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

Рис. 45. Масштабирование степени связности между людьми, измеренной по числу взаимных телефонных вызовов между индивидуумами в городах Португалии и Великобритании, демонстрирует степенную зависимость со сходным показателем, как и предсказывает наша теория

Рис. 46. Размеры модульных дружеских групп остаются приблизительно неизменными независимо от размеров города

Наш анализ основывался на двух независимых друг от друга наборах данных: мы использовали данные мобильной телефонии в Португалии и данные по использованию стационарных телефонов в Великобритании. Результаты показаны на рис. 44–46, на которых суммарное число контактов между горожанами в течение длительного периода времени отложено в логарифмическом масштабе в зависимости от численности населения города. Как можно видеть, для обоих наборов данных получаются классические прямые линии, говорящие о масштабировании по степенному закону, показатель которого в обоих случаях имеет одно и то же значение, очень близкое к предсказанной величине 1,15, что блестяще согласуется с нашей гипотезой. Для более наглядной иллюстрации этого согласия я привожу этот график рядом с объединенным графиком данных, представленных в главе 7 на рис. 34–38, который демонстрирует универсальность масштабирования социально-экономических параметров города: некоторые из этих разнообразных параметров – уровень доходов, ВВП, производство патентов и уровень преступности – представлены на одном графике, чтобы показать, насколько одинаковым оказывается их масштабирование при соответствующем изменении масштабов отображения.

Этот результат дает чрезвычайно удовлетворительное подтверждение гипотезы о том, что в основе универсального масштабирования характеристик города действительно лежат социальные взаимодействия. Еще одно подтверждение этой гипотезы дает то наблюдение, что с увеличением размеров города сходным образом систематически увеличивается как суммарное время, которое люди затрачивают на взаимодействия, осуществляемые по телефону, так и суммарный объем всех их звонков. Эти результаты также подтверждают, что причиной ускорения темпа жизни является повышение степени связности и усиление положительной обратной связи в социальных сетях по мере увеличения размеров города. Например, за те пятнадцать месяцев, которые охватывают данные, собранные в Португалии, средний житель Лиссабона, население которого составляет около 560 тысяч человек, потратил приблизительно вдвое больше времени на приблизительно вдвое большее число телефонных разговоров, чем средний житель Лиши, маленького сельского города, население которого составляет всего лишь около 4200 человек. Кроме того, если включить в анализ и одноразовые, невзаимные вызовы, то показатель масштабирования систематически увеличивается, что говорит о том, что и число индивидуальных запросов, например звонков с рекламными предложениями или политической агитацией, пропорционально возрастает в крупных городах. Жизнь в большом городе оказывается во всех отношениях более быстрой и более интенсивной, в том числе и в том, что касается вываливающегося на нас еще большего количества еще более бессмысленной чуши, чем в маленьких городах.

На самом деле, не совсем во всех отношениях. Когда мы исследовали, сколькие из людей, с которыми поддерживает контакт тот или иной индивидуум, – его «друзей» – дружат друг с другом, мы получили довольно неожиданный ответ. В общем случае полная социальная сеть человека охватывает группу весьма разнообразных людей, от ближайших членов его семьи, друзей и коллег до сравнительно далеких случайных знакомых, например автомеханика или водопроводчика, к которым такой человек обращается. Многие из этих людей знакомы и взаимодействуют друг с другом, но у большинства из них таких связей нет. Например, ваша матушка не общается даже с ближайшим из ваших коллег и почти не знает его, хотя вы сами находитесь в тесных отношениях и с той, и с другим. Сколько же членов вашей суммарной социальной сети – все совокупности людей, с которыми вы поддерживаете связи, – общаются друг с другом? Это подмножество определяет вашу «расширенную семью» и размеры вашего социального модуля. Поскольку в крупных городах имеется значительно более широкий доступ к большему числу людей, можно было бы ожидать, что и размеры расширенной семьи будут больше и что они будут масштабироваться суперлинейным образом, подобно другим социально-экономическим величинам. По меньшей мере, я ожидал именно этого. Однако, к нашему большому удивлению, данные показали, что эта величина, напротив, вообще не масштабируется. Размер модульного кластера знакомств среднего индивидуума, в который включаются его знакомые, взаимодействующие друг с другом, остается приблизительно постоянным – он не меняется с ростом города. Например, размеры «расширенной семьи» среднего обитателя Лиссабона, в котором живет более 500 тысяч человек, не превышает аналогичное число для среднего жителя Лиши, численность населения которого не доходит и до 5000. Таким образом, даже в крупных городах мы живем группами, так же тесно взаимосвязанными, как в мелких городах и деревнях. Эта неизменность несколько напоминает инвариантность чисел Данбара, о которых мы говорили в предыдущей главе, и, как и в случае этих чисел, вероятно, отражает некие фундаментальные особенности того, как развивалась наша неврологическая система, чтобы справляться с обработкой социальной информации в крупных коллективах.

Однако в природе таких модульных групп в деревнях и крупных городах существует одно важное качественное различие. В настоящей деревне, в связи с ее малыми размерами, наше общество неизбежно ограничено теми, кто находится поблизости. В большом же городе мы обладаем большей свободой выбора своей «деревни» благодаря гораздо большей широте возможностей и большему многообразию, которые предоставляет более многочисленное население. Нам открываются более широкие возможности для поиска людей, имеющих сходные с нами интересы, профессии, этнические корни, сексуальную ориентацию и так далее. Ощущение свободы, создаваемое большим разнообразием многих аспектов жизни, – это одна из наиболее привлекательных черт городской жизни, вносящая значительный вклад в стремительный рост урбанизации во всем мире.

7. Удивительно регулярная структура перемещений в городах

Поразительные многообразие и многомерность городов породили массу образов и метафор, пытающихся выразить те или иные из отдельных проявлений городов. Пешеходный город, техногород, зеленый город, экологический город, город-сад, постиндустриальный город, устойчивый город, жизнестойкий город… и, конечно же, умный город. Этот перечень можно продолжать. Каждое из этих определений выражает одну из важных характеристик городов, но никакое из них не отражает одной фундаментальной характеристики, заключенной в риторическом восклицании у Шекспира: «А что такое город? Наш народ». Образы и метафоры городов в большинстве своем описывают их физические проявления и, как правило, оставляют без внимания ту центральную роль, которую играют социальные взаимодействия. Этот жизненно важный компонент находит свое отражение в метафорах другого рода: город называют плавильным котлом, горном, миксером или реактором, перемешивание социальных взаимодействий в котором катализирует социальную и экономическую деятельность: город человеческий, город коллективный, «антропогород».

Образ города как огромного резервуара, в котором люди постоянно перемешиваются, взбалтываются и смешиваются друг с другом, можно физически ощутить в любом из крупных городов мира. Наиболее ярко он проявляется в непрерывном, иногда лихорадочном движении людей в деловых и торговых центрах городов: иногда оно кажется почти случайным, подобно движению молекул газа или жидкости. И подобно тому, как общие свойства газов или жидкостей – например, их температура, давление, цвет или запах – определяются межмолекулярными столкновениями и химическими реакциями, свойства города порождаются социальными столкновениями между людьми и реакциями, проходящими между ними.

Метафоры иногда бывают полезны, но могут быть и обманчивыми, и это как раз такой случай. Несмотря на все кажущееся сходство, движение людей в городах не имеет ничего общего со случайным движением молекул в газе или частиц в реакторе. Напротив, это движение в высшей степени систематическое и направленное. Случайными бывают очень немногие перемещения. Почти все перемещения, какими бы средствами они ни совершались, включают в себя преднамеренное движение из одного конкретного места в другое: в основном из дома на работу, в магазин, в школу или в кино и так далее… и обратно. Более того, большинство людей выбирает для своих перемещений быстрейший и кратчайший путь, который занимает меньше всего времени и предполагает преодоление наименьшего расстояния. В предельном, идеальном случае это означало бы, что все предпочитают перемещаться по прямым линиям, но очевидные физические ограничения, существующие в городах, этого не позволяют. Нам не остается ничего другого, как следовать по извилистым дорогам и железнодорожным линиям, так что в общем случае любое конкретное перемещение происходит по зигзагообразному маршруту. Однако в более крупном масштабе, в грубом приближении, усредняющем все перемещения всех людей за достаточно длительное время, оказывается, что предпочитаемый маршрут между любыми двумя конкретными точками приближается к прямой линии. Грубо говоря, это означает, что в среднем люди перемещаются в приблизительно радиальных направлениях, то есть вдоль радиусов кругов, центром которых является особый для них пункт назначения, играющий роль узла сети перемещений.

С учетом этого допущения можно вывести чрезвычайно простое, но и чрезвычайно сильное математическое свойство перемещения людей в городах. Вот оно. Рассмотрим произвольную точку города; она может быть как «центральным районом», например местом или улицей в деловом центре, торговым центром или другим оживленным участком, так и любым жилым микрорайоном, например таким, в каком живете вы. Эта математическая теорема предсказывает число людей, приезжающих в это место с любого расстояния, и частоту их посещений. Точнее говоря, она утверждает, что число посетителей должно быть обратно пропорционально как квадрату расстояния, так и квадрату частоты посещений.

С математической точки зрения все законы обратных квадратов – это всего лишь упрощенный вариант степенных законов масштабирования, о которых мы столько говорили в этой книге. В этой терминологии предсказание относительно перемещений в городах можно выразить следующим образом: число людей, перемещающихся в определенное место, масштабируется в зависимости от преодолеваемого расстояния и частоты его посещений по степенному закону с показателем –2. Таким образом, построенные в логарифмическом масштабе зависимости числа посетителей такого места от преодолеваемого ими расстояния и от частоты их посещений должны представлять собой прямые линии с одинаковым наклоном, равным –2 (напомню, что минус попросту означает, что прямая наклонена вниз). Я хочу подчеркнуть, что, как и в случае любых других законов масштабирования, здесь предполагается усреднение по достаточно длительному времени, скажем равному шести месяцам или году, что позволяет сгладить суточные колебания или различия между рабочими и выходными днями.

Как легко видеть из рис. 47, данные самым великолепным образом подтверждают эти предсказания. Действительно, наблюдаемое масштабирование замечательно единообразно, и наклоны линий прекрасно согласуются с предсказанным значением –2. Особенно приятно видеть, что один и тот же предсказанный закон обратных квадратов наблюдается по всему миру, в разных городах с разными культурными и географическими особенностями, находящихся на самых разных ступенях развития: мы наблюдаем одну и ту же картину в Северной Америке (Бостон), Азии (Сингапур), Европе (Лиссабон) и Африке (Дакар). Более того, если разбить каждую из этих городских агломераций на отдельные районы, в каждом из них проявляется тот же закон обратных квадратов, как показывают, например, рис. 48 и 49, на которых представлена выборка конкретных мест в Бостоне и Сингапуре.

Позвольте мне привести простой пример, иллюстрирующий действие этой теоремы. Предположим, что район, окружающий Парк-стрит в Бостоне, в среднем посещают раз в месяц 1600 человек, живущих на расстоянии 4 км от него. Каково число людей, живущих на вдвое большем расстоянии (8 км) и посещающих это место с той же частотой, то есть раз в месяц? Согласно закону обратных квадратов это число равно (= ()2) от предыдущего, то есть раз в месяц на Парк-стрит бывают всего 400 человек, живущих в 8 км от нее. А как насчет тех, кто живет в пять раз дальше, в 20 км? Отношение равно 1/25 (=(1/5)2), то есть всего 64 посетителя (1/25  1600) ежемесячно. Принцип понятен. Но дело этим не кончается: точно так же можно спросить, что получится, если изменить частоту посещений. Например, предположим, что мы хотим узнать, сколько человек, живущих на том же расстоянии 4 км, посещают Парк-стрит, но с большей частотой, два раза в месяц. Здесь также действует закон обратных квадратов, так что ответ равен (=()2) исходноо числа, то есть 400. Соответственно, число посетителей с того же расстояния, равного 4 км, бывающих там пять раз в месяц, равно 64 (1/25  1600).

Заметим, что это число совпадает с количеством людей, приезжающих на Парк-стрит с расстояния в пять раз большего (20 км) всего раз в месяц. Таким образом, число людей, приезжающих с расстояния 4 км пять раз в месяц, равно числу тех, кто приезжает один раз в месяц с пятикратно большего расстояния (20 км): в нашем примере это число равно 64. Этот результат не зависит от конкретных чисел, которые я выбрал для этой иллюстрации. Он дает пример поразительной общей симметрии подвижности: если произведение преодолеваемого расстояния на частоту посещений любого конкретного места сохраняется постоянным, то постоянным остается и число посетителей этого места. В нашем примере мы имеем в первом случае 4 км  5 раз в месяц = 20, а во втором – 20 км  1 раз в месяц = 20. Такое постоянство действует для любого расстояния до любого района любого города и любой частоты его посещений. Эти предсказания подтверждаются данными и проявляются в различных графиках, представленных на рис. 48 и 49, из которых можно ясно видеть, что схема посещений остается неизменной, когда произведение расстояния на частоту имеет одно и то же значение.

Я хотел бы подчеркнуть, насколько замечательно и неожиданно это предсказание с учетом необычайной сложности и многообразности перемещений и перевозок, совершаемых в городе. Если вспомнить о, по-видимому, хаотических, случайных и разнообразных перемещениях людей в таких городах, как Нью-Йорк, Лондон, Дели или Сан-Паулу, трудно избавиться от ощущения, что эта простая картина скрытого порядка и регулярности должна быть маловероятной и даже абсурдной. Она предсказывает, что случайные решения, которые каждый человек принимает относительно своих перемещений из одного конкретного места в другое, пешком, на метро, на автобусе, на своей машине или даже с использованием всех этих способов передвижения, складываются в один связный коллективный поток – так же как случайные движения триллионов отдельных молекул воды складываются в плавный и связный поток, как только мы открываем кухонный кран.

Как я уже объяснял, данные сотовой телефонии дают подробную информацию не только о том, с кем и как долго вы разговаривали, но и о том, когда это происходило и где вы при этом находились. По сути дела, каждый из нас носит с собой прибор, отслеживающий, где мы находимся в любой момент. Как если бы мы могли пометить каждую из молекул, находящихся в комнате, и отслеживать таким образом ее положение, скорость ее движения, с чем она сталкивается и так далее. Поскольку в комнате обычных размеров находится более десяти тысяч триллионов триллионов (1028) молекул, мы получили бы при этом настоящую квинтэссенцию «больших данных». Однако вся эта информация была бы на самом деле не очень полезной, особенно в отношении газов, находящихся в равновесном состоянии: такое исследование было бы избыточным. В статистической физике и термодинамике уже успешно разработаны мощные методы, позволяющие понять и описать макроскопические свойства газов – например, их температуру, давление, фазовые переходы и так далее, – не вдаваясь в неприглядные подробности движения всех составляющих их молекул. Напротив, в случае городов такая информация чрезвычайно ценна, не только потому, что молекулами здесь являемся мы сами, но и потому, что, в отличие от газов, города представляют собой сложные адаптивные системы со сложнейшими сетевыми структурами, осуществляющими обмен как энергией, так и информацией. Данные мобильной телефонии дают нам мощный инструмент для определения структуры и динамики этих сетей и, следовательно, для количественной проверки теоретических предсказаний.

Рис. 47. а) Поток посетителей конкретного района Бостона, приезжающих с разных расстояний с разной, но постоянной частотой (f раз в месяц), демонстрирует согласие с законом обратных квадратов. б) Те же данные, что и на графике «а», иллюстрирующие сведение всех частот и расстояний в единую линию при построении зависимости от единой переменной, произведения частоты на расстояние. в) График, аналогичный графику «б», демонстрирующий, что поток посетителей в самых разных городах всего мира подчиняется одному и тому же предсказанному закону обратных квадратов

Рис. 48. График, аналогичный графику «в», для разных районов Бостона

Рис. 49. То же для разных районов Сингапура; сплошной линией представлены предсказания теории

Эта закономерность может стать мощным инструментом планирования и развития городов, поскольку она дает основу для оценки потоков людей в определенные районы города и из них. Строительство нового торгового центра или жилого микрорайона требует точной – или по меньшей мере правдоподобной – оценки транспортных и человеческих потоков для организации действенной и достаточной транспортной системы. Такие оценки по большей части получают из компьютерных моделей, несомненно очень полезных, но в основном сильно локализованных, не учитывающих взаимоотношений с большей, интегрированной системной динамикой города и очень редко основанных на общих фундаментальных принципах.

Блестящий анализ огромных объемов данных мобильной телефонии, использованных для проверки нашей теории, провели швейцарский инженер Маркус Шлепфер и венгерский физик Майкл Селл, два представителя группы талантливых постдокторантов, которых Карло Ратти завербовал в MIT. Впоследствии, в 2013 г., Маркус присоединился к нам в Институте Санта-Фе, в котором мы начинали эту работу. Один из особенно интересных его проектов, над которым он работал вместе с Луисом, касался анализа соотношения высот и объемов зданий с размерами города. С тех пор Маркус перешел в престижную Высшую техническую школу (ЕТН) своего родного Цюриха и участвует там в большом совместном проекте под названием «Лаборатория городов будущего» (Future Cities Lab), который базируется в Сингапуре и получает поддержку правительства этой страны.

8. Перевыполнение и недовыполнение

Большинство из нас очень интересуется рейтингами, будь то рейтинги городов, школ, университетов, корпораций, штатов или стран, не говоря уже о футбольных командах или теннисистах. В основе рейтингов, разумеется, лежит выбор параметров и методик, по которым их составляют. То, как именно задаются вопросы и какой сегмент населения выбирают для опроса, может сильно влиять на результаты опросов и анкет, что может приводить к серьезным последствиям в политике и бизнесе. Такие рейтинги играют все более важную роль в принятии решений – как частными лицами, так и планировщиками и идеологами в государственных органах и промышленности. Рейтинг города или штата по уровню здоровья населения, образования, налогообложения, занятости или преступности, в масштабах всего мира или данной страны, может оказывать сильное влияние на его образ в глазах инвесторов, крупных компаний или туристов.

