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TEDGlobal 2011

Geoffrey West: The surprising math of cities and corporations

Geoffrey West: Die wundersame Mathematik von Städten und Unternehmen.

Filmed
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Der Physiker Geoffrey West hat das einfache mathematische Gesetz entdeckt, dass die Eigenschaften von Städten regelt. Wohlstand, Kriminalitätsraten, Geschwindigkeit der Fussgänger und viele andere Aspekte von Städten lassen sich aus einer einzigen Grösse herleiten: Der Bevölkerungszahl. In diesem überraschenden Vortrag von TEDGlobal zeigt er, wie das funktioniert und wie ähnlich die Gesetze von Organismen und Firmen sind.

- Theorist
Physicist Geoffrey West believes that complex systems from organisms to cities are in many ways governed by simple laws -- laws that can be discovered and analyzed. Full bio

Cities are the crucible of civilization.
Städte sind die Schmelztiegel der Zivilisation.
00:16
They have been expanding,
Sie haben sich ausgebreitet,
00:19
urbanization has been expanding,
die Urbanisierung breitet sich aus
00:21
at an exponential rate in the last 200 years
mit einer exponentiell Rate
00:23
so that by the second part of this century,
in den letzten 200 Jahren, so dass in der zweiten Hälfte
00:25
the planet will be completely dominated
dieses Jahrhunderts die Erde komplett
00:28
by cities.
von Städten dominiert sein wird.
00:30
Cities are the origins of global warming,
Städte sind der Ursprung von globaler
00:33
impact on the environment,
Erwärmung, Belastungen
00:36
health, pollution, disease,
der Umwelt, Gesundheit, Verschmutzung, Seuchen.
00:38
finance,
Finanzen,
00:41
economies, energy --
Wirtschaft, Energie
00:43
they're all problems
sind alles Probleme
00:46
that are confronted by having cities.
mit denen wir konfrontiert sind,
00:48
That's where all these problems come from.
weil wir Städte haben. Von dort kommen all
00:50
And the tsunami of problems that we feel we're facing
diese Probleme. Diese Flutwelle von Problemen,
00:52
in terms of sustainability questions
denen wir gegenüberstehen, in Bezug auf
00:55
are actually a reflection
Nachhaltigkeitfragen, sind ein
00:57
of the exponential increase
Spiegelbild dieses exponentiellen
00:59
in urbanization across the planet.
Wachstums der weltweiten Verstädterung.
01:01
Here's some numbers.
Hier einige Zahlen.
01:04
Two hundred years ago, the United States
Vor 200 Jahre waren die USA
01:06
was less than a few percent urbanized.
zu weniger als ein paar Prozenten
01:08
It's now more than 82 percent.
städtisch. Jetzt sind es mehr als 82 Prozent.
01:10
The planet has crossed the halfway mark a few years ago.
Die Erde hat vor wenigen Jahren die
01:12
China's building 300 new cities
50-Prozent überschritten. China wird 300 neue
01:15
in the next 20 years.
Städte bauen in den nächsten
01:17
Now listen to this:
20 Jahren. Beachten sie folgenden:
01:19
Every week for the foreseeable future,
Jede Woche - für die nähere Zukunft
01:21
until 2050,
bis 2050 -
01:24
every week more than a million people
jede Woche werden mehr als eine
01:26
are being added to our cities.
Million Leute in die Städte
01:28
This is going to affect everything.
ziehen. Das wird
01:30
Everybody in this room, if you stay alive,
alles beeinflussen. Jeder in diesem Raum,
01:32
is going to be affected
falls er solange lebt, wird betroffen sein,
01:34
by what's happening in cities
von dem, was in den Städten
01:36
in this extraordinary phenomenon.
passiert, von diesem aussergewöhnlichem Phänomen.
01:38
However, cities,
Wie auch immer, Städte,
01:40
despite having this negative aspect to them,
abgesehen von ihren negativen Effekten,
01:43
are also the solution.
sind aber auch
01:46
Because cities are the vacuum cleaners and the magnets
deren Lösung. Denn Städte wirken wie Staubsauger
01:48
that have sucked up creative people,
oder Magnete, welche kreative Leute anziehen,
01:52
creating ideas, innovation,
Ideen produzieren,
01:54
wealth and so on.
