Использование модели Ципфа "Ранг - Размер" при изучении городов Челябинской области

V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Использование модели Ципфа "Ранг - Размер" при изучении городов Челябинской области

Баранова  Д.Н. 1
1Муниципальное общеобразовательное учреждение "Средняя общеобразовательная школа №16" Копейского городского округа
Махалина  Е.Н. 1
1Муниципальное общеобразовательное учреждение "Средняя общеобразовательная школа №16" Копейского городского округа
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Челябинская область – один из 85 субъектов Российской Федерации – входит в состав Уральского федерального округа. Челябинская область является одним из наиболее важных в экономическом отношении субъектов Российской Федерации.

Челябинская область отличается высокой степенью урбанизации: более 80 % населения проживает в городах.

Каждый городской житель ежедневно сталкивается с проблемами экономики города в поездках к месту работы или учебы, при покупке товаров и услуг, при аренде или покупке жилья и т.д. Существенным оказывается взаиморасположение предприятия и жилых кварталов города. Местоположение предприятия влияет на транспортные издержки, связанные с доставкой сырья и вывозом готовой продукции. Актуальным является неравномерность развития городов.

Поэтому, естественным образом поднимает вопрос о социальной несправедливости, что, в свою очередь, приводит к рецептам восстановления этой справедливости за счет финансирования государственной программы некоторого «выравнивания» городов.

Объект исследования: города Челябинской области

Предмет исследования: степень соответствия современной системы размещения городов Челябинской области по правилу Ципфа "Ранг – Размер»

Цель исследования: изучение современной системы размещения городов Челябинской области

Задачи:

1. познакомиться с моделью Ципфа "Ранг - Размер";

2.расчитать по формуле Ципфа показатель «ранг – размер» для городов Челябинской области;

3.определить степень соответствия городов Челябинской области по правилу Ципфа "Ранг – Размер;

4. определить факторы, влияющие на социально – экономическую ситуацию в городе;

5. сделать выводы.

Гипотеза: чем ближе реальная система городского расселения к математически просчитанной гипотетической модели Ципфа, тем более сбалансированной, а значит жизнеспособной она считается.

Практическая значимость: приведение системы городов нашей области в соответствие с моделью Ципфа "Ранг - Размер" возможно позволит решить определённые проблемы, в том числе социально - экономические

Методы: анализ информационных и статистических источников, математический метод

Глава 1. Теоретические аспекты проблемы.

Понятие «город»

«Городами» в разные эпохи и в разных странах называли явления с весьма различным содержанием и с несходными признаками. Поэтому городу даются самые разные определения. Рассмотрим некоторые из них. Согласно количественной теории, «городом называется значительное и длительное скопление людей на сравнительно незначительной территории». Политически-административная теория подходит к понятию города с правовой точки зрения и признает городом «поселение с определенной территорией, которому государственной властью присвоены особые административные права». Социальная теория прибавляет к формально-политическому признаку более существенный признак – внутренней общественной структуры города. Согласно этой теории, «город есть место, приспособленное для общежития социальной группы сложного характера, внутренне дифференциальной и получившей определенную правовую форму». В экономической литературе распространено определение, согласно которому «город есть поселение людей, практикующий интенсивное разделение труда». В каждом из приведенных определений можно найти свои достоинства и недостатки. Идеального определения для всех существовавших и существующих городов с их различными и противоречивыми признаками дать нельзя. Разнообразные подходы к изучению города и определению понятия «город» обуславливаются целями, которые ставит перед собой исследователь.

Л. Велихов дает следующее, наиболее общее, «номинальное», определение: «Город есть такое обособленное от деревни в правовом отношении поселение, которое является более или менее значительным и длительным скоплением людей на более и менее ограниченной территории».

Один из наиболее дискутируемых вопросов заключается в том, какой критерий является главным в определении понятия «город»: его величина, структура или характер выполняемых функций.

