Информация экосистемы. Неадекватные технологии работы с данными

зона особого территориального развития, самоорганизуемая инновационная экосистема, экосистема инноваций, кластер инновационных технологий, Красноярский край

Проскурнин Сергей Дмитриевич

Создание самоорганизуемой инновационной экосистемы в зонах особого территориального развития// Региональная экономика и управление: электронный научный журнал . ISSN 1999-2645 . — . Номер статьи: 5206. Дата публикации: 2017-10-23 . Режим доступа: https://сайт/article/5206/

Proskurnin Sergej Dmitrievich
The first Deputy Head of administration of CATF Zheleznogorsk
Russia, Krasnoyarsk region, Zheleznogorsk
[email protected]

Abstract

Innovation ecosystem is one of the tools to create conditions that increase the competitiveness of organizations in the national and regional economies. The paper discusses the types of innovation systems, analyzed the ecosystem approach in innovation policy and the necessary basic conditions for the creation of local innovation ecosystems. Analyzed local innovation ecosystem in the Krasnoyarsk region is an agglomeration cluster "Technopolis Yenisei". Allowing a specific example to show the advantage of collaborative interactions of the elements of the "triple helix" cluster. In conclusion, the analysis of the current state of development of cluster programmes and the implementation of a project to create a local innovation ecosystem most effective for areas having the status of a special zone of territorial development.

zone of special territorial development, self-organized innovation ecosystem, ecosystem of innovation, cluster of innovative technologies, Krasnoyarsk Territory

Для российских производителей микроэлектроники разрушение сложившихся рынков проприетарных решений является, возможно, единственным шансом на преодоление разрыва в масштабе деятельности с зарубежными конкурентами

В цифровой экономике доступность информационных технологий теряет дифференцирующее значение. Информационные технологии будут проникать во все сферы деятельности во всех странах.

Ключевыми становятся вопросы субъектности: участвует ли страна в развитии технологий, используя цифровизацию в интересах своей экономики и безопасности, или она становится пассивным объектом цифровизации - потребителем технологий и поставщиком сырья и трудовых ресурсов.

Россия сейчас ближе ко второму варианту, что существенно повышает зависимость национальной экономики от стран - технологических лидеров. Цифровизация в текущей концепции ведет к поляризации доходов - увеличению экономики стран, которые развивают и контролируют технологии, и сокращению экономики сырьевых стран.

Главный вызов для России - переход от пассивного потребления к активной роли в создании и развитии технологий. Основной барьер на этом пути - широкое использование закрытых защищенных (проприетарных) решений зарубежных корпораций. По сути Россия сейчас находится в плену этих технологий. Российским заказчикам удобнее использовать решения зарубежных корпораций, выплачивая правообладателям интеллектуальной собственности технологическую ренту. То, что часто называется трансфером технологий, фактически является формированием зависимости, когда российские компании могут только использовать технологию, но не имеют возможности ее самостоятельно развивать и контролировать составляющие процессы.

Использование закрытых защищенных технологий, разработанных российскими компаниями, не выход. Фактор политических рисков снижается, но при этом возрастают риски технологической консервации и «феодализации» рынка. Отставание от передового мирового уровня увеличивается, а когда разрыв становится неприемлемым, заказчики переходят на использование зарубежных технологий. Сначала это происходит в виде временных исключений, затем число исключений растет и превращается в системный процесс. Наиболее наглядно это проявляется в использовании зарубежных электронных компонентов предприятиями ВПК.

Решение проблемы - переход от использования закрытых проприетарных технологий к совместному использованию и развитию открытых технологий, свободно распространяемых или коммерчески доступных. Это решение не только для России, но и для всех стран, перед которыми стоит проблема технологической независимости.

Коммерциализация в этой модели обеспечивается за счет услуг по разработке и внедрению технологий, сопутствующих сервисов. Сокращение уровня прибыльности по сравнению с закрытой продуктовой моделью не приведет к снижению динамики развития, так как компенсируется вовлечением существенно более широкого круга компаний и специалистов из разных стран в процесс совершенствования технологий. Это перезапуск глобализации в новой парадигме: вместо исчерпавшего себя примитивного разделения труда между странами - совместное развитие и использование технологий.

