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

У всех этих свойств есть прямые аналоги в инфраструктурных сетях городов. Например, дорожные и транспортные сети должны заполнять пространство так, чтобы обеспечивать обслуживание всех локальных районов города; то же справедливо и в отношении всевозможных коммунальных сетей, которые должны подавать воду, газ и электроэнергию во все городские здания и сооружения. Эту же концепцию можно естественным образом распространить и на социальные сети: в среднем за достаточно долгое время каждый человек в городе взаимодействует с некоторым количеством других людей и групп людей так, что в сумме сеть их взаимодействий заполняет все имеющееся «социально-экономическое пространство». Более того, именно такая городская сеть социально-экономических взаимодействий и образует тот котел социальной деятельности и взаимосвязей, который определяет город и его границы. Чтобы быть частью города, необходимо быть постоянным участником этой сети. И разумеется, неизменные концевые модули сети, аналоги капилляров, клеток листьев и черешков, – это люди и их дома.

Возникает один трудный и весьма интересный вопрос: что именно оптимизируется (и оптимизируется ли что бы то ни было) в структуре и динамике городов? По сравнению с биологическими системами города существуют совсем недолго, какие-то сотни лет, в то время как многие организмы появились миллионы, если не сотни миллионов, лет назад. Поэтому у любых процессов оптимизации, осуществляемой механизмами постепенной адаптации и обратной связи по мере роста и развития городов, было не так много времени на стабилизацию и достижение каких бы то ни было результатов. Еще более осложняет эту ситуацию то, что инновации и изменения возникают в городах со скоростью гораздо большей, чем характерные темпы биологической эволюции. Тем не менее рыночные силы и социальная динамика работают непрерывно, так что есть некоторые основания полагать, что эволюция инфраструктурных сетей все же способствует приближению к минимизации экономических и энергетических затрат. Например, если речь идет о передвижении, поездки, будь то на автобусе, на поезде, на автомобиле, верхом или пешком, обычно организуют так, чтобы по возможности минимизировать длительность путешествия, длину пути или и то и другое. Электрические, газовые, водопроводные или транспортные сети, несомненно, бывают на локальном уровне чрезвычайно неэффективными, во многих случаях в связи с историческими пережитками или экономическим удобством. Однако, хотя это не всегда очевидно, в них постоянно происходят обновления, усовершенствования, замены и обслуживание, так что на достаточно долгом временном масштабе существует четкая тенденция к приблизительной оптимизации этих сетевых систем. Возникновение систематических законов масштабирования с одинаковыми показателями для разных инфраструктурных параметров и в разных городских системах по всему миру можно считать следствием такого эволюционного процесса.

Отметим, однако, что разброс данных вокруг идеализированных кривых для городов значительно больше того, что мы видели в масштабировании большинства биологических параметров. Сравним, например, совпадение данных по уровням метаболизма животных, представленных на рис. 1, с гораздо большим разбросом данных по среднему уровню зарплаты в городах, представленных на рис. 34. Такое увеличение разброса отражает гораздо меньшее время эволюции городов к идеализированной, оптимальной конфигурации, которой соответствуют кривые масштабирования, выглядящие в логарифмическом масштабе как прямые линии. Как мы будем более подробно обсуждать ниже, отклонения от этих линий определяют меру остаточного влияния на каждый город локальной истории, географии и культуры. В отличие от степенного показателя масштабирования (равного 0,85), то есть угла наклона прямых в логарифмическом масштабе, приблизительно одинакового для всех городских систем, величина отклонений (то есть разброс) данных от прямых линий (имеющих одинаковый наклон) может быть разной в разных городских системах. Это в первую очередь связано с тем, что разные страны выделяют на содержание, усовершенствование и обновление своих городов разное количество ресурсов.