Модели размещения деятельности и организации пространства

В результате изучения данной главы студент должен:

• • знать понятийный аппарат моделей размещения деятельности и организации пространства; содержание теорий, моделей и методов размещения производства и организации экономического пространства, включая теории размещения сельскохозяйственного производства, предприятий, населенных пунктов и организации пространства, структуры землепользования и образования цен на участки городской земли; современные оптимизационные, гравитационные и энтропийные модели транспортных потоков и передвижений; примеры использования рассматриваемых моделей в эмпирических исследованиях;
• • уметь критически оценивать теории и модели размещения деятельности и организации пространства и возможности их эмпирического тестирования; анализировать на эмпирическом материале факторы размещения деятельности и организации экономического пространства; анализировать и критически оценивать результаты теоретических и эмпирических исследований поданной тематике;
• • владеть навыками (приобрести опыт) применения основных моделей размещения деятельности и организации пространства при решении прикладных задач размещения деятельности и прогнозирования расселения и транспортных потоков; поиска, обработки и анализа информации, необходимой для решения задач размещения деятельности и организации пространства; работы с российской и зарубежной научной литературой по моделированию и эмпирическому анализу размещения деятельности и организации экономического пространства.

Основные понятия: агломерация; гравитационные и энтропийные задачи прогноза передвижений; задача «трех точек» Лаунхардта; изодапана; кольца Тюнена; матрица «априорных предпочтений»; модель земельного рынка У. Алонсо; прерывное расселение; производственно-транспортная задача линейного программирования; рабочая ориентация промышленности, но А. Веберу; субурбанизация; теория центральных мест В. Кристаллера; шестиугольные рыночные зоны А. Леша; штандорт; эффект зонирования; Bid-Price функция; Bid-Rent функция.

Классические теории размещения деятельности

Модель Иоганна Генриха фон Тюнена

Историческая справка.

Иоганн Генрих фон Тюнен (1783−1850) обучался сельскому хозяйству и экономике в Геттингенском университете, затем в возрасте 27 лет приобрел поместье Tellow в 5 милях от г. Ростока на севере Германии и управлял им 40 лет — до самой своей смерти.

Как и теперь, во времена Тюнена сельское хозяйство включало растениеводство: выращивание для продажи злаков, кормовых растений, овощей, фруктов, льна, табака, рапса и т. д., и животноводство, т. е. производство молока, мяса, яиц, масла, шерсти, шкур и пр. Задача управляющего имением заключалась в том, чтобы, имея текущие рыночные цены на продукты за вычетом стоимости доставки до города (цены со двора) и современные на тот день технологии, выбрать оптимальный набор сельскохозяйственных продуктов и порядок их производства в имении. Для решения этой задачи Тюнен детально изучил технологии выращивания различных культур и скота, собрал подробную статистику о расходах и доходах собственного имения, приобщил к ним данные по другим имениям в Германии и Бельгии. В результате оказалось, что оптимальная система сельхозпроизводства зависит от плодородия почвы и расстояния до города. Если плодородие принять одинаковым везде вокруг гипотетического города, то главным фактором оптимальной системы остается только расстояние. Так Тюнен получил свои знаменитые «пояса», или «кольца» .

В 1826 г. он издает первую часть своего главного груда «Изолированное государство в его отношении к сельскому хозяйству и национальной экономике». В дальнейшем Тюнен дополнил свою книгу еще двумя частями. Первый перевод книги Тюнена на русский язык был сделан в 1926 г. За эту работу Тюнен, но праву считается основоположником пространственной экономики. И хотя А. Смит отмечал, что земля с одинаковой плодородностью сто? ит по-разному в зависимости от удаленности от рынка из-за транспортных издержек на доставку продукции, все-таки он считал, что основным фактором определения земельной ренты является плодородие почвы. Тюнен же справедливо указывает на расстояние до рынка сбыта как на не менее важный фактор, и доказывает это на расчетах из реальной жизни.

Интересно, что из работ Тюнена возникает совсем другое представление о жизни помещика XIX в., чем из описаний в русской классической литературе. Тюнен-помещик ведет очень подробную бухгалтерию, экспериментирует с технологиями и системами земледелия, следит за исследованиями в области сельскохозяйственной химии и испытывает различные удобрения на отдельных участках своей земли. Кроме того, он выполняет важную социальную функцию. Вот структура непроизводственных расходов имения (Тюнен называет их общекультурными), которую он приводит в своей книге:

• — административные;
• — на поддержание строений;
• — страхование от пожара и градобития;
• — отчисления на священника и школьного учителя;
• — проценты на производственный капитал (инвентарь);
• — помощь бедным в имении;
• — содержание ночного сторожа;
• — расход на поддержание мостов, дорог, ручьев и пограничных рвов;
• — смешанные расходы, касающиеся хозяйства в целом.