Мы видим, что в разработке программного обеспечения (ПО) эти принципы уже широко используются. Считается, что баланс между проприетарным и свободно распространяемым ПО уже сложился, что доля свободного ПО не растет, но этот баланс подвижен. Экосистемы разработчиков свободного ПО держат в тонусе лидеров отрасли, не позволяя им задирать уровень ренты с контролируемых рынков и предоставляя заказчикам достойную альтернативу.

Порой открытые технологии разрушают рынок проприетарных решений на переделах одного уровня и одновременно создают предпосылки для олигополизации или монополизации на другом переделе. Так произошло, например, в 1980-е с внедрением открытой архитектуры компьютеров IBM-PC. Открытая технология позволила сформироваться огромной экосистеме разработчиков и производителей компьютеров и комплектующих. На этой волне поднялась другая монополия проприетарных решений стандарта Wintel - ОС Windows плюс х86-процессоры Intel.

Сейчас экосистема из 450 компаний - разработчиков процессоров, объединившихся вокруг британской ARM, разрушает монополию Intel на рынке процессорных архитектур. ARM предлагает более открытую лицензионную модель использования своих процессорных ядер и одновременно начинает доминировать на рынке IP, где доля лицензий ARM достигает уже 40%. А на другом фронте борьбы с доминированием Intel TSMC предлагает производственные ресурсы коллективного использования и делает передовые полупроводниковые технологии доступными широкому кругу разработчиков. Объединив, как и ARM, более 450 заказчиков, TSMC получает высокий и стабильный уровень загрузки.

С увеличением числа заказчиков набирают темп инвестиций и технологического развития и уже занимают более 60% мирового рынка фаундри - контрактные производители полупроводников. И в каждом случае формируется новое, более узкое разделение труда: вместо вертикально интегрированной закрытой модели Intel возникает разделение на разработчиков IP-ядер и блоков, фаундри и разработчиков микросхем, которые в новом разделении труда выступают интеграторами базовых технологий.

Для российских разработчиков и производителей микроэлектроники разрушение сложившихся рынков проприетарных решений, возможно, единственный шанс на преодоление разрыва в масштабе деятельности. Уступая зарубежным конкурентам на три порядка в масштабе, невозможно конкурировать по сложившимся правилам минимальной цены. Нужно предлагать другие правила - не продажи закрытых решений, а приглашение к участию во владении и развитии технологий.

Для государства такое изменение подхода - это возможность перейти от дотационного финансирования отрасли к инвестиционному, решить проблемы «ухода в песок» средств, выделяемых на НИОКР.

Государство последние года щедро финансирует НИОКР в области электроники, но текущие проекты не ставят целью создание открытых технологий, разрушение мировых монополий и олигополий, развитие больших экосистем. В текущем подходе, когда ставка делается на закрытые российские решения, замещающие закрытые зарубежные решения, заложено отставание и дотационная зависимость отрасли от бюджета. Такой подход не позволяет придать исследованиям и разработкам ускорение за счет вовлечения в проекты широкого круга как российских, так и зарубежных компаний, не позволяет включить интерес крупных частных инвесторов.

В закрытой модели финансирования государственных НИОКР оценку результативности и эффективности проектов дают сами себе заказчик и выбранный им исполнитель, причем оба они заинтересованы «прикрыть» друг друга. Формируется клановый характер отношений.

В открытой модели эту оценку дает сообщество разработчиков, использующих созданные технологии. Расширение соответствующих технологических экосистем становится основным и очень наглядным критерием оценки проектов, так как характеризует и выход на рынки, и привлечение частных инвестиций.

Формирование экосистем зависит не только от государства, но в первую очередь от готовности компаний работать в сообществе, совмещая конкуренцию и сотрудничество, опираясь на открытые, уважительные отношения. Построение таких отношений, возможно, самая главная технология, которой не хватает электронной отрасли России.