Современное понятие города трансформируется и размывается в экономическом, пространственном и социально-демографическом аспектах. Остается только статистико-административное определение города, но оно весьма различно в различных странах.

Таким образом, к понятию «город» можно подойти с различных точек зрения и его определение зависит от цели исследования.

В экономическом смысле город, городское поселение – это прежде всего населенный пункт, не связанный по преобладающему роду занятий жителей с сельским хозяйством. Несмотря на наличие отдельных сельскохозяйственных городов, этот признак в настоящее время является отборочным, основанным на глубоких различиях индустриального и земледельческого труда.

Город – населенный пункт, достигший определенной людности (обычно не менее 2–5 тыс. чел.) и выполняющий преимущественно промышленные, транспортные, торговые и административно-политические функции.

Являясь формой расселения людей на территории, город традиционно ассоциируется не только с местом, где сосредоточивается не- сельскохозяйственная деятельность, но и с местом, где скапливается население, концентрируются жилища, скрещиваются дороги, т.е. является центром в сети расселения.

1.2. Классификация городов

Классификации не имеют в науке абсолютного значения. Классификаций в природе нет. Их создают сами исследователи в зависимости от поставленной задачи. Приведем существующие важнейшие системы классификации городов. Количественная классификация (по величине)

Принято считать, что размер города предопределяет характер его проблем. В литературе встречается довольно много классификаций городов по численности населения. Однако большинство из них никак не обосновано экономически и служит лишь целям статистического распределения и административного деления.

Наиболее удачной можно считать следующую классификацию:

• малые – до 50 тыс. чел.;

• средние – 50–100 тыс. чел.;

• большие – 100–250 тыс. чел.;

• крупные – 250–500 тыс. чел.;

• крупнейшие – 500 тыс. – 1 млн чел.;

• города-миллионеры – свыше 1 млн чел.

Определенные в соответствии с классификацией количественные рубежи связаны с изменением качественного характера. Например, при достижении 100 тыс. чел. заметно снижается доля промышленности в функциональной структуре; а города с численностью 1 млн чел. нуждаются в метро. Исследователи определили еще один рубеж – 20 тыс. жителей. Черты, свойственные молодому городу, в полной мере выражены у городов именно этой категории. Поэтому выделяют города с 20–50 тыс. жителей.

Наряду с количественной существует классификация городов с точки зрения их административной роли. Классификация вытекает из структуры государства, его законов и обычаев. Как правило, место резиденции главы государства, законодательных учреждений исполнительной власти называется столицей государства. Если государство разделено на составные части (автономные края, провинции, штаты, области, округа и т.д.), то в каждой из этих частей обычно существует свой главный город, т.е. административный центр, место резиденции главы политической или административной единицы с подчиненными ему учреждениями.

Господствующая административно-политическая роль города иногда не совпадает с его социально-экономической ролью, и крупный торгово-промышленный центр может быть населенние и экономически сильнее государственной столицы или главного города провинции, например, Нью-Йорк во много раз более люден и экономически мощен, чем официальная столица Вашингтон. Однако гораздо чаще административно-политическая и социально-экономическая роли города совпадают.

По состоянию на 01.01.94 г. в административно-территориальном делении РФ насчитывалось 1066 городов, в т.ч. республиканского, краевого, областного и окружного подчинения – 630.

Самая важная, но вместе с тем наиболее сложная классификация по социально-экономическим функциям, которые города выполняют. Главная сложность возникает в связи с тем, что трудно найти объективный критерий разграничения.

Одна из классификаций городов по функциям на основе анализа структуры занятости каждого города в целях выявления ведущей отрасли – классификация Гарриса.

1. Чисто промышленные города: занятость в промышленности составляет не менее 45% работающих по найму и не менее 74% работающих в промышленности и торговле.

2. Города с менее выраженными промышленными функциями

3. Города горнодобывающей промышленности

4. Города розничной торговли

5. Города, выполняющие функции складских операций (оптовой торговли)

6. Коммуникационные город

7. Университетские города: число студентов составляет более 15% работающих по найму.

