Zipfs lov ble først brukt for å beskrive fordelingen av bystørrelser av den tyske fysikeren Felix Auerbach i hans verk fra 1913 The Law of Population Concentration. Den bærer navnet på den amerikanske språklisten George Zipf, som i 1949 aktivt populariserte dette mønsteret og først foreslo å bruke det for å beskrive fordelingen av økonomiske krefter og sosial status.
Denne loven fungerer ikke i Russland.
La oss gå tilbake til 1949. Språklingen George Zipf (Zipf) merket en merkelig tendens for folk å bruke visse ord på et språk. Han fant ut at et lite antall ord brukes konsekvent, og de aller fleste brukes veldig sjelden. Når du evaluerer ord etter popularitet, blir en påfallende ting avslørt: et førsteklasses ord brukes alltid dobbelt så ofte som et andreklassingsord og tre ganger så ofte som et ord i tredje klasse.
Zipf fant at den samme regelen gjelder fordeling av folks inntekter i et land: den rikeste personen har dobbelt så mye penger som den neste rikeste personen, og så videre.
Senere ble det klart at denne loven også fungerer med hensyn til størrelsen på byer. Byen med den største befolkningen i noe land er dobbelt så stor som den neste største byen, og så videre. Utrolig, Zipfs lov har vært gyldig i absolutt alle land i verden det siste århundret.
Bare se på listen over de største byene i USA. I følge folketellingen for 2010 er befolkningen i den største amerikanske byen, New York, 8.175.133. Nummer to er Los Angeles, med en befolkning på 3 792 621. De neste tre byene, Chicago, Houston og Philadelphia, har en befolkning på henholdsvis 2695 598, 2 100 263 og 1 566 006. Disse tallene er åpenbart unøyaktige, men de er likevel overraskende i samsvar med Zipfs lov.
Paul Krugman, som skrev om anvendelsen av Zipfs lov på byer, har utmerket bemerket at økonomi ofte blir beskyldt for å lage sterkt forenklede modeller for kompleks, kaotisk virkelighet. Zipfs lov viser at alt er akkurat det motsatte: vi bruker altfor komplekse, rotete modeller, og virkeligheten er utrolig nøyaktig og enkel.
Salgsfremmende video:
Maktloven
I 1999 skrev økonomen Xavier Gabet en forskningsartikkel der han beskrev Zipfs lov som en "lov om makt."
Gabe bemerket at denne loven stemmer, selv om byer vokser på en kaotisk måte. Men denne flate strukturen brytes sammen så snart du flytter til byer utenfor kategorien megaciteter. Små byer med en befolkning på rundt 100 000 ser ut til å overholde en annen lov og viser en mer eksplisitt størrelsesfordeling.
Man kan lure på hva som menes med definisjonen av”by”? Faktisk regnes for eksempel Boston og Cambridge som to forskjellige byer, akkurat som San Francisco og Oakland, atskilt av vann. To svenske geografere hadde også dette spørsmålet, og de begynte å vurdere de såkalte "naturlige" byene, forent av befolkning og veiforbindelser, snarere enn politiske motiver. Og de fant at selv slike "naturlige" byer overholder Zipfs lov.
Hvorfor fungerer Zipfs lov i byer?
Så hva gjør byer så forutsigbare med tanke på befolkning? Ingen kan forklare det med sikkerhet. Vi vet at byer utvides på grunn av innvandring, innvandrere strømmer til storbyer fordi det er flere muligheter. Men innvandring er ikke nok til å forklare denne loven.
Det er også økonomiske motiver, ettersom storbyer tjener store penger og Zipfs lov fungerer også for inntektsfordeling. Dette gir imidlertid fortsatt ikke et klart svar på spørsmålet.
I fjor fant et team av forskere at Zipfs lov fortsatt har unntak: loven fungerer bare hvis de aktuelle byene er koblet økonomisk. Dette forklarer hvorfor loven for eksempel er gyldig for et enkelt europeisk land, men ikke for hele EU.
Hvordan byer vokser
Det er en annen merkelig regel som gjelder byer, og det har å gjøre med måten byer forbruker ressurser når de vokser. Når byene vokser, blir de mer stabile. Hvis en by for eksempel dobler seg i størrelse, dobles ikke antallet bensinstasjoner den trenger.
Byen vil leve ganske komfortabelt hvis antall bensinstasjoner øker med omtrent 77%. Mens Zipfs lov følger visse sosiale lover, er denne loven nærmere naturlige, for eksempel hvordan dyr bruker energi når de vokser opp.
Matematiker Stephen Strogatz beskriver det på denne måten:
Hvor mange kalorier per dag trenger en mus sammenlignet med en elefant? De er begge pattedyr, så det kan antas at de på cellenivå ikke skal være veldig forskjellige. Hvis celler fra ti forskjellige pattedyr dyrkes i et laboratorium, vil alle disse cellene ha samme metabolsk hastighet, de husker ikke på genetisk nivå hvor stor verten deres er.
Men hvis du tar en elefant eller en mus som et fullverdig dyr, en fungerende klynge med milliarder av celler, så vil cellene til en elefant konsumere mye mindre energi for den samme handlingen enn musene. Metabolismeloven, kalt Kleibers lov, sier at metabolske krav til et pattedyr øker i forhold til kroppsvekten med 0,74 ganger.
0,74 er veldig nær 0,77 observert i loven som regulerer antall bensinstasjoner i byen. Tilfeldighet? Kanskje, men mest sannsynlig ikke.