В спорте бесконечно обсуждается вопрос о величайших игроках или командах в истории: вопрос, очевидно не имеющий сколько-нибудь объективного ответа. Проблема заключается не только в выборе параметров и разумных критериев «величия», но и в том, что речь обычно идет о сравнении несравнимых вещей («яблок с апельсинами»), да зачастую еще и за разные исторические периоды. В связи с этим мы можем ненадолго вернуться к обсуждению результатов в тяжелой атлетике, о которых мы говорили в главе 2, и вспомнить эпохальное открытие Галилея, согласно которому сила конечностей животного должна масштабироваться сублинейно, пропорционально массе тела в степени . Это предсказание подтверждается результатами тяжелоатлетов, представленными на рис. 7. Я предложил тогда рассматривать кривую масштабирования в качестве стандарта, относительно которого следует измерять результаты спортсменов: она показывает, какой вес должен поднимать идеализированный чемпион по тяжелой атлетике, имеющий ту или иную собственную массу. Степенной закон мсштабирования с показателем , представленный на рис. 1, точно так же показывает, каким «должен» быть уровень метаболизма идеализированного организма тех или иных размеров. «Идеализированной» следует в этом случае считать систему, «оптимизированную» с точки зрения энергопотребления, динамики и геометрии сетевых структур, как было объяснено в главе 3.

Эта концепция была использована в качестве отправной точки для разработки научной меры результативности. Четверо из наших шести чемпионов подняли тот вес, который они и должны были поднять по прогнозам закона масштабирования. Вместе с тем спортсмен среднего веса перевыполнил предполагаемую для своих размеров норму, а тяжеловес недовыполнил свою. Поэтому, хотя тяжеловес поднял больший вес, чем кто бы то ни было, с научной точки зрения он оказался самым слабым из всех чемпионов, а спортсмен, выступавший в среднем весе, – самым сильным.

В ситуациях, подобных этой, мы можем создать количественную систему научной оценки результатов на основе масштабирования. Мы также можем выделить разумные параметры для ранжирования и сравнения участников разных соревнований. Эта методика потенциально применима к более механическим видам спорта – например, к тяжелой атлетике, гребле или даже бегу, – но оценивать командные виды спорта, такие как футбол или баскетбол, оказывается значительно труднее. Таким образом, отклонения от законов масштабирования дают нам обоснованные параметры для измерения индивидуальных результатов и отправную точку для количественного исследования их причин – в нашем примере с состязанием тяжелоатлетов речь идет о причинах, по которым спортсмен среднего веса перевыполнил норму, соответствующую его размерам, а тяжеловес недовыполнил ее.

Такая стратегия ранжирования результатов, по сути дела, обеспечивает равенство условий для всех участников, так как она устраняет самое существенное различие, вызванное разницей в их размерах, и выявляет собственные возможности каждого из участников соревнования. Ниже я применю эту идею к городам, но сначала я хотел бы использовать ее в сочетании с анализом подвижности в городах, чтобы показать, как ее можно было бы использовать в качестве важного инструмента городского планирования и развития.

Данные по перемещениям в определенные точки городов, примеры которых приведены на рис. 48 и 49, очень хорошо совпадают с теоретическими предсказаниями. Однако если внимательно посмотреть на графики для Бостона, можно увидеть, что для двух мест – аэропорта и футбольного стадиона – существуют более значительные отклонения, и совпадение с теорией оказывается не столь точным. Учитывая особую роль обоих этих мест, это может быть не слишком удивительным, так как они привлекают к себе сравнительно узкое подмножество людей, которые используют их в двух очень конкретных целях: соответственно, чтобы отправиться в путешествие и чтобы посмотреть футбольный матч.

Хотя данные для аэропорта в целом достаточно хорошо группируются вокруг предсказанных значений, наибольшие отклонения наблюдаются в числе людей, приезжающих в него с небольших расстояний или сравнительно нечасто. Собственно говоря, к этому подмножеству принадлежит большинство людей, пользующихся аэропортом. Напротив, те, кто приезжает издалека, или те, кто посещает аэропорт наиболее часто, хотя такие люди и составляют меньшинство, очень хорошо соответствуют теоретической кривой масштабирования. Очевидно, что знание и понимание таких тенденций – как общих закономерностей, так и отклонений от них – важны для планирования и организации транспортных потоков в аэропорт и внутри его, а также их взаимодействия с общей транспортной системой всей агломерации.

В Сингапуре имеется лишь одно такое значительное отклонение, и оно касается района Раффлз-плейс, финансового центра этого города-государства. Кроме того, этот район является крупным транспортным узлом и лежит на пути в крупный туристический район. На самом деле данные по числу посетителей достаточно хорошо масштабируются, но показатель оказывается значительно ниже, чем для всех остальных частей Сингапура, показывающих превосходное согласие с предсказанным значением –2. Кроме того, в этом районе обнаруживаются и гораздо большие колебания вокруг кривой масштабирования, чем в остальных частях Сингапура. Это означает, что число людей, приезжающих в этот район с близкого расстояния или изредка, меньше ожидаемого, а число тех, кто приезжает чаще или издалека, – больше ожидаемого. Это вполне может быть связано с тем, что Сингапур – это маленькое островное государство, причем ключевой его район Раффлз-плейс расположен не вблизи географического центра страны, а на ее краю, на берегу моря.

Как и в случаях бостонских аэропорта и стадиона, для планирования, проектирования и организации транспорта и передвижений, как в этом конкретном районе, так и в городе в целом, важно понимать, что Раффлз-плейс выбивается из господствующей схемы перемещений, наблюдаемой во всех других частях города. Не менее важно и то, что эти отклонения можно выразить в численном виде и объяснить в контексте всей городской системы.

9. Структура богатства, инноваций, преступности и жизнеспособности: индивидуальность и рейтинги городов

Какой уровень богатства, творчества или безопасности можно ожидать найти в том или ином городе? Как выяснить, какие города занимают первые места по количеству инноваций, по уровню насилия, по эффективности создания ценностей? Как определить рейтинг города по экономической деятельности, стоимости жизни, уровню преступности, числу заболеваний СПИДом или уровню счастья населения?

Обычно для ответа на эти вопросы попросту используют соответствующие статистические показатели на душу населения для оценки результатов деятельности городов и определяют по ним их рейтинги. Почти все официальные статистические и программные документы по уровням заработной платы, валового внутреннего продукта (ВВП), преступности, безработицы, инноваций, индексов стоимости жизни, заболеваемости и смертности, а также бедности, которые составляются государственными службами и международными организациями во всем мире, используют совокупные и подушные значения соответствующих параметров. Более того, в хорошо известных комплексных индексах качества городов, например составляемых Всемирным экономическим форумом и такими журналами, как Fortune, Forbes и Economist, в основном используются наивные линейные комбинации таких параметров[144].

Поскольку у нас имеются количественные кривые масштабирования для многих из этих характеристик городов, а также теория, описывающая лежащую в их основе динамику, мы можем разработать гораздо лучшую научную основу для оценки и ранжирования городов.

Особенно вопиющая ошибочность повсеместного использования подушных показателей для оценки и сравнения городов состоит в том, что оно предполагает стандартным свойством, нулевой гипотезой для любой характеристики города ее линейное масштабирование в зависимости от численности населения. Другими словами, считается, что идеализированный город представляет собой простую сумму деятельности всех горожан, и таким образом игнорируется его наиболее существенная черта, самый смысл его существования – тот факт, что город есть коллективная эмерджентная агломерация, возникающая в результате именно нелинейных социальных и организационных взаимодействий. Города – это по сути своей сложные адаптивные системы, и потому они представляют собой нечто значительно большее, чем линейная сумма отдельных компонентов и составных частей, будь то здания, дороги, люди или деньги. Следствием этого являются суперлинейные законы масштабирования, показатели которых равны не 1,00, а 1,15. Такой приблизительно 15 %-й дополнительный прирост всех видов социально-экономической деятельности при каждом удвоении численности населения происходит почти независимо от администраторов, политиков, планировщиков, истории, географического положения и культурных особенностей.

Поэтому для оценки показателей каждогоконкретного города следует сравнивать его результаты с достижениями, обусловленными только лишь численностью его населения. Подобно тому как мы выявляли самого сильного среди чемпионов по тяжелой атлетике по отклонениям результатов каждого из них от идеализированной кривой масштабирования силы, успешность города можно численно выразить, измерив отклонения его разнообразных параметров от значений, ожидаемых в соответствии с идеализированными законами масштабирования. Эта стратегия позволяет отделить истинно местные особенности организации и динамики города от общих структурных и динамических черт, свойственных всем городам. Это позволяет ответить на некоторые фундаментальные вопросы относительно такого города: насколько он исключителен по сравнению с другими сравнимыми городами, каковы временные рамки, существенные для получения результатов местных административных решений, какова местная взаимосвязь между экономическим развитием, преступностью и инновациями и насколько этот город можно считать уникальным, а насколько – представителем семейства сходных с ним городов.

Мои коллеги Луис, Хосе и Дебби провели такой анализ по целому набору параметров для всей городской системы США, состоящей из 360 городских статистических районов (ГСР)[145]. Некоторые из их результатов представлены на рис. 50: на этих графиках по вертикальной оси отложены в логарифмическом масштабе отклонения уровней личных доходов и производства патентов в городах Соединенных Штатов за 2003 г. от кривых масштабирования, а по горизонтальной – рейтинги городов. Мы назвали такие отклонения городскими показателями с учетом масштаба (Scale-Adjusted Metropolitan Indicators, SAMI). Горизонтальная ось, проходящая в середине каждого графика, соответствует линии, на которой соответствующие SAMI равны нулю, то есть отклонения от предсказаний для города таких размеров отсутствуют. Как можно видеть из графиков, все города в той или иной степени отклоняются от ожидаемых значений. Города, расположенные слева, показывают результаты, превосходящие средние, а те, что находятся справа, не достигают средних показателей. Эта картина позволяет составить осмысленный рейтинг индивидуальных, уникальных особенностей городов, отбросив то, что, по сути дела, обеспечивает сам факт тех или иных размеров города. Не вдаваясь в подробности этого анализа, я хотел бы выделить некоторые важные черты этих результатов.

В отличие от обычных подушных показателей, по которым семь из двадцати крупнейших городов оказываются в первой двадцатке по уровню ВВП, в наших научно обоснованных рейтингах в первую двадцатку не попадает ни один из этих городов. Другими словами, после коррекции данных на общие для всех суперлинейные эффекты численности населения эти города оказываются далеко не столь успешными. Таким образом, мэры этих городов, ставящие себе в заслугу и интенсивно рекламирующие экономические достижения своей политики, которые выражаются в высоких рейтингах по уровню ВВП на душу населения, создают неверное впечатление.

Как это ни забавно, с этой точки зрения Нью-Йорк в целом оказывается весьма средним городом: он лишь немногим богаче, чем можно было бы ожидать от города его размеров (88-е место по доходам, 184-е по ВВП), не особенно изобретателен (178-е место по производству патентов), но на удивление безопасен (267-е место по преступлениям с применением насилия). И в то же время самым выдающимся из крупных городов является Сан-Франциско: он отличается богатством (11-е место по доходам), творческой активностью (19-е место по патентам) и сравнительной безопасностью (181-е место по насильственным преступлениям). Но действительно исключительные города, как правило, имеют меньшие размеры: взять хотя бы доходы Бриджпорта (в нем находятся пригородные дома многочисленных банкиров и управляющих хедж-фондами из Нью-Йорка), патенты Корваллиса (в котором расположены исследовательская лаборатория компании Hewlett-Packard и престижный Университет штата Орегон) и Сан-Хосе (территория которого охватывается Кремниевой долиной – нужно ли к этому еще что-нибудь добавлять?) или безопасность Логана (в связи с мормонской культурой?) и Бангора (бог весть почему).

Инновации в городах уровень производства патентов в сравнении с ожидаемым по законам масштабирования

Рис. 50. Зависимость отклонений числа патентов, произведенных в городах США в 2003 г., от числа, ожидаемого в соответствии с законами масштабирования с учетом размеров города, от рейтинга городов. Города, расположенные выше пунктирной черты, показывают результаты, превышающие ожидаемые (первое место занимает Корваллис), а расположенные ниже – результаты, меньшие ожидаемых (последнее место занимает Мак-Аллен)

Рис. 51. Изменения тех же отклонений (SAMI) с течением времени демонстрируют их долговременную устойчивость

Это данные за один-единственный год (2003), и естественно спросить, как все они изменяются со временем. К сожалению, информацию о значениях этих параметров до 1960-х гг. найти нелегко. Однако и анализ данных за последние 40–50 лет дает некоторые весьма интригующие результаты, представленные на рис. 51, на котором приведены графики временных изменений отклонений уровня личных доходов для некоторых типичных городов. Вероятно, наиболее интересным оказывается то, насколько медленно происходят на самом деле фундаментальные изменения. Города, показывавшие результаты выше нормы в 1960-х гг., например Бриджпорт и Сан-Хосе, как правило, остаются богатыми и творческими и сегодня, в то время как города, результаты которых были ниже нормы в 1960-х, такие как Браунсвиль, так и остаются в нижней части рейтинга. Таким образом, несмотря на рост численности населения и общее повышение суммарного ВВП и уровня жизни во всей городской системе, индивидуальные сравнительные показатели городов изменились мало. Грубо говоря, все города поднимаются и падают вместе. Можно выразить эту мысль и еще более прямо: если город был успешным в 1960-х гг., он, вероятно, продолжает быть успешным и до сих пор, а если он тогда был паршивым местом, то таким он, вероятно, и остался.

Набранное городом опережение или отставание относительно предсказаний масштабирования имеет тенденцию сохраняться в течение десятилетий. В этом смысле города оказываются чрезвычайно устойчивыми и прочными, как в хорошем, так и в плохом: их трудно изменить и почти невозможно убить. Взять хотя бы Детройт или Новый Орлеан, или еще более трагические примеры Дрездена, Хиросимы и Нагасаки: все эти города, хотя и в разной степени, пережили события, казавшиеся серьезными угрозами самому их существованию. И все они продолжают успешно существовать и просуществуют еще долгое время.

Замечательный пример устойчивого опережения нормы дает город Сан-Хосе, который находится в столь притягательной для всех Кремниевой долине. Неудивительно, что его показатели по созданию ценностей и инновациям сильно превышают норму. Удивительно то, что, как ясно видно из рис. 51, Сан-Хосе опережал норму и в 1960-х гг., причем примерно в той же степени, что и сейчас. Из графика также видно, что это опережение было устойчивым и даже растущим в течение более чем сорока лет, несмотря на кратковременный технологический и экономический цикл взлета и спада в 1999–2000 гг., после которого город вернулся к той же базовой тенденции. Говоря несколько иными словами, не считая сравнительно небольшого пика в конце 1990-х, непрерывно успешное существование Сан-Хосе началось задолго до появления Кремниевой долины. Это подразумевает, что считать Кремниевую долину источником успехов Сан-Хосе и его подъема в традиционных социально-экономических рейтингах нельзя: напротив, в культуре и генах города Сан-Хосе должно быть нечто неуловимое, что способствовало необычайному успеху Кремниевой долины[146].

Осуществление значительных изменений занимает десятилетия. Это обстоятельство имеет большое значение для городского планирования и управления, так как временные масштабы политических процессов, в которых принимаются решения о будущем города, в лучшем случае составляют всего несколько лет, а большинству политиков и два года кажутся вечностью. В наши дни их успех зависит от быстрого возврата вложений и немедленного получения удовлетворительных результатов, необходимых для противостояния политическому давлению и удовлетворению требований выборного процесса. Очень немногие из мэров могут позволить себе думать в масштабах 20–50 лет и прилагать значительные усилия к осуществлению стратегий, которые приведут к получению существенных результатов, способных стать действительно долговременным наследием.

10. Прелюдия к экологической устойчивости: краткое отступление о воде

Мы, жители развитых стран, воспринимаем значительную часть своей инфраструктуры как должное и редко осознаем объемы и стоимость усилий, необходимых для обеспечения наших удобств – например, чистой, пригодной для питья воды, текущей из наших кухонных кранов. Ее наличие – огромная привилегия и, как я говорил в одной из предыдущих глав, одна из первостепенных причин того резкого увеличения продолжительности нашей жизни, которое началось в конце XIX в. Предоставление таких основных удобств всем людям мира – одна из сложнейших задач, с которыми мы сталкиваемся в процессе урбанизации своей планеты. Питьевая вода становится все более частой причиной социальных трений, особенно по мере изменений климата, которые вызывают непредсказуемые периоды сильных засух или крупномасштабных наводнений, так как и те и другие нарушают работу систем водоснабжения. Эта проблема уже остро ощущается во многих развивающихся странах и начинает проявляться даже в Соединенных Штатах с возникновением крупных неисправностей в системах водоснабжения (как, например, во Флинте, штат Мичиган) и случаев серьезной нехватки воды во многих западных штатах.