8. Курортные города и города с преобладанием пенсионеров и лиц, удалившихся от дел: доля экономически активного населения ниже минимума, который зависит от типа экономики страны.

9. Многофункциональные города.

Классификации, основанные на занятости, имеют следующие недостатки:

а) государственное учреждение, университет, финансовая деятельность может занимать относительно немного людей, но определять лицо города;

б) производительность растет быстрее в отраслях обрабатывающей промышленности, чем в производственной сфере, поэтому относительные изменения могут оказаться лишь на поверхности явлений.

Помимо занятости, критерием определения функции города может быть торгово-промышленный оборот, приходящийся на одного жителя

1.3Основные тенденции развития современного города

Во второй половине ХХ века меняется функциональная ориентация большинства городов. Промышленность покидает города, приходят в упадок многие многофункциональные промышленные центры. Современные схемы управления производством приводят к дезурбанизации промышленности, сохраняя в мегаполисах только управленческие центры.

Крупнейшие города становятся центрами концентрации потребления товаров и услуг, что демонстрирует переход к «обществу потребления» в развитых странах. На смену промышленной эпохе приходит эпоха доминирования сферы обслуживания.

Существует устойчивая тенденция усиления неравномерности развития в системах городов как на национальном, так и на мировом уровнях. Крупнейшие города, безудержно расширяясь, втягивают в себя существенную часть населения сельских районов и приходящих в упадок промышленных центров. Такое развитие городов не ослабляет, а усиливает проблемность их экономической жизни. Социально-экономические проблемы, ранее распределенные по обширным территориям, оказываются территориально сконцентрированными на относительно малой части общей площади страны. Это усиливает социальное напряжение, потенциально создавая угрозу дальнейшему благополучному развитию.

1.4. Иерархия городов, правило Ципфа

1913 году немецкий ученый Феликс Ауэрбах, анализируя фактические данные по соотношению числа городов разных размеров выявил закономерность, что людность города и его порядковый номер находятся в следующей зависимости: численность населения любого города равна численности жителей крупнейшего города, деленного на порядковый номер (ранг) первого. Закон Ауэрбаха не получил широкой известности, однако, вскоре подобная закономерность в распределении других видов человеческой деятельности была вновь найдена социологом Джоржем Зипфом (в другой русской транскрипции - Ципфом), по имени которого она сейчас называется как правило Ципфа "ранг-размер". Согласно правилу Ципфа, если территория представляет собой целостный экономический район, население n-го по размеру города составляет N1/r числа жителей самого крупного города.

где r - ранг данного города

Nr - численность населения города ранга r

N1 - численность населения самого крупного города

Таким образом, если численность населения самого крупного города (города с рангом 1) гипотетической страны равняется 1 млн. чел, то расчетная численность 2-го города - 500 тыс. чел., 3-го - 333 тыс. чел., 4-го - 250 тыс. чел., 5-го - 200 тыс. чел.

Отклонения распределения городов от правила "ранг-размер" связаны с историей и особенностями развития экономики, природными условиями, нарушениями естественного хода формирования государственного пространства.

Особенно значимые отклонения от идеального распределения существуют в развивающихся странах, где в колониальный период европейцами была трансформирована существовавшая до их прихода территориальная и экономическая структура хозяйства.

Крупнейшие города в большинстве развивающихся стран расположены на побережьях и основаны европейцами как колониальные столицы - "ворота" для экономического освоения территории, порты вывоза минерального сырья и продуктов тропического земледелия. Вся остальная территория длительное время была лишенной крупных городов, а нередко и городов вообще. Огни столиц, где концентрировалась вся современная промышленность, банки, образование и культура западного типа, а нередко и почти все городское население, притягивали сельских мигрантов со всей страны в поисках более высоких заработков и лучшей жизни.

По мере развития система расселения все ближе соответствует кривой Ципфа.

