Джеффри Уэст - Масштаб. Универсальные законы роста, инноваций, устойчивости и темпов жизни организмов, городов, экономических систем и компаний

Именно здесь вступает в игру городская инфраструктура: как я уже подчеркивал, ее роль заключается в усилении и облегчении социальных взаимодействий. Это приводит нас к еще одному очевидному наблюдению: мы не только должны находиться в какой-то точке города, но и, что не менее важно, по крайней мере в течение некоторого времени мы должны перемещаться из этой точки в другие. Люди, находящиеся в городе, не могут оставаться неподвижными; их подвижность является важным элементом жизнеспособности и жизненной силы города. Мы все время перемещаемся с места на место: из дома на работу, в офис или на завод, обратно домой для еды и сна, в магазин за покупками или в театр в поисках развлечений. На временном масштабе нескольких дней или недель оказывается, что горожане, по сути дела, постоянно находятся в движении, которое неизбежно переплетается с транспортной системой города и ограничивается ею. Подвижность и социальные взаимодействия, два фактора, столь важные для успешного существования города, сводят вместе ограничения пространства и времени – человек не может оставаться неподвижным и должен находиться в каком-то месте, – которые переплетают структуру, организацию и динамику социальных и инфраструктурных сетей.

В главах 3 и 4 мы объяснили происхождение универсальных законов масштабирования в биологии и предложили общую теорию, которая демонстрирует связь многих аспектов живых систем с общими математическими свойствами сетей. Для создания аналогичной общей теории городов, из которой можно будет вывести, например, законы городского масштабирования, также необходимо перевести идеи, касающиеся общих свойств социальных и инфраструктурных сетей городов, на язык математики. Ниже я попытаюсь объяснить, как это делается, не вникая в замысловатые технические подробности, но уделяя особое внимание концептуальным основам и наиболее существенным особенностям этого процесса.

В контексте этой задачи отдельных людей можно считать «неизменяемыми концевыми модулями» социальных сетей, что означает, что в среднем каждый человек существует и действует в городе приблизительно в одинаковом социальном и физическом объеме. Это предположение согласуется со следствиями из «универсального» числа Данбара и теми пространственно-временными ограничениями подвижной деятельности в городах, которые мы только что обсуждали. Вспомним, что физическое пространство, в котором мы действуем, охвачено заполняющими пространство фрактальными сетями – например, дорожными и коммунальными сетями, – которые обслуживают инфраструктурные и концевые модули: жилые дома, магазины и офисы, в которых мы живем, работаем и взаимодействуем и между которыми нам также приходится перемещаться. Объединение этих двух типов сетей, то есть требование привязки социально-экономического взаимодействия, выражающегося в виде заполняющих пространство фрактальных социальных сетей , к физической сущности города, осуществляющейся в виде заполняющих пространство фрактальных инфраструктурных сетей , определяет число взаимодействий, в которых может участвовать в городе средний горожанин. А как мы уже говорили, именно это число определяет законы масштабирования социально-экономической деятельности в зависимости от численности населения.

Биологическая метафора, представляющая город живым организмом, основывается в первую очередь на восприятии его физических черт. Эта аналогия особенно ясно видна в сетях, транспортирующих энергетические и материальные ресурсы в виде электричества, газа, воды, машин, грузовиков и людей, и именно этот элемент города более всего напоминает сети, столь распространенные в биологии, – наши сердечно-сосудистую и дыхательную систему или систему сосудов деревьев и других растений. Совместное применение принципов заполнения пространства, неизменности концевых модулей и оптимизации (например, минимизации длительности перемещений и энергопотребления) приводит к тому, что эти сети также становятся фрактальными, и инфраструктурные параметры масштабируются по сублинейным степенным законам, говорящим о наличии экономии на масштабе и подчиняющимся правилу 15 %.

Когда такие ограничения подвижности и пространства физического взаимодействия городского человека налагаются на структуру социальных сетей, получается важный результат, имеющий далеко идущие последствия: число взаимодействий с другими горожанами, осуществляемых средним человеком, масштабируется с ростом размеров города по закону, обратному закону масштабирования инфраструктуры. Другими словами, масштабирование инфраструктуры и энергопотребления должно быть сублинейным в той же степени, в которой масштабирование числа социальных взаимодействий среднего индивидуума суперлинейно . Исходя из этого показатель степенного закона, регулирующего социальные взаимодействия, а следовательно, и все социально-экономические параметры – универсальное правило 15 %, по которому масштабируется в зависимости от размеров города все хорошее, плохое и злое, что в нем есть, – оказывается больше единицы (1,15) настолько же, насколько показатель, определяющий размеры инфраструктуры и потоки энергетических и материальных ресурсов, меньше единицы (0,85), что мы и наблюдаем в данных. В графическом представлении наклоны всех прямых на рис. 34–38 превосходят 1 настолько же, насколько на рис. 33 они не доходят до 1.

Поэтому с точки зрения принципов масштабирования сетей физические и социальные аспекты не случайно отражают друг друга настолько, что физический город – со всеми его сетями дорог, линий электропередачи, газовыми и водопроводными трубами – оказывается обратным нелинейным представлением города социально-экономического – с его сетями социальных взаимодействий. Город – это действительно люди.

Приблизительно 15 %-е увеличение числа социальных взаимодействий и, следовательно, значений социально-экономических параметров, например доходов, числа патентов или уровня преступности, происходящее при каждом удвоении размеров города, можно считать премией или наградой, которую порождает 15 %-я экономия размеров физической инфраструктуры и энергопотребления. Систематическое увеличение социальных взаимодействий – это важный двигатель социально-экономической активности в городах: социальные сети и рост интенсивности межличностного взаимодействия стимулируют и усиливают создание ценностей, появление инноваций, преступность с применением насилия и ощущение энергичной жизни и широких возможностей.

Однако это же положение вещей можно с тем же успехом представить и с другой стороны: город можно считать катализатором или горнилом «социальной химии», в котором рост социальных взаимодействий приводит к росту творчества, инноваций и возможностей, приносящему нам в награду увеличение экономии на масштабе. Так же как повышение температуры газа или жидкости увеличивает интенсивность и частоту столкновений между молекулами, увеличение размеров города приводит к росту интенсивности и числа взаимодействий между горожанами. Тогда увеличение размеров города можно уподобить, в некоем метафорическом смысле, повышению его температуры. В этом отношении Нью-Йорк, Лондон, Рио и Шанхай – города очень горячие, особенно по сравнению с Санта-Фе, в котором живу я. Эту метафору хорошо выражает вошедший в поговорку образ «плавильного котла», который исходно описывал именно Нью-Йорк.