Я живу в маленьком городе Санта-Фе, штат Нью-Мексико, с населением около 100 тысяч человек. Обычно считается, что он расположен в зоне семиаридного (то есть полузасушливого) климата высокогорной пустыни и годовая норма осадков составляет всего около 360 мм. Соответственно, вода очень дорога, и за ее перерасход предусмотрены большие штрафы. Город занимает одно из первых мест по цене на воду во всех Соединенных Штатах – она приблизительно в два с половиной раза больше средней по стране и приблизительно на 50 % выше, чем в следующем по дороговизне воды городе. Как ни странно, этим городом оказывается вечно дождливый Сиэтл, в котором за год выпадает почти 1000 мм осадков. Но не менее удивительно и то, что эта цена в шесть раз выше, чем в одном из самых дешевых в этом отношении городов, Солт-Лейк-Сити, получающем в год всего лишь 420 мм осадков. Еще поразительнее тот факт, что в расположенных в пустыне городах Финиксе, население которого составляет 4,5 миллиона человек, и Лас-Вегасе с населением чуть меньше 2 миллионов цена воды почти не превышает ту, что существует в Солт-Лейк-Сити, хотя годовая норма осадков в Финиксе равна всего лишь 200 мм, а в блистательном Лас-Вегасе – каким-то жалким 100 мм. Кто бы мог подумать!

Такая расточительность царит везде. Например, большинство не осознает, что даже такие калифорнийские мегаполисы, как Лос-Анджелес и Сан-Франциско, население которых чуть ли не в сто раз превышает население Санта-Фе, даже модные «вечнозеленые» города с роскошной растительностью – например, Пало-Альто, в котором расположен Стэнфордский университет, или Маунтин-Вью, в котором находится компания Google, – получают приблизительно то же количество осадков, что и Санта-Фе, а именно около 360 мм в год. И значительная часть воды, которую они потребляют, расходуется на то, чтобы их газоны и сады выглядели так, будто бы они растут в каком-нибудь Сингапуре, годовая норма осадков которого составляет 2300 мм.

Хорошо то, что большинство городских сообществ и в Соединенных Штатах, и во всем мире все в большей степени прислушивается к этим проблемам, осознает, что чистая вода – это ценнейший ресурс, истощающийся с вызывающей тревогу быстротой, на который нельзя не обращать внимания. Большинство городов начинает вводить меры по значительному сокращению потребления воды, но – как это бывает со многими инициативами по защите окружающей среды – меры эти могут оказаться и недостаточными, и запоздалыми.

Дело в том, что все эти сообщества тратят огромные средства на сооружение инфраструктуры, которая обеспечила бы им изобилие воды, подаваемой с огромных расстояний и/или из чрезвычайно глубоких водоносных пластов, причем молчаливо предполагается, что такие источники воды должны быть неисчерпаемыми или неизменно дешевыми, – что по меньшей мере сомнительно. По мере все большего усиления насущности урбанизации и проблем экологической устойчивости политические и экономические аспекты потребления воды будут порождать все более острую конкуренцию – подобно тому, как это происходило в ХХ в. с нефтью и другими энергоресурсами. И, как и в случае с нефтью, вопросы владения водными ресурсами и доступа к ним в конце концов могут привести к крупным конфликтам.

При этом интересно отметить, что, в отличие от нефти, воды на нашей планете более чем достаточно – точно так же, как на ней более чем достаточно солнечной энергии, которая может практически вечно удовлетворять все потребности всего человечества. Приспособление наших технологических и социально-экономических стратегий к этому простому обстоятельству жизненно важно для долгосрочного выживания человека, и нам давно уже следовало принять эту точку зрения и взяться за развитие возобновляемой солнечной энергетики и технологий опреснения воды. Неужели наши близорукость и ограниченность уже обрекли нас на ужасы коллективной жажды подобно морякам из «Поэмы о старом мореходе» Сэмюэла Тейлора Кольриджа?

  • Кругом вода, но как трещит
  • От сухости доска!
  • Кругом вода, но не испить
  • Ни капли, ни глотка[147].

Прежде чем мы вернемся к науке и городам, я хотел бы дать вам представление о масштабах системы водоснабжения крупного города и о том, что с ней связано. Нью-Йорк по праву пользуется славой законодателя мод практически во всем, но одно из его достижений редко оценивают по достоинству – это его водопровод. Нью-йоркскую водопроводную воду часто считают превосходящей по качеству и вкусу не только воду в других городах, но и модную минеральную воду, продающуюся в бутылках, не говоря уже о том, что она стоит во много раз меньше и не требует безумно расточительного использования одноразовой пластиковой тары. В следующий раз, когда вы окажетесь в Нью-Йорке, вы можете сэкономить несколько долларов и в то же время выиграть в качестве, просто наполнив свою флягу водой из-под крана.

Вода поступает в город из водосборных бассейнов, расположенных к северу от него, на расстоянии до полутора сотен километров, и течет в основном под действием силы тяжести, что позволяет сэкономить массу энергии, которая в ином случае требовалась бы для ее закачивания. Резервуары системы водоснабжения вмещают около 2 миллиардов кубометров воды, что дает более чем 9 миллионам жителей города более 4,5 миллиона кубометров чистой питьевой воды в сутки. Это огромные числа: чтобы представить себе, что именно они означают, можно сказать, что речь идет о подаче 100 тысяч этих дурацких полулитровых пластмассовых бутылок воды каждую секунду. Чтобы обеспечить такую невероятную производительность, воду выводят из резервуаров по огромным «трубам», которые на самом деле представляют собой проложенные глубоко под землей бетонные туннели. Сейчас осуществляется проект стоимостью 5 миллиардов долларов по прокладке нового такого туннеля в дополнение к двум уже существующим. Он должен иметь в длину около ста километров и пролегать на глубине до 240 м, а его диаметр на выходе из резервуара составляет более 7 м (даже больше, чем у аорты Годзиллы). Этот диаметр постепенно уменьшается от участка к участку по мере того, как вода распределяется по иерархической сети во все концы нью-йоркской агломерации. в конце концов она попадает в магистральные трубы, проходящие под улицами, диаметр которых составляет от четырех до двенадцати дюймов в зависимости от плотности застройки (самые большие трубы, очевидно, находятся в нижней, наиболее плотно застроенной части Манхэттена). Из этих магистральных труб вода подается по дюймовым трубам в отдельные здания; внутри домов размер труб еще более уменьшается, и к кухонным кранам и унитазам доходят уже трубы полудюймовые.

Иерархическая геометрия водопроводной системы Нью-Йорка характерна для систем водоснабжения городов всего мира – за исключением, разумеется, общих масштабов, которые варьируются в зависимости от размеров городов. Эта схема весьма похожа на нашу собственную систему кровообращения даже в том, что обе эти сети заполняют пространство и обе системы содержат приблизительно неизменяемые концевые модули. Система водоснабжения Санта-Фе гораздо меньше нью-йоркской, но дюймовые трубы, подающие воду в мой дом, и полудюймовые трубки, по которым вода поступает в мой туалет, имеют те же размеры, что и в Нью-Йорке. Приблизительно так же обстоит дело с нашими капиллярами, имеющими очень схожие размеры с капиллярами мышей или синих китов. Такое фрактальное устройство отражается в общей длине труб нью-йоркской водопроводной системы: если просуммировать все их от резервуара до уличных магистральных труб, получится около 10 500 км. Другими словами, если вытянуть все трубы системы в одну линию, она протянется от Нью-Йорка до Лос-Анджелеса и обратно. Хотя такие размеры впечатляют, они меркнут в сравнении с длиной всех сосудов в нашей собственной системе кровообращения: если вытянуть их в одну линию, она тоже протянется от Нью-Йорка до Лос-Анджелеса и обратно, и тем не менее вся она помещается внутри нашего тела.

11. Социально-экономическое многообразие коммерческой деятельности в городах

Многообразие стало таким же чрезмерно широко используемым в описании успешных городов модным словом, как устойчивость или инновации. Действительно, постоянно меняющаяся смесь личностей, национальностей, культур, коммерческих предприятий, услуг и социальных взаимодействий – это определяющая характеристика городской жизни. Ее важной социально-экономической составляющей является изобилие разных видов деловой активности, имеющихся в городах. Во всех городах существуют сходные наборы основных занятий – адвокаты, врачи, рестораторы, мусорщики, учителя, администраторы, – но лишь в немногих из них встречаются люди, занимающиеся узкоспециализированными видами деятельности, например специалисты по морскому праву, врачи по тропическим болезням, кузнецы, владельцы шахматных магазинов, физики-ядерщики или управляющие хедж-фондами.

В связи с этим численное описание многообразия видов предприятий может быть затруднительно, потому что любая систематическая классификационная схема неизбежно будет опираться на произвольное определение конкретных категорий; любой вид коммерческой деятельности можно делить на более мелкие подвиды, пока не кончатся определяющие критерии. Например, рестораны можно разбить на заведения высокой кухни, рестораны быстрого питания и так далее, а также на множество категорий по типам кухни, уровню цен, качеству и другим критериям. Существуют широкие категории, например рестораны азиатской, европейской и американской кухни, но, скажем, азиатские рестораны можно разделить на китайские, индийские, тайские, индонезийские, вьетнамские и так далее, а китайские, в свою очередь, можно разбить на еще более узкие категории – кантонские, сычуаньские, димсам и так далее. Вывод ясен: городское многообразие масштабозависимо в том смысле, что оно изменяется в зависимости от того, с каким разрешением мы его рассматриваем. Эта проблема довольно близка по духу к той, с которой впервые столкнулся Льюис Фрай Ричардсон, пытавшийся измерять длину различных береговых линий и границ, и которая привела Бенуа Мандельброта к изобретению концепции фракталов.

К счастью, задача формального определения категорий коммерческих предприятий, по меньшей мере в Северной Америке, уже имеет решение. Речь идет о поразительном наборе данных, в который входят записи почти о всех (более 20 миллионов) коммерческих заведениях Соединенных Штатов. Он был составлен в результате впечатляющей совместной программы, осуществленной США, Канадой и Мексикой, и называется Североамериканской системой отраслевой классификации (North American Industry Classification System, NAICS)[148]. Заведением называется в этой системе любое отдельное физическое место, в котором осуществляется коммерческая деятельность. Поэтому каждое индивидуальное предприятие, входящее в состав общеамериканской коммерческой сети, например каждый магазин Walmart или каждый ресторан McDonald’s, считается отдельным заведением. Заведения часто рассматривают как фундаментальные единицы экономического анализа, так как именно через образование и рост таких мест работы проявляются инновации, создание ценностей, предпринимательство и образование рабочих мест. В классификационной схеме NAICS используются шестизначные коды, дающие подробнейшее описание отраслей коммерческой деятельности. Первые две цифры обозначают общую сферу деятельности, третья определяет более узкую отрасль и так далее, что позволяет рассматривать экономическую активность с чрезвычайно высоким разрешением.

Эти данные проанализировали мои коллеги Луис, Хосе и Дебби, а основной вклад в эту работу внесла наша постдокторант Юн Хечжин. Хечжин изучала в Сеуле статистическую физику и приехала в SFI в аспирантуру. Сначала она работала над происхождением и структурой языков, а затем присоединилась к нашей программе. Сейчас она стала признанным специалистом по технологическим инновациям и работает теперь в Институте нового экономического мышления (Institute of New Economic Thinking, INET) в Оксфордском университете – новой исследовательской программе, созданной на средства финансиста Джорджа Сороса.

Так же как мы видели при анализе других городских параметров, в данных обнаружились удивительно простые и неожиданные закономерности. Например, суммарное число заведений в любом городе, какой бы деятельностью они ни занимались, оказалось прямо пропорционально численности населения города. Удвоение размеров города в среднем приводит к удвоению числа коммерческих предприятий. Коэффициент пропорциональности равен 21,6, что означает, что на 22 жителя города приходится приблизительно по одному заведению – независимо от размеров города. Другими словами, каждый раз, когда население города увеличивается всего лишь на 22 человека, в городе, будь то мелкая деревня или крупный мегаполис, в среднем возникает одно новое место работы. Это неожиданно небольшое число обычно вызывает у большинства людей, даже самих предпринимателей и коммерсантов, сильное удивление. Данные также показывают, что суммарное число работников этих заведений тоже возрастает с численностью населения приблизительно линейным образом: в среднем на каждое заведение приходится всего лишь около восьми работников, и это число также не зависит от размеров города. Такое замечательное постоянство среднего числа работников и среднего числа заведений в городах самых разных размеров и типов не только противоречит всему, что мы предполагали раньше, но и озадачивает с учетом повсеместных суперлинейных эффектов агломерации, которые управляют всеми аспектами социально-экономической деятельности, в том числе ростом подушной производительности, зарплат, ВВП и производства патентов[149].

Для более глубокого понимания этой картины и выявления делового характера города полезно спросить, сколько разных типов предприятий существует в городе. Этот вопрос подобен вопросу о числе разных видов животных в экосистеме. Простейшее, самое грубое представление об экономическом многообразии города можно получить, просто подсчитав число разных типов заведений, существующих в нем, и построив зависимость этого числа от численности населения. Данные классификации NAICS подтверждают, что многообразие систематически увеличивается с ростом размеров города на всех уровнях разрешения. К сожалению, классификационная схема не может отразить весь спектр экономического многообразия крупных городов, потому что она не в состоянии различить близкородственные типы заведений – например, рестораны южноитальянской и североитальянской кухни. Однако экстраполяция данных убедительно показывает, что если бы мы могли измерить многообразие с самым высоким разрешением, оно масштабировалось бы в зависимости от размеров города по логарифмическому закону.

Такое масштабирование соответствует росту с увеличением численности населения, но крайне медленному по сравнению с каноническими степенными законами масштабирования. Например, увеличение численности населения в сто раз – скажем, со 100 тысяч до 10 миллионов – приводит к стократному увеличению числа коммерческих предприятий, но их многообразие возрастает при этом всего в два раза. Другими словами, удвоение размеров города дает удвоение суммарного числа заведений, но увеличивает число новых типов предприятий всего лишь на каких-то 5 %. Такое увеличение многообразия почти полностью сводится к росту степени специализации и взаимозависимости, приводя к увеличению числа людей, имеющих отношение к соответствующим заведениям, – как их работников, так и клиентов. Это наблюдение важно, так как оно показывает, что увеличение многообразия тесно связано с ростом специализации, который играет важную роль в повышении производительности, происходящим в соответствии с правилом 15 %.

Чтобы оценить экономическое многообразие еще подробнее, нужно копнуть глубже и рассмотреть конкретные типы заведений, которые образуют деловой пейзаж каждого отдельного города. Сколько в каждом городе юридических консультаций, приемных частнопрактикующих врачей, ресторанов или строительных фирм и сколько из них специализируются на корпоративном праве, ортопедии, индонезийской кухне или водоснабжении? Пример такого анализа, показанный на рис. 52, показывает распространенность ста ведущих типов предприятий в некоторых городах Соединенных Штатов. Они нанесены на график в том же классическом рейтинговом формате, который мы использовали при обсуждении закона Ципфа для частотных распределений слов в языках и городов в городских системах. Когда я читаю лекции, перед тем как показать этот график, я спрашиваю слушателей, какой, по их мнению, тип предприятия наиболее распространен в Нью-Йорке. Пока что правильного ответа не дал никто, в том числе и в аудиториях, состоящих из видных представителей бизнеса и корпоративной экономики, работающих в самом Нью-Йорке. Простой аналитический, основанный на научных принципах подход к вопросу позволяет узнать поистине поразительные вещи.

Так вот, более всего в Нью-Йорке распространены приемные врачей. Это очень странно, особенно с учетом того, что врачи занимают лишь пятое место в Финиксе, в котором живет множество дряхлых пенсионеров вроде меня, и седьмое в Сан-Хосе, что, может быть, не так удивительно, если вспомнить обо всех этих молодых калифорнийцах с их маниакальным пристрастием к бегу трусцой и здоровому образу жизни. Менее удивительно и то, что второе место после врачей занимают в Нью-Йорке юридические конторы, а за ними следуют рестораны. Собственно говоря, рестораны занимают высокие места во всех городах: например, они стоят на первом месте в Чикаго, Финиксе и Сан-Хосе. Еда в ресторане, будь то фешенебельное заведение сети Four Seasons или ресторан быстрого питания McDonald’s, очевидно, является важным компонентом социально-экономической деятельности американцев. С более общей точки зрения интересно порассуждать о том, что такие рейтинги говорят о городе. Например, в Финиксе второе место после ресторанов занимают агентства недвижимости, что, вероятно, неудивительно для быстро растущего города, а в Сан-Хосе, который находится в Кремниевой долине, вторым по распространенности занятием ожидаемо оказывается компьютерное программирование. Понятно, почему в Нью-Йорке много юристов и ресторанов, но что в Нью-Йорке может быть такого особенного, что порождает такое изобилие врачей? Неужели жизнь в «Большом яблоке» настолько напряженна и вредна для здоровья? Если вас тоже заинтересовала эта загадка, вы можете найти аналогичные раскладки по видам экономической деятельности для своего любимого города в дополнительных материалах к нашей статье, выложенных в интернете. Для тех, кто управляет городом, думает о его будущем или вкладывает средства в его развитие, такие подробные данные о составе его делового пейзажа, несомненно, могут дать немало ценной информации.

Рис. 52. Число заведений, расположенных в порядке убывания частоты (от распространенных к редким) для Нью-Йорка, Чикаго, Финикса и Сан-Хосе. Типы заведений обозначены по классификации NAICS

Рис. 53. Кривая общего рейтинга подушной распространенности типов заведений для всех 366 статистических городских районов США; выделены Нью-Йорк, Чикаго, Финикс, Детройт, Сан-Хосе, Урбана-Шампейн и Данвилл. На врезке показаны в логарифмическом масштабе первые 200 типов, поведение которых приблизительно соответствует степенному закону, подобному закону Ципфа

В отличие от фундаментальных и универсальных свойств городов, которые проявляются в законах масштабирования, такие частотные рейтинги типов коммерческой деятельности отражают индивидуальность и собственные характеристики каждого конкретного города, которые проявляются в составе его экономики. Они являются фирменным знаком города и, очевидно, зависят от его истории, географии и культуры. Поэтому тем более замечателен тот факт, что, несмотря на уникальность смеси типов коммерческих заведений каждого города, их распределения имеют одну и ту же математическую форму. Настолько одинаковую, что при помощи простого, теоретически обоснованного масштабного преобразования их рейтинги по распространенности можно свести в единую универсальную кривую, общую для всех городов, как наглядно иллюстрирует рис. 53. С учетом огромных различий в уровне доходов, плотности и численности населения, не говоря уже об уникальных чертах и культурных различиях, столь разнообразных в разных городах Соединенных Штатов, такая универсальность кажется чрезвычайно удивительной.