I Russland er befolkningen i den største byen, Moskva, offisielt omtrent 11,5 millioner mennesker. Antallet av den andre byen, St. Petersburg, er 5,2 millioner. Som vi kan se, tilsvarer befolkningsforholdet i de to byene omtrent "Zipfs lov". I følge den skal den tredje største byen i Russland ha rundt 4 millioner mennesker, og den fjerde - rundt 3 millioner. Imidlertid er det ingen slike byer i Russland. I virkeligheten har den tredje byen i Russland, Novosibirsk, en befolkning på 1,6 millioner mennesker (2,5 ganger mindre enn normen), og den fjerde, Jekaterinburg, 1,4 millioner, som også er 2 ganger lavere enn Zipf-normen.
Hvorfor fungerer ikke Zipfs lov i Russland? Den amerikanske sosiologen Richard Florida svarer på dette spørsmålet i sin bok "The Creative Class". Han skriver at "Zipfs lov" ikke fungerer i imperier (eller land som har et tilbakefall av imperier) og planlagte økonomier. Han nevner tre slike land-unntak: England (der etter London ikke engang er en andre by som er 2 ganger mindre i befolkning), Russland og Kina.
Forskning på "Zipfs lov" ble også utført av Financial University under den russiske regjeringen. Konklusjonen var som følger:
”Den virkelige fordelingen av russiske byer med tanke på befolkning tilsvarer ikke helt Zipf-kurven for verken utviklede eller utviklingsland. En del av den virkelige Zipf-kurven for Russland ligger over den ideelle, som tilsvarer fordelingen av byer i utviklede land, og en del nedenfor - tilsvarer fordelingen av byer i utviklingsland. I følge Zipfs regel viser det seg at de største byene og millionpluss-byene i Russland spiller en dominerende rolle. Avviket fra den virkelige kurven fra idealet skyldes landets enorme territorium og ulike sosioøkonomiske og naturlige-klimatiske faktorer."
To megalopoliser og små og mellomstore byer (opptil 250 tusen mennesker) passer godt inn i typen vestlig urbanisering. Men store byer og byer med en million innbyggere er det ikke.
En annen studie konkluderte med:
”De avslørte trender samsvarer ikke med antagelsene i litteraturen om at grunnen til at Russland avviket fra Zipf-mønsteret er den sentraliserte planleggingen av romlig utvikling, som inkluderte støtte til mellomstore og små byer i den sovjetiske perioden. Overgangen til markedet skulle fjerne disse forvrengningene og bringe forholdet mellom størrelse og størrelse nærmere den kanoniske formen, men til tross for involvering av markedsmekanismer i dannelsen av det økonomiske aktivitetsområdet, opplevde landet ytterligere avvik fra det.
Kretsene indikerer befolkningen i regionene i Russland.
De. avvik fra "Zipfs lov" i Russland er ikke et resultat av en planlagt økonomi (som i Kina), men en konsekvens av landets imperialisme (når en eller to byer spiller rollen som metropol).
Basert på disse trendene er sannsynligheten for byutvikling / regresjon i Russland som følger:
- De fleste byer i Russland ligger over den ideelle Zipf-kurven, så den forventede trenden er en fortsatt nedgang i antall og befolkning på mellomstore og små byer på grunn av migrasjon til store byer.
- 7 byer med en befolkning på en million (St. Petersburg, Novosibirsk, Jekaterinburg, Nizhny Novgorod, Kazan, Chelyabinsk, Omsk), som ligger under den ideelle Zipf-kurven, har en betydelig befolkningsvekstreserve og forventer befolkningsvekst.
- Det er risiko for avfolking av den første byen i rang (Moskva), siden den andre byen (St. Petersburg) og påfølgende store byer ligger langt etter den ideelle Zipf-kurven på grunn av en nedgang i etterspørselen etter arbeidskraft med en samtidig økning i levekostnadene, inkludert først og fremst kostnadene kjøpe og leie bolig”.
I Sovjetunionen fungerte heller ikke "Zipfs lov" - du kan se avviket fra byer fra Zipf-kurven, hvor de burde ha vært.
Richard Florida i The Creative Class merker en annen forskjell mellom amerikanske og russiske byer. I USA er konsentrasjonen av den kreative klassen i mellomstore byer spredt over hele landet. Så den høyeste andelen av den kreative klassen i byer som San Jose, Boulder (Colorado), Huntsville (Alabama), Corvallis (Oregon), etc. - i dem er denne andelen 40-48%. Men USAs største by, New York, er blant mellombøndene når det gjelder andelen av den kreative klassen - 35% av det totale antall ansatte og 34. i rangeringen, den andre byen i landet, Los Angeles - generelt 60.. En lignende trend er observert i andre land der "Zipfs lov" fungerer (Tyskland, Frankrike, Italia, Sverige, etc.).
I Russland er nesten hele den kreative klassen i landet konsentrert i Moskva, og resten av byene er fortsatt industrisonen i midten av det tjuende århundre.
Alt dette er veldig spennende, men kanskje mindre mystisk enn Zipfs lov. Det er ikke så vanskelig å forstå hvorfor en by, som faktisk er et økosystem, om enn bygd av mennesker, må overholde naturlovene. Men Zipfs lov har ingen analog karakter. Dette er et sosialt fenomen, og det har bare funnet sted de siste hundre årene.
Alt vi vet er at Zipfs lov også gjelder andre sosiale systemer, inkludert økonomiske og språklige. Så kanskje er det noen generelle sosiale regler som skaper denne rare loven, og en dag vil vi være i stand til å forstå dem. Den som løser dette puslespillet vil kanskje oppdage nøkkelen til å forutsi mye viktigere ting enn veksten av byer. Zipfs lov er kanskje bare et lite aspekt av den globale regelen for sosial dynamikk som styrer hvordan vi kommuniserer, handler, danner samfunn og mer.
PS! personlig synes det for meg at en lov med så omtrentlige antagelser om antall og en haug unntak generelt er vanskelig å kalle en lov. Bare en tilfeldighet.
Hva tror du?