Erfindungen, Wohlstand und so weiter.
01:56
So we have this kind of dual nature.
Wir haben also eine zweischneidige Situation.
01:58
And so there's an urgent need
Deshalb haben wir einen zwingenden Bedarf
02:00
for a scientific theory of cities.
an einer wissenschaftlichen
02:03
Now these are my comrades in arms.
Theorie zu Städten. Dies hier sind meine Mitstreiter.
02:07
This work has been done with an extraordinary group of people,
Diese Arbeit wurde durch eine ausserordentliche
02:10
and they've done all the work,
Gruppe vollbracht. Die haben all die Arbeit getan,
02:12
and I'm the great bullshitter
und ich bin der grosse Dummschwätzer,
02:14
that tries to bring it all together.
der versucht alles zusammen zu setzen.
02:16
(Laughter)
(Gelächter)
02:18
So here's the problem: This is what we all want.
Hier die Problemstellung:
02:20
The 10 billion people on the planet in 2050
Das ist was wir alle wollen. Die 10 Milliarden Leute
02:22
want to live in places like this,
auf dem Planeten in 2050 wollen an Orten wie diesem,
02:25
having things like this,
solche Dinge besitzen,
02:27
doing things like this,
Sachen tun wie dies,
02:29
with economies that are growing like this,
mit einer Wirtschaft, die so wächst,
02:31
not realizing that entropy
ohne zu realisieren, das Entropie
02:34
produces things like this,
Dinge produziert wie
02:36
this, this
das,
02:38
and this.
das
02:42
And the question is:
und das. Die Frage ist nun:
02:44
Is that what Edinburgh and London and New York
Wird Edinburgh
02:46
are going to look like in 2050,
und London und New York
02:48
or is it going to be this?
in 2050 so aussehen?
02:50
That's the question.
Oder eher so? Das ist die Frage.
02:52
I must say, many of the indicators
Ich muss sagen,
02:54
look like this is what it's going to look like,
viele Indikatoren lassen vermuten, dass es so
02:56
but let's talk about it.
ausschauen wird. Aber lassen sie uns darüber reden.
02:59
So my provocative statement
Meine provokative Äusserung ist,
03:02
is that we desperately need a serious scientific theory of cities.
dass wir dringend eine ernsthafte, wissenschaftliche
03:05
And scientific theory means quantifiable --
Theorie zu Städten brauchen. Wissenschaftliche Theorie
03:08
relying on underlying generic principles
bedeutet quantifizierbar, abgestützt
03:11
that can be made into a predictive framework.
auf allgemeinen Prinzipien, damit wir
03:14
That's the quest.
Prognosen ableiten können.
03:16
Is that conceivable?
Das ist die Aufgabe. Ist das vorstellbar?
03:18
Are there universal laws?
Gibt es universelle Gesetze?
03:20
So here's two questions
Hier nun zwei Fragen,
03:22
that I have in my head when I think about this problem.
welche ich im Hinterkopf habe
03:24
The first is:
um darüber nachzudenken. Die erste lautet:
03:26
Are cities part of biology?
Sind Städte so eine Art Teil der Biologie?
03:28
Is London a great big whale?
Ist London ein grosser Wal?
03:30
Is Edinburgh a horse?
Ist Edinburgh ein Pferd?
03:32
Is Microsoft a great big anthill?
Ist Microsoft ein
03:34
What do we learn from that?
grosser Ameisenhügel? Was können wir daraus lernen?
03:36
We use them metaphorically --
Wir nutzen - bildlich gesprochen - die DNA einer Firma
03:38
the DNA of a company, the metabolism of a city, and so on --
den Metabolismus einer Stadt, und so fort.
03:40
is that just bullshit, metaphorical bullshit,
Ist das einfach Mumpitz,
03:42
or is there serious substance to it?
bildlicher Mumpitz, oder eine zentrale Teil davon?
03:45
And if that is the case,
Und wenn es so ist,
03:48
how come that it's very hard to kill a city?
wie kommt es, dass es schwer ist,
03:50
You could drop an atom bomb on a city,
Städte zu töten. Sie können eine Atombombe
03:52
and 30 years later it's surviving.
auf eine Stadt werfen, 30 Jahre später
03:54
Very few cities fail.
lebt sie wieder. Sehr wenig Städte fallen.