Особенно приятен тот факт, что и эту неожиданную универсальность, и саму форму универсальной кривой, и логарифмическое масштабирование многообразия можно вывести из теории. Универсальность порождается ограничением суммарного числа всех коммерческих предприятий города, которое растет прямо пропорционально численности населения и не зависит от характерного для этого города распределения по типам деятельности. Змеевидную форму кривой функции распределения, представленной на рис. 53, можно объяснить, исходя из частного случая очень общего динамического механизма, который уже успешно использовался для истолкования рейтинговых распределений во множестве разных областей, от слов и генов до биологических видов и городов. Для него используют много разных названий: предпочтительное присоединение, кумулятивное преимущество, «богатые становятся еще богаче» или процесс Юла – Саймона. Он основан на механизме положительной обратной связи, в рамках которого новые элементы (в данном случае предприятия того или иного типа) добавляются к системе с вероятностью, пропорциональной уже существующей их распространенности. Чем их больше, тем больше новых элементов такого типа будет добавлено, то есть распространенность более часто встречающихся типов растет со все более высокой вероятностью, чем для типов более редких[150].

Это утверждение может быть полезно проиллюстрировать парой примеров из жизни: успешные компании и университеты привлекают к себе самых умных людей, в результате чего они становятся еще более успешными, что привлекает к ним еще более умных людей, что приводит к еще большему успеху и так далее. Точно так же богатые люди привлекают к себе выгодные инвестиционные возможности, которые увеличивают их богатство, которое они продолжают инвестировать, становясь от этого еще богаче. Этот процесс и описывает рсхожее выражение «богатые становятся еще богаче», а также его подразумеваемое, но обычно непроизносимое вслух следствие: «а бедные – еще беднее». Ту же мысль красноречиво выразил в новозаветном Евангелии от Матфея Иисус Христос:

Ибо кто имеет, тому дано будет и приумножится, а кто не имеет, у того отнимется и то, что имеет[151].

Это удивительное заявление использовалось христианскими фундаменталистами и некоторыми другими в качестве оправдания дикого капитализма, чего-то вроде перевернутого девиза Робин Гуда, призывающего отбирать у бедных и отдавать богатым. Но, хотя замечание Иисуса дает хороший пример предпочтительного присоединения, фраза эта, разумеется, вырвана из контекста. Многие предпочитают не вспоминать о том, что Иисус на самом деле говорил не о материальных богатствах, а о знаниях и тайнах Царства Небесного. Его выражение – это духовный вариант самой сути идеи прилежного познания, накопления знаний, исследований и образования, выраженной раввинами древности: «Тот, кто не увеличивает знания, уменьшает их».

Первое серьезное математическое рассмотрение предпочтительного присоединения выполнил шотландский математик Удни Юл, который использовал его в 1925 г. для объяснения степенного закона распределения числа видов по родам цветковых растений. Современный социально-экономический вариант механизма предпочтительного присоединения или кумулятивного преимущества обязан своим появлением Герберту Саймону, так что теперь его обычно называют процессом Юла – Саймона. Саймон, кстати говоря, был поразительным ученым-универсалом и одним из наиболее авторитетных исследователей ХХ в. в области социальных наук. Диапазон его исследований охватывал сферы когнитивной психологии, информатики, экономики, теории управления, философии науки, социологии и политологии. Он был отцом-основателем нескольких важных производных научных дисциплин, приобретших в последние годы большое влияние, в том числе областей исследования искусственного интеллекта, обработки информации принятия решений, решения задач, теории организации… и сложных систем. Почти вся его научная карьера прошла в Университете Карнеги – Меллон в Питтсбурге, а его фундаментальная работа по процессам принятия решений в экономических организациях была удостоена Нобелевской премии по экономике.

Представленный выше эмпирический и теоретический анализ многообразия коммерческой деятельности показывает, что все города демонстрируют в процессе своего роста одну и ту же фундаментальную динамику развития деловой экологии. Сначала маленьким городам с ограниченным набором видов экономической деятельности необходимо быстро создать новые предприятия и новые функциональные возможности. Эти базовые виды деятельности образуют экономическое ядро любого города, как большого, так и малого. Любому городу нужны юристы, врачи, лавочники, торговцы, администраторы, строители и так далее. По мере того как город растет и спрос на эти базовые, основные виды деятельности насыщается, скорость появления новых функциональных возможностей резко снижается, но никогда не падает до нуля. Когда в городе накапливается достаточно большой набор индивидуальных конструктивных элементов, получающегося сочетания талантов и функций оказывается достаточно для создания новых вариантов, которые расширяют экономический пейзаж и приводят к появлению специализированных заведений – экзотических ресторанов, профессиональных спортивных команд и магазинов, торгующих предметами роскоши, – что приводит к увеличению экономической производительности.

Хотя теория не может предсказать, как конкретные виды деятельности распределяются в тех или иных городах (например, почему врачи занимают в Нью-Йорке первое место, а в Сан-Хосе – только седьмое), она успешно предсказывает, как изменяются их рейтинги по мере роста города. Общее правило заключается в том, что рейтинг тех видов деятельности, распространенность которых масштабируется суперлинейным образом, систематически повышается, а тех, которые масштабируются сублинейно, систематически падает. Например, если взять самый грубый уровень классификационной схемы NAICS, такие традиционные отрасли, как сельское хозяйство, горное дело и коммунальные услуги, масштабируются сублинейно; теория предсказывает, что рейтинги и относительная распространенность этих отраслей должны уменьшаться по мере роста городов. И вместе с тем виды деятельности, связанные с информацией и услугами, – научные и технические занятия, высококвалифицированная работа, управление компаниями и предприятиями – масштабируются суперлинейно и, следовательно, должны диспропорционально расти с увеличением размеров города, что и подтверждается наблюдениями. В качестве конкретного примера можно рассмотреть число юридических контор. Оно масштабируется суперлинейно с показателем, близким к каноническому значению 1,15, что означает, что число юристов на душу населения в крупных городах систематически больше, чем в мелких. Модель предпочтительного присоединения предсказывает, что по мере роста города рейтинг юридических услуг должен возрастать по приблизительно степенному закону с показателем около 0,4, и это также подтверждается наблюдениями[152]. Такие предсказания можно получить для любого типа деятельности и на любом уровне подробности рассмотрения.

Таким образом, показатели масштабирования, определяющие, как распространенность каждой категории деятельности изменяется вместе с изменением размеров города, отражают неравномерный рост разных отраслей и дают ему численное выражение более систематическим образом, чем простой подсчет коммерческих предприятий или суждения «экспертов», зачастую весьма субъективные, о природе той или иной отрасли. Важнейший принцип этого подхода заключается в том, что города и предприятия представляют собой сложные адаптивные системы, и рассматривать их следует не как изолированные, независимо действующие объекты, а как интегрированную систему. Совместное рассмотрение всех городов и всего набора коммерческих отраслей, составляющих всю городскую экономику страны, позволяет такому анализу связать экономическую ткань каждого города с хозяйственной структурой всей системы городов.

12. Рост и метаболизм городов

Одним из лейтмотивов всей этой книги является идея о том, что ничто на свете не растет без притока и преобразования энергетических и материальных ресурсов. Именно на этом утверждении основывалась общая теория количественного понимания роста биологических систем, будь то отдельные организмы или сообщества, которую я представил в главе 4. Вспомним ее основополагающую мысль: пища потребляется, а затем переваривается и преобразуется в процессе метаболизма в пригодную для использования форму, в которой она транспортируется по сетям и используется для снабжения клеток, причем часть ее выделяется на восстановление и содержание клеток уже существующих, часть – на замену умерших, а часть – на создание новых и наращивание общей биомассы. Эта последовательность представляет собой базовый шаблон, по которому происходит рост чего угодно – организмов, сообществ, городов, компаний и даже экономики целых стран. Грубо говоря, поступающие метаболизированные энергетические и материальные ресурсы распределяются между общим содержанием и восстановлением, в которое входит и замена уже существовавших, но распавшихся элементов, и созданием новых элементов, будь то клетки, люди или части инфраструктуры, которые добавляются к системе и увеличивают ее размеры. Таким образом, энергия, которая может быть выделена на рост, попросту равна разности между уровнем поступления энергии и уровнем ее расходов, необходимых для содержания системы.

Уровень обеспечивающего снабжение метаболизма в живых организмах масштабируется в зависимости от числа клеток сублинейно (в соответствии с общим степенным законом с показателем , который порождают ограничения сетевой структуры), а потребность в энергии возрастает приблизительно линейно. Поэтому, так как линейный рост опережает сублинейный, по мере того как размеы 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.

Рис. 54–59. Кривые роста для разных городов мира, иллюстрирующие повсеместное присутствие неограниченного суперэкспоненциального роста. Показаны данные для Бомбея, Мехико, Лондона, Остина, агломерации Нью-Йорка и агломерации Лос-Анджелеса. Приблизительно до 1850 г. достоверные данные отсутствуют

Суперлинейное масштабирование метаболизма оказывает большое влияние на рост. В отличие от того, что происходит в биологии, количество метаболической энергии, производимой городами, увеличивается по мере их роста быстрее, чем потребности поддержания их существования. Поэтому доля, которая остается для роста, попросту равная разности между уровнем социального метаболизма и затратами на содержание, постоянно возрастает по мере того, как увеличиваются размеры города. Чем больше становится город, тем быстрее он растет – классическая картина неограниченного экспоненциального роста. Более того, математический анализ показывает, что скорость роста, вызываемого суперлинейным масштабированием, на самом деле оказывается даже выше экспоненциальной: речь идет о суперэкспоненциальном росте.

Хотя теоретические основы и математическая структура уравнения роста одинаковы для организмов, колоний общественных насекомых и городов, из них получаются весьма разные следствия: сублинейное масштабирование и экономия на масштабе, характерные для биологии, порождают устойчивый ограниченный рост и замедление темпов жизни, а суперлинейное масштабирование и усиление на масштабе, характерные для социально-экономической деятельности, приводят к неограниченному росту и ускоряющемуся темпу жизни.

Механизм непрерывной положительной обратной связи, заложенный в социальных сетях, которые порождают мультипликативное усиление социальных связей и суперлинейное масштабирование, естественным образом приводит к неограниченному суперэкспоненциальному росту и происходящему параллельно с ним увеличению темпов жизни. Именно это и происходит в течение последних двух сотен лет по мере взрывного роста городов по всей нашей планете. Некоторые примеры этого роста, взятые из разных точек мира, показаны на рис. 54–59, на которых представлены города Старого Света (Лондон), Нового Света (Нью-Йорк, Остин, несколько калифорнийских городов и Мехико) и Азии (Бомбей). Главное обстоятельство, которое я хочу здесь подчеркнуть, заключается в том, что уравнение роста, порожденное суперлинейным масштабированием, дает математическую формулу, предсказания которой согласуются с общим для разных городов суперэкспоненциальным ростом, проиллюстрированным этими графиками.

Отметим, однако, что и у Лондона, и у Нью-Йорка имеются периоды сокращения и застоя. Мы еще обсудим эти эффекты в главе 10, в которой мы вернемся к явлению неограниченного роста в более широком контексте и свяжем его с ролью циклов инноваций и ускоряющегося темпа жизни, а также покажем их влияние на принципиально важные вопросы устойчивости.

Глава 9. К созданию научной теории компаний

Наряду с людьми и домашними хозяйствами компании являются фундаментальными элементами социально-экономической жизни городов и государств. В возникновении и росте коммерческих предприятий, фирм и корпораций (которые я объединяю под общим названием «компании») проявляются инновации, создание ценностей, предпринимательство и образование рабочих мест. Компании главенствуют в экономике. Например, суммарная стоимость всех котирующихся на бирже компаний Соединенных Штатов – то, что на профессиональном языке называется их совокупной рыночной капитализацией, – составляет более 21 триллиона долларов, то есть на 15 % больше всего ВВП страны. Стоимость и годовой объем продаж любой из крупнейших компаний, таких как Walmart, Shell, Exxon, Amazon, Google и Microsoft, приближаются к полутриллиону (500 миллиардам) долларов, из чего следует, что небольшое число компаний владеет львиной долей всего рынка.

Учитывая наши предыдущие открытия относительно рейтингов и частотных распределений личных доходов (закон Парето) и городов (закон Ципфа), нас не должно удивлять, что такой перекос отражает распределение рыночной капитализации и годовых объемов продаж компаний по сходному степенному закону[155]. Это распределение уже было показано на рис. 41 в главе 8. Таким образом, существует совсем немного чрезвычайно крупных компаний и огромное множество компаний очень мелких, и все они следуют простому и систематическому распределению по степенному закону. Поэтому, хотя в Соединенных Штатах существует почти 30 миллионов независимых предприятий, большинство из которых – частные компании, в которых работает всего по нескольку человек, имеется всего лишь около четырех тысяч компаний, котирующихся на бирже, на которые и приходится основная часть экономической деятельности.

С учетом этого наблюдения естественно будет спросить, как мы спрашивали в отношении городов и организмов, масштабируются ли измеримые параметры компаний – например, их объемы продаж, активы, расходы и прибыли. Проявляются ли в компаниях систематические закономерности, не зависящие от их размеров, индивидуальных черт и сфер деятельности? И если это так, может ли существовать численная, обладающая предсказательной силой научная теория компаний, аналогичная научной теории городов, которую мы разрабатывали в предыдущих главах? Можно ли понять общие численные характеристики истории существования компаний, осознать, как они растут, достигают зрелости и в конце концов умирают?

Как и в случае городов, исследование компаний имеет обширную историю, восходящую еще к Адаму Смиту и временам основания современной экономики. Многие из этих работ носят качественный характер и часто основываются на фактологическом изучении конкретных компаний или отраслей, из которого делаются интуитивные выводы об общих динамических и организационных чертах компаний вообще. В прошлом компании считали необходимыми агентами, которые организуют коллективную работу людей, что позволяет воспользоваться преимуществами экономии на масштабе и уменьшить операционные издержки производства либо услуг, оказываемых потребителю. Стремление к минимизации стоимости, максимизации прибыли и завоеванию как можно большей доли рынка было чрезвычайно действенной движущей силой создания современной рыночной экономики, обеспечившей возможность предоставления товаров и услуг по доступным ценам огромному количеству людей. Несмотря на все свои ловушки, злоупотребления и непредвиденные негативные последствия, идея свободного рынка стала важнейшим фактором обеспечения беспрецедентно высокого уровня жизни во всем мире. Сторонники этой потенциально прямолинейной и упрощенной точки зрения часто упускают из вида качество и, что еще более важно, роль прямой социальной ответственности корпораций, основополагающего дополнительного компонента, который позволяет компаниям существовать, не ограничиваясь примитивной жаждой максимизации прибылей и вознаграждений.

Работы по исследованию компаний по большей части проводились с точки зрения экономики, финансов, права и теории организации, хотя в последнее время в них начали играть все большую роль идеи, позаимствованные из экологии и эволюционной биологии. Также существует обширная популярная литература, написанная успешными инвесторами и корпоративными администраторами, рассказывающими о секретах своего успеха, который они часто обобщают в виде объяснений и советов относительно процветания одних компаний и неудач других. Все эти работы в той или иной степени дают информацию о природе, динамике и структуре компаний, но ни одна из них не содержит того обобщающего научного подхода к задаче, о котором я говорю в этой книге[156].

Механизмы, которые традиционно рассматривались для понимания компаний, можно разделить на три большие категории: стоимость экономических операций, организационная структура и рыночная конкуренция. Хотя они взаимосвязаны, их часто рассматривали по отдельности. В терминах системы, разработанной в предыдущих главах, эти категории можно описать следующим образом: 1) Минимизация стоимости экономических операций отражает экономию на масштабе, которую порождает принцип оптимизации, например максимизация прибыли. 2) Организационная структура есть сетевая система, существующая внутри компании для передачи информационных, материальных и финансовых ресурсов на содержание, обеспечение жизнедеятельности и рост предприятия. 3) Конкуренция создает эволюционное давление и процессы отбора, свойственные экологии рынка.

Широкомасштабное производство автомобилей, компьютеров, шариковых ручек или пакетов страховых услуг невозможно без создания сложной организационной структуры, которая должна быть адаптивной, чтобы выжить в условиях рыночной конкуренции. Как и в случае городов, это порождает потребность в интеграции энергетических, материальных и финансовых ресурсов – метаболизме компании – и обмене информацией для подпитки инноваций и творчества. В этом смысле компании любых размеров представляют собой классические сложные адаптивные системы, и именно эти принципы, происходящие из законов масштабирования, я и хочу рассмотреть. До какой степени возможно разработать количественную теорию, объясняющую рост, продолжительность существования и организацию компаний, которая дополняла бы традиционные взгляды на них?