Экосистема — это функциональное единство живых организмов и среды их обитания. Основные характерные особенности экосистемы — ее безразмерность и безранговость. Замещение одних биоценозов другими в течение длительного периода времени называется сукцессией. Сукцессия, протекающая на вновь образовавшемся субстрате, называется первичной. Сукцессия на территории, уже занятой растительностью, называется вторичной.

Единицей классификации экосистем является биом — природная зона или область с определенными климатическими условиями и соответствующим набором доминирующих видов растений и животных.

Особая экосистема — биогеоценоз — участок земной поверхности с однородными природными явлениями. Составными частями биогеоценоза являются климатоп, эдафотоп, гидротоп (биотоп), а также фитоценоз, зооценоз и микробоценоз (биоценоз).

С целью получения продуктов питания человек искусственно создает агроэкосистемы. Они отличаются от естественных малой устойчивостью и стабильностью, однако более высокой продуктивностью.

Экосистемы — основные структурные единицы биосферы

Экологическая система, или экосистема, — основная функциональная единица в экологии, так как в нее входят организмы и

неживая среда — компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга, и необходимые условия для поддержания жизни в той ее форме, которая существует на Земле. Термин экосистема впервые был предложен в 1935 г. английским экологом А. Тенсли.

Таким образом, под экосистемой понимается совокупность живых организмов (сообществ) и среды их обитания, образующих благодаря круговороту веществ, устойчивую систему жизни.

Сообщества организмов связаны с неорганической средой теснейшими материально- энергетическими связями. Растения могут существовать только за счет постоянного поступления в них углекислого газа, воды, кислорода, минеральных солей. Гетеротрофы живут за счет автотрофов, но нуждаются в поступлении таких неорганических соединений, как кислород и вода.

В любом конкретном месте обитания запасов неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих его организмов, хватило бы ненадолго, если бы эти запасы не возобновлялись. Возврат биогенных элементов в среду происходит как в течение жизни организмов (в результате дыхания, экскреции, дефекации), так и после их смерти, в результате разложения трупов и растительных остатков.

Следовательно, сообщество образует с неорганической средой определенную систему, в которой поток атомов, вызываемый жизнедеятельностью организмов, имеет тенденцию замыкаться в круговорот.

Рис. 8.1. Структура биогеоценоза и схема взаимодействия между компонентами

В отечественной литературе широко применяется термин «биогеоценоз», предложенный в 1940 г.B . Н Сукачевым. По его определению, биогеоценоз — «совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, почвы и гидрологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии».

В биогеоценозе В.Н. Сукачев выделял два блока: экотоп — совокупность условий абиотической среды и биоценоз — совокупность всех живых организмов (рис. 8.1). Экотоп часто рассматривают как абиотическую среду, не преобразованную растениями (первичный комплекс факторов физико-географической среды), а биотоп — как совокупность элементов абиотической среды, видоизмененных средообразующей деятельностью живых организмов.

Существует мнение, что термин «биогеоценоз» в значительно большей степени отражает структурные характеристики изучаемой макросистемы, тогда как в понятие «экосистема» вкладывается, прежде всего, ее функциональная сущность. Фактически же между этими терминами различий нет.

Следует указать, что совокупность специфического физико-хи- мического окружения (биотопа) с сообществом живых организмов (биоценозом) и образует экосистему:

Экосистема = Биотоп + Биоценоз.

Равновесное (устойчивое) состояние экосистемы обеспечивается на основе круговоротов веществ (см. п. 1.5). В этих круговоротах непосредственно участвуют все составные части экосистем.

Для поддержания круговорота веществ в экосистеме необходимо наличие запаса неорганических веществ в усвояемой форме и трех функционально различных экологических групп организмов: продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуцентами выступают автотрофные организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Продуценты

Консументы - гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов и трансформирующие его в новые формы.

Редуценты живут за счет мертвого органического вещества, переводя его вновь в неорганические соединения. Классификация эта относительная, так как и консументы, и сами продуценты выступают частично в роли редуцентов в течение жизни, выделяя в окружающую среду минеральные продукты обмена веществ.