Кольца Тюнена

" Представьте себе очень большой город, расположенный по середине плодородной равнины, не прорезанной никакими судоходными реками и каналами" , — начинает свою книгу Иоганн Генрих фон Тюнен. Он специально абстрагируется от всего, что может повлиять на систему землепользования и ренту, кроме расстояния от города, главного рынка сбыта сельхозпродукции, и формулирует задачу: «Поставим себе вопрос: какие формы примет при установленных предпосылках сельское хозяйство, и как будет отражаться на нем большее или меньшее расстояние от города, если это хозяйство будет вестись вполне рационально?» Ответ можно представить в следующем виде (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Кольца Тюнена:

1 — центральный город; 2 — вольное хозяйство (овощи, фрукты, молоко, солома); 3 — производство дров и древесины; 4 — шестипольные плодосменные хозяйства (рожь, картофель, ячмень); 5 — семиполье (рожь, ячмень, овес); 6 — трехполье (рожь, ячмень); 7 — торговые растения (рапс, табак, лен); 8 — пастбища (масло, сыр, скот, шерсть); далее — дикие леса, охотники.

Первый пояс Тюнен отводит так называемому вольному хозяйству. Во-первых, это огороды и сады, выращивание всего, что не переносит длительного хранения и перевозки, в те времена — гужевым транспортом. Примером может быть цветная капуста, клубника, салат и т. п. Во-вторых, это производство молока, доставка которого до места продажи не могла занимать более нескольких часов. В-третьих, это производство сена и соломы для городского потребления, для чего хлеб сеяли очень густо, жертвуя частью урожая. А дешевый навоз из города позволял быстро восстанавливать почву после любого урожая, так что поле не требовало систематической смены культур. Собственно, поэтому такое хозяйство и называлось вольным. В-четвертых, этот пояс производил дорогие для транспортировки продукты: картофель, капусту, репу и т. п. Часть урожая при этом шла на корм скоту.

Все эти продукты должны были стоить довольно дорого, чтобы земля вблизи города, отведенная под их производство, приносила больший доход, чем любое другое ее возможное использование. Если это так, то вольное хозяйство будет опоясывать город со всех сторон и удаляться от города ровно на такое расстояние, при котором объем производимой продукции находится в равновесии со спросом, но не далее, чем расстояние, на которое эти продукты можно транспортировать, не испортив.

Второй пояс — это лесное хозяйство, производившее дрова, строевой и поделочный лес и уголья. Тюнен приводит цену на буковые дрова в Ростоке — 16 талеров за сажень в 224 куб. фута. Расходы по доставке в город одного саженя — 2 талера за милю. Это значит, что лесное хозяйство не может находиться далее 8 миль от города. Однако кроме расходов на доставку, есть еще расходы на вырубку, засев, охрану, проценты на капитал (текущая цена леса на корню, строения, инвентарь), а затем еще хозяин земли должен получить ренту, причем такую, чтобы ему было не выгодно выращивать на своей земле что-либо другое. Поэтому пояс будет намного уже, но достаточной ширины, чтобы удовлетворить городской спрос. Внутри пояса будут более мелкие кольца по видам деревьев и их возрасту. Так как производственные издержки и цена возрастают с возрастом древесины, дрова лучше делать из молодых деревьев, выращиваемых в ближней к городу части пояса, а в более удаленной части выгоднее производить более дорогой строевой лес и из его отходов — угли, так как более высокая цепа за сажень оправдывала более дорогую доставку. При этом земля ближе к городу приносила бо? льшую ренту, несмотря на то, что отводилась под более дешевый продукт.

Во времена Тюнена основным продуктом питания для большей части населения был хлеб. Животноводство при этом играло вспомогательную роль, в первую очередь — поставщика навоза для удобрения почвы. Поэтому третий пояс был ориентирован на зерновые, и его ширина определялась ценой на рожь (остальные зерновые культуры — ячмень и овес, в расчетах выпуска и цен Тюнен переводил в рожь, исходя из их относительной питательной ценности). При цене в городе в 1,5 талера за берлинский шефель ржи, ее производство теряет смысл на расстоянии 50 миль от города. «При этих условиях подвоз зерна в 50 миль делается уже невозможным, потому что весь груз будет дорогой туда и обратно съеден лошадьми и людьми» , — заключает Тюнен.

