ワールド3

World3 モデルは、人口、産業成長、食糧生産、地球の生態系の限界との相互作用をコンピュータシミュレーションするためのシステムダイナミクスモデルです。このモデルはもともとローマクラブの研究によって作成され、使用されました。この研究によってモデルと書籍「成長の限界」（1972 年）が生まれました。このモデルの作成者は、プロジェクトマネージャーのデニス・メドウズと 16 人の研究者チームでした。^{[1] : 8}

このモデルは、書籍「有限世界における成長のダイナミクス」で文書化されています。ジェイ・ライト・フォレスターのWorld2モデルに新しい機能が追加されました。World3は最初に作成されてから、小さな調整が加えられ、書籍「限界を超えて」で使用されているWorld3/91モデルになり、その後、政策社会科学研究所によって配布されたWorld3/2000モデルに改良され、最終的には書籍「成長の限界: 30年間のアップデート」で使用されているWorld3/2004モデルになりました。^[2]

World3は、世界中で生成されたいくつかのグローバルモデル（Mesarovic / Pestelモデル、Barilocheモデル、MOIRAモデル、SARUモデル、FUGIモデル）の1つであり、おそらくその後のすべてのモデルのきっかけとなったモデルです^{[引用が必要]}。

モデルは相互作用するいくつかの部分から構成されており、それぞれがモデルの異なるシステムを扱っています。主なシステムは次のとおりです。

• 農業と食料生産を扱う食料システム
• 産業システム
• 人口システム
• 再生不可能な資源システム
• 汚染システム

このシステムの最も単純で有用な見方は、土地と肥料が農業に使用され、どちらかが増えればより多くの食料が生産されるというものです。このモデルの文脈では、土地は有限であり、肥料やその他の農業投入物の生産に必要な工業生産が需要に追いつかないため、将来のある時点で必然的に食料崩壊が発生します。

再生不可能な資源システムは、利用可能な資源の総量が有限であるという仮定から始まります (World3/91 モデルでは、1990 年代の消費量の約 110 倍)。これらの資源は抽出され、その後、モデル内の他のシステムでさまざまな目的に使用できます。重要な仮定は、再生不可能な資源が抽出されるにつれて、残りの資源の抽出がますます困難になり、その結果、産業生産が資源抽出にますます振り向けられるようになるというものです。

『有限世界における成長のダイナミクス』では、いくつかの異なるシナリオが提示されている。「基準実行」とは、「将来の工業化のプロセスが過去の進歩と非常によく似た方法で進行し、すでに制度化されている技術と価値観の変化が進化し続ける場合の、システムの最も可能性の高い動作モードを表す」ものである。^{[3] : 502}このシナリオでは、2000 年に世界人口は 60 億人に達し、その後 2030 年に 70 億人でピークに達する。その後、死亡率の上昇により人口は減少する。2015 年には、一人当たりの工業生産高と一人当たりの食料は、どちらも一人当たり 375 米ドル (1970 年代のドル、現在の約 2,730 ドル) と野菜換算で 500 キログラム/人でピークに達する。持続的な汚染は、2035 年に 1970 年代のレベルの 11 倍でピークに達する。^{[3] : 500}

World3 モデルに対しては批判がなされてきました。批判の一部はモデル作成者自身から、一部は経済学者から、そして一部は他の場所から出てきました。

著書『暗闇での手探り：グローバルモデリングの最初の10年』^{[4] : 129で、} ドネラ・メドウズ（Limitsの著者）は次のように書いている。

現在の世界社会経済システムの不安定性、および安定につながる変化とつながらない変化の一般的な種類に関する基本的な定性的な仮定と結論には、大きな自信を持っています。モデルのフィードバック ループ構造には、以下に挙げるいくつかの例外を除き、比較的大きな自信を持っています。モデルの数値パラメータには、さまざまな程度の自信があります。よく知られた物理的または生物学的定数で変化する可能性が低いものもあれば、統計的に導き出された変化する可能性が非常に高い社会指標もあり、おそらく適切な桁数しかない純粋な推測もあります。World3 の構造的仮定のうち、私が最も疑わしく、また懸念されるほど敏感であると考えるものは次のとおりです。

• 一定の資本産出比率（資本に対する収穫逓減がないと仮定）
• 投資関数の残余性質
• 一般的に生産性に対する労働力の貢献は非効率的である

このモデルに対する詳細な批判は『運命のモデル：成長の限界の批判』という本に掲載されている。^{[5] : 905–908}

チェコ系カナダ人の科学者で政策アナリストのヴァーツラフ・スミル氏は、物理的に異なるプロセスを単純化した方程式に組み合わせることに反対した。

しかし、シミュレーションが書かれたDYNAMO言語を知っている者や、モデルを1行ずつ分解した者は、モデルが貴重な洞察をもたらすのではなく、誤報と難読化の演習に対処しなければならないことにすぐに気付きました。私は特に、再生不可能な資源と汚染というラベルの付いた変数に驚きました。（考えられる例をほんの数例挙げるだけでも）代替性は高いが比較的限られた液体石油資源と代替不可能だが膨大な堆積性リン鉱石を、あるいは短寿命の大気ガスと長寿命の放射性廃棄物をひとまとめにすることは、非常に無意味であると感じました。^{[6] : 168}

