Zipfin lakia käytettiin ensin kuvaamaan saksalaisen fyysikon Felix Auerbachin kaupunkikokojen jakautumista vuonna 1913 teoksessaan Väestön keskittymislaki. Siinä on yhdysvaltalaisen kielitieteilijän George Zipfin nimi, joka popularisoi aktiivisesti tätä mallia vuonna 1949 ja ehdotti ensin sitä kuvaamaan taloudellisten voimien jakautumista ja sosiaalista asemaa.
Tämä laki ei toimi Venäjällä.
Palataan vuoteen 1949. Kielisti George Zipf (Zipf) on huomannut omituisen taipumuksen ihmisille käyttää tiettyjä sanoja kielellä. Hän totesi, että pieniä määriä sanoja käytetään johdonmukaisesti ja valtaosaa käytetään hyvin harvoin. Kun arvioit sanoja suosion perusteella, ilmenee silmiinpistävä asia: ensimmäisen luokan sanaa käytetään aina kaksi kertaa niin usein kuin toisen luokan sanaa ja kolme kertaa niin usein kuin kolmannen luokan sanaa.
Zipf totesi, että sama sääntö koskee ihmisten tulojen jakautumista maassa: rikkaimmalla henkilöllä on kaksi kertaa enemmän rahaa kuin seuraavalla rikkaimmalla henkilöllä jne.
Myöhemmin kävi selväksi, että tämä laki toimii myös kaupunkien koon suhteen. Missä tahansa maassa suurin väkiluku on kaksinkertainen seuraavan suurimpaan kaupunkiin ja niin edelleen. Uskomatonta, että Zipfin laki on ollut voimassa ehdottomasti kaikissa maailman maissa viime vuosisadan ajan.
Katsokaa vain luetteloa Yhdysvaltojen suurimmista kaupungeista. Joten vuoden 2010 väestönlaskennan mukaan Yhdysvaltain suurimman kaupungin, New Yorkin, väkiluku on 8 175 133. Toinen numero on Los Angeles, jonka väkiluku on 3 792 621. Seuraavien kolmen kaupungin, Chicagon, Houstonin ja Philadelphian, väkiluku on vastaavasti 2 695 598, 2 100 263 ja 1 526 006. Nämä luvut ovat selvästi epätarkkoja, mutta silti ne ovat yllättävän yhdenmukaisia Zipfin lain kanssa.
Paul Krugman, joka kirjoitti Zipfin lain soveltamisesta kaupunkeihin, on erinomaisesti todennut, että taloustiedettä syytetään usein erittäin yksinkertaistettujen mallien luomisesta monimutkaiselle, kaoottiselle todellisuudelle. Zipfin laki osoittaa, että kaikki on aivan päinvastoin: käytämme liian monimutkaisia, sotkuisia malleja ja todellisuus on uskomattoman tarkka ja yksinkertainen.
Mainosvideo:
Voimalaki
Vuonna 1999 taloustieteilijä Xavier Gabet kirjoitti tutkimuspaperin, jossa hän kuvaili Zipfin lakia "voimalaki".
Gabe totesi, että tämä laki pätee, vaikka kaupungit kasvavat kaoottisella tavalla. Mutta tämä tasainen rakenne hajoaa heti, kun muutat kaupunkeihin megakaupunkien luokan ulkopuolella. Pienet kaupungit, joiden asukasluku on noin 100 000, näyttävät noudattavan toista lakia ja osoittavat selkeämmän kokojakauman.
Voidaan ihmetellä, mitä "kaupungin" määritelmällä tarkoitetaan? Itse asiassa esimerkiksi Bostonia ja Cambridgeä pidetään kahdella eri kaupungissa, kuten San Franciscolla ja Oaklandilla, erotettuna vedellä. Kaksi ruotsalaista maantieteilijää esitti myös tämän kysymyksen, ja he alkoivat pohtia ns. "Luonnollisia" kaupunkeja, joita yhdistää väestö ja tieyhteydet pikemminkin kuin poliittisia motiiveja. Ja he huomasivat, että jopa tällaiset "luonnolliset" kaupungit noudattavat Zipfin lakia.
Miksi Zipfin laki toimii kaupungeissa?
Joten mikä tekee kaupungeista niin ennustettavissa väestömäärän suhteen? Kukaan ei voi selittää sitä varmasti. Tiedämme, että kaupungit laajenevat maahanmuuton takia, maahanmuuttajat tulvivat suuriin kaupunkeihin, koska mahdollisuuksia on enemmän. Mutta maahanmuutto ei riitä selittämään tätä lakia.
Siellä on myös taloudellisia motiiveja, koska suuret kaupungit ansaitsevat paljon rahaa ja Zipfin laki toimii myös tulonjaossa. Tämä ei kuitenkaan vielä anna selvää vastausta kysymykseen.
