Về toán học kinh ngạc của những thành phố và các tập đoàn

Các thành phố là cái nôi của nhân loại. Chúng đã và đang mở rộng, đô thị hóa vẫn đang mở rộng với tốc độ cấp mũ trong suốt 200 năm qua, mà khi đến nửa sau của thế kỷ này trái đất sẽ hoàn toàn bị các thành phố chi phối. Các thành phố là nguồn gốc phát sinh của hiện tượng nóng lên toàn cầu gây ảnh hưởng lên môi trường, sức khỏe, sự ô nhiễm, bệnh tật, tài chính kinh tế, năng lượng -- Đó là tất cả những vấn đề mà chúng ta phải đối mặt bởi có các thành phố. Các thành phố là khởi điểm của tất cả các vấn đề trên. Và một cơn sóng thần của những vấn đề mà chúng ta cảm thấy mình đang gặp phải xét trên phương diện những thắc mắc về sự bền vững, thực chất lại là sự phản chiếu của sự gia tăng vượt bậc của quá trình đô thị hóa diễn ra trên hành tinh này.

Đây là một vài con số. 200 năm trước, Hợp Chủng Quốc Hoa Kỳ chỉ mới được đô thị hóa chưa tới vài phần trăm. Hiện nay đô thị hóa của nó đã chiếm tới hơn 82%. Trái đất đã vượt qua mốc đô thị hóa một nửa vài năm trước. Trung Quốc đang xây nên 300 thành phố nữa trong 20 năm tới. Các bạn hãy lắng nghe điều này: Cứ mỗi tuần trong tương lai không xa, cho đến năm 2050, cứ mỗi tuần lại có hơn một triệu người đang dồn về sống ở các thành phố. Điều này sẽ ảnh hưởng đến mọi thứ. Mọi người trong căn phòng này, nếu bạn vẫn sẽ còn sống, các bạn sẽ bị ảnh hưởng bởi những điều đang diễn ra tại các thành phố trong hiện tượng phi thường này. Tuy nhiên, các thành phố, cho dù có một mặt tiêu cực như vậy, nhưng đồng thời cũng chính là giải pháp. Bởi lẽ các thành phố là những chiếc máy hút bụi và nam châm đã thu hút những người sáng tạo để tạo ra các ý tưởng, những sự đồi mới cách tân, của cải, vâng vâng... Cho nên chúng ta có kiểu bản chất kép như vậy Và vì vậy có một nhu cầu cấp bách cho một lý thuyết khoa học về các thành phố.

Đây là những chiến hữu của tôi. Nghiên cứu này đã được thực hiện bởi một nhóm người đặc biệt và họ làm tất các các công việc, còn tôi chỉ là một gã cực kỳ vớ vẩn cố gắng ghép mọi thứ lại với nhau.

(Tiếng cười)

Vậy đây là vấn đề: Đây là cái tất cả chúng ta đều muốn. 10 tỉ người sống trên trái đất vào năm 2050 muốn sống ở những nơi như thấy này, sở hữu những điều như thế này, làm những việc như thế này, với nền kinh tế thì phát triển như thế này, không nhận ra rằng thước đo của sự mất trật tự tạo ra những điều như thế này, điều này, điều này, và điều này nữa. Và câu hỏi đặt ra là: Liệu đó có phải là bộ mặt của thành phố Edinburgh và London và New York trong năm 2050 không, hay sẽ trông giống như thế này? Đó là câu hỏi. Tôi phải nói rằng, rất nhiều các chỉ số cho thấy rằng nó sẽ giống như điều này nhưng chúng ta hãy bàn về chuyện đó.

