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

Уровень обеспечивающего снабжение метаболизма в живых организмах масштабируется в зависимости от числа клеток сублинейно (в соответствии с общим степенным законом с показателем ¾, который порождают ограничения сетевой структуры), а потребность в энергии возрастает приблизительно линейно . Поэтому, так как линейный рост опережает сублинейный, по мере того как размеры организма увеличиваются, потребности в конце концов превосходят возможности снабжения, в результате чего количество энергии, которая может быть израсходована на рост, непрерывно уменьшается и в конце концов доходит до нуля, что означает прекращение роста. Другими словами, рост прекращается из-за несоответствия между масштабированием потребностей обслуживания и снабжения с увеличением размеров. Таким образом, сублинейное масштабирование уровня метаболизма и связанная с ним экономия на масштабе, возникающие в результате оптимизации производительности сети, являются причиной прекращения роста и наличия у биологических систем ограниченных сигмоидных кривых роста, представленных на рис. 15–18 в главе 4. Тот же сетевой механизм, который порождает сублинейное масштабирование, экономию на масштабе и прекращение роста, отвечает и за систематическое замедление темпов биологической жизни по мере увеличения размеров – а также за неизбежную смерть.

Теперь я хочу применить ту же концептуальную систему к росту социальных организаций, начиная с городов. Благодаря своей общности она легко может быть распространена и на случаи компаний и целых экономических систем, о чем мы поговорим в следующей главе. Как объяснялось в главе 7, города состоят из двух общих для всех них компонентов: физической инфраструктуры, осуществленной в зданиях, дорогах и тому подобном, и социально-экономической динамики, проявляющейся в форме идей, инноваций, создания ценностей и социального капитала. Обе эти системы имеют сетевую структуру, и их тесная взаимосвязь и взаимозависимость порождают приблизительную дополнительность или зеркальность между соответствующими сублинейными и суперлинейными законами масштабирования: 15 %-я экономия, получаемая в первой системе при каждом удвоении размеров, приблизительно соответствует 15 %-му приросту второй системы.

Именно первая из этих составляющих, физическая инфраструктура, обладает чертами, близкими к чертам систем биологических, и позволяет уподоблять город живому организму. Но, как я настойчиво подчеркивал, город не сводится к одним лишь физическим проявлениям. Соответственно, в концепцию уровня метаболизма как источника роста города и поддержки его существования необходимо включить и социально-экономическую деятельность. К электричеству, газу, нефти, воде, материалам, продуктам, изделиям и прочим ресурсам, которые используются и производятся в городе, нужно добавить богатство, информацию, идеи и социальный капитал. На более фундаментальном уровне все эти ресурсы, как физические, так и социально-экономические, порождаются и поддерживаются притоком энергии. Энергии требуют не только отопление зданий, перевозка материалов и людей, производство товаров и снабжение газом, водой и электричеством, но и каждая сделка, каждый заработанный или потраченный доллар, каждый разговор или совещание, каждый телефонный звонок или текстовое сообщение, каждая идея и каждая мысль. Более того, если пищу необходимо преобразовывать при помощи метаболизма в форму, пригодную для питания клеток и поддержания жизни, то поступающие в город энергетические и материальные ресурсы точно так же необходимо преобразовывать в некую форму, которую можно использовать для питания, поддержки и роста социально-экономической деятельности – создания ценностей, инноваций и уровня жизни. Красноречивее всех выразил эту мысль великий урбанист Льюис Мамфорд: [153]

Главная функция города – преобразовывать власть в форму, энергию в культуру, мертвую материю в живые символы искусства, биологическое воспроизводство в социальное творчество.

Этот необычайный процесс, который можно представить себе в виде социального метаболизма города, приводит к увеличению условного уровня нашего биологического метаболизма, происходящего за счет той пищи, которую мы съедаем, со всего лишь 2000 пищевых калорий в сутки, то есть 100 ватт, приблизительно до 11 000 ватт, что эквивалентно 200 000 пищевых калорий в сутки. При этом энергетическое содержание самой пищи дает лишь малый вклад в суммарный энергетический бюджет города, менее 1 % общего энергопотребления, и именно поэтому я не включил его в предшествующее обсуждение, хотя пища, очевидно, является жизненно важной составляющей городской жизни. Это может показаться парадоксальным, особенно с учетом того, что, как мы видели в предыдущем разделе, во многих городах предприятия общественного питания являются самым распространенным типом заведений, опережая даже юридические конторы. Дело в том, что огромные расходы энергии, связанные с едой, – это не энергетическое содержание самой пищи (все те же 2000 пищевых калорий в сутки на человека), а затраты на ее производство, транспортировку, распределение и продажу, на ее путь по всей цепи поставок, от фермы до магазина, до вашего дома и в конечном счете до вашего рта.

Если задуматься об огромном числе различных участников суммарного метаболизма города, становится ясно, что определение его стоимости, будь то в долларах или в ваттах, – это сложнейшая задача, за детальное решение которой, насколько мне известно, до сих пор никто никогда не брался [154]. Это весьма удивительно, учитывая основополагающую роль этого процесса в функционировании и росте городов и, в более общем случае, экономических систем. Помимо необходимости сбора и анализа громадных объемов данных по широкому спектру самых разнообразных видов деятельности, не вполне ясно, что именно можно считать частью социального метаболизма города. Какие из независимых вкладов следует включать в анализ? Нужно ли, например, считать энергетические расходы, связанные с преступностью, полицией, патентами, строительством, инвестициями и исследованиями, независимыми вкладами, или же, поскольку между ними явно существуют пересечения и взаимосвязи, это приведет к многократному учету одних и тех же факторов?

Однако в рамках изучения роста эта задача может быть изящно уточнена при помощи концептуальной системы нашей теории масштабирования. Наиболее важное положение состоит в том, что все социально-экономические вклады в социальный метаболизм, на которых и основывается рост, в том числе создание ценностей и инноваций, масштабируются приблизительно одинаковым образом, следуя классическому суперлинейному степенному закону с общим показателем около 1,15. А поскольку все его составляющие масштабируются таким образом, то и суммарный уровень социального метаболизма города также должен масштабироваться суперлинейно с показателем 1,15. В этом преимущество исследования через масштабирование: чтобы определить траекторию роста города, нам не нужно знать во всех подробностях, какие именно явления вносят вклады в его метаболизм. Все они взаимосвязаны и взаимозависимы в рамках одной и той же общей динамики социальных и инфраструктурных сетей, которая и составляет жизнь города.