03:56
All companies die, all companies.
Alle Firmen sterben, alle Unternehmen.
03:59
And if you have a serious theory, you should be able to predict
Wenn sie eine seriöse Theorie haben,
04:02
when Google is going to go bust.
sollten sie vorhersagen können, wann Google eingehen wird.
04:04
So is that just another version
Ist dies hier
04:07
of this?
nur eine Variante von dem hier?
04:10
Well we understand this very well.
Das verstehen wir
04:12
That is, you ask any generic question about this --
ziemlich gut. Dass heisst, sie können
04:14
how many trees of a given size,
allgemeine Fragen dazu stellen: Wie viele Bäume
04:16
how many branches of a given size does a tree have,
einer gegebenen Grösse, wie viele Äste
04:18
how many leaves,
einer gegebenen Grösse hat ein Baum, wie viele Blätter,
04:20
what is the energy flowing through each branch,
welche Energie fliesst durch
04:22
what is the size of the canopy,
einzelne Äste, wie gross ist das
04:24
what is its growth, what is its mortality?
Laubdach, wie ist das Wachstum,
04:26
We have a mathematical framework
wie die Sterblichkeit? Wir haben ein
04:28
based on generic universal principles
mathematisches System, basierend auf allgemeinen, universellen
04:30
that can answer those questions.
Prinzipien, welches diese Fragen beantworten können.
04:33
And the idea is can we do the same for this?
Die Idee ist nun, können wir das auch für dies hier?
04:35
So the route in is recognizing
Der Zugang dazu liegt in einem
04:40
one of the most extraordinary things about life,
der aussergewöhnlichsten Dinge
04:43
is that it is scalable,
über das Leben: das es
04:45
it works over an extraordinary range.
skalierbar ist. Es funktioniert über einen
04:47
This is just a tiny range actually:
ungeheuer grossen Bereich. Dies ist nur
04:49
It's us mammals;
ein winziger Bereich. Das sind wir,
04:51
we're one of these.
Säugetiere, wir sind eines davon.
04:53
The same principles, the same dynamics,
Die gleichen Prinzipien, die gleichen Vorgänge,
04:55
the same organization is at work
die gleichen Organisationsstrukturen
04:57
in all of these, including us,
in allen davon, inklusive uns.
04:59
and it can scale over a range of 100 million in size.
Und es ist skalierbar über einen Grössenbereich von
05:01
And that is one of the main reasons
100 Millionen. Das ist einer der
05:04
life is so resilient and robust --
Hauptgründe, dass das Leben so
05:07
scalability.
belastbar und robust ist:
05:09
We're going to discuss that in a moment more.
Skalierbarkeit. Wir werden das
05:11
But you know, at a local level,
später nochmals diskutieren. Aber sie wissen, auf
05:14
you scale; everybody in this room is scaled.
lokaler Eben, jeder hier ist skaliert.
05:16
That's called growth.
Wir nennen es Wachstum.
05:18
Here's how you grew.
So wachsen sie.
05:20
Rat, that's a rat -- could have been you.
Ratten, das ist für Ratten,
05:22
We're all pretty much the same.
es könnten auch sie sein. Wir sind uns alle ziemlich ähnlich.
05:24
And you see, you're very familiar with this.
Sie sehen, das sieht vertraut aus.
05:27
You grow very quickly and then you stop.
Sie wachsen anfangs sehr schnell
05:29
And that line there
und hören dann auf. Und diese Linie
05:31
is a prediction from the same theory,
ist eine Vorhersage der
05:33
based on the same principles,
gleichen Theorie, basierend auf den
05:35
that describes that forest.
selben Prinzipien, die Wälder betrifft.
05:37
And here it is for the growth of a rat,
Hier dargestellt für das Wachstum
05:39
and those points on there are data points.
von Ratten. Und diese Punkte sind
05:41
This is just the weight versus the age.
Messungen. Einfach Gewicht
05:43
And you see, it stops growing.
versus Alter. Sie sehen, das Wachstum stoppt.
05:45
Very, very good for biology --
Sehr, sehr gut für die Biologie -
05:47
also one of the reasons for its great resilience.
einer der Gründe, für deren Belastbarkeit.