Cho nên phát biểu khiêu khích của tôi là chúng ta khao khát một lý thuyết khoa học nghiêm túc về các thành phố. Và lý thuyết khoa học có nghĩa là có thể định lượng được -- dựa trên những nguyên tắc chung cơ bản mà có thể đưa được vào một khuôn khổ có thể đoán định được. Đó là đòi hỏi của chúng ta. Các bạn có hiểu được không? Có quy luật chung nào không? Có hai câu hỏi mà tôi đã đặt ra trong đầu kể từ khi tôi nghĩ về vấn đề này. Câu hỏi thứ nhất là: Các thành phố có phải là một phần của sinh thái học? London có phải là một con cá voi lớn không? Edinburgh có phải là một con ngựa không? Microsoft có phải là một ụ kiến lớn? Chúng ta học được gì từ đó? Chúng ta sử dụng chúng một cách ẩn dụ -- ADN của một công ty, sự trao đổi chất của một thành phố, vân vân -- đó chỉ là những điều nhảm nhí, nhảm nhí theo nghĩa ẩn dụ, hay thực sự có những tố chất nghiêm túc trong đó? Và nếu đó là sự thật, tại sao giết chết một thành phố lại khó khăn đến vậy? Bạn có thể thả một quả bom nguyên tử xuống một thành phố, và 30 năm sau nó vẫn sống sót. Rất ít thành phố sụp đổ. Tất cả các công ty đều chết, tất cả. Và nếu bạn có một giả thuyết nghiêm túc, có thể bạn sẽ tiên đoán được khi nào Google sụp đổ.

Liệu đó có phải chỉ là một phiên bản khác của điều này? Chúng tôi hiểu rất rõ nó. Nghĩa là, bất cứ câu hỏi chung chung nào mà bạn đặt ra về nó -- có bao nhiêu cái cây cùng một kích cỡ nao đó, có bao nhiêu nhánh cây cùng một kích cỡ nào đó mà một cái cây có, có bao nhiêu chiếc lá năng lượng chảy qua cành cây là bao nhiêu kích thước của tán lá, nó tăng trưởng như thế nào, tuổi thọ đạt bao nhiêu? chúng ta có một khung toán học dựa trên các nguyên tắc chung của vũ trụ mà có thể trả lời những câu hỏi trên. Và câu hỏi là chúng ta có thể làm tương tự đối với điều này không? Như vậy con đường đặt ra là nhận ra được một trong những điều phi thường nhất về cuộc sống đó là nó có thể đi theo tỉ lệ, nó có thể có tác dụng trên một phạm trù vô cùng rộng. Thật ra đây chi là một phạm trù rất nhỏ hẹp; chính chúng ta, loài động vật có vú, chúng ta là một trong số đó. Cùng chung nguyên tắc, cùng chung động lực, cùng một tổ chức đang hoạt động trong thất cả chúng, bao gồm cả chúng ta và nó có thể tăng lên tới kích cỡ hơn 100 triệu. Và đó là một trong những lý do chính khiến cuộc sống trở nên kiên cường và vững mạnh như vậy -- khả năng tăng theo tỉ lệ. Chúng ta sẽ thảo luận điều đó trong một chốc nữa.

Nhưng bạn biết đấy, trong mức độ nội bộ, bạn phát triển theo tỉ lệ, mọi người trong căn phòng này phát triển theo tỉ lệ Nó được gọi là sự tăng trưởng. Đây là cách mà bạn tăng trưởng. Chuột, đó là một con chuột -- có thể là bạn. Tất cả chúng ta ít nhiều gì cũng đều như nhau cả. Và bạn thấy đấy, bạn rất quen thuộc với điều này. Bạn tăng trưởng rất nhanh và rồi bạn dừng lại. Và đường thẳng kia là tiên đoán từ cùng cái lý thuyết, dựa trên cùng những nguyên tắc, mà đã mô tả khu rừng nọ. Và đây là cho sự tăng trưởng của một con chuột. Và những điểm trên kia là những điểm dữ liệu. Đây chỉ là cân nặng so với tuổi tác. Và bạn thấy đấy, nó thôi tăng trưởng rồi. Rất, rất tốt cho sinh học -- và cũng là một trong những lý do giải thích sự kiên trì dai dẳng của nó. Rất, rất xấu cho các nền kinh tế, các công ty và các thành phố trong mô hình hiện tại của chúng ta. Đây là điều mà chúng ta tin tưởng. Đây là điều mà cả nền kinh tế của chúng ta đang đè nén lên chúng ta. được minh họa riêng trong góc bên tay trái những cây gậy khúc côn cầu. Đây là một nhóm các công ty phần mềm -- và đây là lợi nhuận so với tuổi của chúng tất cả đều được thu nhỏ và mọi người đang làm ra hàng triệu hàng tỉ đô la