По правилу Ципфа, можно судить о распределении городов и о сформированности системы городского расселения, в которой сосуществуют крупные, средние и малые города, и, при наличии соответствующих статистических данных - о динамике во времени системы городского расселения изучаемой территории.

Если в стране имеется лишь один крупный город, где сконцентрирована основная часть городского населения, кривая будет иметь вид так называемого "приматного" распределения.

Такой тип характерен для страны с короткой историей развития экономики современного типа, неразвитой системой городов при доминирующей роли единственного крупного города, работающего в большей степени "вовне", а не на территорию страны.

Если для территории характерна высокая плотность населения и она "насыщена" городами, то реальная кривая будет располагаться выше идеальной.

Глава 2. Анализ распределения численности населения городов Челябинской области по модели Ципфа.

Челябинская область по численности населения занимает 3 место из 8 регионов Урала и 9 место в Российской Федерации.

Наша область — наиболее плотно населённая на Урале (занимает 1 место из 8 регионов Урала ― плотность населения 39,6 чел./км²) и вторая (после Свердловской области) по уровню урбанизации (удельный вес городского населения ― 81,4 %). Более 4/5 ее населения — горожане. По плотности населения Челябинская область — 24-й регион в РФ (без Москвы и С.-Петербурга), а по уровню урбанизации — 9-й (без авт. округов).

Важной характеристикой развития территории являются социально-экономические показатели уровня жизни населения, которые сказываются на демографической ситуации. К ним относятся уровень благосостояния населения, объём и качество социальных услуг, экологическая ситуация в регионе, уровень преступности и другое.

Используя формулу Ципфа мы подсчитали ранг городов Челябинской области.(таблица 2)

После этого сравнили ранг фактического населения городов нашей области (таблица1) и ранг, подсчитанный нами по формуле. Наши показатели совпали.

Для того, чтобы определить города, наиболее отличающиеся от идеальной модели мы нашли разницу «идеал – факт» и подсчитали процент «не хватающего населения». Тем самым предположив, что в этих городах существуют определенные социально – экономические проблемы.

Наглядно это можно проследить на диаграммах 1- 3.

Далее мы разделили все города Челябинской области условно на группы с «шагом» в 50 %. (таблица 4)

Анализируя данную таблицу, мы видим, что достаточно близко к идеальному положению по модели Ципфа находятся такие города как, Магнитогорск, Копейск, Миасс; наиболее удалены от «идеала» по модели Ципфа такие города как, Сим, Юрюзань, Нязепетровск, Карабаш и особенно Миньяр и Верхнеуральск.

Рассмотрим возможные причины. Для анализа мы используем географический атлас Челябинской области, год выпуска 2014.

1. Уровень социального развития.

(комплексный показатель социального развития, рассчитан с учётом: занятости населения, заработной платы, демографической ситуации, обеспеченности жильём, уровень системы образования и здравоохранения)

Таким образом, получается, что в городах, близких к «идеалу» по модели Ципфа уровень социального развития самый высокий в области, в городах – аутсайдерах : уровень социального развития либо средний, либо ниже среднего. (карта 1. Социальное развитие).

2. Уровень экологической безопасности.

(комплексный показатель экологической безопасности рассчитан с учётом: состояния почв, атмосферы, гидросферы, радиационного мониторинга, затрат на нейтрализацию вредных примесей)

Таким образом, получается, что во всех городах, выделенных нами, показатель уровня экологической опасности высокий, за исключением Нязепетровска. (карта 2. Экологическое состояние).

Заключение

В ходе нашей работы мы познакомились с моделью Ципфа "Ранг - Размер";

рассчитали по формуле Ципфа показатель «ранг – размер» для городов Челябинской области;

определили степень соответствия городов Челябинской области по правилу Ципфа; определили факторы, влияющие на городское расселение.