05:49
Very, very bad
Sehr, sehr schlecht
05:51
for economies and companies and cities
für Wirtschaft und Firmen und Städte
05:53
in our present paradigm.
in unserem aktuellen Paradigma.
05:55
This is what we believe.
Wir glauben an das hier.
05:57
This is what our whole economy
Wir meinen unsere ganze Wirtschaft
05:59
is thrusting upon us,
verhält sich so,
06:01
particularly illustrated in that left-hand corner:
gezeigt in der Ecke links:
06:03
hockey sticks.
Hockeyschläger.
06:06
This is a bunch of software companies --
Das ist eine Gruppe von Software-Firmen
06:08
and what it is is their revenue versus their age --
und ihre Einkünfte versus ihr Alter,
06:10
all zooming away,
alle schiessen in die Höhe
06:12
and everybody making millions and billions of dollars.
und jeder macht Millionen und Milliarden von Dollars.
06:14
Okay, so how do we understand this?
Also, wie verstehen wir das?
06:16
So let's first talk about biology.
Lassen sie uns zuerst über Biologie reden.
06:19
This is explicitly showing you
Dies hier zeigt klar,
06:22
how things scale,
wie Dinge skaliert sind.
06:24
and this is a truly remarkable graph.
Das ist eine wahrhaft bemerkenswerte Grafik.
06:26
What is plotted here is metabolic rate --
Gezeigt wird die metabolische Rate -
06:28
how much energy you need per day to stay alive --
wie viel Energie sie pro Tag zum Überleben brauchen -
06:31
versus your weight, your mass,
gegenüber ihrem Gewicht, ihrer Masse,
06:34
for all of us bunch of organisms.
für uns alle, für alle Organismen.
06:36
And it's plotted in this funny way by going up by factors of 10,
Es ist etwas seltsam aufgetragen,
06:39
otherwise you couldn't get everything on the graph.
jeweils mit Faktor 10, ansonsten hätte nicht
06:42
And what you see if you plot it
alles Platz im Bild. Was sie sehen, wenn sie es
06:44
in this slightly curious way
auf diese etwas seltsame Art machen,
06:46
is that everybody lies on the same line.
dass alles auf der selben Linie liegt.
06:48
Despite the fact that this is the most complex and diverse system
Abgesehen davon, dass dies das komplexeste
06:51
in the universe,
und vielfältigste System des Universums ist,
06:54
there's an extraordinary simplicity
haben wir hier eine aussergewöhnliche Einfachheit,
06:57
being expressed by this.
so dargestellt.
06:59
It's particularly astonishing
Es ist äusserst erstaunlich,
07:01
because each one of these organisms,
weil jeder dieser Organismen,
07:04
each subsystem, each cell type, each gene,
jedes Untersystem, jeder Zelltyp, jedes Gen
07:06
has evolved in its own unique environmental niche
sich in seiner eigenen Nische entwickelt hat,
07:08
with its own unique history.
welche einzigartig in der Geschichte ist.
07:12
And yet, despite all of that Darwinian evolution
Und nun, trotz Darwins Evolution
07:15
and natural selection,
und natürlicher Selektion,
07:18
they've been constrained to lie on a line.
sind sie genötigt auf einer Linie zu sein.
07:20
Something else is going on.
Etwas anderes geht hier vor.
07:22
Before I talk about that,
Bevor ich darüber spreche,
07:24
I've written down at the bottom there
hab ich hier unten die Steigung
07:26
the slope of this curve, this straight line.
der Kurve, dieser Geraden notiert.
07:28
It's three-quarters, roughly,
Sie beträgt Drei-Viertel, ungefähr,
07:30
which is less than one -- and we call that sublinear.
was kleiner als Eins ist - wir nennen das sublinear.
07:32
And here's the point of that.
Hier die zentrale Aussage.
07:35
It says that, if it were linear,
Es sagt, dass wenn es linear wäre,
07:37
the steepest slope,
mit der stärksten Steigung,
07:40
then doubling the size
eine Verdoppelung der Grösse
07:42
you would require double the amount of energy.
würde eine Verdoppelung der Energie benötigen.
07:44
But it's sublinear, and what that translates into
Aber es ist sublinear, was bedeutet,
07:46
is that, if you double the size of the organism,
dass eine doppelt so grosser Organismus
07:49
you actually only need 75 percent more energy.
tatsächlich nur 75 Prozent mehr Energie benötigt.