OK, chúng ta phải hiểu điều này như thế nào? Trước tiên chúng ta hãy nói về sinh học. Cái này dứt khoát chỉ ra cho bạn thấy sự vật tăng trưởng theo tỉ lệ như thế nào. Và đây là một biểu đồ thực sự đáng chú ý. cái được vẽ ra ở đây là tỉ lệ trao đổi chất -- bao nhiêu năng lượng cần cho một ngày để bạn sống sót -- so với trọng lượng, khối lượng của bạn, cho toàn bộ khối cơ thể của tất cả chúng ta. Và nó được vẽ ra theo cách buồn cười là tăng theo thừa số 10, nếu không bạn chẳng thể thể hiện được mọi thứ trên biểu đồ. Và cái mà bạn thấy nếu bạn vẽ nó ra trong cái cách hơi lạ lùng này, đó là tất cả mọi người đều nằm trên cùng một đường. Mặc dù đây là hệ thống phức tạp và đa dạng nhất trong vũ trụ, có một sự đơn giản đến kỳ lạ được thể hiện bởi cái này. Nó đặc biệt đáng ngạc nhiên bởi lẽ mỗi một cơ quan trong số này, mỗi một hệ thống phụ, mỗi một loại tế bào, mỗi một gien, đều đã tiến hóa trong cái hốc môi trường độc nhất của nó cùng với lịch sử độc nhất của riêng nó. Và dù thế, mặc cho tất cả những thứ trong thuyết tiến hóa của Darwin và chọn lọc tự nhiên, chúng đã bị ép phải nằm trên cùng một đường.

Còn điều gì khác đang diễn ra. Trước khi tôi nói về điều đó, tôi đã viết ra ở dưới kia độ dốc của đường cong này, đường thẳng này. Nó ở khoảng ba phần tư, nghĩa là nhỏ hơn một -- và chúng tôi gọi nó là cận tuyến tính. Và mục đích của nó là đây. Nó nói rằng, nếu nó là tuyến tính, cái dốc thẳng đứng nhất, thì tăng kích cỡ của nó lên gấp đôi bạn sẽ yêu cầu một lượng năng lượng gấp đôi. Nhưng nó là cận tuyến tính, nghĩa là nếu bạn tăng kích cỡ của cơ quan lên gấp đôi, thực chất bạn chỉ cần 75% năng lượng nữa thôi. Vì vậy một điều tuyệt vời về sinh học đó là nó thể hiện tính chất kinh tế lạ thường của tỉ lệ. Bạn càng to lớn bao nhiêu về mặt hệ thống, theo những quy luật rất rõ ràng, năng lượng trên đầu người càng giảm. Bây giờ, bất cứ biến số sinh lý học nào mà bạn có thể nghĩ đến, bất cứ lịch sử cuộc đời nào bạn có thể nghĩ đến, nếu bạn vẽ nó ra theo cách này, sẽ trông như thế này. Có một sự đều đặn phi thường. Bạn cho tôi kích thước của một động vật có vú, tôi có thể cho bạn biết ở mức 90% tất cả mọi thứ về nó về các khoản sinh lý học, lịch sử đời sống, vâng vâng...

