Nypublicerad forskning i Vetenskapens framsteg av University of Chicago-forskaren Luis Bettencourt föreslår ett nytt perspektiv och modeller på flera kända paradoxer i städer. Nämligen, om städer är motorer för ekonomisk tillväxt, varför kvarstår fattigdom och ojämlikhet? Om städer frodas på snabbare aktivitet och mer mångfald, varför är så många saker så svåra att ändra? Och om tillväxt och innovation är så viktigt, hur kan stadsplanerare och ekonomer komma undan med att beskriva städer med Groundhog Day-modeller av jämvikt?

Utveckla förbättrade kollektiva åtgärder och policyer, och skapa mer rättvisa, välmående och miljömässigt hållbara vägar kräver att man överskrider dessa uppenbara paradoxer. Tidningen finner det avgörande att samhällen omfamnar och utnyttjar de naturliga spänningarna i städer som avslöjas av stadsvetenskapen för att främja mer holistiska lösningar.

"För att förstå hur städer kan vara snabba och långsamma samtidigt, rik och fattig, innovativ och instabil, kräver att vi omformulerar vår grundläggande förståelse av vad städer är och hur de fungerar, " säger Bettencourt. "Det finns gott om utrymme i städer för att förkroppsliga all denna komplexitet, men för att utnyttja naturliga urbana processer för gott kräver vi att vi modifierar nuvarande tänkande och handlingar för att inkludera olika skalor och olika typer av människor i interaktion."

Detta är målet för en ny artikel med titeln "Urban Growth and the Emergent Statistics of Cities, " av Luis Bettencourt, invigningschefen för Mansueto Institute for Urban Innovation och professor i ekologi och evolution vid University of Chicago. I tidningen, Bettencourt utvecklar en ny uppsättning matematiska modeller för att beskriva städer längs en glidande skala av förändringsprocesser, börjar med individer och härleder framväxande egenskaper hos städer och nationer som urbana system.

Kärnan i dessa modeller är en balansgång:människor måste kämpa för att balansera sina budgetar över tid, inklusive inkomster och kostnader i enheter av pengar eller energi. För de flesta, intäkter och kostnader varierar över tiden på oförutsägbara sätt som ligger utanför deras fulla kontroll. I städer – där vi alla är en del av komplicerade nät av ömsesidigt beroende för jobb, tjänster och många former av kollektiva åtgärder – dessa utmaningar får nya dimensioner som kräver både individuella och kollektiva åtgärder. Genom att ta hänsyn till denna dynamik kan vi se hur meningsfull förändring på städernas och nationernas nivå kan uppstå ur miljontals människors sammanlagda dagliga liv, men också hur all denna kamp kan misslyckas med att lägga till mycket.

Tidningen visar att relativa förändringar i städernas status är oerhört långsamma, knuten till variationer i deras tillväxthastigheter, som nu är mycket små i höginkomstländer som USA. Detta leder till problemet att effekterna av innovation i städer knappt kan observeras, som äger rum på en tidsskala av flera decennier – mycket långsammare än någon borgmästarperiod, vilket avtrubbar förmågan att bedöma positivt från skadlig politik.

Av särskild betydelse är den negativa effekten av osäkerhet – som tenderar att drabba människor i fattigdom men också alla under den nuvarande pandemin – på innovations- och tillväxtprocesser. En annan utmaning är politik som optimerar för aggregerad tillväxt (som BNP), vilket uppsatsen visar vanligtvis främjar ökande ojämlikhet och social instabilitet. I tidningen, dessa idéer testas med hjälp av en lång tidsserie för 382 amerikanska storstadsområden under nästan fem decennier.

"Tillväxt och förändring ackumuleras genom sammansättningen av många små förändringar i hur vi lever vårt dagliga liv, fördela vår tid och ansträngning, och interagera med varandra, speciellt i städer. Hjälpa fler människor att vara kreativa och få byrå, delvis genom att minska förödande osäkerheter, förutspås göra hela skillnaden mellan ett samhälle som kan möta svårigheter och frodas eller ett som fastnar i ändlösa kamper och så småningom förfalla, säger Bettencourt.