07:51
So a wonderful thing about all of biology
Diese wundervolle Sache der Biologie
07:54
is that it expresses an extraordinary economy of scale.
beschreibt eine aussergewöhnliche
07:56
The bigger you are systematically,
Ökonomie der Skalierung. Je grösser sie sind
07:59
according to very well-defined rules,
- systematisch, nach klar definierten Regeln -
08:01
less energy per capita.
desto weniger Energie pro Kopf brauchen sie.
08:03
Now any physiological variable you can think of,
Jede physiologische Variable, die sie sich aussuchen,
08:06
any life history event you can think of,
jeder historische Vorgang, an den sie denken,
08:09
if you plot it this way, looks like this.
wenn sie ihn so darstellen, schaut so aus.
08:11
There is an extraordinary regularity.
Es ist eine aussergewöhnliche Regelmässigkeit.
08:14
So you tell me the size of a mammal,
Sagen sie mir die Grösse eines Säugers,
08:16
I can tell you at the 90 percent level everything about it
ich sage ihnen all seine 90 Prozent-Level
08:18
in terms of its physiology, life history, etc.
in Bezug auf Physiologie, Leben, Geschichte und so weiter.
08:21
And the reason for this is because of networks.
Der Grund dafür sind Netzwerke.
08:25
All of life is controlled by networks --
Alles Leben wird von Netzwerken kontrolliert,
08:28
from the intracellular through the multicellular
von interzellulären über multizellulären
08:31
through the ecosystem level.
hin zum Ökosystemlevel.
08:33
And you're very familiar with these networks.
Und sie sind vertraut mit diesen Netzwerken.
08:35
That's a little thing that lives inside an elephant.
Dies ist ein kleines Etwas, welches in Elefanten lebt.
08:39
And here's the summary of what I'm saying.
Und hier eine Zusammenfassung vom Gesagtem.
08:42
If you take those networks,
Wenn sie diese Netzwerke nehmen,
08:45
this idea of networks,
die Idee der Netzwerke,
08:47
and you apply universal principles,
und sie universelle Prinzipien anwenden,
08:49
mathematizable, universal principles,
mathematische, universelle Prinzipien -
08:51
all of these scalings
als diese Skalierbarkeit -
08:53
and all of these constraints follow,
und alle Einschränkungen befolgen,
08:55
including the description of the forest,
inklusive der Beschreibung des Waldes,
08:58
the description of your circulatory system,
die Beschreibung ihres Kreislaufes,
09:00
the description within cells.
die Beschreibung des Zellinneren.
09:02
One of the things I did not stress in that introduction
Eine der Sachen, die ich Anfangs nicht betont habe,
09:04
was that, systematically, the pace of life
war, dass die Rate des Lebens systematisch
09:07
decreases as you get bigger.
sinkt, je grösser sie sind.
09:10
Heart rates are slower; you live longer;
Der Herzschlag verringert sich, sie leben länger,
09:12
diffusion of oxygen and resources
Diffusion von Sauerstof und Nährstoffen
09:15
across membranes is slower, etc.
durch die Membranen geschieht langsamer, etc.
09:17
The question is: Is any of this true
Die Frage ist: Gilt das auch für
09:19
for cities and companies?
Städte und Firmen?
09:21
So is London a scaled up Birmingham,
Ist London ein vergrössertes Birmingham,
09:24
which is a scaled up Brighton, etc., etc.?
welches ein skaliertes Brighton ist, etc. etc.?
09:27
Is New York a scaled up San Francisco,
Ist New York ein skaliertes San Francisco,
09:30
which is a scaled up Santa Fe?
welches ein grosses Santa Fe ist?
09:32
Don't know. We will discuss that.
Keine Ahnung. Wir werden das diskutieren.
09:34
But they are networks,
Aber da sind Netzwerke.
09:36
and the most important network of cities
Und das wichtigste Netzwerk
09:38
is you.
der Städte sind sie.
09:40
Cities are just a physical manifestation
Städte sind nur die physikalische
09:42
of your interactions,
Manifestation Ihrer Interaktionen,
09:45
our interactions,
unserer Interaktionen,
09:47
and the clustering and grouping of individuals.
und die Ballung und Gruppierung von Individuen.
