Undang-undang Zipf pertama kali digunakan untuk menggambarkan pembahagian ukuran kota oleh ahli fizik Jerman Felix Auerbach dalam karyanya 1913 The Law of Population Concentration. Ia mempunyai nama ahli bahasa Amerika George Zipf, yang pada tahun 1949 secara aktif mempopularkan corak ini, pertama kali mencadangkan untuk menggunakannya untuk menggambarkan pembahagian kekuatan ekonomi dan status sosial.
Undang-undang ini tidak berfungsi di Rusia.
Mari kita kembali ke tahun 1949. Ahli bahasa George Zipf (Zipf) telah memperhatikan kecenderungan aneh bagi orang untuk menggunakan kata-kata tertentu dalam bahasa. Dia mendapati sebilangan kecil kata digunakan secara konsisten, dan sebilangan besar kata jarang digunakan. Apabila anda menilai perkataan berdasarkan populariti, satu perkara yang menarik dinyatakan: kata kelas pertama selalu digunakan dua kali lebih kerap daripada kata kelas kedua dan tiga kali lebih kerap daripada kata kelas ketiga.
Zipf mendapati bahawa peraturan yang sama berlaku untuk pembahagian pendapatan orang di sebuah negara: orang terkaya mempunyai wang dua kali lebih banyak daripada orang terkaya seterusnya, dan seterusnya.
Kemudian menjadi jelas bahawa undang-undang ini juga berlaku sehubungan dengan ukuran kota. Bandar yang mempunyai populasi terbesar di mana-mana negara adalah dua kali lebih besar daripada bandar terbesar seterusnya, dan seterusnya. Luar biasa, undang-undang Zipf telah berlaku di semua negara di dunia sejak abad yang lalu.
Lihat sahaja senarai bandar terbesar di Amerika Syarikat. Jadi, menurut bancian 2010, populasi bandar AS terbesar, New York, adalah 8,175,133. Nombor dua adalah Los Angeles, dengan populasi 3,792,621. Tiga bandar seterusnya, Chicago, Houston dan Philadelphia, masing-masing mempunyai 2,695,598, 2,100,263 dan 1,526,006. Tentunya angka-angka ini tidak tepat, tetapi tetap saja sesuai dengan Hukum Zipf.
Paul Krugman, yang menulis mengenai penerapan undang-undang Zipf ke kota-kota, dengan baik telah mengamati bahawa ekonomi sering dituduh membuat model realiti yang rumit dan kacau. Undang-undang Zipf menunjukkan bahawa semuanya adalah sebaliknya: kami menggunakan model yang terlalu rumit, tidak kemas, dan kenyataannya sangat tepat dan sederhana.
Video promosi:
Undang-undang paksaan
Pada tahun 1999, ahli ekonomi Xavier Gabet menulis makalah penelitian di mana dia menggambarkan undang-undang Zipf sebagai "undang-undang kekuatan".
Gabe menyatakan bahawa undang-undang ini berlaku walaupun bandar-bandar berkembang dengan keadaan yang huru-hara. Tetapi struktur halus ini akan rosak sebaik sahaja anda berpindah ke bandar-bandar di luar kategori kota besar. Bandar-bandar kecil dengan jumlah penduduk sekitar 100,000 nampaknya mematuhi undang-undang yang berbeza dan menunjukkan pembahagian ukuran yang lebih jelas.
Seseorang mungkin tertanya-tanya apa yang dimaksudkan dengan definisi "kota"? Sebagai contoh, Boston dan Cambridge dianggap sebagai dua bandar yang berbeza, seperti San Francisco dan Oakland, yang dipisahkan oleh air. Dua ahli geografi Sweden juga mempunyai pertanyaan ini, dan mereka mula mempertimbangkan apa yang disebut sebagai bandar "semula jadi", yang disatukan oleh penghubung penduduk dan jalan raya, bukannya motif politik. Dan mereka mendapati bahawa kota-kota "semula jadi" seperti itu mematuhi Undang-Undang Zipf.
Mengapa undang-undang Zipf berfungsi di bandar?
Oleh itu, apa yang menjadikan bandar dapat diramalkan dari segi jumlah penduduk? Tidak ada yang dapat menjelaskannya dengan pasti. Kita tahu bahawa bandar berkembang kerana imigrasi, pendatang berpusu-pusu ke bandar-bandar besar kerana ada lebih banyak peluang. Tetapi imigresen tidak cukup untuk menjelaskan undang-undang ini.
Terdapat juga motif ekonomi, kerana bandar-bandar besar menghasilkan banyak wang dan undang-undang Zipf berfungsi untuk pengagihan pendapatan juga. Walau bagaimanapun, ini masih tidak memberikan jawapan yang jelas untuk soalan tersebut.
