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从“城市是一种问题”到将城市视为复杂系统的城市科学 精选

已有 5831 次阅读 2017-8-17 06:39 |个人分类:区域发展|系统分类:观点评述

从“城市是一种问题”到将城市视为复杂系统的城市科学

武夷山

 

Luis M. A. Bettercourt是美国圣菲研究所复杂性科学教授。我20141221日有一篇博文“这个学者值得关注”(http://blog.sciencenet.cn/blog-1557-852690.html),就是介绍他的。但是,我2015年初轮岗到现单位后,适应新环境,忙于新工作,没有继续关注他。

最近发现他2013年在圣菲研究所的一篇工作论文,题目是The Kind of Problem a City Is(城市是一种问题),迄今似乎未发现国内有对此文的介绍,我觉得很有必要简单介绍一下此文的精华。

本文标题来自美国记者、作家简·雅各布斯(她的思想观点深刻影响了城市研究、社会学和经济学)1961年发表的杰作《美国大城市的死与生》一书所提出的挑战。在该书最后一章中,她极富远见地将城市定义为organized complexity(组织复杂性)的问题。但在半个多世纪前那么早的时候,人们还无法确定,城市到底是什么样的复杂系统。

只要将城市看成嵌入时间与空间之中的集成社会网络,其无止境的土地利用和基础设施开发必然具有一般的(普遍的)性质,就能为我们提供一种新的统一的城市化模型。

城市的这些特性随城市规模而逐渐改变,而并不指向任一特定的城市规模。比如,随着城市人口的每次倍增,平均说来,城市所需要的人均基础设施容量将减少10-20%

我们的中心思路是,城市首先是一个大型社会网络。

由这个视角出发,城市某些特性与人口之间的尺度关系(标度性关系)就可以从四项假定得出:

第一,城市是混合的社会网络,每个城市人从原理上讲都能与本市任何其他人建立联系。这就决定了人、物、信息的输运成本。一个城市人口较密集,可能是因为在其他条件不变的情况下城市更大了,也可能是因为相对输送成本较高。

第二,基础设施网络是分散化的,也就是说,它们是随着城市发展逐渐建立起来的,新增基础设施数量与典型的城市空间密度成正比。这就意味着,并不存在一个所有交通路线都得通达的市中心,也意味着,基础设施网络是随着人口增加和技术变革逐渐演化的。

第三,个人为保持社交联系付出的努力程度与城市规模无关。原因正在于上述两条。这就意味着,随着城市发展,城市在空间上更密集了,即使每个人的出行距离大致保持不变,人们能接触到的个人和机构也比过去更多。换句话说,城市越成长,它就越发走向我们。这就拒斥了基于社会学和社会心理学而反对大城市建设的看法。从原理上说,城市规模是没有极限的。

第四,城市的社会经济产出,从经济生产到创新到刑事案件,都正比于每单位时间所能实现的社会交往量。这些产出又取决于公共网络中的平均人流密度。

 

喜欢数学的读者,可以读一读另一篇论文,它将上面的叙述都转化为公式了:

Luis M. A. Bettercourt The origin of scaling in cities

Science 21 Jun 2013:Vol. 340, Issue 6139, pp. 1438-1441
DOI: 10.1126/science.1235823

此文可从以下网址下载:http://www.uvm.edu/~cmplxsys/legacy/newsevents/pdfs/2013/bettencourt-cities-science-2013.pdf

 



http://blog.sciencenet.cn/blog-1557-1071434.html

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