Дальше круг сужается производственными и прочими расходами. Первые Тюнен делит на два класса: те, что связаны с размером поля (пахота, мотыжение, бороньба, посев, очистка канав и т. д., их можно считать фиксированными при заданной системе земледелия), и те, что связаны с величиной урожая (уборка, подвоз навоза, молотьба и т. д., т. е. переменные издержки). Три основные системы выращивания ржи были следующие:

• — шестипольное плодосменное хозяйство имело в ротации шесть полей (по порядку смены): картофель, ячмень, клевер, рожь, вика, рожь. Клевер и вика шли на корм животным, которых держали в стойлах, ячмень — на перловую крупу и солод. Такая система производила максимальное количество пищевых растений с единицы площади всей пашни, однако требовала более высокого богатства почвы, которое достигалось интенсивным удобрением. Фиксированные издержки при этом были выше, чем при других системах, но при достаточно высокой цене на рожь повышенный выпуск приносил наиболее высокую ренту. А так как цена «со двора» на рожь растет по мере приближения к городу (транспортные расходы падают), шестиполье было наиболее выгодной системой в ближайшей к городу части пояса зерновых;
• — семипольное выгонное хозяйство имело в ротации семь нолей (по порядку смены): рожь, ячмень, овес, пастбище (3 периода), пар. Овес шел на крупу и муку, поэтому Тюнен его также переводит в рожь согласно его питательной ценности. В этой системе требование к среднему богатству почвы ниже (фиксированные издержки меньше), но и выпуск на единицу площади также меньше, так как бо? льшая часть пашни находится под пастбищем и паром. В итоге такая система приносит максимальную ренту при расположении от города дальше, чем шестиполье, но ближе, чем трехполье;
• — трехпольное хозяйство имело в ротации три поля: рожь, ячмень, пар. Уровень богатства почвы в этой системе аналогичен шестипольному, но достигается он за счет более частого нахождения поля под паром. В итоге фиксированные расходы падают до минимума, а рента становится максимальной при использовании этой системы для самой низкой цены на рожь, т. е. на дальнем краю пояса зерновых. По расчетам Тюнена, этот край в изолированном государстве находится не дальше 31,5 миль от города, где рента трехпольного хозяйства становится равной нулю.

Безусловно, аналогичная логика и расчеты применимы к разным странам и областям с разным уровнем цен на зерно. Например, в России и Украине зерно стоило в те времена меньше, чем в Европе, и поэтому трехпольное хозяйство преобладало, и хотя шестипольное хозяйство считалось наиболее прогрессивным и технологичным, его применение при низких ценах на зерно не имело экономического смысла. Тюнен в своей книге приводит пример, когда переселенцы из Фландрии пытались перенести в другие, менее развитые области Европы, шестипольное хозяйство и терпели неудачи.

Четвертый пояс — «торговые» растения, такие как рапс (рапсовое масло), табак, лен (и изделия из него), отличаются от ржи более высокими издержками производства на единицу площади. Также, например, рапс имел более дорогую доставку, так как возился в город летом, когда лошади были заняты на полевых работах, рожь же возилась в город зимой. А лен давал с единицы площади урожай по весу примерно в 4 раза меньший, чем рожь, а производственные расходы на единицу площади в 7,5 раз выше. Поэтому лен Тюнен располагает на самом дальнем крае четвертого пояса.

Всю логику размещения культур относительно города Тюнен сформулировал в трех принципах:

• 1) при одинаковых производственных расходах и одинаковом урожае по весу (с единицы площади — Прим. ред.) то растение, которое сильнее всех истощает почву, должно разводиться дальше всего от города;
• 2) при одинаковом урожае и одинаковых истощающих свойствах то растение, которое требует наибольших производственных расходов, должно разводиться дальше всего от города;
• 3) при одинаковых истощающих свойствах и одинаковых производственных расходах то растение, которое с данной площади дает по весу наименьший урожай, должно разводиться дальше всего от города.

Первый принцип связан с тем, что истощение почвы требует восстановления за счет большего времени под паром или выращивания кормовых растений для получения навоза. Таким образом, более истощающие растения требуют большей суммарной площади пашни, а так как рента снижается по мере удаления от города, то и производить эти растения там выгоднее при прочих равных условиях.

Второй принцип проистекает из того, что производственные издержки Тюнен частично выражает хлебом (рожью) как мерилом трудовых затрат, а частично деньгами. А так как цена ржи снижается по мере удаления от города, денежная стоимость затрат падает, и, естественно, на удалении становится выгоднее, при прочих равных условиях, производить продукты, требующие больших трудозатрат.

Третий принцип вытекает из логики транспортных расходов.

Пятый пояс — пастбища. Здесь производят масло, сыр, молодой скот (его дешевле было гнать ближе к городу в молодом возрасте, а уже там докармливать до нужного размера и продавать на мясо), а также овечью шерсть. При цене за масло в Ростоке в 9 талеров за фунт, транспортные расходы полностью ее покроют на расстоянии в 250 миль, поэтому этот пояс самый последний. По данным Тюнена, производственные расходы масла на единицу веса меньше, чем у шерсти, кроме того, с той же площади можно получить гораздо больше масла, чем шерсти. Значит, разведение коров будет находиться ближе к городу, чем разведение овец. Также где-то в этой области будут располагаться производства вина и спирта. Здесь зерно стоит очень дешево (его производят на месте трехпольем), а зарплата минимальна, поэтому спирт получается дешевым, а его доставка на единицу стоимости обходится дешевле, чем зерна. За зоной пастбищ расположены леса, которые могут представлять интерес для охотников.