Lý do của điều này là do hệ thống mạng lưới. Toàn bộ sự sống được chi phối bởi các mạng lưới -- từ trong nội bào ra ngoài thể đa bào ra đến cấp độ hệ sinh thái. Và bạn rất quen thuộc với những mạng lưới này. Đó là những điều nhỏ nhặt trong một tổng thể to lớn. Và đây là một tóm tắt của điều mà tôi đang nói. Nếu bạn đem những mạng lưới này ra, cái ý tưởng về mạng lưới này, và bạn áp dụng những nguyên tắc vũ trụ lên nó, những nguyên tắc tính toán được của vũ trụ, tất cả những cách tỉ lệ và những sức ép theo sau, bao gồm cả mô tả về khu rừng, mô tả về hệ tuần hoàn của bạn, mô tả bên trong các tế bào. Một trong số những điều tôi đã không nhấn mạnh ở phần mở đầu đó là, tốc độ của sự sống, một cách có hệ thống, càng giảm khi bạn càng trở nên to lớn hơn. Nhịp tim chậm hơn; bạn sống lâu hơn; sự khuếch tán ô xy và các dưởng chất khác qua thành tế bào chậm lại, vâng vâng...

Câu hỏi đặt ra là: Những điều này có đúng không khi áp dụng lên các thành phố và các công ty? Vậy London là bản phóng to của Birmingham, Birmingham là bản phóng to của Brighton. vân vân...? New York có phải là bản phóng to của San Francisco, đến lượt nó lại là bản phóng to của Santa Fe? Chẳng biết nữa. Chúng ta sẽ thảo luận về chúng. Nhưng chúng là những mạng lưới. Và mạng lưới quan trọng nhất của các thành phố chính là các bạn. Các thành phố chỉ là biểu hiện tự nhiên của những tương tác của bạn, những tương ác của chúng tôi, và việc các cá nhân tập trung lại thành nhóm. Đây chỉ là một hình ảnh tượng trưng của điều đó. Và đây là sự tăng trưởng theo tỉ lệ của các thành phố. Nó cho thấy trong ví dụ rất đơn giản này, mà hóa ra là một ví dụ bình thường về số lượng trạm xăng như là một chức năng của kích cỡ -- đã được thể hiện với cùng một cách của sinh học -- bạn thấy một điều y chang như vậy.

Có một sự gia tăng theo tỉ lệ. Rằng số lượng những trạm xăng trong thành phố giờ được giao lại cho bạn khi bạn cho tôi biết kích cỡ của nó. Độ dốc của nó còn thấp hơn tuyến tính nữa. Sự gia tăng theo tỉ lệ có tính kinh tế của nó. Càng ít trạm xăng trên đầu người thì quy mô của bạn càng lớn, điều này chẳng có gì ngạc nhiên cả. Điều đáng ngạc nhiên là đây. Sự gia tăng theo tỉ lệ xuất hiện ở khắp mọi nơi theo cùng một cách. Đây chỉ là ở các nước châu Âu, nhưng nếu bạn làm vậy ở Nhật hay Trung Quốc hay Columbia, điều tương tự luôn luôn xảy ra với cùng quy luật gia tăng theo tỉ lệ tới cùng một mức độ. Và bất cứ cơ sở hạ tầng nào mà bạn nhìn vào -- cho dù đó là độ dài của những con đường, độ dài của các đường dây điện -- bất cứ điều gì bạn nhìn thấy cũng có cùng quy luật như vậy. Đó là một hệ thống thống nhất đã tiến hóa vượt trên mọi kế hoạch và vân vân. Nhưng càng ngạc nhiên hơn nữa nếu bạn nhìn vào các chỉ số kinh tế xã hội, các chỉ số không có mối tương quan gì với sinh học, đã tiến hóa từ khi chúng ta bắt đầu hình thành nên các cộng đồng tám đến mười nghìn năm trước. Con số trên đỉnh là lương như một chức năng của kích thước được vẽ theo cùng một cách. Và con số ở đáy là cái mà bạn rút thăm chọn -- những sự siêu sáng tạo được vẽ theo cùng một cách. Và cái mà bạn thấy là hiện tượng gia tăng theo tỉ lệ. Nhưng quan trọng nhất ơ đây, Con số biểu thị tương đương với ba phần tư kia cho tốc độ trao đổi chất, là lớn hơn 1 -- nó nằm khoảng 1.15 đến 2 Đây là con số nói lên rằng bạn càng lớn bao nhiêu bạn càng có nhiều hơn trên đầu người, không như sinh học -- bạn có nhiều lương hơn, nhiều những người siêu sáng tạo hơn, nhiều bằng sáng chế, nhiều tội phạm hơn trên đầu người.