Tahun lalu, sepasukan penyelidik mendapati bahawa undang-undang Zipf masih mempunyai pengecualian: undang-undang itu hanya berfungsi jika bandar-bandar tersebut dihubungkan secara ekonomi. Ini menjelaskan mengapa undang-undang itu berlaku, misalnya, untuk negara Eropah individu, tetapi tidak untuk seluruh EU.
Bagaimana bandar berkembang
Terdapat peraturan pelik lain yang berlaku untuk bandar, dan ia berkaitan dengan cara bandar menggunakan sumber daya ketika mereka berkembang. Apabila bandar berkembang, mereka menjadi lebih stabil. Sebagai contoh, jika sebuah bandar meningkat dua kali ganda, jumlah stesen minyak yang diperlukannya tidak berganda.
Bandar ini akan hidup dengan cukup selesa sekiranya jumlah stesen minyak meningkat sekitar 77%. Walaupun undang-undang Zipf mengikuti undang-undang sosial tertentu, undang-undang ini lebih dekat dengan undang-undang semula jadi, misalnya, bagaimana haiwan menggunakan tenaga ketika mereka dewasa.
Ahli matematik Stephen Strogatz menerangkannya dengan cara ini:
Berapa banyak kalori setiap hari yang diperlukan tikus berbanding gajah? Mereka berdua adalah mamalia, jadi dapat diasumsikan bahawa pada tahap sel mereka tidak boleh sangat berbeza. Sekiranya sel-sel sepuluh mamalia berbeza ditanam di makmal, semua sel ini akan mempunyai kadar metabolisme yang sama, mereka tidak ingat pada tahap genetik seberapa besar inangnya.
Tetapi jika anda mengambil gajah atau tikus sebagai haiwan penuh, sekumpulan berbilion sel yang berfungsi, maka sel gajah akan menghabiskan lebih sedikit tenaga untuk tindakan yang sama daripada sel tikus. Hukum metabolisme, yang disebut hukum Kleiber, menyatakan bahawa keperluan metabolisme mamalia meningkat sebanding dengan berat badannya sebanyak 0.74 kali.
0.74 sangat dekat dengan 0.77 yang diperhatikan dalam undang-undang yang mengatur jumlah stesen minyak di bandar. Kebetulan? Mungkin, tetapi kemungkinan besar tidak.
Di Rusia, penduduk bandar terbesar, Moscow, secara rasmi adalah sekitar 11.5 juta orang. Jumlah kota kedua, St. Petersburg, adalah 5,2 juta. Seperti yang dapat kita lihat, nisbah penduduk kedua kota tersebut hampir sama dengan "hukum Zipf". Menurutnya, bandar ketiga terbesar di Rusia seharusnya mempunyai sekitar 4 juta orang, dan yang keempat - sekitar 3 juta. Namun, tidak ada bandar seperti itu di Rusia. Pada hakikatnya, kota ketiga di Rusia, Novosibirsk, mempunyai populasi 1.6 juta (2.5 kali lebih rendah daripada norma), dan yang keempat, Yekaterinburg, 1.4 juta, yang juga 2 kali lebih sedikit daripada norma Zipf.
Mengapa "Undang-Undang Zipf" Tidak Berfungsi di Rusia? Ahli sosiologi Amerika Richard Florida menjawab soalan ini dalam bukunya "The Creative Class". Dia menulis bahawa "Hukum Zipf" tidak berfungsi di empayar (atau negara-negara yang mengalami kekambuhan empayar) dan ekonomi terancang. Dia menamakan tiga negara seperti pengecualian: England (di mana selepas London bahkan tidak ada bandar kedua yang jumlahnya 2 kali lebih kecil dari jumlah penduduk), Rusia dan China.
Penyelidikan mengenai "undang-undang Zipf" juga dilakukan oleh Universiti Kewangan di bawah pemerintahan Rusia. Kesimpulannya adalah seperti berikut:
"Pengagihan sebenar bandar-bandar Rusia dari segi populasi tidak sepenuhnya sesuai dengan kurva Zipf untuk kedua-dua negara maju atau membangun. Sebahagian dari kurva Zipf sebenar untuk Rusia terletak di atas yang ideal, yang sesuai dengan pembahagian bandar di negara maju, dan bahagian di bawah - sesuai dengan pembahagian bandar di negara membangun. Oleh itu, menurut peraturan Zipf, ternyata di Rusia peranan dominan dimainkan oleh bandar-bandar terbesar dan bandar berjuta-juta. Penyimpangan kurva sebenar dari yang ideal disebabkan oleh wilayah negara yang luas dan pelbagai faktor sosio-ekonomi dan iklim semula jadi."
Dua bandar besar dan kecil dan sederhana (sehingga 250 ribu orang) sesuai dengan jenis urbanisasi barat. Tetapi bandar dan bandar besar dengan populasi satu juta tidak.