В принципе круговорот атомов может поддерживаться в системе и без промежуточного звена — консументов, за счет деятельности двух других групп. Однако такие экосистемы встречаются скорее как исключения, например на тех участках, где функционируют сообщества, сформированные только из микроорганизмов. Роль консументов выполняют в природе в основном животные, их деятельность по поддержанию и ускорению циклической миграции атомов в экосистемах сложна и многообразна.

Масштабы экосистемы в природе весьма различны. Неодинакова также степень замкнутости поддерживаемых в них круговоротов вещества, т.е. многократность вовлечения одних и тех же элементов в циклы. В качестве отдельных экосистем можно рассматривать, например, и подушку лишайников на стволе дерева, и разрушающийся пень с его населением, и небольшой временный водоем, луг, лес, степь, пустыню, весь океан и, наконец, всю поверхность Земли, занятую жизнью.

В некоторых типах экосистем вынос вещества за их пределы настолько велик, что их стабильность поддерживается в основном за счет притока такого же количества вещества извне, тогда как внутренний круговорот малоэффективен. Таковы проточные водоемы, реки, ручьи, участки на крутых склонах гор. Другие экосистемы имеют значительно более полный круговорот веществ и относительно автономны (леса, луга, озера и т.п.).

Экосистема — практически замкнутая система. В этом состоит принципиальное отличие экосистем от сообществ и популяций, являющиеся открытыми системами, обменивающимися со средой обитания энергией, веществом и информацией.

Однако ни одна экосистема Земли не имеет полностью замкнутого круговорота, поскольку минимальный обмен массой со средой обитания все-таки происходит.

Экосистема является совокупностью взаимосвязанных энергопотребителей, совершающих работу по поддержанию ее неравновесного состояния относительно среды обитания за счет использования потока солнечной энергии.

В соответствии с иерархией сообществ жизнь на Земле проявляется и в иерархичности соответствующих экосистем. Экосистемная организация жизни является одним из необходимых условий ее существования. Как уже отмечалось, запасы биогенных элементов, необходимых для жизни организмов на Земле в целом и на каждом конкретном участке на ее поверхности, небезграничны. Лишь система круговоротов могла придать этим запасам свойство бесконечности, необходимое для продолжения жизни.

Поддерживать и осуществлять круговорот могут только функционально различные группы организмов. Функционально-экологическое разнообразие живых существ и организация потока извлекаемых из окружающей среды веществ в циклы — древнейшее свойство жизни.

С этой точки зрения устойчивое существование многих видов в экосистеме достигается за счет постоянно происходящих в ней естественных нарушений местообитаний, позволяющих новым поколениям занимать вновь освободившееся пространство.

Концепция экосистемы

Основным объектом изучения экологии являются экологические системы, или экосистемы. Экосистема занимает следующее после биоценоза место в системе уровней живой природы. Говоря о биоценозе, мы имели в виду только живые организмы. Если же рассматривать живые организмы (биоценоз) в совокупности с факторами окружающей среды, то это уже экосистема. Таким образом, экосистема — природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (например, атмосфера — косной, почва, водоем — биокосной и т.д.), связанными между собой обменом веществ и энергии.

Общепринятый в экологии термин «экосистема» ввел в 1935 г. английский ботаник А. Тенсли. Он считал, что экосистемы, «с точки зрения эколога представляют собой основные природные единицы на поверхности земли», в которые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой биома, — факторы местообитания в самом широком смысле». Тенсли подчеркивал, что для экосистем характерен разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между органическим и неорганическим веществом. Это не только комплекс живых организмов, но и сочетание физических факторов.

Экосистема (экологическая система) — основная функциональная единица экологии, представляющая собой единство живых организмов и среды их обитания, организованное потоками энергии и биологическим круговоротом веществ. Это фундаментальная общность живого и среды его обитания, любая совокупность совместно обитающих живых организмов и условий их существования (рис. 8).

