Вказана властивість складної системи дозволяє виконувати експериментальні та теоретичні дослідження на зручному для дослідника рівні, йдучи поступово від складного до простого, чи навпаки. Обов' язкова умова цього процесу - врахування всіх зв'язків взаємовпливу.

Процес пошуку оптимального рішення, тобто найкращого для суб' єктів екосистеми в конкретних умовах існування являє собою багаторазовий ітераційний процес поступового проходження через всі рівні знизу доверху, а потім в зворотному напрямку.

На кожному етапі ітерації необхідно оцінити підсумок розрахунків з допомогою критерію якості систем (функції цілі), що можливо лише при чіткому визначенні функції системи. Щодо штучних систем, то тут проблем немає, бо така система своєю появою зобов' язана необхідності виконувати конкретну функцію. Значно складніше визначити оціночний критерій для природної системи.

Природні системи характеризуються процесами створення (споживання), передачі, накопичення речовини, енергії та інформації. Оцінку якості систем, їх складових та процесів необхідно виконувати за допомогою показників, які б враховували перетворення саме речовини, енергії та інформації.

Б.В.Прикін пропонує використовувати для оцінки якості екосистем такі показники:*

продуктивність за процесами обміну М;*

речовинно-енергетичний потенціал 8;*

асиміляційний потенціал Р = ? (М, 8, Т)

(тут Т - час) [4].

Система "природа - людство" з моменту виникнення постійно змінюється головним чином завдяки антропогенній діяльності.

На зорі антропогенезу людина була невеличкою часткою біосфери, яка займала нішу сумісного існування трьох сфер неживої природи (мал. 1-а). З початком агрокультурного періоду з'являється перша штучна сфера у вигляді вирощених людиною тварин і рослин (мал. 1-в). За двісті років після індустріальної революції людство створило могутню штучну техносферу, яка поглинула сферу А і охопила майже всю біосферу (мал. 1-с). Сучасна гіперсистема " природа - людство" складається з п' яти сфер - літо-, гідро-, атмо-, біо-, техно-, і соціосфер (мал. 1).

Не розглядаючи докладно всі дії, пов'язані з моделюванням систем, зупинимося лише на головному. Однією з обов'язкових операцій аналізу складної системи є її декомпозиція - розподіл на складові. Такий розподіл ведеться до мінімальної одиниці системи - елемента, складової, яку неможливо далі ділити без втрати нею свого функціонального призначення. Декомпозицію виконують за різними ознаками (територіальною, функціональною і інше) в залежності від мети роботи. На мал. 2 показана схема декомпозиції гіперсистеми "природа - людство" для створення її моделі (мал. 2).

Розподіл ведеться по традиційних сферах неживої природи з урахуванням впливу людства на біосферу, тобто гіперсистема представляється сукупністю взаємопов'язаних суперсистем - літосфери, атмосфери, гідросфери, біосфери, техносфери і соціальної сфери людства. На третьому рівні суперсистеми розкладаються на

системи вищого рівня. Наприклад, соціальна сфера - на соціальні групи та соціальні інститути. Далі кожна система вищого рівня декомпозується на системи першого рівня, потім кожна з них - на системи другого рівня і так далі.

Системи однойменного рівня поєднуються міжсистемними (тобто зовнішніми) зв' язками і кожна з них має внутрішні зв' язки, які віддзеркалюють якість процесів у системі.

Після того, як процес розподілу дійде до рівня елементів системи, декомпозиція завершується і починається зворотний процес аналітичного опису взаємозалежностей між складовими від систем нижчого рівня вверх до рівня гіперсистеми - композиція моделі системи.

Процедуру декомпозиції гіперсистеми (чи екосистеми нижчого рівня) можливо виконати і за іншою ознакою, наприклад, за територіальними особливостями. Все залежить від рішення дослідника: яку з можливих основ декомпозиції вважати найважливішою, головною.

3. Зв'язки екосистем.

Зв'язки між природними компонентами бувають абіотичні і біотичні, в залежності від характеру діючого природного фактора. Оскільки компоненти взаємодіють, то особливість зв'язків визначається напрямком дії фактора.

Взаємодія представників живої і неживої природи показана на мал. 3-а, а на мал. 3-в - двох біотичних об' єктів.

На початку антропогенезу (мал. 1-а) різниці між людиною та іншими видами вищих хребетних тварин у відношенні до природного довкілля майже не було. Люди обмежувалися вживанням природних дарів у розмірах, достатніх для свого існування. Тому зв'язки системи "природа - людство" у той період можна характеризувати схемою природної взаємодії (мал. 3).

Вплив людства на природу в агрокультурний період, порівняно з попереднім, значно зріс (мал. 1-в) - під поля випалювалися ліси, отари худоби з' їдали та витоптували трав'яний покрив, що збільшило вивітрювання та інше. Але, окрім негативного впливу, проявився і позитивний - люди виводили нові невідомі природі рослини і тварин, що збагачувало біорізноманіття.

Незважаючи на значні зміни в системі "природа - людство", в агрокультурний період відхилень від схеми зв'язків між складовими системи не відбулося - вони залишились біологічними і вписуються в схему на мал. 3.

Взаємовідносини людини і природного навколишнього середовища принципово змінилися з появою парової машини наприкінці XVIII століття, яка ознаменувала початок індустріального періоду в історії людства. За короткий час (вибухово з історичних позицій) завдяки паровій машині, електричному двигуну, турбіні, двигуну внутрішнього згоряння люди збільшили свої фізичні можливості в тисячі разів. Ці можливості були використані для задоволення людських потреб за рахунок природних ресурсів (мал. 4).

Взаємозв' язки в системі значно ускладнились. По- перше, набагато підсилились прямий та зворотний зв'язки природного та біологічного походження внаслідок демографічного вибуху людства. По-друге, могутня техногенна дія породила реакцію бумерангового характеру природи на автора і керівника техніки - людство.

По-третє, через зв'язки управління людство має змогу впливати на дію техніки, тобто на техногенні зв'язки, а також