Существует на удивление мало исследований природы компаний, использующих большие наборы данных, которые охватывали бы весь спектр экономической деятельности и целые истории компаний. По большей части такие работы проводились исследователями, вдохновленными идеями сложных систем, и хороший пример такого исследования дает открытие того факта, что распределение компаний по размерам подчиняется систематическому степенному закону, подобному закону Ципфа (как показано на рис. 41). Автором этого открытия был специалист по вычислительной социологии Роберт Акстелл, который изучал политологию и информатику в Университете Карнеги – Меллон, где и попал под влияние великого эрудита Герберта Саймона, о котором я уже говорил.

Акстелл, работающий сейчас в Университете имени Джорджа Мейсона в Виргинии и в филиале Института Санта-Фе, является ведущим специалистом по агентному моделированию, вычислительной методике, которую используют для построения моделей систем с большим числом составляющих[157]. Грубо говоря, эта методика предполагает постулирование простых правил взаимодействия между отдельными агентами системы, которые могут быть компаниями, городами или людьми, в сочетании с алгоритмом, определяющим, как они изменяются со временем, и компьютерный обсчет развития получившейся системы. В более сложных вариантах, направленных на реалистичное моделирование эволюционных процессов, могут вводиться правила обучения, адаптации и даже воспроизводства.

С появлением мощных компьютеров агентное моделирование стало стандартным средством получения информации по многим аспектам экологических и социальных систем, например в моделировании структуры террористических организаций, интернета, закономерностей дорожного движения, поведения фондового рынка, распространения эпидемий, развития экосистем и коммерческих стратегий. В последние годы Акстелл пытался произвести агентное моделирование всей экосистемы американских компаний, охватывающей более шести миллионов компаний и 120 миллионов работников. В этом грандиозном проекте активно используются данные переписей – как для определения параметров модели, так и для проверки результатов моделирования.

Впоследствии он начал работать вместе с другими выдающимися членами коллектива SFI, в том числе с Дойном Фармером, ныне оксфордским профессором, и Джоном Джинакоплосом, известным экономистом из Йеля, над расширением этого проекта для создания модели целой экономической системы. Эта поистине титаническая задача требует гигантского количества исходных данных по всем аспектам экономики, от финансовых транзакций и промышленного производства до недвижимости, государственным расходам, налогам, коммерческим инвестициям, международной торговле и даже поведению потребителей. Есть надежда, что такую интегрированную модель всей экономической системы можно будет использовать в качестве испытательного стенда для оценки разных стратегий стимулирования экономики – например, чтобы решить, следует ли сокращать налоги или увеличивать бюджетные расходы на общественные нужды, – а также, что, быть может, важнее всего, для предсказания резких изменений экономической ситуации и прогнозирования приближающихся кризисов, что позволило бы предотвращать возможные спады или даже очередной экономический крах[158].

Отсутствие такой подробной модели реальных механизмов экономической системы и тот факт, что стратегические решения преимущественно основываются на сравнительно локализованных, иногда интуитивных представлениях о том, как они должны работать, производят отрезвляющее впечатление. Очень редко принимается во внимание тот факт, что экономика представляет собой непрерывно эволюционирующую сложную адаптивную систему и что разбиение ее бесчисленных взаимозависимых составляющих на все более мелкие полуавтономные подсистемы может привести к ошибочным и даже опасным выводам, как хорошо видно из истории экономического прогнозирования. Эта задача, как и долговременное прогнозирование погоды, чрезвычайно сложна, и тут экономистам нужно отдать должное: они хорошо умеют делать краткосрочные прогнозы при условии, что состояние системы остается стабильным. Традиционные экономические теории сильно зависят от сохранения приблизительно равновесного состояния экономики. Способность предсказывать события, выходящие за обычные рамки, крупные изменения, поворотные моменты и разрушительные экономические ураганы и торнадо – гораздо более трудная задача, и с ее решением экономическая наука в большинстве случаев справлялась далеко не блестяще.

Нассим Талеб, автор приобретшего большое влияние бестселлера «Черный лебедь», особенно резко высказывается об экономистах, несмотря на то – а может быть, именно потому – что сам он получил образование в области коммерции и финансов[159]. Он работал в нескольких престижных университетах, в том числе в Нью-Йоркском университете и в Оксфорде, и основная тема его трудов – это важность осознания экстраординарных событий и более глубокого понимания рисков. Он резко и даже грубо критикует классическое экономическое мышление, часто выступая с преувеличенными заявлениями вроде: «Много лет назад я заметил одну важную черту экономики, а именно что экономисты никогда не бывают правы». Талеб даже призывал к отмене Нобелевской премии по экономике, заявляя, что экономические теории могут причинять поистине катастрофический ущерб. Хотя я не всегда согласен с идеями и полемическими приемами Талеба, существование таких резких на язык диссидентов, бросающих вызов догме, всегда важно и полезно, особенно когда история этой дисциплины насчитывает такое количество провалов, а ее постулаты оказывают столь большое влияние на нашу жизнь.

Самое большое преимущество агентного моделирования состоит в возможности создания альтернативной основы для решения этих важных задач с рассмотрением всей системы как единого целого, а не суммы неких идеализированных кусочков. Этот подход с самого начала признает, что экономика обычно представляет собой систему не равновесную, а развивающуюся и обладающую эмерджентными свойствами, которые порождаются взаимодействиями между ее многочисленными составляющими.

Однако он обладает и серьезными недостатками. Прежде всего, жизненно важную роль играет в нем изначально вводимое определение правил, по которым агенты действуют, взаимодействуют и принимают решения, а такое определение во многих случаях по необходимости приходится создавать наугад, а не на основе фундаментальных знаний и принципов. Кроме того, часто бывает трудно истолковать результаты подробного моделирования и определить причинно-следственные связи между разными компонентами и подразделениями системы. Поэтому может быть непросто отличить важные движущие факторы, определяющие те или иные конкретные результаты, от элементов, являющихся следствием общих принципов, действующих во всех таких системах. В предельном случае философия, лежащая в основе агентного моделирования, прямо противоречит традиционному научному методу, в котором основная задача состоит в сведении большого количества, по-видимому, разрозненных и не связанных друг с другом наблюдений ко всего нескольким общим принципам и законам. Так обстоит дело в биологии, в которой принцип естественного отбора применим ко всем организмам, от клеток до китов, или в физике, в которой законам Ньютона подчиняется любое движение чего угодно, от автомобилей до планет. Задача же агентного моделирования, напротив, состоит в воссоздании каждой конкретной системы, почти что в масштабе «один к одному». Общие законы и принципы, которые определяют ее структуру и динамику, играют лишь вспомогательную роль. Например, в модель конкретной компании входят все отдельные работники, администраторы, транзакции, продажи, расходы и так далее, и после этого каждую компанию рассматривают как отдельное, почти что уникальное образование, как правило не учитывая явно его систематического поведения или его соотношения с более общей картиной.

Несомненно, оба этих подхода необходимы: всеобщие, экономные «универсальные» законы и систематическое поведение отражают общую картину и господствующие силы, которые определяют общую динамику, а обоснованное, подробное моделирование отражает индивидуальность и уникальность каждой компании. В применении к городам законы масштабирования показывают, что от 80 до 90 % их измеримых характеристик можно определить, зная лишь численность их населения, а оставшиеся 10–20 % являются мерой индивидуальности и уникальности каждого города, и понять их можно только при помощи подробных исследований, принимающих во внимание местные исторические, географические и культурные особенности. Рассуждая в том же духе, я хочу сейчас исследовать, насколько такая же система может быть использована для выявления эмерджентных законов, которым подчиняются компании.

1. Walmart как увеличенная скобяная лавка

Финансовая компания Standard & Poor’s, более всего известная своим индексом фондового рынка по американским компаниям, S&P 500, также предоставляет доступ к весьма полезной базе данных, в которой содержатся финансовые отчеты и балансы всех котирующихся на бирже компаний начиная с 1950 г. Эта база данных называется Compustat. В отличие от аналогичных баз данных по организмам и городам использование ее далеко не бесплатно. Компания S&P запрашивает за доступ к ней 50 тысяч долларов. Для большинства инвесторов, корпораций и бизнес-школ, для которых эта база данных и предназначена, это может показаться мелочью, но для нас, простых ученых, это большая сумма, эквивалентная годовой зарплате постдокторанта. К сожалению, когда мы организовывали проект ISCOM и собирались изучать компании с точки зрения масштабирования, таких средств у нас не было, исследование компаний пришлось отложить в долгий ящик и перенацелить проект на исследование городов, данные по которым можно было получить бесплатно.

Работа с городами оказалась гораздо более интересной и плодотворной, чем ожидал, например, я, и обратиться к рассмотрению компаний с тем вниманием, которого заслуживает эта тема, мы снова смогли много позже, чем предполагалось, даже после того, как мы все-таки получили доступ к базе данных Compustat благодаря исследовательскому гранту, полученному от Национального научного фонда. В частности, поэтому анализ и теоретическая система пока что остаются менее разработанными, чем для городов. Тем не менее мы уже успели заметно продвинуться вперед и получить связную картину, на основе которой может быть построена в грубом приближении научная теория компаний.

Современная концепция компании и тот быстрый оборот рынка, при котором большинство компаний выживает лишь в течение весьма недолгого времени, появились не более пары сотен лет назад. Этот период гораздо короче, чем многие сотни, если не тысячи лет, в течение которых развивались города и городские системы, не говоря уже о миллиардах лет существования биологической жизни. Поэтому у рыночных сил, воздействующих на компании, было гораздо меньше времени для достижения такого же рода метастабильной конфигурации, проявляющейся в систематических законах масштабирования, какая существует для городов и организмов.

Как объяснялось в предыдущих главах, законы масштабирования являются следствием оптимизации сетевых структур, поддерживающих существование всех этих разнообразных систем, а оптимизация эта есть результат непрерывной работы механизмов обратной связи, заложенных в естественном отборе и «выживании наиболее приспособленных». Таким образом, следует ожидать, что в случае городов эмерджентные законы масштабирования должны демонстрировать значительно большие колебания вокруг идеализированных степенных законов, чем в случае организмов, потому что период воздействия эволюционных сил для первых был гораздо короче, чем для вторых. Сравнение соответствия данных с кривыми масштабирования для этих двух случаев, например рис. 1, на котором представлены уровни метаболизма животных, с рис. 3, на котором показаны данные по производству патентов в городах, подтверждает это предположение: разброс данных вокруг кривой значительно шире для городов, чем для организмов. Из этого следует, что для компаний, временные масштабы «эволюции» которых еще короче, разброс данных вокруг идеализированных кривых масштабирования должен быть еще шире, чем для городов и организмов.

Использованный для анализа набор данных Compustat охватывает 28 853 компании, котировавшиеся на американских биржах в течение шестидесяти лет, с 1950 по 2009 г. В эту базу данных входят стандартные параметры бухгалтерской отчетности: число работников, совокупный объем продаж, размеры активов, расходов и пассивов и так далее, причем каждая из этих категорий разбита на подразделы, например затраты на обслуживание долгов, инвестиции, товарно-материальные запасы, амортизация и так далее. Приведенная на следующей странице блок-схема иллюстрирует взаимосвязи между всеми этими параметрами.

Эту схему построил Маркус Гамильтон, молодой антрополог, которого мы взяли в постдокторантуру для помощи в ведении этого проекта. Маркус еще студентом поставил себе жизненную цель: ввести в антропологию и археологию более количественные, вычислительные и механистические методы. По вполне очевидным причинам такие подходы применяются в этих дисциплинах менее, чем в других гуманитарных науках, так что перед Маркусом стояла трудная задача. Но для наших целей он подходил как нельзя лучше. После защиты диссертации и до прихода к нам в SFI он совместно с Джимом Брауном работал над вопросами глобальной устойчивости с экологической и антропологической точек зрения. Он первым выполнил интереснейшую работу по интерпретации обществ охотников-собирателей в терминах масштабирования и разработал в сотрудничестве со мною и с Хосе Лобо теорию, объясняющую, как и почему наши предки, охотники-собиратели, совершили принципиально важный переход к оседлому образу жизни, что привело впоследствии к образованию городов. Недавно мы с Хосе и Маркусом написали совместную статью, опубликованную в одном из ведущих журналов по антропологии: я считаю ее одним из главных достижений своей карьеры.

Первые результаты наших исследований масштабирования компаний и выводы из них оказались весьма убедительными. Они образуют мощную основу для развития теоретического объяснения общей структуры и истории существования компаний. На рис. 60–63 показаны в логарифмическом масштабе зависимости объемов продаж, доходов и активов всех 28 853 компаний от численности их работников. Эти параметры являются основными финансовыми характеристиками любой компании и используются в качестве стандартной меры ее финансового состояния и динамики развития. Как ясно видно из этих графиков, компании действительно масштабируются в соответствии с простыми степенными законами, причем, как и предполагалось, их отклонения от средней линии поведения гораздо больше, чем у городов или организмов. Итак, с точки зрения статистики все компании представляют собой приблизительные масштабные копии друг друга: Walmart можно считать приблизительной увеличенной копией гораздо меньшей компании. Но при таком, большем разбросе данные демонстрируют поразительную регулярность масштабирования размеров и динамики компаний, особенно удивительную с учетом громадного разнообразия сфер деятельности, географического положения и возраста компаний.

Прежде чем перейти к дальнейшему обсуждению этих результатов, будет полезно рассмотреть, как закономерности масштабирования извлекаются из больших наборов данных с такими колебаниями. Стандартная стратегия состоит в разбиении данных на последовательность интервалов равного размера, приблизительно так же, как делается в гистограммах, и вычислении среднего значения по каждому интервалу. Усреднение сглаживает колебания, а большое количество точек, представляющих данные, сводится к сравнительно небольшому числу интервалов, на которые делится весь диапазонзначений. Численность сотрудников варьируется более чем в миллион раз, от совсем маленьких, по большей части недавно возникших, компаний, в которых работает всего по нескольку человек, до гигантов, подобных компании Walmart, в которых трудится больше миллиона. Чтобы проиллюстрировать эту процедуру, мы разбили данные на рис. 60–63 на восемь равных интервалов, каждый из которых охватывает один порядок величины. Таким образом, в первый интервал попали компании, имеющие менее 10 работников, во второй – те, в которых работает от 10 до 100 человек и так далее, а в последнем интервале находятся все компании, которые имеют более миллиона работников.

Восемь точек, получившихся в результате усреднения по каждому из интервалов, выделены на графике серым цветом. Они представляют собой результат весьма грубого усреднения данных и, как можно видеть, очень хорошо ложатся на прямую линию, что подкрепляет предположение о существовании в основе статистического разброса идеализированного степенного закона. Поскольку размеры и число интервалов выбираются произвольно, с тем же успехом можно было бы разбить весь диапазон не на восемь, а на десять, пятьдесят или сто отрезков и проверить, сохраняется ли эта прямая при последовательном повышении разрешения данных. Прямая сохраняется. Хотя такое группирование не является строгой математической процедурой, стабильность его результатов, получение приблизительно одной и той же прямой линии при разных разрешениях – это сильный аргумент в поддержку гипотезы о том, что компании в среднем самоподобны и подчиняются степенному закону масштабирования. На самом деле график, приведенный в начале книги на рис. 4, является результатом применения именно этой процедуры группирования, так же как и график на рис. 41, взятый из работы Акстелла, в которой он продемонстрировал, что компании подчиняются закону Ципфа. Все эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что компании, как и города или организмы, подчиняются универсальным динамическим принципам, не зависящим от их индивидуальных и даже уникальных черт, и что научное описание компаний, по меньшей мере в грубом приближении, действительно возможно.

Зависимости доходов, прибылей, активов и объемов продаж 28 853 американских компаний, котировавшихся на бирже с 1950 по 2009 г., от численности их работников, построенные в логарифмическом масштабе, демонстрируют сублинейное масштабирование со значительным разбросом. Линией с нанесенными на нее точками представлены результаты группирования данных, описанного в тексте

Сравнение масштабирования компаний в США и в КНР обнаруживает сходство в их поведении

Дополнительные аргументы в поддержку этого открытия поступили из неожиданного источника, а именно с китайского фондового рынка. В 2012 г. к нашей работе присоединился Цзян Чжан, молодой сотрудник Института системологии Пекинского педагогического университета. Джейк, как большинство из нас стали его называть, посетил SFI в 2010 г. и загорелся желанием принять участие в наших исследованиях. У него был доступ к базе данных, сходной с Compustat, которая охватывает все китайские компании, фигурирующие на зарождающемся фондовом рынке этой страны. После краха китайской Культурной революции и прихода к власти Дэн Сяопина экономические реформы привели к возрождению рынка ценных бумаг в КНР, и в конце 1991 г. начала работать Шанхайская фондовая биржа.

Когда Джейк проанализировал эти данные, мы, к большой своей радости, обнаружили, что китайские компании масштабируются сходно с компаниями американскими, как можно видеть из рис. 64–67. Однако с учетом того, что китайский рынок не просуществовал еще и пятнадцати лет, результат этот был несколько неожиданным. По-видимому, в условиях стремительного развития динамические силы «свободного» конкурентного рынка оказываются достаточно могущественными для сравнительно быстрого формирования систематических закономерностей. Это, несомненно, связано с теми необычайно высокими темпами, какими китайский фондовый рынок и вся экономика этой страны выросли за столь короткое время. Шанхайская биржа уже стала пятой по размерам биржей в мире и второй в Азии, уступая только гонконгской. Ее суммарная рыночная капитализация равна 3,5 триллиона долларов; для Нью-Йоркской фондовой биржи эта цифра составляет более 21 триллиона, а для Гонконга – 7 триллионов долларов.