Рис. 8. Различные экосистемы: а — пруда средней полосы (1 — фитопланктон; 2 — зоопланктон; 3 — жуки-плавунцы (личинки и взрослые особи); 4- молодые карпы; 5 — щуки; 6 — личинки хорономид (комаров-дергунцов); 7- бактерии; 8 — насекомые прибрежной растительности; б — луга (I — абиотические вещества, т.е. основные неорганические и органические слагаемые); II- продуценты (растительность); III- макроконсументы (животные): А — травоядные (кобылки, полевые мыши и т.д.); В — косвенные или питающиеся детритом консументы, или сапробы (почвенные беспозвоночные); С- «верховые» хищники (ястребы); IV- разлагатели (гнилостные бактерии и грибы)

Понятие «экосистема» можно применить к объектам различной степени сложности и величины. Примером экосистемы может служить тропический лес в определенном месте и в конкретный момент времени, населенный тысячами видов живущих вместе растений, животных и микробов и связанный происходящими между ними взаимодействиями. Экосистемами являются такие природные образования, как океан, море, озеро, луг, болото. Экосистемой может быть кочка на болоте и гниющее дерево в лесу с живущими на них и в них организмами, муравейник с муравьями. Самой большой экосистемой является планета Земля.

Каждая экосистема может характеризоваться определенными границами (экосистема елового леса, экосистема низинного болота). Однако само понятие «экосистема» безранговое. Она обладает признаком безразмерности, ей не свойственны территориальные ограничения. Обычно экосистемы разграничиваются элементами абиотической среды, например рельефом, видовым разнообразием, физико-химическими и трофическими условиями и т.н. Размер экосистем не может быть выражен в физических единицах измерения (площадь, длина, объем и т.д.). Он выражается системной мерой, учитывающей процессы обмена веществ и энергии. Поэтому под экосистемой обычно понимают совокупность компонентов биотической (живые организмы) и абиотической среды, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот, в котором участвуют продуценты, консументы и редуценты. Термин «экосистема» применяется и по отношению к искусственным образованиям, например экосистема парка, сельскохозяйственная экосистема (агроэкосистема).

Экосистемы можно разделить на микроэкосистемы (дерево в лесу, прибрежные заросли водных растений), мезоэкосистемы (болото, сосновый лес, ржаное поле) и макроэкосистемы (океан, море, пустыня).

О равновесии в экосистемах

Равновесными называются такие экосистемы, которые «контролируют» концентрации биогенов, поддерживая их равновесие с твердыми фазами. Твердые же фазы (остатками живых организмов) являются продуктами жизнедеятельности биоты. Равновесными будут и те сообщества и популяции, которые входят в равновесную экосистему. Такой вид биологического равновесия называется подвижным , поскольку процессы отмирания непрерывно компенсируются появлением новых организмов.

Равновесные экосистемы подчиняются принципу устойчивости Лe Шателье. Следовательно, эти экосистемы обладают гомеоста- зом, — иными словами, способны минимизировать внешнее воздействие при сохранении внутреннего равновесия. Устойчивость экосистем достигается не смещением химических равновесий, а путем изменения скоростей синтеза и разложения биогенов.

Особый интерес представляет способ поддержания устойчивости экосистем, основанный на вовлечении в биологический круговорот органического веществ, ранее произведенного экосистемой и отложенного «про запас» — древесины и мортмассы (торф, гумус, подстилка). В этом случае древесина служит как бы индивидуальным материальным богатством, а мортмасса — коллективным, принадлежащим экосистеме в целом. Это «материальное богатство» увеличивает запас устойчивости экосистем, обеспечивая их выживание при неблагоприятных изменениях климата, стихийных бедствиях и др.

Устойчивость экосистемы тем больше, чем больше она по размеру и чем богаче и разнообразнее ее видовой и популяционный состав.

Экосистемы разного типа используют различные варианты индивидуальных и коллективных способов запасания устойчивости при различном соотношении индивидуального и коллективного материального богатства.

Таким образом, основная функция совокупности живых существ (сообщества), входящих в экосистему, — обеспечить равновесное (устойчивое) состояние экосистемы на основе замкнутого круговорота веществ.