Và chúng tôi đã nghiên cứu mọi thứ: các trường hợp bị AIDS, cảm cúm, vân vân... Và ở đây, chúng được vẽ cùng nhau. Để cho bạn thấy điều chúng tôi đã biểu thị, đây là thu nhập, GDP -- GDP của thành phố -- tội phạm và các bằng sáng chế trên cùng một biểu đồ. Và bạn thấy đấy, chúng cùng đi theo một đường. Và đây là kết luận. Nếu bạn nhân đôi kích cỡ của một thành phố từ 100,000 lên 200,000, từ một triệu lên hai triệu, từ 10 triệu lên 20 triệu, kiểu nào cũng được, thì một cách hệ thống bạn sẽ thấy một sự gia tăng ở mức 15% về lương, của cải, số ca nhiễm AIDS, số cành sát, bất cứ thứ gì bạn có thể nghĩ đến. Chúng điều tăng lên 15%. Và bạn sẽ có 15% tiết kiệm dành cho cơ sở hạ tầng. Không còn nghi ngờ gì nữa, đây là lý do mà cứ mỗi tuần lại có một triệu người tụ tập vào các thành phố. Bỡi lẽ họ nghĩ tất cả những điều kỳ diệu đó, như những con người sáng ạto, của cải, thu nhập, là điều cuốn hút họ, quên đi những điều xấu xa và nguy hiểm.

Lý do cho điều này là gì? Tôi không có đủ thời gian để giải thích với các bạn về toán học ở đây, nhưng đằng sau nó là mạng lưới xã hội bởi vì đây là một hiện tượng toàn cầu. Cái quy luật 15% này sẽ đúng cho dù bạn ở bất cứ nơi nào trên hành tinh này -- Nhật Bản, Chile, Bồ Đào Nha, Scotland, ở đâu không quan trọng. Dữ liệu luôn luôn cho thấy cùng một kết quả, cho dù các thành phố đã tiến hóa một cách độc lập. Có một điều gì đó đang diễn ra trên khắp toàn cầu. Để lặp lại, tính vũ trụ, đó là chúng ta -- chúng ta chính là thành phố. Và đó chính là những tương tác của chúng ta và sự tập hợp những tương tác đó. Nên nó đây này, tôi vừa nói lại điều đó. Nên nếu chính là bởi những mạng lưới và cấu trúc toán học của chúng không giống như sinh học, tăng trưởng cận tuyến tính, quy luật thay đổi theo tỉ lệ bạn sẽ thấy tốc độ sống chậm lại khi bạn trở nên lớn hơn. Nếu các mạng lưới xã hội thay đổi tỉ lệ siêu tuyến tính -- càng tăng theo đầu người -- thì theo lý thuyết bạn sẽ tăng tốc độ sống. Bạn càng lớn hơn, cuộc sống diễn ra càng nhanh hơn. Bên trái là nhịp tim theo sinh học. Bên phải là tốc độ bước đi trong một nhóm các thành phố ở châu Âu, cho thấy sự gia tăng đó.

Cuối cùng, tôi muốn nói về sự tăng trưởng. Để lặp lại, đây là cái mà chúng ta có trong sinh học, Cơ cấu của sự thay đổi theo tỉ lệ tạo điều kiện cho hành vi thiên về hai hướng trái ngược nhau này. Bạn phát triển nhanh chóng sau đó chững lại -- một phần của sự cưỡng lại của chúng ta. Điều này không tốt cho các nền kinh tế và các thành phố. Và thực sự, một trong những điều kỳ diệu về lý thuyết này là nếu bạn thay đổi tỉ lệ theo hướng siêu tuyến tính từ sự cải tiến và tạo ra của cải vật chất, thì từ cùng lú thuyết đó, thực sự bạn nhận được một đường cong hướng lên theo hàm mũ -- rất đẹp. Và thực sự nếu bạn so sánh nó với số liệu, nó sẽ rất khít khao với sự phát triển của các thành phố và các nền kinh tế. Nhưng nó có một nhược điểm kinh khủng. Đó là hệ thống sẽ sụp đổ theo định mệnh. Vì nhiều lý do -- lý do theo chủ nghĩa Malthus -- bạn hết ngồn lực. Và làm thế nào để tránh điều đó? Chúng ta đã từng làm một lần rồi.

