Підходи базуються на різних припущеннях, але всі вони намагаються визначити кількість зв’язків між екосистемами та приходять до загальносистемних вимірів здоров’я та життєдіяльності. Василь Леонтьєв першим спробував детально кількісно описати комплексні системи, що дозволило підраувати міжсистемні зв’язки.
Аналіз Леонтьєва став концептуальним аналізом та прикладною методикою у еколого – економічних розрахунках. Він видає кількісний та загальний коефіціент здоров'я системи, що застосовується як в економіці так і в екології.
На сьогодні ООН та розвинені країни використовують ще й індекс рівня населення. Він є агрегатним показником, що розраховується на основі характеристик тривалості житт, рівня знань, рівня оволодівання ресурсами, необхідними для нормального життя.
Моделювання екологічних процесів
На сьогодні екосистеми зазнають великого впливу від людської діяльності, тому захист їх та збереження вимагають обізнаності із прямими та непрямими ефектами антропогенного фактору протягом тривалого часу та на достатньо великій території.
Першою моделлю прогнозування була модель Т. Мальтуса (1798 р.). він пов’язав геометричний ріст чисельності населення та арифметичне збільшення засобів існування. Подальший досвід показав спрощеність та помилковість такого підходу. Дж. Форестер запропонував динамічну світову модель (1970 р.), що враховувала зміну населення, капітальних внесків, природних ресурсів, забруднення навколишнього середовища та виробництво харчових продуктів. Взаємозв’язки, що покладені в основу моделі, досить складні. Наприклад, зростання чисельності населення поставлене у залежність від його густини, забезпеченості харчуванням, рівня забрудненості, наявності ресурсів, матеріального рівня. Темп смертності тут пов’язаний із рівнем життя, харчуваням. Забруднення середовища – з об’ємом фондів та іншими факторами. Багатофакторна модель Форестера динаміку показників стану світової системи в залежності від варіювання різноманітних її чинників. Одним з результатів досліджень Форестера були графіки витрат природних ресурсів за стабілізації чисельності населення, фондів та якості життя. Група Д. Медоуза (1972) побудувала динамічну модель на основі п’яти основних показників: прискорена індустріалізація, зростання чисельності населеня, збільшення числа осіб, що недоїдають, виснаження ресурсів, погіршення стану навколишнього середовища. В модель закладено велику кількість окремих зв’язків: в три рази більшу за ту, що в моделі Форестера. Виробництво сільськогосподарської продукції пов’язане з площею землі для оранки, індустріалізація – з видобутком корисних копалин і т. д. Враховуються в моделі і такі аспекти як знаходження нових природних ресурсів та можливість їх більш ефективного використання.
Прогноз за моделлю Медоуза показав, що внаслідок вичерпання ресурсів та збільшення об’єму забруднень в середині 21 століття станеться світова катастрофа. Єдиний спосіб уникнути її – стабілізувати чисельність населення та об’єм промисловості, а також стимулюватирозвиток сільського господарства.
Модель М. Месаровича та Е. Пестеля (1974) відрізняється розмірністю та детальністю зв’язків. Вона містить більш ніж 100.000 рівнянь, що описують світову систему як сукупність регіональних систем. Автори виділили найбільші країни ( Японія, Росія, Китай, В’єтнам та інші) та регіони (Північна Америка, Західна Європа, Північна Африка), 10 груп населення, 5 категорій транспорту, 2 різновидності сільського господарства, 19 різновидів промислового капіталу, 5 видів капіталу в енергетиці. На основі цієї моделі автори розглянули різні сценарії розвитку світової системи.
В Пенсильванському університеті створена система сумісного функціонування національних моделей. В кожній з них проводяться розрахунки взаємопов’язаних показників валоввого продукту, інвестицій, експорту та імпорту, цін, військових витрат тощо. Система постійно нарощується та коректується. Її математична частина складається більш ніж з 20.000 рівнянь.
Група експертів ООН під керівництвом В. Леонтьєва в кінці 70-х років розробила міжрегіональну модель міжгалузевого балансу світової економіки. Подібні моделі найбільш пристосовані для опису одноцільових заходів з охорони повітря та водних басейнів від забруднення. У 80-х роках в інституті економіки модель цього типу була побудована для 18- продуктової схеми міжгалузевого балансу нашої країни. Модель враховувала 6 галузей промисловості, 5 забруднювачів, 3 категорії стічних вод.