Viime vuonna tutkijaryhmä havaitsi, että Zipfin laissa on edelleen poikkeuksia: laki toimii vain, jos kyseiset kaupungit ovat taloudellisesti yhteydessä toisiinsa. Tämä selittää, miksi laki pätee esimerkiksi yksittäiseen Euroopan maahan, mutta ei koko EU: hun.
Kuinka kaupungit kasvavat
On toinenkin outo sääntö, jota sovelletaan kaupunkeihin, ja se liittyy tapaan, jolla kaupungit kuluttavat resursseja kasvaessaan. Kaupunkien kasvaessa niistä tulee vakaampia. Esimerkiksi, jos kaupunki kaksinkertaistuu kooltaan, sen tarvitsema huoltoasemien määrä ei kaksinkertaistu.
Kaupunki elää melko mukavasti, jos huoltoasemien määrä kasvaa noin 77%. Zipfin laki noudattaa tiettyjä sosiaalisia lakeja, mutta se on lähempänä luonnollista lakia, esimerkiksi sitä, kuinka eläimet kuluttavat energiaa kasvaessaan.
Matemaatikko Stephen Strogatz kuvaa sitä seuraavasti:
Kuinka monta kaloria päivässä hiiri tarvitsee norsuun verrattuna? He ovat molemmat nisäkkäät, joten voidaan olettaa, että solutasolla niiden ei pitäisi olla kovin erilaisia. Itse asiassa, jos laboratoriossa kasvatetaan kymmenen eri nisäkkään solua, kaikilla näillä soluilla on sama aineenvaihdunta, he eivät muista geneettisellä tasolla, kuinka suuri heidän isäntä on.
Mutta jos otat norsun tai hiiren täysivaltaisena eläimenä, joka toimii miljardeja soluja toimivan klusterin, niin norsun solut kuluttavat paljon vähemmän energiaa samaan toimintaan kuin hiiren solut. Kleiberin laki, nimeltään aineenvaihdunnan laki, sanoo, että nisäkkään metaboliset tarpeet kasvavat suhteessa sen ruumiinpainoon 0,74 kertaa.
0.74 on hyvin lähellä 0.77, jota noudatetaan laissa, joka koskee kaupungin huoltoasemien määrää. Yhteensattuma? Ehkä, mutta todennäköisesti ei.
Venäjällä suurimman kaupungin, Moskovan, väkiluku on virallisesti noin 11,5 miljoonaa ihmistä. Toisen kaupungin, Pietarin, lukumäärä on 5,2 miljoonaa. Kuten näemme, kahden kaupungin väestösuhde vastaa suunnilleen”Zipfin lakia”. Sen mukaan Venäjän kolmanneksi suurimmassa kaupungissa pitäisi olla noin 4 miljoonaa ihmistä ja neljännessä - noin 3 miljoonaa ihmistä, mutta Venäjällä ei ole tällaisia kaupunkeja. Todellisuudessa Venäjän kolmannen kaupungin, Novosibirskin, väkiluku on 1,6 miljoonaa ihmistä (2,5 kertaa vähemmän kuin normi) ja neljännen, Jekaterinburgin, 1,4 miljoonaa, mikä on myös kaksi kertaa pienempi kuin Zipf-normi.
Miksi "Zipfin laki" ei toimi Venäjällä? Amerikkalainen sosiologi Richard Florida vastaa tähän kysymykseen kirjassaan "Luova luokka". Hän kirjoittaa, että "Zipfin laki" ei toimi imperiumeissa (tai maissa, joissa imperiumit ovat uusiutuneet) ja suunnitellussa taloudessa. Hän nimeää kolme tällaista maata koskevaa poikkeusta: Englanti (jossa Lontoon jälkeen ei ole edes toista kaupunkia, jonka väkiluku on kaksi kertaa pienempi), Venäjä ja Kiina.
Venäjän hallituksen alaisessa talousyliopistossa tehtiin myös tutkimusta "Zipfin laista". Päätelmä oli seuraava:
”Venäjän kaupunkien todellinen jakautuminen väestön suhteen ei täysin vastaa Zipf-käyrää sekä kehittyneissä että kehitysmaissa. Osa todellisesta Venäjän Zipf-käyrästä sijaitsee ihanteellisen yläpuolella, joka vastaa kehittyneiden maiden kaupunkien jakautumista, ja osa alapuolella - vastaa kehitysmaiden kaupunkien jakautumista. Siten Zipfin säännön mukaan kävi ilmi, että Venäjällä suurimmissa kaupungeissa ja miljoonien plus kaupungeissa on hallitseva rooli. Todellisen käyrän poikkeaminen ihanteesta johtuu maan laajasta alueesta ja monista sosiaalis-taloudellisista ja luonnollisista-ilmasto-tekijöistä."
Kaksi megapoliisia ja pienet ja keskisuuret kaupungit (jopa 250 tuhatta ihmistä) sopivat hyvin länsimaisen kaupungistumisen tyyppiin. Mutta suuret kaupungit ja miljoonan asukkaan kaupungit eivät ole.