09:49
Here's just a symbolic picture of that.
Hier ein bildhafte Darstellung davon.
09:51
And here's scaling of cities.
Hier nun die Skalierung der Städte.
09:54
This shows that in this very simple example,
Es zeigt anhand dieses einfachen Beispiels -
09:56
which happens to be a mundane example
welches ganz alltäglich ist:
09:59
of number of petrol stations
Die Anzahl der Tankstellen
10:01
as a function of size --
als Funktion der Grösse -
10:03
plotted in the same way as the biology --
auf die gleiche Art gezeigt wie die Biologie -
10:05
you see exactly the same kind of thing.
sie sehen den genau gleichen Zusammenhang.
10:07
There is a scaling.
Auch hier Skalierung.
10:09
That is that the number of petrol stations in the city
Die Anzahl der Tankstellen in Städten
10:11
is now given to you
ist für sie berrechenbar,
10:15
when you tell me its size.
wenn sie mir die Grösse der Stadt angeben.
10:17
The slope of that is less than linear.
Die Steigung ist sublinear.
10:19
There is an economy of scale.
Es ist eine ökonomische Skalierung. Weniger Tankstellen
10:22
Less petrol stations per capita the bigger you are -- not surprising.
pro Einwohner, je grösser sie ist - wenig überraschend.
10:24
But here's what's surprising.
Was aber überraschend ist,
10:27
It scales in the same way everywhere.
die Skalierung ist überall gleich.
10:29
This is just European countries,
Das sind nur Europäische Länder,
10:31
but you do it in Japan or China or Colombia,
aber das gleiche in Japan oder China oder Kolumbien.
10:33
always the same
Überall das selbe,
10:36
with the same kind of economy of scale
mit der selben Art
10:38
to the same degree.
der ökonomischen Skalierung, im selben Ausmass.
10:40
And any infrastructure you look at --
Jede Infrastruktur, die sie betrachten,
10:42
whether it's the length of roads, length of electrical lines --
ob es nun die Länge der Strassen oder Stromleitungen ist,
10:45
anything you look at
alles was sie betrachten
10:48
has the same economy of scale scaling in the same way.
hat die gleiche Ökonomie der Skalierung.
10:50
It's an integrated system
Es ist ein ganzheitliches System,
10:53
that has evolved despite all the planning and so on.
dass sich trotz allen Planungen so entwickelt hat.
10:55
But even more surprising
Aber noch überraschender
10:58
is if you look at socio-economic quantities,
ist die Betrachtung der sozio-ökonomischen Grössen,
11:00
quantities that have no analog in biology,
Grössen die kein Pendant in der Biologie haben,
11:02
that have evolved when we started forming communities
die sich entwickelten, als wir begannen
11:05
eight to 10,000 years ago.
Gesellschaften zu gründen, vor rund 8 bis 10tausend Jahren.
11:08
The top one is wages as a function of size
Das obere ist der Lohn als Funktion der Grösse
11:10
plotted in the same way.
auf die selbe Art dargestellt.
11:12
And the bottom one is you lot --
Der untere Teil sind sie -
11:14
super-creatives plotted in the same way.
die Hochkreativen - auf die gleiche Art dargestellt.
11:16
And what you see
Was sie sehen
11:19
is a scaling phenomenon.
ist ein Skalierungs-Phänomen.
11:21
But most important in this,
Das aller wichtigste ist aber,
11:23
the exponent, the analog to that three-quarters
dass der Exponent, das Pendant
11:25
for the metabolic rate,
zur Drei-Viertel-Rate beim Metabolismus,
11:27
is bigger than one -- it's about 1.15 to 1.2.
grösser als eins ist - so ungefähr
11:29
Here it is,
1.15 bis 1.2. Hier ist er.
11:31
which says that the bigger you are
Es sagt aus, dass je grösser sie sind,
11:33
the more you have per capita, unlike biology --
desto mehr haben sie pro Kopf, anders als in der Biologie.
11:36
higher wages, more super-creative people per capita as you get bigger,
Höhere Löhne, mehr hochkreative Leute pro Kopf,
11:39
more patents per capita, more crime per capita.
je grösser sie werden. Mehr Patente pro Einwohner,
11:43
And we've looked at everything:
mehr Kriminalität. Wir haben alles betrachtet,
11:46
more AIDS cases, flu, etc.