Điều chúng ta làm là, khi chúng ta phát triển và đến gần sự sụp đổ, một sự đổi mới lớn đã diễn ra và chúng ta bắt đầu lại từ đầu. Và cứ thế chúng ta bắt đầu lại từ đầu mỗi khi đến gần với sự sụp đổ. Nên vòng đổi mới cứ liên tiếp diễn ra điều đó là cần thiết để giữ vững tăng trưởng và tránh sự suy tàn. Tuy nhiên, nhược điểm của điều này là bạn phải đổi mới nhanh hơn và nhanh hơn và nhanh hơn nữa Cho nên hãy hình dung là không chỉ chúng ta đang ở trên một guồng xoay đang chạy càng lúc càng nhanh, mà chúng ta còn phải thay đổi cái guồng quay đó càng lúc càng nhanh. Chúng ta phải tăng tốc liên tục. Và câu hỏi đặt ra là, liệu chúng ta, với tư cách là những cá thể kinh tế xã hội, chúng ta có thể tránh được một cơn đột quỵ?

Và cuối cùng, tôi sẽ kết thúc bài phát biểu này trong một hay hai phút bằng cách hỏi về các công ty. Bạn thấy đấy, các công ty cũng thay đổi tỉ lệ. Thật ra, cái trên đầu là Walmart bên tay phải. Cùng một câu chuyện đã xảy ra. Đó là việc thu nhập và tài sản tỉ lệ với kích thước của công ty được thể hiện bởi số nhân viên trong công ty đó. Chúng ta có thể sử dụng doanh số, bất cứ thứ gì bạn muốn. Nó đây: sau khi trải qua một số thăng trầm ở giai đoạn đầu, khi các công ty đang đổi mới chúng gia tăng theo tỉ lệ một cách đẹp đẽ. Và chúng ta đã thấy 23 nghìn công ty, ở Mỹ, nếu tôi được phép nói. Và tôi chỉ cho bạn thấy một phần nhỏ của điều này.

Điều đáng ngạc nhiên về các công ty là chúng giai tăng theo tỉ lệ cân tuyến tính giống như sinh học, điều đó ám chỉ là chúng bị thống trị. không phải bời siêu tuyến tính đổi mới và ý tưởng, chúng trở nên bị thống trị. bởi quy luật của sự thay đổi theo tỉ lệ. Theo cách hiểu đó, bởi sự quan liêu và quản trị và chúng diễn ra rất tuyệt vời, tôi có thể nói. Nên nếu các bạn hỏi tôi về kích cỡ của một số công ty, một số công ty nhỏ, tôi cũng có thể đoán được kích cỡ của Walmart. Nếu nó gia tăng theo tỉ lệ cần tuyến tính, lý thuyết cho rằng chúng ta có thể có sự tăng trưởng Kia là Walmart. Trông không có vẻ như vậy lắm. Đó là điều chúng ta thích, những cây gậy hockey. Nhưng nếu bạn để ý, thì tôi đã gian lận. Bởi vì tôi chỉ mới đi tới năm 94 mà thôi. Chúng ta hãy tiến đến năm 2008. Đường màu đỏ kia là từ lý thuyết. Nên nếu tôi đã làm điều này vào năm 1994, tôi đã có thể đoán ra Walmart sẽ như thế nào vào hiện tại. Và rồi điều này lại được lặp lại thông qua toàn bộ hình ảnh của các công ty. Chúng ở kia. Đó là 23,000 công ty. Tất cả chúng đều bắt đầu trông giống như gậy hockey, chúng điều bẻ cong, và chúng đều chết như bạn và tôi.

Cảm ơn các bạn.

(Vỗ tay)