В итоге нами были сделаны следующие выводы:

- следует отметить, что правило Ципфа было выдвинуто для идеальных городских систем, то есть тех, которые расположены в однородном географическом пространстве — на бесконечной равнине, с одинаковой плотностью населения, одинаковым для всех транспортным сообщением. В реальности же ни одна городская система в мире не соответствует правилу;

- чем ближе реальная система городского расселения к математически просчитанной гипотетической модели Ципфа, тем более сбалансированной, а значит, жизнеспособной она является;

-по городам Челябинской области, мы видим, что достаточно близко к идеальному положению по модели Ципфа находятся такие города как, Магнитогорск, Копейск, Миасс; наиболее удалены от «идеала» по модели Ципфа такие города как, Сим, Юрюзань, Нязепетровск, Карабаш и особенно Миньяр и Верхнеуральск;

-основными причинами такого распределения считаем следующее:

1.в городах – аутсайдерах: уровень социального развития либо средний, либо ниже среднего;

2. напряженная экологическая ситуация, за исключением города Нязепетровск;

3. историческое расселение населения по городам нашей области.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1.Использование модели Ципфа «ранг – размер» для анализа современной системы размещения городов Российской Федерации // интернет ресурс: http://www.myshared.ru/slide/832942/

2.Население Челябинской области// интернет ресурс:

https://ru.wikipedia.org/wiki

3.Правило Дж. Ципфа «ранг – размер» // интернет ресурс: http://edu.tsu.ru/eor/resourse/174/html/60.html

4. Правило Ципфа// интернет ресурс:http://finlit.online/ekonomika-otrasli/pravilo-tsipfa-7875.html

5.Проблемы социально-экономического развития Челябинской области// интернет ресурс:http://www.georoot.ru/rohivs-7-1.html

6.Теория размещения городов// интернет ресурс: http://www.kazreferat.info/read/teoriya-razmescheniya-gorodov-MTQxNzQw

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1.Численность городского населения Челябинской области.

В таблице представлена реальная численность населения в городах Челябинской области на 2016 год.

 

Город

Население

1

Челябинск

1 191 944

2

Магнитогорск

417 563

3

Златоуст

169 057

4

Миасс

151 387

5

Копейск

146 146

6

Озёрск

79 518

7

Троицк

75 825

8

Снежинск

50 323

9

Сатка

42 437

10

Чебаркуль

40 612

11

Кыштым

37 809

12

Южноуральск

37 716

13

Коркино

35 186

14

Трёхгорный

32 521

15

Аша

30 146

16

Еманжелинск

29 487

17

Карталы

28 697

18

Верхний Уфалей

28 267

19

Усть-Катав

22 627

20

Бакал

19 142

21

Куса

17 521

22

Пласт

17 483

23

Касли

18 488

24

Катав-Ивановск

16 333

25

Сим

13 365

26

Юрюзань

11 908

27

Нязепетровск

11 901

28

Карабаш

11 366

29

Миньяр

9 459

30

Верхнеуральск

9 321

Таблица 2.Численность городов по модели.

В состав Челябинской области входит 30 городов.

Это идеализированная таблица населения Челябинской области. В ней представлено то население, которое должно быть хотя бы приближённым к настоящему. Расчёт происходил исходя из формулы Модели Ципфа(Nr= N1/ r), где Nr-население, соответствующее рангу, N1-население главного города Челябинской области с населением в 1 191 944 человека, r-ранг.

Город

Соответствующий ранг

Население, соответствующее рангу

Челябинск

1

1 191 944

Магнитогорск

2

595 972

Златоуст

3

397 314

Миасс

4

297 986

Копейск

5

238 388

Озёрск

6

198 657

Троицк

7

170 277

Снежинск

8

148 933

Сатка

9

132 438

Чебаркуль

10

119 194

Кыштым

11

108 358

Южноуральск

12

99 328

Коркино

13

91 688

Трёхгорный

14

85 138

Аша

15

79 462

Еманжелинск

16

74 495

Карталы

17

70 114

Верхний Уфалей

18

66 219

Усть-Катав

19

62 733

Бакал

20

59 597

Куса

21

56 759

Пласт

22

54 179

Касли

23

51 823

Катав-Ивановск

24

49 664

Сим

25

47 677

Юрюзань

26

45 844

Нязепетровск

27

44 146

Карабаш

28

42 569

Миньяр

29

41 101

Верхнеуральск

30

39 731

Таблица 3 . Сравнительная характеристика численности населения городов Челябинской области.