AIDS-Infizierungen, Grippe etc.
11:48
And here, they're all plotted together.
Hier sind nun alle zusammen gezeichnet.
11:51
Just to show you what we plotted,
Nur um zu sagen was wir dargestellt haben,
11:53
here is income, GDP --
hier das Einkommen, das BIP (GDP) -
11:55
GDP of the city --
das BIP der Stadt -
11:58
crime and patents all on one graph.
Kriminalität und Patente, alles in einer Grafik.
12:00
And you can see, they all follow the same line.
Und sie erkennen, dass sie alle einer Linie folgen.
12:02
And here's the statement.
Und hier die Kernaussage:
12:04
If you double the size of a city from 100,000 to 200,000,
Wenn sie die Bevölkerung einer Stadt von 100'000 auf
12:06
from a million to two million, 10 to 20 million,
200'000 verdoppeln, von einer auf zwei Millionen,
12:09
it doesn't matter,
von 10 auf 20 Millionen, es hat keinen Einfluss.
12:11
then systematically
Die Systematik, die sie erhalten
12:13
you get a 15 percent increase
ist ein 15 Prozent Anstieg
12:15
in wages, wealth, number of AIDS cases,
in Löhnen, Wohlstand,
12:17
number of police,
Anzahl AIDS-Erkrankungen, Anzahl Polizisten,
12:19
anything you can think of.
alles, was denkbar ist,
12:21
It goes up by 15 percent,
steigt um 15 Prozent.
12:23
and you have a 15 percent savings
Und sie haben 15 Prozent
12:25
on the infrastructure.
Einsparungen bei der Infrastruktur.
12:28
This, no doubt, is the reason
Das ist zweifellos der Grund
12:31
why a million people a week are gathering in cities.
warum Millionen Menschen jede Woche in Städte pilgern.
12:34
Because they think that all those wonderful things --
Sie denken an all die wundervollen Dinge,
12:37
like creative people, wealth, income --
wie kreative Menschen, Wohlstand, Einkommen.
12:40
is what attracts them,
Das zieht sie an,
12:42
forgetting about the ugly and the bad.
all die schlechten und hässlichen Dinge vergessend.
12:44
What is the reason for this?
Was ist der Grund dafür?
12:46
Well I don't have time to tell you about all the mathematics,
Nun, ich habe nicht genügend Zeit für all die Mathematik,
12:48
but underlying this is the social networks,
aber die Grundlagen sind die sozialen Netzwerke.
12:51
because this is a universal phenomenon.
Denn das ist ein universelles Phänomen.
12:54
This 15 percent rule
Die 15-Prozent-Regel
12:57
is true
ist korrekt,
13:00
no matter where you are on the planet --
egal wo auf dem Planeten sie sind:
13:02
Japan, Chile,
Japan, Chile,
13:04
Portugal, Scotland, doesn't matter.
Portugal, Schottland - es ist egal.
13:06
Always, all the data shows it's the same,
Überall zeigen die Daten das selbe.
13:09
despite the fact that these cities have evolved independently.
Obwohl sich dies Städte unabhängig voneinander
13:12
Something universal is going on.
entwickelt haben, geschieht hier etwas universelles.
13:15
The universality, to repeat, is us --
Die Allgemeingültigkeit, um es zu wiederholen, sind wir -
13:17
that we are the city.
wir sind die Stadt.
13:20
And it is our interactions and the clustering of those interactions.
Unsere Zusammenspiel und die Gruppierung dieser
13:22
So there it is, I've said it again.
Interaktionen. Hier gezeigt, wie schon erwähnt.
13:25
So if it is those networks and their mathematical structure,
Wenn diese Netzwerke und ihre mathematische Struktur,
13:27
unlike biology, which had sublinear scaling,
anders als die Biologie, welche sublinear skaliert,
13:30
economies of scale,
- Ökonomie der Skalierung,
13:33
you had the slowing of the pace of life
sie haben die Verzögerung des Tempos des Lebens,
13:35
as you get bigger.
wenn sie grösser werden.
13:37
If it's social networks with super-linear scaling --
In sozialen Netzwerken haben sie eine superlineare
13:39
more per capita --
Skalierung - mehr pro Kopf.