Вот как графически представил механизм определения границ колец другой немецкий ученый, Вильгельм Лаунхардт, о работе которого подробнее рассказывается в подпараграфе 2.1.2 (рис. 2.2).

По определению Тюнена, рента — это доход, который остается у владельца земли после вычета всех расходов, включая проценты на капитал (кроме земли):

(2.1).

где R — рента в год за единицу площади; Y — урожай в год на единицу площади; р — цена продукта в городе; Е — издержки производства продукта на единицу площади; f — цена транспортировки единицы продукта на 1 милю; k — расстояние от города.

Заметим, что Е у Тюнена была убывающей функцией от k, но для простоты изображения примем ее фиксированной величиной для каждого продукта. Тогда получим набор прямых, называемых функциями Bid-rent. Эти прямые показывают, какую максимальную ренту может получить помещик, производя данный продукт по заданной системе земледелия на различном расстоянии от города. У каждого пояса будет своя прямая. Если разместить на одном графике прямые для всех поясов, то получим рис. 2.1. Так как на заданном расстоянии будет располагаться тот пояс, который дает в этом месте максимальную ренту, мы можем получить результирующую кривую земельной ренты вокруг города в виде огибающей всех имеющихся Bid-rent функций (выделена жирным).

Рис. 2.2. Функции Bid-rent для колец Тюнена:

1 — молоко и овощи; 2 — древесина; 3 — шестиполье (без пара); 4 — семиполье; 5 — трехполье; 6 — животноводство.

Изолирование государства и реальность

Свою модель Тюнен упрощал намеренно, чтобы показать принципы работы сельскохозяйственного рынка того времени и механизм образования земельной ренты. Разумеется, в реальной жизни не бывает плоских равнин с одинаково плодородной землей. Даже внутри одного достаточно большого имения может быть земля разной плодородности и разной удаленности от главных строений. В таких условиях оптимальным могло быть использование части земли под огороды, части — под шестипольное хозяйство, части — под семиили трехпольное, а части — вообще под пастбища или даже оставлять часть земли заброшенной, если производственные издержки любого продукта на ней так высоки, что рента становится отрицательной.

Кроме того, города обычно строились на реках или морских побережьях. Это позволяло доставлять грузы вдоль водного пути намного дешевле, чем по дорогам. Поэтому кольца Тюнена должны были вытягиваться вдоль этих водных путей и магистральных дорог. Также картину искажали малые города по соседству с большим, так как имели свои кольца и конкурировали с большим городом за поставки сельхозпродукции. Все это автор понимал и признавал, так же как и множество других факторов, не вошедших в модель, однако считал, что принципы размещения производителей останутся при этом верными.

В наше время многое изменилось. Технологии доставки и хранения позволяют сельскохозяйственным предприятиям находить потребителей за тысячи километров от своего местоположения. Однако свежие продукты все еще производят вблизи городов, правда, теперь у них появились новые серьезные конкуренты за землю: промышленность и коттеджные поселки (о тенденции оттока населения на окраины городов речь пойдет в параграфе 2.3). Там же, где можно найти сельское хозяйство, все еще ориентированное на ближайший большой город, можно ожидать, что тюненовские принципы будут работать, стимулируя более интенсивное использование земли и технологий ближе к городу, и более экстенсивное — по мере удаления. Причем, как и почти 200 лет назад, такое использование ресурсов будет близко к оптимальному, а попытки навязать отдаленным районам технологии из пригородных могут привести к убыткам.

Интересно, что даже во времена СССР пригородные земли использовались значительно более интенсивно, несмотря на то, что не было рынка земли и рентный механизм регулирования ее использования отсутствовал. Так, в книге Б. С. Жихарсвича «Агропромышленный комплекс крупного города» (1989) приводятся данные по совхозам в Московской и Ленинградской областях в 1980;х гг. (табл. 2.1).

Как видно из табл. 2.1, по мере удаления от города затраты земли на рубль валовой продукции быстро росли, хозяйства становились более экстенсивными. Не исключено, что несмотря на то, что свободного рынка земли не было, конкуренция между хозяйствами все-таки была, но внутри административной системы. Близость к городу могла давать аппаратные преимущества, позволявшие совхозам повышать фондовооруженность. Тем более что им нужно было оставаться рентабельными в условиях более дорогой рабочей силы, а значит, объективно требовалась и большая фондовооруженность.

Таблица 2.1

" Пояса Тюнена" вокруг Москвы и Ленинграда в 1980;х гг.