В кінці 70-х років під керівництвом Н. Н. Мойсеєва було розроблено математичну модель атмосфери “Гея”. Вона складалася з двох взаємопов¢язаних систем. Перша описувала процеси, що проходили в атмосфері та океані. Друга – кругообіг речовин в природі ( перш за все, карбону). В основу математичної моделі покладені такі локальні моделі як випаровування з поверхні океану води та її конденсація в атмосфері, поглинання СО2 морською водою, перенос енергії атмосферою, реакція фотосинтезу, відмирання рослин, розподіл біомаси по поверхні Землі тощо. На базі моделі “Гея” вчені виконали розрахунки різноманітних сценаріїв зміни клімату на планеті під впливом ядерного вибуху, пожежі, виверження вулкану, створення місцевого ПЕКу, зміни гірського ландшафту. Поверхня Землі у розрахунках моделі була розбита на сітку з ділянками 4´4.
У першій половині 80-х років вчені різних країн створили глобальні математичні моделі, щоб прогнозувати наслідки ядерної війни. Найбільш поширеними стали модель К. Сагана та модель “Гея”.значною мірою саме дослідження вчених стимулювали держави щодо рішень із скорочення ядерного озброєння та сформували уявлення про наслідки ядерної війни для Землі.
В наш час необхідні глобальні математичні моделі, в які б входили підсистеми взаємодій між атмосферою та водою, атмосферою та поверхнею грунту, процеси в кожному з елементів навколишнього середовища, взємодія верхнього шару атмосфери з Космосом, механічні саморегуляції в природі, вплив розумної діяльності людини на навколишнє середовище.така модель має бути досить детальною для регіонів Землі. На ній можна буде оцінювати інженерні проекти, діяльність міст, варіанти гідросистем, розміщенння заводів.
Економічні механізми природокористуванння
Можна виділити такі елементи економічного механізму природокористування:
плата за користування природними ресурсами;
система економічного стимулювання природоохоронної діяльності;
плата за забруднення навколишнього середовища;
створення ринку природних ресурсів;
вдосконалення ціноутворення з урахуванням екологічного фактору, особливо на продукцію природоексплуатуючих галузей;
екологічні фонди;
екологічні програми;
продаж прав на забруднення;
система “застава – повернення”;
екологічне страхування.
На основі економічних оцінок має вводитися платність природокористування.
Введення платного природокористування має сприяти більш адекватному врахуванню екологічного фактора в економіці, раціональному використанню природних ресурсів. Певним чином платаза природні ресурси є аналогом екологічного податку. Серед платежів за природні ресурси можна виділити плату:
за право користуватися природними ресурсами;
за відновлення та охорону природних ресурсів.
Плата за право користування природними ресурсами практично призначена для їх власника (держава чи приватний власник). Вона пов¢язана з вилученням абсолютної ренти. Платежі за охорону та відновлення – це компенсація витрат ресурсів в процесі виробництва.
Суттєвого ззначення в системі платного природокористування
Набули різноманітні штрафні санкції за нераціональне використання природних ресурсів та забруднення довкілля. У випадку відчуждення земель через їх нераціональне використання (несанкціоноване складування відходів, забруднення важкими металами, радіоактивними елементами, обробки, що руйнує грунтовий шар тощо), забруднення води та повітря вище встановлених нормативів і т. д. повинні застосовуватися суворі санкції, економічна та правова відповідальність. Зокрема розмір штрафів має бути значним, щоб реально впливати на діяльність виробника.
Оплатне природокористування визначає характер системи економічного стимулювання природоохороної діяльності, заходів із зниження забруднень навколишнього середовища. Ця система має сприяти формуванню екологічно збалансованої поведінки виробника та споживача. До системи економічного стимулювання можна віднести оподаткування, субсидування, пільгове кредитування природоохоронної діяльності, прискорену амортизацію фондів та інші заходи.
Більшість з цих напрямків вже показала свою екологічну ефективність у багатьох країнах світу. Особливо широко застосовуються податки. У екологічних ( зелених) податків дві мети:
- зробити вартість продукції більш адекватною щодо витрат (у тому числі на охорону природи та покриття збитків навколишнього середовища).
сприяти політиці, при якій збитки компенсує забруднювач, а не суспільство в цілому ( реалізація принципу “забруднювач платить”).
Держава дає лише початковий поштовх, впливаючи на ціни. Усе інше виконують ринкові механізми: впливають на поведінку виробника та споживача, на попит та пропозицію продукції в залежності від ступеню її екологічності тощо.
В загальному випадку для виробників податкові пільги повинні встановлюватися із урахуванням рівня проведення природоохоронних заходів, екологічності виду діяльності. При вживанні ефективних заходів доцільне зменшення оподаткованого прибутку, наприклад, скорочення його на суму, яке підприємство реінвестувало на охорону природи.