«ранг – размер» фактический

«ранг – размер» по модели Ципфа

Разница «идеал – факт»

Процент «не хватающего» населения

ранг

Город

Население

Город

Соответствующий ранг по модели Ципфа

Население, соответствующее

рангу

   

1

Челябинск

1 191 944

Челябинск

1

1 191 944

   

2

Магнитогорск

417 563

Магнитогорск

2

595 972

178409

42

3

Златоуст

169 057

Златоуст

3

397 314

228257

135

4

Миасс

151 387

Миасс

4

297 986

146599

97

5

Копейск

146 146

Копейск

5

238 388

92242

63

6

Озёрск

79 518

Озёрск

6

198 657

119139

150

7

Троицк

75 825

Троицк

7

170 277

94452

124

8

Снежинск

50 323

Снежинск

8

148 933

98610

196

9

Сатка

42 437

Сатка

9

132 438

90001

212

10

Чебаркуль

40 612

Чебаркуль

10

119 194

78582

193

11

Кыштым

37 809

Кыштым

11

108 358

70549

187

12

Южноуральск

37 716

Южноуральск

12

99 328

61612

163

13

Коркино

35 186

Коркино

13

91 688

56502

160

14

Трёхгорный

32 521

Трёхгорный

14

85 138

52617

162

15

Аша

30 146

Аша

15

79 462

49316

164

16

Еманжелинск

29 487

Еманжелинск

16

74 495

45008

153

17

Карталы

28 697

Карталы

17

70 114

41417

144

18

Верхний Уфалей

28 267

Верхний Уфалей

18

66 219

37952

134

19

Усть-Катав

22 627

Усть-Катав

19

62 733

40106

177

20

Бакал

19 142

Бакал

20

59 597

40455

211

21

Куса

17 521

Куса

21

56 759

39238

224

22

Пласт

17 483

Пласт

22

54 179

36696

210

23

Касли

18 488

Касли

23

51 823

33335

180

24

Катав-Ивановск

16 333

Катав-Ивановск

24

49 664

33331

204

25

Сим

13 365

Сим

25

47 677

34312

257

26

Юрюзань

11 908

Юрюзань

26

45 844

33936

285

27

Нязепетровск

11 901

Нязепетровск

27

44 146

32245

271

28

Карабаш

11 366

Карабаш

28

42 569

31203

275

29

Миньяр

9 459

Миньяр

29

41 101

31642

335

30

Верхнеуральск

9 321

Верхнеуральск

30

39 731

30410

326

Таблица 4. Условное деление городов Челябинской области по принципу «не хватающее» население

0 -50 %

50 – 100%

100 – 150%

150 – 200%

200 – 250%

250 – 300%

Свыше 300%

Магнитогорск

Копейск

Миасс

Златоуст

Озёрск

Троицк

Карталы

Верхний Уфалей

Снежинск

Чебаркуль

Кыштым

Южноуральск

Коркино

Трехгорный

Аша

Еманжелинск

Усть – Катав

Касли

Сатка

Бакал

Куса

Пласт

Катав – Ивановск

Сим

Юрюзань

Нязепетровск

Карабаш

Миньяр

Верхнеуральск

Диаграмма 1 – 3. Сравнительная характеристика численности населения городов Челябинской области

Ряд 1(синий)-идеальное население города, вычисленное по Модели Ципфа «Ранг-Размер»

Ряд 2(красный)-реальное население городов на 2016 год

Просмотров работы: 1459