2. Миф о неограниченном росте

Важнейший аспект масштабирования компаний состоит в том, что многие из их ключевых параметров масштабируются сублинейно, как у организмов, а не суперлинейно, как у городов. Это заставляет предположить, что компании больше похожи на организмы, чем на города, и что господствующие в них тенденции должны быть связаны со своего рода экономией на масштабе, а не с усилением и инновациями. Это обстоятельство имеет важные последствия в том, что касается истории их существования и в особенности их роста и смертности. Как мы видели в главе 4, сублинейное масштабирование порождает в биологии ограниченный рост и конечную продолжительность жизни, а в главе 8 было показано, что суперлинейное масштабирование, свойственное городам (и экономическим системам), приводит к неограниченному росту.

Таким образом, сублинейное масштабирование компаний говорит о том, что они также прекращают расти и в конце концов умирают, – что вряд ли обрадует многих руководителей корпораций. На самом деле все не так просто, ибо предсказанная картина роста компаний оказывается сложнее, чем простая экстраполяция биологических законов. Чтобы объяснить эту ситуацию, я опишу сейчас упрощенную версию применения общей теории к компаниям, обращая особое внимание на те существенные черты, которые определяют особенности их роста и смертности.

Устойчивый рост компании происходит в конечном счете за счет ее прибыли (или чистой выручки), равной разности между объемом продаж (или совокупным доходом) и совокупными расходами; расходы включают в себя зарплаты, производственные издержки, обслуживание кредитов и так далее. Для продолжения роста в течение длительного времени компания должна рано или поздно получать прибыль, часть которой иногда выделяется на выплату дивидендов акционерам. Акционеры же, вместе с другими инвесторами, могут, в свою очередь, покупать дополнительные акции или облигации, что помогает поддерживать будущее благополучие и рост компании. Однако, если мы хотим понять общие закономерности этого процесса, проще будет исключить из рассмотрения дивиденды и инвестиции, которые важны в первую очередь для небольших, сравнительно молодых компаний, и сосредоточиться на прибыли, которая является основным фактором роста компаний более крупных.

Как мы уже видели, рост как организмов, так и городов происходит за счет разности между уровнем метаболизма и затратами на содержание. В этой терминологии суммарный доход (или объем продаж) компании можно назвать «уровнем метаболизма», а расходы – затратами на ее «содержание». В биологии уровень метаболизма организма масштабируется в зависимости от их размеров сублинейно, так что по мере увеличения размеров организма количество доступной энергии растет медленнее, чем ее потребление на содержание клеток, что приводит в конце концов к прекращению роста. В то же время в городах уровень социального метаболизма масштабируется суперлинейно, так что по мере роста города производство социального капитала все больше опережает затраты на содержание, что приводит ко все более быстрому неограниченному росту.

Какую же динамику мы видим в случае компаний? Что интересно, у компаний проявляется другая, отличная от предыдущих, вариация на ту же общую тему: их развитие следует пути, который находится между тем, что происходит с организмами и городами. Результирующий уровень метаболизма компаний масштабируется не сублинейно и не суперлинейно, а по среднему между ними варианту, линейному закону. Это видно из рис. 63 и 64, на которых представлена в логарифмическом масштабе зависимость объема продаж от численности работников: линия наилучшей аппроксимации данных имеет наклон, очень близкий к единице. И в то же время расходы масштабируются по более сложному закону: сначала они увеличиваются сублинейно, но по мере роста компаний постепенно приближаются к линейной зависимости. Соответственно, разность между продажами и расходами, которая является источником роста, также рано или поздно приходит к линейному масштабированию.

Это хорошо, поскольку, как известно из математики, линейное масштабирование приводит к экспоненциальному росту, к которому и стремятся компании. Кроме того, это объясняет, почему экономика в среднем продолжает экспоненциально расширяться, так как общее поведение рынка, по сути дела, определяется усредненным ростом всех отдельных компаний, действующих на нем. Хотя для экономики в целом это обстоятельство может быть положительным, оно же ставит перед каждой отдельной компанией трудную задачу, так как каждая компания вынуждена поддерживать такие темпы развития, которые позволили бы ей не отставать от экспоненциально растущего рынка. Поэтому даже хотя компания растет экспоненциально (что хорошо), для ее выживания требуется еще, чтобы скорость ее роста была по меньшей мере равна скорости роста рынка (что плохо). Этот примитивный вариант «выживания наиболее приспособленных» компаний и составляет суть экономики свободного рынка.

Положительным обстоятельством можно считать и то, что нелинейное масштабирование расходов молодых компаний, поддерживаемых за счет инвестиций и возможностей получения крупных по сравнению с их размерами кредитов, обеспечивает их рост. Таким образом, идеализированная кривая роста компании имеет характеристики, сходные с классической сигмоидной кривой роста в биологии: сравнительно быстрый вначале, рост замедляется по мере того, как размеры компании увеличиваются, и масштабирование затрат на ее содержание приближается к линейному. Однако в отличие от биологии, в которой затраты на содержание не переходят в линейную стадию, компании не перестают расти, а продолжают экспоненциальный рост, хотя и с гораздо более скромной скоростью.

Посмотрим, как этот сценарий согласуется с данными. На рис. 68 представлен замечательный график, иллюстрирующий рост объемов продаж всех 28 853 компаний, данные которых имеются в базе Compustat, в зависимости от реального календарного времени с поправкой на инфляцию. Чтобы уместить все данные в один график, объемы продаж нанесены по вертикальной оси в логарифмическом масштабе. Хотя этот график построен в формате «диаграммы спагетти», он дает на удивление полезную информацию. Общая тенденция ясна: как и предполагалось, многие из молодых компаний резко уходят со старта и сначала быстро растут, а затем замедляются, в то время как компании более зрелые, которым удалось выжить, растут с гораздо меньшей скоростью. Кроме того, тенденции роста этих более старых, медленнее растущих компаний приближаются к прямым линиям с малым наклоном. На этом графике, построенном в полулогарифмическом масштабе (объемы продаж отложены по вертикальной оси в логарифмическом масштабе, а время по горизонтальной – в линейном), прямая линия обозначает экспоненциальный рост в зависимости от времени. Таким образом, как и было предсказано, все выжившие компании рано или поздно приходят к стабильному, но медленному экспоненциальному росту.

Рис. 68. «Диаграмма спагетти», иллюстрирующая рост объемов продаж всех 28 853 котирующихся на бирже компаний в реальном времени с поправкой на инфляцию. Следует отметить быстрый рост (кривые в форме хоккейной клюшки) мелких, молодых компаний и сравнительно медленный рост компаний более крупных и более зрелых

Рис. 69. Кривые роста некоторых старейших и крупнейших компаний, демонстрирующие их сравнительно медленный рост. Также представлены данные гораздо более молодой компании Walmart, объемы продаж которой также вышли на сходный с другими уровень после периода быстрого увеличения

«Диаграмма спагетти», иллюстрирующая рост объемов продаж всех 28 853 котирующихся на бирже компаний в реальном времени с поправкой на инфляцию и совокупное расширение рынка. При введении поправки на рост рынка оказывается, что крупнейшие компании перестают расти

Эти результаты внушают большой оптимизм, но есть одна ловушка, которую можно заметить, если сопоставить рост каждой компании с суммарным ростом рынка в целом. Как ясно видно из рис. 70, на котором представлены те же данные за вычетом совокупного роста рынка, все крупные зрелые компании уже перестали расти. Кривые роста, построенные с поправками на инфляцию и на расширение рынка, выглядят в точности как характерные сигмоидные кривые роста организмов, на которых рост прекращается по достижении зрелости, как показано на рис. 15–18 в главе 4. Такое сходство с ростом организмов естественным образом заставляет поинтересоваться, относится ли оно и к смертности и значит ли это, что компании, как и люди, обречены на смерть.

3. Удивительная простота смертности компаний

После быстрого роста в молодости почти все компании с объемом продаж более 10 миллионов долларов в конце концов приходят к состоянию этакого пассивного плавания по мелким волнам фондового рынка. Многие из них существуют, так сказать, едва высунув нос на поверхность. Это дело опасное, поскольку приход большой волны может их утопить. Даже при экспоненциальном росте прибылей, не говоря уже о случаях убыточной работы, те компании, которые не поспевают за ростом рынка, становятся уязвимыми. Эта опасность сильно увеличивается, если компания оказывается недостаточно прочной, чтобы выдерживать постоянные подъемы и спады, свойственные как рынку, так и ее собственному финансовому состоянию. Крупное колебание рынка или какое-нибудь неожиданное внешнее возмущение или резкое изменение, возникшее в неподходящий момент, может быть гибельным для компании, продажи и расходы которой находятся в состоянии хрупкого равновесия. Это может вызвать сокращение размеров и упадок, от которых компания еще может оправиться, но в более серьезных случаях последствия могут быть катастрофическими и привести к гибели компании.

Такая последовательность событий, вероятно, звучит знакомо, потому что она не так уж сильно отличается от процесса, который приводит к нашей собственной смерти. У нас тоже существует хрупкое равновесие между уровнем метаболизма и затратами на содержание: биологи называют это состояние гомеостазом. Постоянное накапливание неустраненных повреждений, которое порождается износом, неотъемлемым от процесса жизни, уменьшает нашу прочность и делает нас по мере нашего старения все более уязвимыми перед лицом колебаний и возмущений. Заболевание гриппом или пневмонией, инфаркт или инсульт, которые вполне можно пережить в молодости или среднем возрасте, часто оказываются смертельными для людей «старшего возраста». В конце концов мы достигаем той стадии, на которой даже малое возмущение, такое как простуда или сбой сердечного ритма, может привести нас к смерти.

Хотя этот образ дает полезную метафору смертности компаний, он отражает лишь часть общей картины. Чтобы копнуть немного глубже, нужно определить, что именно мы называем смертью компании, потому что многие из них исчезают в результате слияний или поглощений, а не путем ликвидации или банкротства. В качестве показателя жизнеспособности компании удобно использовать объем ее продаж, исходя из идеи о том, что наличие метаболизма есть верный признак того, что данный организм жив. Тогда можно считать рождением компании тот момент, в который она составляет свой первый отчет по продажам, а ее смертью – момент, в который она перестает это делать. В рамках такого определения компании могут умирать разными способами, в результате разделения, слияния или ликвидации при изменении экономических и технологических условий. Хотя ликвидация часто бывает причиной смерти компаний, гораздо более распространенным механизмом их исчезновения являются слияния и поглощения.

Из 28 853 компаний, котировавшихся на американских рынках с 1950 г., к 2009 г. скончались 22 469 (78 %). 45 % из них были поглощены другими компаниями или слились с ними, и только около 9 % обанкротились или были ликвидированы; 3 % были приватизированы, 0,5 % были выкуплены в кредит, 0,5 % прошли процедуру обратного поглощения, а остальные исчезли «по иным причинам».

На рис. 71–74 приведены кривые выживаемости и смертности для компаний, родившихся и умерших в период, который покрывает использованный набор данных (с 1950 по 2009 г.), в зависимости от длительности их существования[160]. Отдельно показаны кривые для банкротств и ликвидаций и для слияний и поглощений, а также для компаний с разными объемами продаж. Легко видеть, что общая структура этих кривых остается практически неизменной независимо от способа разбиения данных, даже если разбить компании по отдельным отраслям. Во всех случаях число выживших резко падает немедленно после первичного размещения акций на бирже, а через тридцать лет в живых остается менее 5 % компаний. Кривые смертности также показывают, что за пятьдесят лет число умерших компаний достигает почти 100 %, причем почти половина исчезает уже за первое десятилетие. Трудно быть компанией! Как показано на рис. 75, кривые выживаемости хорошо аппроксимируются простой экспонентой. Этот график показывает логарифм зависимости числа выживших компаний от их возраста; при таком отображении график экспоненты представляет собой прямую линию.

Можно было бы подумать, что эти результаты должны сильно зависеть от того, исчезла ли компания в результате слияния/поглощения или банкротства/ликвидации. Однако, как видно из графиков, в обоих случаях получаются весьма схожие экспоненциальные кривые выживаемости и очень небольшие различия в кривых смертности. Также можно было бы предположить, что результаты будут зависеть от того, в какой отрасли работает компания. Например, казалось бы, динамика рынка и состояние конкурентной борьбы в отраслях энергетики, информационных технологий, транспорта и финансов различаются очень сильно. Однако, как это ни удивительно, во всех отраслях мы получаем сходные характеристические экспоненциальные кривые выживаемости и сходные временные масштабы: в какой бы сфере и в каком бы штате ни работали компании, лишь половина из них просуществует более десяти лет.

Это согласуется с результатами анализа, показывающими, что при разбивке компаний на отдельные категории сфер деятельности все они масштабируются приблизительно одинаковым образом. В каждой отрасли получаются законы с показателями, близкими к найденным для всех компаний вместе – то есть тех, которые представлены на рис. 75. Другими словами, общая динамика и общая история существования компаний, по сути дела, не зависят от того, в какой отрасли они работают. Это явный признак того, что здесь действительно работает некая универсальная динамика, определяющая в грубых чертах поведение компаний и не зависящая ни от сферы их деятельности, ни от того, заканчивают ли они свое существование банкротством, слиянием с другой компанией или поглощением. Одним словом, этот результат является весомым аргументом в пользу идеи численной теории компаний.

Рис. 71–74. Кривые выживаемости и смертности американских компаний, котировавшихся на бирже между 1950 и 2009 гг., разбитые на группы по признаку механизма исчезновения (банкротства и ликвидации или слияния и поглощения), а затем на классы разных размеров по объемам продаж. Следует отметить, насколько малы различия между ними

Рис. 75. Зависимость логарифма числа выживших компаний от их возраста, демонстрирующая классическую картину экспоненциального распада, что свидетельствует о постоянном уровне смертности, как показывает прямая линия

Эти результаты поистине поразительны. В конце концов, думая о рождении, смерти и вообще истории существования компаний, которые борются за получение и сохранение своего места на рынке, сталкиваясь с колебаниями, неопределенностями и непредсказуемыми событиями экономической жизни, с мириадами конкретных решений и случайностей, которые приводят к успехам и неудачам, предшествующим их смерти, трудно поверить, что, вместе взятые, они следуют столь простым общим правилам. Это откровение не менее удивительно, чем тот факт, что организмы, экосистемы и города подчиняются общим ограничениям, не зависящим от кажущейся уникальности и индивидуальности истории их существования.

Экспоненциальные кривые выживаемости, похожие на те, что существуют для компаний, возникают и во многих других коллективных системах, например в колониях бактерий, у животных и растений и даже в распаде радиоактивных материалов. Также считается, что такими же кривыми описывалась смертность доисторических людей, пока они не перешли к оседлости и общественному образу жизни и не начали пользоваться преимуществами общинных структур и социальной организации. Кривая выживаемости современного человека отошла от классической экспоненциальной формы: как показано на рис. 25 в главе 4, на ней появилось длинное плато, охватывающее около пятидесяти лет. Таким образом, хотя максимальная продолжительность нашей жизни осталась почти такой же, как была всегда, в среднем мы живем гораздо дольше, чем наши предки, охотники-собиратели.

Чем же таким особенным отличаются экспоненты, что они описывают распад такого множества никак не связанных друг с другом систем? Дело в том, что экспоненты возникают везде, где уровень смертности в каждый момент прямо пропорционален числу оставшихся в живых. Другими словами, процентная доля умерших за равные промежутки времени не изменяется со временем. Поясним этот принцип на простом примере: если взять временной промежуток, равный одному году, то доля пятилетних компаний, исчезающих до окончания шестого года своего существования, будет равна доле пятидесятилетних компаний, не доживающих до пятьдесят первой годовщины своего основания. То есть вероятность смерти компании не зависит ни от ее возраста, ни от ее размера.

В этом исследовании имеется постоянная потенциальная проблема, связанная с тем, что данные охватывают лишь шестьдесят лет, так что более старые компании автоматически исключаются из рассмотрения. На самом деле положение еще хуже, так как в анализ включаются только те компании, которые и родились, и умерли в промежутке между 1950 и 2009 гг., что исключает и те фирмы, которые появились до 1950 г., и те, которые еще продолжали работать в 2009-м. Это, очевидно, может порождать систематические искажения в оценке ожидаемой продолжительности жизни. Поэтому более полный анализ должен включать в себя так называемые цензурированные компании, продолжительность жизни которых по меньшей мере равна и, вероятно, превышает тот период, в течение которого они входят в набор данных. Как оказалось, в эту категорию входит значительное число компаний: для шестидесяти лет, которые охватывают наши данные, имеется 6873 фирмы, еще существовавшие на конец этого периода, в 2009 г. К счастью, для решения именно этой задачи уже разработана хорошо развитая методика, известная под названием анализ выживаемости.

Анализ выживаемости был разработан в медицине для оценки вероятности выживания пациентов, проходящих лечение в условиях клинических испытаний. Такие испытания по необходимости проводятся в течение ограниченного времени, что порождает те же проблемы, что и в нашем исследовании: многие из испытуемых пациентов умирают после окончания периода испытаний. Общепринятая методика, которую называют оценкой Каплана – Мейера, использует полный набор данных и оптимизирует вероятности, исходя из предположения о статистической независимости каждой смерти от всех остальных смертей[161].

Используя эту методику, мы провели подробный анализ всего набора компаний, охваченных данными Compustat, в том числе и ранее цензурированных, и получили в результате лишь небольшие изменения по сравнению с предыдущими, цензурированными оценками. «Период полураспада» компаний, котирующихся на американских биржах (то есть время, за которое прекращает существование половина компаний, начавших свою деятельность в любой конкретный год), оказался близким к 10,5 года.