Toisessa tutkimuksessa todettiin:
”Paljastetut suuntaukset eivät vastaa kirjallisuudessa tehtyjä oletuksia, joiden mukaan syynä Venäjän poikkeamiseen Zipf-kuviosta on aluekehityksen keskitetty suunnittelu, joka sisälsi tukea keskisuurille ja pienille kaupungeille Neuvostoliiton aikana. Markkinoille siirtymisen piti eliminoida nämä vääristymät ja tuoda rankkikokoinen suhde lähemmäs kanonista muotoa, vaikka maa kuitenkin kokenut siitä enemmän, huolimatta markkinamekanismien osallistumisesta taloudellisen toiminnan alueen muodostamiseen.
Ympyrät ilmaisevat Venäjän alueiden väestön.
Nuo. poikkeaminen "Zipfin laista" Venäjällä ei johdu suunnitellusta taloudesta (kuten Kiinassa), vaan seurauksena maan imperialismista (kun yksi tai kaksi kaupunkia pelaavat metropolin roolia).
Näiden suuntausten perusteella kaupunkikehityksen / taantumisen todennäköisyys Venäjällä on seuraava:
- Suurin osa Venäjän kaupungeista on ihanteellisen Zipf-käyrän yläpuolella, joten odotettavissa oleva suuntaus on keskisuurten ja pienten kaupunkien määrän ja väestön jatkuva vähentyminen suurten kaupunkien muuttamisen vuoksi.
- Seitsemällä miljoonan kaupungin asukkaalla (Pietari, Novosibirsk, Jekaterinburg, Nižni Novgorod, Kazan, Tšeljabinsk, Omsk), jotka ovat ihanteellisen Zipf-käyrän alapuolella, on merkittävä väestönkasvuvaranto ja odotetaan väestönkasvua.
- Ensimmäisen listalla olevan kaupungin (Moskova) väestökatoutumiselle on vaara, koska toinen kaupunki (Pietari) ja sitä seuraavat suuret kaupungit ovat kaukana ideaalisesta Zipf-käyrästä, koska työvoiman kysyntä vähenee ja elinkustannukset, mukaan lukien ensinnäkin, lisäävät samanaikaisesti asumisen ostaminen ja vuokraaminen.
Neuvostoliitossa "Zipfin laki" ei myöskään toiminut - voit nähdä kaupunkien poikkeaman Zipf-käyrästä, missä niiden piti olla.
Richard Florida The Creative Class -sarjassa huomauttaa jälleen eron Yhdysvaltojen ja Venäjän kaupunkien välillä. Yhdysvalloissa luovan luokan keskittyminen keskisuuriin kaupunkeihin on hajallaan ympäri maata. Joten, luovan luokan suurin osuus kaupungeissa kuten San Jose, Boulder (Colorado), Huntsville (Alabama), Corvallis (Oregon) jne. - heissä tämä osuus on 40-48%. Mutta Yhdysvaltain suurin kaupunki New York on keskiluokan talonpoikien joukossa luovuusluokan osuuden suhteen - 35% työntekijöiden kokonaismäärästä ja sijoitusjärjestyksen 34. sijalla, maan toisessa kaupungissa Los Angelesissa - yleensä 60.. Samanlainen suuntaus havaitaan muissa maissa, joissa "Zipfin laki" toimii (Saksa, Ranska, Italia, Ruotsi jne.).
Venäjällä melkein koko maan luova luokka on keskittynyt Moskovaan, ja muut kaupungit ovat edelleen 2000-luvun puolivälin teollisuusalue.
Kaikki tämä on todella jännittävää, mutta ehkä vähemmän salaperäistä kuin Zipfin laki. Ei ole niin vaikeaa ymmärtää, miksi kaupungin, joka tosiasiassa on ekosysteemi, vaikka ihmistenkin rakentama, on noudatettava luonnon luonnonlakia. Mutta Zipfin lailla ei ole analogista luonnetta. Tämä on sosiaalinen ilmiö, ja se on tapahtunut vasta viimeisen sadan vuoden aikana.
Tiedämme vain, että Zipfin lakia sovelletaan myös muihin sosiaalisiin järjestelmiin, mukaan lukien taloudellinen ja kielellinen. Joten ehkä on joitain yleisiä sosiaalisia sääntöjä, jotka luovat tämän omituisen lain, ja voimme joskus ymmärtää niitä. Kuka ratkaisee tämän palapelin, löytää ehkä avaimen ennustaa paljon tärkeämpiä asioita kuin kaupunkien kasvu. Zipfin laki voi olla vain pieni osa sosiaalisen dynamiikan globaalia sääntöä, joka hallitsee sitä, miten kommunikoimme, käydä kauppaa, muodostaa yhteisöjä ja paljon muuta.
Loppusanat Henkilökohtaisesti minusta vaikuttaa siltä, että lakia, jolla on tällaiset likimääräiset oletukset numeroista ja joukko poikkeuksia yleensä, on vaikea kutsua lakiksi. Vain sattuma.
Mitä mieltä sinä olet?