しかし、彼は世界のGDPの継続的な成長を問題 視している。

広く蔓延している科学的無知と無数学（この場合、方程式を実行する方法を知るだけで十分）だけが、ほとんどの人々が、健全な速度で持続可能な成長というアイデアを矛盾した愚かさとして却下するのを防いでいる。残念ながら、その追求は喜劇というよりは悲劇的である。結局のところ、癌細胞でさえ、侵入した組織を破壊すると成長を停止する。^{[6] : 338–339}${\displaystyle y=x*e^{rt}}$

ヘンショー、キング、ザルニカウなどの批判者もいる。彼らは2011年の論文「システムエネルギー評価」^[7]で、このようなモデルの手法は世界モデルとして実証的に有効かもしれないが、意思決定には役立たないかもしれないと指摘している。使用されている影響データは、一般的に、標準的なI/O物質プロセス会計方法に従って、影響が発生したと記録された場所に従って収集されている。影響に対して誰が支払い、誰が利益を得たかに応じて再編成されていないため、経済的影響の実際の責任が誰にあるかは決して決定されない。彼らの見解では、

• そうすると、影響を引き起こし、また影響を制御する可能性のある経済的動機は、モデルに反映されなくなります。
• 一見技術的な問題であるが、持続可能性に関する意思決定にさまざまな種類の経済モデルを使用することに疑問が生じる可能性がある。

『 1,000世紀を生き抜く』の著者は、いくつかの予測は悲観的すぎると考えているが、全体的なメッセージの一部は正しいと考えている。^{[8] : 4–5}

...[我々は]有名な研究「成長の限界」に辿り着く。これは「ローマクラブ」という影響力のある個人団体の支援を受けて出版された。急速に拡大する人間・生物・資源・汚染システムの完全なシステム分析を行う最初の試みがなされた。この分析では、さまざまな部分間の多様な相互作用が明示的に考慮された。その結論は、資源枯渇、汚染、その他の要因により、数十年以内に大惨事が迫っているというものだった。35年後の今、我々の世界はまだ存在している...そこで「成長ロビー」は笑って、「成長の限界」、ひいては環境保護運動は忘れ去られるかもしれないと宣言した。これは完全に的外れだ。確かに「成長の限界」では問題のタイムスケールが過小評価されており、我々が考えていたよりも少し長い時間を与えている。さらに、この30年間に、後で議論するように、汚染の削減を余儀なくするさまざまな国家的または国際的協力的措置が講じられた。その好例が、オゾン層を破壊し南極に「オゾンホール」を生み出すフルオロカーボンの工業生産を制限したモントリオール議定書（1987年）である。『成長の限界』の刊行は、こうした問題を検討する政府の一般的な意欲を生み出すのに大きく貢献した。技術の発展もエネルギーやその他の資源の利用効率の向上につながったが、最も重要なのは、マルサスの警告がついに効果を発揮し、中国、そしてより躊躇しながらもインドが従った人口制限政策を見ればそれがわかる。こうした政策がなければ、他のすべての努力は無駄になるだろう。しかし、『成長の限界』の基本的なメッセージ、すなわち世界文明の急激な成長は長くは続かず、地球を非常に注意深く管理する必要があるというメッセージは、これまでと変わらず有効である。

少なくとも1つの研究は、この批判に反対している。ターナーは、 Global Environmental Change誌に寄稿し、「30年間の歴史的データは、World3モデルによって生成された「標準実行」と呼ばれる「通常業務」シナリオの主要な特徴と比較して好ましい」と述べている。^[9]

多くの研究者がワールド3モデルの予測を観測データと比較しようと試み、さまざまな結論を出している。そのうちの1つはイェール大学の産業生態学ジャーナル^[10]に掲載されたもので、現在の経験的データは1972年の予測とほぼ一致しており、資源消費に大きな変化がなければ、経済成長はピークに達し、その後2040年頃までに急速に低下すると結論付けている。 [ ^{11] [12]}

• 「基本文献」：成長の限界に関する選定された参考文献と各出版物の短い要約 - 超党派議員連盟（APPG）発行
• 有限世界における成長のダイナミクス、デニス L. メドウズ、ウィリアム W. ベーレンス III、ドネラ H. メドウズ、ロジャー F. ネイル、ヨルゲン ランダース、エリック KO ザーン著。1974 年ISBN 0-9600294-4-3 
• ワールドダイナミクス、ジェイ・ライト・フォレスター著。1973年ISBN 0-262-56018-6 
• 成長の限界（要約、8 ページ、エドゥアルド ペステル著。ローマ クラブへの報告書（1972 年）、ドネラ H. メドウズ、デニス L. メドウズ、ヨルゲン ランダース、ウィリアム W. ベーレンス III 著）
• 成長の限界、30 年アップデート、デニス メドウズとエリック タプリー著。2004 年 CD-ROM、World3-2004 モデル付き。ISBN 1-931498-85-7 
• WorldChange モデル。これは、持続可能性科学がこれまで持続可能性の問題を解決できなかった理由をより正確に分析およびシミュレートするために、World3 に変化耐性サブシステムを追加します。

• Javascript ワールド 3 シミュレーター
• インタラクティブなオンラインWorld3シミュレーション
• GitHubの pyworld3 - World3 の Python バージョン
• GitHubの MyWorld3 - World3 の 2 番目の Python バージョン
• Kenneth L. Simons によるシミュレーションの Macintosh 版
• シミュレーション言語ModelicaでのWorld3モデルの実装
• GitHubの WorldDynamics.jl - World3 と World2 のJuliaバージョン