Большую часть этой тяжелой работы выполнила проходившая у нас практику старшекурсница Мадлен Депп, участвовавшая в наших исследованиях в рамках замечательной программы под названием «Опыт исследовательской работы для старшекурсников» (Research Experience for Undergraduates, REU), в основном финансируемой средствами NSF. Эта программа дает студентам старших курсов возможность провести летние каникулы в исследовательских учреждениях, работающих в самых разных научных областях, и принять участие в настоящих научных исследованиях. У нас в SFI обычно бывает человек по десять таких молодых талантов, и все они работают в тесном контакте с нашими исследователями на равных правах с сотрудниками института. Когда Мадлен пришла к нам, она училась на предпоследнем курсе математического факультета Университета имени Вашингтона в Сент-Луисе. У нас она работала под непосредственным руководством Маркуса Гамильтона. Поскольку такой масштабный проект было трудно закончить всего за десять недель, в течение следующих трех лет Мадлен несколько раз возвращалась в институт, пока наконец ее работа не была завершена и успешно опубликована. Совсем недавно я с радостью узнал, что она поступила в аспирантуру MIT по городскому планированию, одну из лучших в мире. Я думаю, что мы еще услышим о новых замечательных достижениях Мадлен.

Методику анализа выживаемости, которую мы использовали для решения проблемы «неполных наблюдений», изобрели в 1958 г. два статистика, Эдвард Каплан и Пол Мейер. С тех пор она получила распространение в других областях, за пределами медицины, и используется, например, для оценки времени, в течение которого люди остаются безработными после потери работы, или длительности работы деталей машин без поломок. Каплан и Мейер прислали свои схожие, но независимые статьи в престижный журнал Американской статистической ассоциации, и мудрый редактор убедил их объединить эти работы в совместную статью. С тех пор на нее ссылались в других научных работах более 34 тысяч раз, что невообразимо много для научной статьи. Например, самая знаменитая работа Стивена Хокинга, «Образование частиц черными дырами»[162], цитировалась менее 5 тысяч раз. В разных научных дисциплинах дело обстоит по-разному, но по большей части можно считать, что вам повезло, если на вашу статью ссылаются даже раз двадцать пять. У многих из моих собственных работ, которые сам я считал совсем неплохими, не набралось и по десятку цитирований, что действует весьма обескураживающе, хотя я и был соавтором двух из самых цитируемых статей по экологии, на каждую из которых ссылались более 3 тысяч раз.

4. Requiescant in pace[163]

Несмотря на существенные различия, трудно не заметить того поразительного сходства между процессами роста и смерти компаний и организмов, которое проявляется при рассмотрении их масштабирования, – и того, насколько и те и другие отличаются от городов. Компании оказываются на удивление биологическими образованиями, и с эволюционной точки зрения их смертность является важным ингредиентом инновационной жизнеспособности, порождаемой «созидательным разрушением» и «выживанием наиболее приспособленных». Если смерть организмов необходима для того, чтобы освободить место новым организмам с новыми чертами, то и компании точно так же неизбежно должны исчезать или изменяться, чтобы обеспечить возможность возникновения новых, инновационных образований: бурная новаторская деятельность Google или Tesla лучше, чем застойное существование «престарелых» компаний вроде IBM или General Motors. Такова основополагающая культура свободного рынка.

Великий круговорот компаний и в особенности непрерывное перемешивание слияний и поглощений являются неотъемлемыми частями рыночного процесса. И это, разумеется, означает, что и такие компании, как Google и Tesla, кажущиеся сейчас непобедимыми, рано или поздно отойдут в тень и исчезнут. С этой точки зрения не следует оплакивать исчезновение какой-либо компании – оно является важной составляющей экономической жизни. Переживать и заботиться нужно лишь о судьбе тех людей, которых затрагивает исчезновение компаний, будь то их простые работники, управляющий персонал или даже владельцы. Хорошо бы было укротить потенциальную жестокость и алчность преуспевания наиболее приспособленных и смягчить хотя бы некоторые из его наиболее вопиющих последствий, сформулировав магический алгоритм уравновешивания классического конфликта между регулирующим законодательством, государственным вмешательством и бесконтрольным диким капитализмом. Пример этой мучительной борьбы мы наблюдали в виде противоречий между предсмертной агонией корпораций, которым, вероятно, и следовало умереть, и стремлением сохранить рабочие места и защитить существование работников, когда во время финансового кризиса 2008 г. некоторые некомпетентные, а то и нечистые на руку корпорации были объявлены «системообразующими» в связи с их гигантскими размерами.

Возможно, это утверждение банально, но от этого оно не перестает быть истинным. Компания Standard & Poor’s и деловой журнал Fortune постоянно составляют списки пятисот наиболее успешных компаний, и упоминание в обоих этих списках является для компании своего рода вопросом престижа. Ричард Фостер, бывший в течение двадцати двух лет директором и одним из основных совладельцев известного консалтингового агентства McKinsey & Company, проанализировал длительность нахождения компаний в этих списках и выяснил, что за последние шестьдесят лет она регулярно снижалась. Например, он обнаружил, что в 1958 г. компания могла рассчитывать остаться в списке S&P 500 в течение приблизительно шестидесяти одного года, а сейчас этот срок составляет около восемнадцати лет. Из компаний, бывших в списке Fortune 500 в 1955 г., к 2014 г. в нем осталась всего шестьдесят одна. То есть уровень выживаемости составил всего 12 %, а остальные 88 % компаний обанкротились, слились с другими фирмами или были исключены из списка в связи с недостаточно высокими показателями. Вероятно, еще большее впечатление производит тот факт, что большинство из компаний, входящих в список 1955 г., сегодня никому не известны и совершенно забыты; многие ли из нас помнят Armstrong Rubber или Pacific Vegetable Oil?

В 2000 г. Фостер написал чрезвычайно влиятельную и популярную книгу по бизнесу, которая так и называлась – «Созидательное разрушение»[164]. Идеи сложности, над которыми работали в Институте Санта-Фе, произвели на него столь сильное впечатление, что он стал членом попечительского совета института и убедил компанию McKinsey учредить в нем кафедру финансов, которую возглавил Дойн Фармер. Я познакомился с ним, когда начал работать в SFI в конце 1990-х. Он был убежден, что концепции масштабирования и сетевых структур, которые мы изучали в биологии, могут дать важную информацию о том, как функционируют компании. Он подчеркивал, что численных, механистических теорий компаний не существует, а поскольку компании очень часто уподобляют организмам, такой подход мог бы открыть новые возможности создания такой теории. Фармер щедро предложил предоставить мне доступ к обширной базе данных по компаниям, имеющейся у McKinsey, а также обеспечить финансирование должности постдокторанта, который участвовал бы в этой работе. В то время я еще постоянно работал руководителем программы по физике высоких энергий в Лос-Аламосе и знал о компаниях еще меньше, чем сейчас. Кроме того, наши биологические исследования находились тогда на очень ранней стадии, и я не был уверен, что их легко будет распространить на изуение компаний. Поэтому, хотя его предложение было для меня весьма лестным, я им не воспользовался. Задним числом кажется, что это решение, вероятно, было правильным, но то, что Дик Фостер уже тогда предвидел, что анализ масштабирования может стать ценной основой для понимания компаний, многое говорит об этом человеке. Прежде чем мы смогли взяться за решение задачи, которую поставил Дик, потребовалось более десятилетия напряженной работы над организмами, экосистемами и городами.

К сожалению, соотнесение наблюдений по длительности пребывания компаний в списках S&P и Fortune 500 с реальной продолжительностью их жизни – задача не столь простая, и для ее решения необходим подробный анализ, учитывающий их возраст и их смерть или продолжающееся существование. Тем не менее полученные результаты ярко иллюстрируют хрупкость могущественных на вид компаний, а также дают наглядный пример ускорения социально-экономической жизни.

Анализ выживаемости говорит нам, что очень старых компаний должно быть крайне мало. Экстраполяция теории и данных позволяет предсказать, что вероятность выживания компании в течение ста лет составляет всего лишь около сорока пяти к миллиону, а в течение двухсот лет – не более одного к миллиарду. Эти цифры не следует принимать слишком всерьез, но они дают представление о масштабах долговременной выживаемости и позволяют получить интересную информацию о чертах компаний, сохраняющих жизнеспособность в течение сотен лет.

В мире существует по меньшей мере 100 миллионов компаний, так что, если все они подчиняются сходным динамическим законам, следует ожидать, что лишь около 4500 из них могут просуществовать в течение ста лет, но ни одна не доживет до двухсот. Однако хорошо известно, что существует множество компаний, особенно в Японии и в Европе, ведущих свою деятельность уже несколько веков. К сожалению, ни всеобъемлющих наборов данных, ни систематического статистического анализа по этим замечательным исключениям из правил у нас нет, хотя имеется множество разрозненных рассказов о них.

По большей части речь идет о предприятиях сравнительно скромных размеров, работающих на узкоспециализированных, «нишевых» рынках, например старинных гостиницах, винодельнях, пивоварнях, кондитерских, ресторанах и тому подобных заведениях. Они сильно отличаются от тех компаний, которые мы изучали в наборе данных Compustat или в списках S&P и Fortune 500. В отличие от большинства таких компаний исключительные долгожители выживают не за счет диверсификации или инноваций, но благодаря тому, что они продолжают выпускать продукцию, считающуюся высококачественной, для узкого круга верных им клиентов. Многие из них сохраняют жизнеспособность благодаря своей репутации и сохранению традиций и практически не увеличиваются в размерах. Интересно отметить, что большинство таких компаний находится в Японии. По данным Банка Кореи, в числе 5586 компаний, насчитывавших более двухсот лет существования к 2008 г., было больше половины (точнее, 3146) японских, 837 немецких, 222 голландские и 196 французских. Кроме того, в 90 % компаний, возраст которых превышал сто лет, работало менее трехсот человек.

Можно вспомнить некоторые замечательные примеры таких долгожителей. Скажем, старейшая обувная фирма в Германии – это компания Eduard Meier, основанная в Мюнхене в 1596 г. и ставшая поставщиком обуви для баварской аристократии. У нее до сих пор есть всего один магазин, в котором продается (но уже не производится) престижная высококачественная обувь. По данным Книги рекордов Гиннесса, старейшая в мире гостиница – это основанный в 705 г. отель «Нишияма Онсен Кейункан» в японском городе Хаякава. Он принадлежит одной и той же семье на протяжении жизни пятидесяти двух поколений и даже в своем современном виде имеет всего тридцать семь номеров. Главной достопримечательностью этой гостиницы, по-видимому, являются ее горячие источники. Старейшей в мире компанией, насколько известно, была японская фирма «Конго Гуми», основанная в Осаке в 578 г. Многие поколения она тоже была семейным предприятием, но в 2006 г., после почти полутора тысяч лет непрерывной работы, была ликвидирована и куплена корпорацией Такамацу. И какой же нишевый рынок монополизировала компания «Конго Гуми» в течение 1429 лет? Строительство великолепных буддистских храмов. К сожалению, изменения, произошедшие в японской культуре после Второй мировой войны, привели к почти полному исчезновению спроса на храмы, а компания «Конго Гуми» не сумела достаточно быстро приспособиться к переменам.

5. Почему компании умирают, а города – нет

Могущество масштабирования состоит в том, что оно потенциально способно выявлять основополагающие принципы, которые определяют доминирующее поведение систем высокой сложности. В применении к организмам и городам это позволило успешно разработать основанную на сетевых принципах количественную теорию основных черт их динамики и структуры, которая позволяет понять многие из наиболее ярких их свойств. В обоих случаях мы знаем довольно много о сетевой структуре этих систем, будь то системы кровообращения, дорожные сети или сети социальные. В то же время, несмотря на существование весьма обширной литературы на эту тему, о сетевых структурах компаний нам известно гораздо меньше – кроме того факта, что они по большей части иерархические. Стандартная организационная схема компании обычно строится сверху вниз и имеет древообразную структуру, внешне напоминающую классический самоподобный фрактал. Это могло бы объяснить, почему масштабирование компаний подчиняется степенным законам.

К сожалению, мы не располагаем обширными данными по таким организационным сетям, особенно по сравнению с тем, что мы знаем о городах и организмах. Например, мы чаще всего не знаем, сколько человек работает на каждом уровне иерархии, какая часть материальных и финансовых ресурсов компании перемещается между ними и каким количеством информации они обмениваются между собой. Даже если бы какая-то часть такой информации была доступна, нам были бы нужны аналогичные данные по всему спектру компаний разных размеров. Кроме того, не вполне ясно, насколько «официальные» организационные схемы компаний отражают строение реально действующих рабочих структур. Кто с кем общается на самом деле, как часто они обмениваются информацией и в каких количествах и так далее? На самом деле здесь требуется доступ ко всем каналам связи компании – телефонным переговорам, электронной почте, совещаниям и так далее – и выражение всей их информации в численном виде, как было сделано с данными сотовой телефонии, которые мы использовали при разработке теории городов. Вряд ли такие всеобъемлющие данные существуют, и еще менее вероятно, чтобы мы когда-либо получили доступ к ним. Компании очень неохотно раскрывают свою информацию сторонним исследователям, если только речь не идет о консалтинге, проводимом по умопомрачительным ценам, что, как считается, помогает компаниям сохранять контроль. Но если мы хотим понять, как на самом деле работает компания, или разработать серьезную научную теорию компаний, без таких данных не обойтись.

Поэтому у нас нет развитой механистической системы, аналогичной сетевой теории организмов или, в меньшей степени, городов, для аналитического понимания динамики и структуры компаний и, в частности, для вычисления степенных показателей их масштабирования. Тем не менее так же как мы смогли разработать теорию траекторий их роста, мы можем рассмотреть вопрос их смертности, экстраполируя то, что мы уже знаем.

Выше я подчеркивал, что многие компании работают вблизи критической точки хрупкого равновесия между объемом продаж и расходами, что делает их потенциально уязвимыми для колебаний и возмущений. Крупное потрясение, произошедшее в неподходящий момент, может привести к их гибели. Более молодые компании, защищенные от таких случайностей начальными капиталовложениями, становятся особенно уязвимыми после израсходования этого исходного вливания, если им не удается получать значительную прибыль. Это называют иногда «опасностью подросткового возраста».

То, что компании масштабируются сублинейно, а не суперлинейно, как города, свидетельствует о существующем в них превалировании экономии на масштабе над инновациями и созданием новых идей. Как правило, компании работают как сильно ограниченные иерархические организации, стремящиеся к увеличению эффективности производства и минимизации производственных расходов для максимизации прибыли. Напротив, города олицетворяют торжество инновации над гегемонией экономии на масштабе. Разумеется, города не стремятся к увеличению прибыли и располагают удобной возможностью сведения своего баланса путем повышения налогов. Они работают гораздо более распределенным образом, и власть разделяется в них по множественным организационным структурам, от мэрий и муниципальных советов до коммерческих предприятий и инициативных общественных групп. Ни одна из групп не имеет абсолютной власти. Поэтому по сравнению с компаниями города источают атмосферу почти полной свободы и невмешательства и пользуются инновационными преимуществами социальных взаимодействий во всех сферах, хороших, плохих и злых. Несмотря на всю свою кажущуюся неповоротливость и неэффективность, города являются местами энергичной деятельности и проводниками перемен, а компании, за исключением молодых, по большей части производят впечатление застоя.

Для достижения большей эффективности в увеличении своей доли рынка и повышении прибыли компании, как правило, вводят все больше и больше правил, инструкций, протоколов и процедур на все более тонких уровнях организации, что приводит к росту бюрократического аппарата, обычно необходимого для управления, организации и контроля их выполнения. Часто это делается за счет инноваций и новых исследований и разработок (R&D), которые должны быть важной составляющей обеспечения долговременного выживания компании в будущем. Получить осмысленные данные по «инновациям» в компаниях трудно, поскольку эту область деятельности не так-то просто выразить в численном виде. Инновации вовсе не обязательно означают то же, что R&D, особенно в связи с тем, что отнесение всевозможной сторонней деятельности к категории затрат на R&D приносит значительные налоговые выгоды. Тем не менее проанализировав данные Compustat, мы обнаружили, что относительный объем средств, выделяемых на R&D, систематически уменьшается по мере роста компаний. Это означает, что при расширении компании поддержка инноваций отстает от роста бюрократических и административных расходов.

Все большее накапливание правил и ограничений часто сопровождается возникновением застоя в отношениях с потребителями и поставщиками, что делает компании менее расторопными и более жесткими, то есть менее способными к реакции на значительные перемены. Изучая города, мы обнаружили, что одно из наиболее важных их свойств состоит в том, что по мере своего роста они становятся все более многообразными. Спектр коммерческой и экономической деятельности непрерывно расширяется по мере развития новых отраслей и возникновения новых возможностей. В этом смысле города по сути своей многомерны, и это их качество тесно связано с их суперлинейным масштабированием, неограниченным ростом и расширяющимися социальными сетями – и является жизненно важной составляющей их прочности, устойчивости и кажущегося бессмертия.

Если размерность городов непрерывно увеличивается, то размерность компаний, как правило, уменьшается от рождения к юности и в конце концов переходит в состояние застоя или даже еще более сокращается в зрелом возрасте и старости. В молодых компаниях, еще борющихся за свое место на рынке, присутствуют юношеская энергичность и энтузиазм, разрабатывается новая продукция и вскипают новые идеи, некоторые из которых могут быть безумными и нереальными, а некоторые – грандиозными и провидческими. Но под воздействием рыночных сил лишь немногие из них достигают успеха, и компания находит свою опору и свой образ. По мере ее роста механизм обратной связи, присущий рынку, приводит к сужению области ее деятельности и, следовательно, ко все большей специализации. Труднейшая задача, которая стоит перед компаниями, заключается в нахождении равновесия между положительной отдачей от рыночных сил, которая побуждает оставаться с «надежной и испытанной» продукцией, и долговременной стратегической потребностью в исследовании новых областей и разработке новых продуктов, которые могут быть рискованными и не дают немедленных результатов.

