מערכת הפעלה, מפעל, משאבה, וכו'. ניתן גם למנות בהן מערכות הבנויות מתתי מערכות - כמו מכונית, מטוס, מחשב, מפעל, מערכת רכבות או כבישים, צבא וכו'.

סוגי מערכות רלוונטיים לניתוח הכלכלי

  • המערכת הנפשית ?
  • מערכת של תחזוקת בריאות הגוף - או שמה הפרדה למערכות שונות.
  • מערכת חוש הטעם / חושים אחרים / טעמים
  • התא המשפחתי / המשפחה המורחבת
  • ידידים, "רשתות חברתיות", (הבדלים בין גברים ונשים)
  • מערכות חינוך
  • מערכות בריאות / רפואה
  • מערכות תרבות
  • מערכות למחקר / לשמירת ידע
  • מערכות תזונה חברתיות
  • מערכות להגנה / אלימות / מניעת אלימות
  • מערכות תחבורה
  • מערכות פוליטיות חבריות
  • מערכות בחקלאות (רשתות החלפת זרעים), מערכות אקולוגיות בחקלאות
  • מערכות אקולוגיות
  • מערכות נהרות ואגמים. מי שתיה
  • מערכות ואנרגיה?