第二章：系统大观园——双存量系统1

系统2.1：一个可再生性存量受到另外一个不可再生性存量约束的系统

典型代表：石油经济

在呈指数级成长的实体系统中，必然存在至少一个增强回路，正是它（或它们）驱动着系统的成长；同时，也必然存在至少一个调节回路，限制系统的成长，因为在有限的环境中，没有任何一个物理系统可以永远地增长下去。

限制性调节回路发源于可再生性资源或者不可再生性资源，是有所区别的。区别不在于成长能否永远持续，而在于成长以何种方式终止。

对成长的限制有可能是临时的，有可能是永久性的。有时候，系统可以找到其他途径，暂时或相对长期地“绕过”阻碍因素，再次实现成长。但最终肯定会产生某种类型的调适，要么是系统适应了限制因素，要么是限制因素适应了系统，或者彼此适当调整。当这些调适出现时，可能会产生一些有趣的系统动态。

假如有一家公司，通过提炼一种不可再生性资源（比如石油）来赚钱。它们刚刚发现了一个巨大的新油田，如下图所示：

有一个增强回路且受到不可再生资源限制的经济资本系统

随着石油开采量的增加，一口口油井终将枯竭，下一桶石油的获得将比上一桶更加困难。对于石油存量来说，开采量是流出量，但是没有流入量；剩余的资源要么埋藏得更深，要么浓度更低，或者开采难度更大。人们不得不更多地使用一些更加昂贵和技术复杂的措施去获取该资源。这是一个新的调节回路，并最终会限制资本的增长：更多的资本导致更快的开采速度，从而更快地降低资源储量。资源储量越少，单位资本的资源受益就越低，利润就越少，再投资比率就越小，资本的增长速度也将降低。

开采（A）会带来利润，导致资本（B）的增长，并将逐渐耗尽不可再生性资源（C）

一开始，地下石油储量很充足，按最初的设计规模可开采200年。但是，由于增长的指数效应影响，实际开采量在第40年左右的时候达到了顶峰，之后迅速衰竭。按照每年10%的投资系数，资本存量和开采速度均每年增长5%，因此到第14年翻了一番。28年后，资本存量变成了原来的4倍，开采量却受单位资本产出率下降的拖累而未能同步增长。到第50年，资本存量的维持成本已经超过了从资源开采中获得的收入，因此利润不足以维持投资的增长，投资小于折旧。很快地，随着资本存量的衰减，运营也停止了。剩余的最昂贵的资源被长留在地下，因为从经济和商业的角度上看，把它们开采出来已经没有价值了。

 如果资源的实际储量被证明是最初估计的2倍或4倍，情况会怎么样？当然，石油开采总量会有很大差异，但在每年再投资率为10%、资本增长率保持5%的情况下，资源每翻一番都会使开采高峰期延长14年左右，与石油开采相关的产业、社区、就业等的繁荣期也相应地延长了。

当一个变量以指数级形式逼近一项约束或限制时，其接近限制的时间会出乎意料地短。 如果你构建的资本存量依赖于一项不可再生性资源，那么它增长得越高、越快，下跌得就可能越深、越快。在资源开采或应用以指数级增长时，若不可再生性资源储量翻番或扩大4倍，只能稍微延长一些开发的时间而已。

资源储量每翻一番都只能使开采高峰期延长14年左右

如果你只关心最大限度地开采资源赚钱，那么该系统中最重要的数字就是资源的最终规模。比如，你是一名油田或矿井上的工人，你关心自己能工作多少年以及社区是否稳定，那么你最需要关注的两组数字是：资源的规模以及预期的资本增长率。我们知道，反馈回路的目标对于系统行为是很关键的，这就是一个很好的例子。对于不可再生性资源的管理，真正需要做出抉择的是快速致富、“过把瘾就死”，还是无须那么富有，但可以持续的时间更长。

资本增长率与开采高峰的关系

再投资比例越高，开采高峰期到来得越快。

如果价格变动的，情况会怎么样呢？假设短期内资源对消费者很重要，价格过高将减少需求。在这种情况下，随着资源日渐稀缺，价格会快速升高。价格越高，公司的利润就越高，所以投资增加，资本存量持续上升，而且更多的剩余资源可能被开采出来。价格上涨的主要结果是让你积累更多的资本存量，但不能避免最终的崩溃。如果价格不上涨，而是技术进步导致运营成本降低，也会导致相同的结果。

所以，当资源能源企业在一个地方正常运营但发现资本效率开始下降时，就会转到其他地方投资，以发现和开发另外一处资源储藏。

总结：不可再生性资源主要受限于存量。所有存量一次到位，然后被逐渐开发使用（流出量）。之所以不能一次性开发，主要是因为资本（和开发条件）的限制。由于存量是不可再生的，开采速度越快，资源的生命周期就越短。

依靠不可再生性资源的经济体系，根据资源耗尽的动态行为特征，初级资源存量越大，新的发现越多，驱动成长的增强回路相对于限制性的调节回路的影响力就越强，导致资本的存量越高，开发速率越快；然而，一旦生产高峰过去，经济衰退也开始得更早，速度更快，而且幅度越大。