Компаниям по большей части свойственны близорукость, консервативность и нежелание поддерживать новаторские или рискованные идеи, стремление и дальше использовать, пока можно, крупные достижения своего прошлого, так как они «гарантируют» быстрый возврат средств. Поэтому компании склонны становиться все более и более одномерными. Сокращение многообразия в сочетании с описанным выше опасным положением компании, остановившейся возле критической точки, – это классический признак уменьшения прочности и предвестник будущей катастрофы. К тому времени, когда компания осознает свое положение, часто бывает слишком поздно. Перестройка конфигурации и идеологии становится делом все более трудным и дорогостоящим. Поэтому, когда возникает достаточно большое неожиданное колебание, возмущение или потрясение, компания оказывается в серьезной опасности и может быть поглощена, выкуплена или просто разорена. Одним словом, такое состояние – это именно то, что мафиози называют il bacio della morte, «поцелуем смерти»[165].

Глава 10. Перспективы теории Великого объединения устойчивости

В этой, последней главе я хочу собрать воедино некоторые из нитей, которые развивались на протяжении всей этой книги, и сплести из них ткань, которая, как я надеюсь, сможет побудить вас к более глубоким размышлениям и предположениям о будущем той замечательной, экспоненциально расширяющейся социально-экономической вселенной, которую мы создали.

Одна из наиболее важных проблем, с которыми нам придется иметь дело в XXI в., сводится к вопросу о том, смогут ли созданные человеком социальные системы, от экономических систем до городов, появившиеся всего лишь около пяти тысяч лет назад, и дальше сосуществовать с «природным» биологическим миром, из которого они возникли и который развивается уже в течение миллиардов лет. Обеспечение жизни более чем 10 миллиардов человек, существующих в гармонии с биосферой, при сохранении уровня и качества жизни, сравнимых с теми, что мы имеем сейчас, требует глубокого понимания принципов и фундаментальной системной динамики такого социально-экологического взаимодействия. Выше я пытался доказать, что жизненно важной составляющей решения этой задачи является более глубокое понимание природы городов и урбанизации. Если мы по-прежнему будем использовать ограниченные, односистемные методы решения многочисленных проблем, с которыми мы сталкиваемся, без разработки объединяющей их основы, мы рискуем выбросить на ветер огромные финансовые и социальные ресурсы и потерпеть полную неудачу в решении действительно важного вопроса, что приведет к самым катастрофическим последствиям.

Существующие стратегии в большой мере потерпели неудачу при попытках разобраться с одной из основных черт задачи долговременной устойчивости, неразрывно связанной с парадигмой сложных адаптивных систем, а именно всепроникающими взаимосвязанностью и взаимозависимостью между энергетическими и материальными ресурсами и природными, экологическими, экономическими, социальными и политическими системами. Один из наиболее важных результатов, полученных из работы, о которой я говорил в главах 7 и 8, состоит в том, что между всеми аспектами социально-экономической деятельности, от инноваций и создания ценности до преступности и распространения заболеваний, – всем хорошим, плохим и злым – существуют численные связи, которые проявляются в универсальности законов масштабирования. Почти все существующие подходы к решению задач глобальной устойчивости сосредоточены на сравнительно узких проблемах, например экологических последствиях использования источников энергии будущего, экономическом эффекте изменений климата или социальных последствиях будущих энергетических и экологических решений. Хотя такие узконаправленные исследования, несомненно, весьма важны и именно на них должна быть направлена большая часть нашей научной работы, их недостаточно. Они обращают основное внимание на деревья и могут не заметить леса.

Пора признать, что в определении научной программы, направленной на решение этой проблемы, как и в определении программы политической, должна играть центральную роль широкая междисциплинарная, межорганизационная международная инициатива, руководствующаяся более широким, более интегрированным, объединенным видением задачи. Нам нужна широкая и более интегрированная научная система, заключающая в себе численную, механистическую, обладающую предсказательной силой теорию, позволяющую понять, как созданные человеком системы, как социальные, так и физические, соотносятся с «природной» окружающей средой, – система, которую я называю теорией Великого объединения устойчивости. Пора создать крупномасштабную международную инициативу, аналогичную «Манхэттенскому проекту» или космической программе «Аполлон», направленную на интегрированное, системное решение задач глобальной устойчивости[166].

Ускоряющиеся беговые дорожки, циклы инноваций и сингулярности конечного времени

Сетевые принципы, лежащие в основе экономии на масштабе и сублинейного масштабирования в биологии, имеют два важных последствия. Они сдерживают темп жизни – крупные животные живут дольше, развиваются медленнее и имеют более низкую частоту сердцебиения, и все это в одной и той же степени, – и ограничивают рост. Напротив, города и экономические системы существуют за счет социальных взаимодействий, механизмы обратных связей которых порождают прямо противоположную картину. Темп жизни систематически увеличивается с ростом численности населения: быстрее распространяются болезни, чаще рождаются и умирают предприятия, и даже люди в крупных городах ходят быстрее, и все эти увеличения приблизительно соответствуют одному и тому же правилу 15 %. Более того, динамика социальных сетей, лежащая в основе суперлинейного масштабирования, порождает неограниченный рост, который является основополагающей чертой современных городов и экономических систем. Здесь господствует не равновесие, но непрерывная адаптация.

У нас получилась замечательно последовательная картина: одна и та же концептуальная система, основанная на фундаментальных сетевых динамике и геометрии с одной и той же математической структурой, приводит в двух разных случаях к двум совершенно разным результатам, и оба этих результата надежно подтверждаются множеством разнообразных данных и наблюдений. Однако здесь есть одно важное обстоятельство, которое может иметь огромные последствия. Хотя рост организмов, городов и экономических систем подчиняется практически одинаковым математическим уравнениям, между получающимися из них решениями существует тонкое, но принципиально важное различие, вызванное тем, что в одном случае действует масштабирование сублинейное (экономия на масштабе у организмов), а в другом – суперлинейное (усиление на масштабе у городов и экономики). В суперлинейном случае общее решение обладает неожиданно нетривиальным свойством, известным под названием сингулярности конечного времени, которая является признаком неизбежных перемен и возможных крупных неприятностей в будущем.

Сингулярность конечного времени означает попросту, что математическое решение уравнения роста, которое управляет рассматриваемой величиной – численностью населения, ВВП, числом патентов и так далее, – в некоторый конечный момент времени становится бесконечно большим, как показано на рис. 76. Это, очевидно, невозможно, и поэтому необходимы какие-то перемены.

Прежде чем мы рассмотрим некоторые последствия этого явления, позвольте мне остановиться на некоторых из его наиболее характерных особенностей. Простые степенные законы порождают экспоненциальный рост и монотонно возрастающие функции, которые тоже в конце концов становятся бесконечно большими, но лишь по прошествии бесконечного времени. Другими словами, моменты «сингулярности» отодвигаются в бесконечно далекое будущее, что делает их «безвредными» по сравнению с сингулярностью конечного времени. В случае роста, вызываемого суперлинейным масштабированием, приближение к сингулярности конечного времени, обозначенной на рис. 76 сплошной линией, опережает экспоненциальный рост. Такой рост часто называют суперэкспоненциальным, и мы уже использовали этот термин, когда говорили о росте городов.

Рис. 76. График, иллюстрирующий сингулярность конечного времени: представленная величина растет суперэкспоненциальным образом и становится бесконечно большой за конечное время tc, обозначенное вертикальной штриховой линией

Рис. 77. Иллюстрация застоя и краха, наступающих после сингулярности

Такое поведение явно не может быть устойчивым, так как его поддержание требует неограниченного, постоянно увеличивающегося и в конечном счете бесконечного поступления энергетических и материальных ресурсов за конечное время. Теория предсказывает, что, если его никак не ограничивать, оно должно вызвать переход к фазе, которая приводит к застою и последующему обрушению, как показано на рис. 77. Этот сценарий похож на возрождение мальтузианского тезиса, который отбрасывали целые поколения экономистов: мы не сможем обеспечить удовлетворение потребностей, и неограниченный рост в конце концов приведет к катастрофе.

И это подводит нас к самой сути дела. Наличие сингулярности конечного времени, порожденной суперлинейным масштабированием, радикально отличает этот сценарий от сценария Мальтуса. Если бы рост был чисто экспоненциальным, как предполагали мальтузианцы, неомальтузианцы, их последователи и их критики, то производство энергетических, материальных и пищевых ресурсов могло бы, по меньшей мере в принципе, поспевать за экспоненциальным расширением, так как все существенные характеристики экономики или города остаются конечными, даже если они продолжают расти и становятся очень большими.

Но при суперэкспоненциальном росте и приближении к сингулярности конечного времени это неосуществимо. В этом сценарии потребности все более и более возрастают и в конце концов становятся бесконечными в течение конечного времени. Обеспечение бесконечного количества энергетических, материальных и пищевых ресурсов в течение конечного времени попросту невозможно. Поэтому, если не происходит никаких перемен, этот процесс неизбежно ведет к застою и краху, как показано на рис. 77. Обширный анализ, который выполнили в 2001 г. Дидье Сорнет и Андерс Йохансен, работавшие тогда в UCLA, показал, что данные по росту населения и росту финансовых и экономических показателей убедительно свидетельствуют о наличии суперэкспоненциального роста и, следовательно, движения в направлении такой сингулярности[167].

Я хочу подчеркнуть, что эта ситуация качественно отличается от классической мальтузианской динамики, в которой такой сингулярности не существует. Наличие сингулярности означает неизбежность перехода системы из одной фазы в другую, обладающую существенно иными характеристиками, подобно тому как конденсация пара в воду и последующее ее замерзание в лед являются проявлениями фазовых переходов одной и той же системы между состояниями, обладающими совершенно разными физическими свойствами. И действительно, эти знакомые нам фазовые переходы порождаются сингулярностями термодинамических переменных, описывающих систему (то есть воду), но изменяющихся в зависимости не от времени, а от температуры (с замерзанием при 0 °C и кипением при 100 °C). К сожалению, в случае городов и социально-экономических систем фазовый переход, вызванный сингулярностью конечного времени, – это переход от суперэкспоненциального роста к застою и краху, что может привести к самым гибельным поседствиям.

Как же можно избежать такого краха, сохранив при этом неограниченный рост? Прежде всего следует понимать, что эти предсказания сделаны в предположении о неизменности параметров уравнения роста. Поэтому одна из очевидных стратегий предотвращения потенциальной катастрофы предполагает вмешательство для «сброса» этих параметров до достижения сингулярности. Кроме того, для сохранения неограниченного роста при новых параметрах требуется, чтобы порождающий рост член уравнения – «социальный метаболизм» – оставался суперлинейным, то есть новая динамика должна по-прежнему быть основана на силах положительной обратной связи социальных взаимодействий, порождающих инновации и создание ценностей и знаний. Такое «вмешательство» есть не что иное, как так называемая инновация. Крупная инновация, по сути дела, начинает новый отсчет времени, изменяя условия, в которых действует система и происходит рост. Таким образом, для предотвращения краха необходима новая инновация, начинающая новый отсчет времени и обеспечивающая возможность продолжения роста без достижения приближавшейся сингулярности.

Таким образом, крупные инновации можно считать механизмом, обеспечивающим мягкий переход в новую фазу в обход потенциально катастрофического разрыва, присущего черной дыре сингулярности конечного времени. После совершения перехода и «сброса отсчета времени», позволяющих избежать застоя и краха, процесс начинается заново с продолжением суперэкспоненциального роста, который рано или поздно приводит к новой сингулярности конечного времени, которую также необходимо будет обойти. Вся эта последовательность непрерывно повторяется, отодвигая потенциальный крах настолько, насколько позволяют творческий потенциал, изобретательность и находчивость человека. Эту ситуацию можно описать в виде своего рода теоремы: поддержка неограниченного роста в условиях ограниченности ресурсов требует непрерывного циклического появления инноваций, обеспечивающих смену парадигмы, как показано на рис. 78.

В реальности границы между сменяющими друг друга фазами не столь остры и разрывны, как показано на графике, но размазаны по сравнительно коротким временным интервалам вокруг каждого перехода. В конце концов, промышленная революция началась не в какой-то определенный день или даже определенный год, а возникла в течение периода длительностью несколько лет в районе 1800 г., но длительность этого периода была невелика по сравнению со временем, в течение которого ощущалось ее влияние[168].

Этот результат не должен вызывать особого удивления, поскольку именно так поддерживается неограниченный рост как численности населения, так и социально-экономической деятельности. Среди крупнейших инноваций, обеспечивших продолжение нашего роста и расширения, можно назвать открытия и изобретения железа, пара, угля, вычислительной техники и, последнее из них, цифровых информационных технологий. Один лишь перечень этих достижений свидетельствует о нашей поразительной изобретательности.

Именно этой важной черты недоставало в исходном аргументе Мальтуса, как и в позднейших выкладках большинства современных и даже совсем недавних его сторонников, начиная с Пауля Эрлиха и Римского клуба 1970-х. Их предостережения были отвергнуты большинством экономистов в первую очередь потому, что они не учитывали принципиально важной роли инноваций. Концепция циклов деловой и экономической активности, а также заложенная в ней концепция циклов инноваций существуют давно и уже стали общим местом в экономическом и деловом сообществе, хотя они основываются по большей части на обобщенных эмпирических выводах без какой-либо фундаментальной теории или понимания механизмов этих явлений. Считается очевидным и часто не подвергается никакому сомнению, что до тех пор, пока человечество сохраняет свою изобретательность, мы всегда будем опережать любую надвигающуюся угрозу при помощи все новых и все более блестящих инноваций.

К сожалению, однако, дело обстоит несколько сложнее. Существует еще одна крупная западня, причем очень важная. Теория говорит, что для поддержания непрерывного роста время, проходящее между последовательными инновациями, должно становиться все короче. Поэтому приводящие к смене парадигмы открытия, адаптации и инновации должны происходить со все более высокой скоростью. Неизбежно ускоряется не только темп жизни – мы должны все быстрее и быстрее вводить инновации.

Это видно из рис. 78, на котором черные точки, обозначающие начало каждого следующего цикла инновации, со временем становятся все ближе друг к другу: по мере того как мы поднимаемся все выше по каждой кривой роста, ускоряется не только темп жизни, но и появление крупных инноваций и переходы в новое состояние должны происходить со все более высокой скоростью. Метафора беговой дорожки, которую я использовал в главах 1 и 8, когда говорил о сжатии социально-экономического времени и увеличении темпа жизни, раскрывает лишь часть ситуации, и здесь имеет смысл поговорить о ней более подробно. Мы не только живем на ускоряющейся беговой дорожке, которая все время движется все быстрее и быстрее, но должны в какой-то момент перепрыгнуть на другую дорожку, движущуюся с еще большим ускорением, а затем с той – на следующую, еще более быструю. И этот процесс неизбежно будет повторяться в будущем со все более высокой частотой.

Рис. 78. График последовательных траекторий суперэкспоненциального роста, каждая из которых может привести к сингулярности конечного времени (обозначенной вертикальной штриховой линией) и последующему краху, как на рис. 77, если до наступления сингулярностей не появляются инновации (обозначенные черными точками), обнуляющие отсчет времени и начинающие новый цикл. Для ясности представления штриховые линии, обозначающие позднейшие сингулярности конечного времени, соответствующие черным точкам, не показаны. Слева изображен Сизиф

В этой поразительной картине есть нечто странное и даже безумное. Трудно поверить, чтобы человечество могло продолжать такое существование, не получив коллективного инфаркта! Сизифов труд выглядит по сравнению с ним вполне легкой работой. Вы, наверное, помните, что боги обрекли Сизифа беспрестанно закатывать большой камень на вершину горы, с которой он немедленно скатывается вниз под действием собственного веса, и Сизиф должен заново начинать свой путь с самого низа. Рассказывают о множестве разных поступков, за которые Сизиф был так жестоко наказан, но мне особенно нравятся два из них, родственные тому сизифову труду, который мы создали сами для себя: говорят, что он украл тайны богов и заковал в цепи Смерть. Остается только сказать, что наша задача на самом деле много труднее той, что досталась Сизифу: мы должны не просто снова и снова закатывать камень на вершину горы, но делать это каждый раз все быстрее и быстрее.

Существование таких теоретически предсказанных последовательных и ускоряющихся циклов роста, скорость которого превышает экспоненциальную, подтверждается наблюдениями развития городов, волн технологических изменений и численности мирового населения (я уже упоминал работу Сорнета и Йохансена). Посмотрим, например, на кривую роста города Нью-Йорка с 1790 г. до наших дней, представленную на рис. 58 в главе 8. Последовательные фазы его роста выделены жирными черными линиями. При рассмотрении их отклонений от гладкой фоновой кривой «чистого» суперэкспоненциального роста ясно проявляется последовательность изменений, отражающая циклическую динамику изменений размеров города. Как видно из рис. 79, данные подтверждают предположение о том, что частота смены циклов систематически возрастает со временем. На врезке показано, что промежутки времени между такими последовательными «инновациями» все более сокращаются в численном согласии с предсказаниями теории.

Страницы: «« 1234567 »»

Читать бесплатно другие книги:

Вы можете назвать себя успешным человеком? Если «да», то эта книга ваша. Если «нет» – тоже ваша. В п...
#GIRLBOSS – настоящая инструкция по исполнению мечты. Мечты о своем бизнесе, о грандиозных проектах,...
“Книга эта предназначена всем, кто любит увлекательные истории. Я читал и усмехался. «Скунскамера» п...
Порой, все оказывается не тем, чем нам кажется, а в итоге, надежды остаются разбитыми. Когда человек...
«Проводник, или поезд дальнего следования» – книга, написанная в стиле гонзо, – для тех, кто живёт э...
В компаниях, использующих в своей работе Agile-подход, сотрудники обладают всеми возможностями разви...