Kajian lain menyimpulkan:
Kecenderungan yang diungkapkan tidak sesuai dengan asumsi yang dibuat dalam literatur bahawa alasan penyimpangan Rusia dari pola Zipf adalah perencanaan terpusat untuk pengembangan spasial, yang meliputi dukungan untuk kota-kota menengah dan kecil selama periode Soviet. Peralihan ke pasar seharusnya menghilangkan penyimpangan ini dan mendekatkan hubungan ukuran pangkat ke bentuk kanonik, namun, walaupun penglibatan mekanisme pasar dalam pembentukan ruang kegiatan ekonomi, ada penyimpangan lebih jauh dari itu di negara ini”.
Lingkaran menunjukkan populasi wilayah di Rusia.
Mereka. penyimpangan dari "Undang-Undang Zipf" di Rusia bukanlah hasil dari ekonomi terancang (seperti di China), tetapi akibat dari imperialisme negara (ketika satu atau dua kota memainkan peranan sebagai metropolis).
Berdasarkan tren ini, kemungkinan pembangunan / kemunduran bandar di Rusia adalah seperti berikut:
- Sebilangan besar bandar di Rusia terletak di atas kurva Zipf yang ideal, jadi trend yang diharapkan adalah penurunan berterusan dalam jumlah dan populasi bandar sederhana dan kecil kerana penghijrahan ke bandar besar.
- 7 bandar dengan jumlah penduduk satu juta (St. Petersburg, Novosibirsk, Yekaterinburg, Nizhny Novgorod, Kazan, Chelyabinsk, Omsk), yang berada di bawah kurva Zipf yang ideal, mempunyai rizab pertumbuhan penduduk yang besar dan menjangkakan pertumbuhan penduduk.
- Terdapat risiko penurunan bandar pertama di peringkat (Moscow), kerana bandar kedua (St. Petersburg) dan kota-kota besar berikutnya ketinggalan jauh dari kurva Zipf yang ideal kerana penurunan permintaan tenaga kerja dengan kenaikan kos sara hidup serentak, termasuk, pertama-tama, kos membeli dan menyewa perumahan.
Di USSR, "undang-undang Zipf" juga tidak berfungsi - anda dapat melihat penyimpangan bandar dari keluk Zipf, di mana sepatutnya.
Richard Florida dalam The Creative Class mencatat perbezaan lain antara bandar-bandar Amerika dan Rusia. Di Amerika Syarikat, tumpuan kelas kreatif berada di bandar-bandar bersaiz sederhana yang tersebar di seluruh negara. Jadi, bahagian tertinggi kelas kreatif di bandar-bandar seperti San Jose, Boulder (Colorado), Huntsville (Alabama), Corvallis (Oregon), dll. - pada mereka bahagian ini adalah 40-48%. Tetapi bandar terbesar di Amerika Syarikat, New York, adalah antara petani pertengahan dari segi bahagian kelas kreatif - 35% daripada jumlah pekerja dan ke-34 dalam ranking, bandar kedua di negara ini, Los Angeles - umumnya ke-60. Trend serupa juga berlaku di negara-negara lain di mana "undang-undang Zipf" berfungsi (Jerman, Perancis, Itali, Sweden, dll.).
Di Rusia, hampir keseluruhan kelas kreatif negara ini tertumpu di Moscow, dan bandar-bandar selebihnya tetap menjadi kawasan industri pada pertengahan abad kedua puluh.
Semua ini sangat mengasyikkan, tetapi mungkin kurang misteri daripada undang-undang Zipf. Tidak begitu sukar untuk memahami mengapa sebuah kota, yang sebenarnya, ekosistem, walaupun dibina oleh orang, mesti mematuhi undang-undang alam semula jadi. Tetapi undang-undang Zipf tidak mempunyai analog. Ini adalah fenomena sosial dan ia hanya berlaku sejak seratus tahun yang lalu.
Yang kita tahu ialah undang-undang Zipf juga berlaku untuk sistem sosial yang lain, termasuk ekonomi dan linguistik. Jadi mungkin ada beberapa peraturan sosial umum yang membuat undang-undang aneh ini, dan suatu hari nanti kita akan dapat memahaminya. Sesiapa yang menyelesaikan teka-teki ini mungkin akan menemui kunci untuk meramalkan perkara yang jauh lebih penting daripada pertumbuhan bandar. Undang-undang Zipf mungkin hanya merupakan aspek kecil dari aturan global dinamika sosial yang mengatur bagaimana kita berkomunikasi, berdagang, membentuk masyarakat, dan banyak lagi.
P. S. secara peribadi, menurut saya undang-undang dengan anggapan yang hampir sama dengan angka dan sekumpulan pengecualian pada umumnya sukar disebut undang-undang. Kebetulan sahaja.
Apa pendapat kamu?