13:41
then the theory says
Dann sagt die Theorie,
13:43
that you increase the pace of life.
dass sie das Leben beschleunigen.
13:45
The bigger you are, life gets faster.
Je grösser sie sind, desto schneller wird es.
13:47
On the left is the heart rate showing biology.
Links haben sie die Herzschlagraten
13:49
On the right is the speed of walking
der Biologie, rechts die
13:51
in a bunch of European cities,
Schrittgeschwindigkeit von zahlreichen
13:53
showing that increase.
europäischen Städten, die den Anstieg aufzeigen.
13:55
Lastly, I want to talk about growth.
Zuletzt möchte ich über Wachstum sprechen.
13:57
This is what we had in biology, just to repeat.
Das ist - nochmals erwähnt - was wir in der Biologie haben.
14:00
Economies of scale
Die Ökonomie der Skalierung
14:03
gave rise to this sigmoidal behavior.
ergibt eine S-förmiges Verhalten.
14:06
You grow fast and then stop --
Sie wachsen rasch und stoppen,
14:09
part of our resilience.
Teil unser Wiederstandsfähigkeit.
14:12
That would be bad for economies and cities.
Das wäre schlecht für Wirtschaft und Städte.
14:14
And indeed, one of the wonderful things about the theory
In der Tat, eine der wunderbaren Sachen dieser Theorie ist,
14:17
is that if you have super-linear scaling
dass wenn sie superlineares Wachstum haben
14:19
from wealth creation and innovation,
bezüglich Wohlstand und Innovation,
14:22
then indeed you get, from the same theory,
dann bekommen sie tatsächlich - von der selben Theorie -
14:24
a beautiful rising exponential curve -- lovely.
eine wunderschön exponentiell wachsende Kurve.
14:27
And in fact, if you compare it to data,
Und tatsächlich, wenn sie mit Daten vergleichen,
14:29
it fits very well
passt es sehr gut
14:31
with the development of cities and economies.
mit der Entwicklung von Städten und Wirtschaft.
14:33
But it has a terrible catch,
Es gibt aber einen grässlichen Haken.
14:35
and the catch
Der Haken besteht darin,
14:37
is that this system is destined to collapse.
dass dieses System zum Kollaps verurteilt sind.
14:39
And it's destined to collapse for many reasons --
Sie sind aus zahlreichen Gründen zum Kollaps verdammt,
14:42
kind of Malthusian reasons -- that you run out of resources.
ein Art Gesetz nach Malthus: Ihnen gehen die Rohstoffe aus.
14:44
And how do you avoid that? Well we've done it before.
Wie kann man das vermeiden? Nun,
14:47
What we do is,
wir haben dies bereits getan. Wenn wir
14:50
as we grow and we approach the collapse,
wachsen und uns dem Kollaps nähern,
14:52
a major innovation takes place
geschehen grundlegende Neuerungen,
14:55
and we start over again,
und wir starten wieder von vorne.
14:58
and we start over again as we approach the next one, and so on.
Wir starten immer wieder, bis wir uns dem nächsten nähern.
15:00
So there's this continuous cycle of innovation
Das ist der stetige Zyklus der Innovation,
15:03
that is necessary
welcher notwendig ist für
15:05
in order to sustain growth and avoid collapse.
das Wachstum und um und Zusammenbrüche zu meiden.
15:07
The catch, however, to this
Der Haken besteht darin,
15:10
is that you have to innovate
dass sie erneuern müssen,
15:12
faster and faster and faster.
immer schneller und schneller.
15:14
So the image
Bildlich gesprochen
15:17
is that we're not only on a treadmill that's going faster,
haben wir nicht nur eine Tretmühle, die immer schneller wird,
15:19
but we have to change the treadmill faster and faster.
wir müssen die Tretmühle auch immer schneller auswechseln.
15:22
We have to accelerate on a continuous basis.
Wir müssen unaufhörlich beschleunigen.
15:25
And the question is: Can we, as socio-economic beings,
Die Frage ist daher: Können wir als sozio-ökonomische
15:28
avoid a heart attack?
Wesen den Herzinfarkt vermeiden?
15:31
So lastly, I'm going to finish up in this last minute or two
Zum Schluss - ich bin in ein zwei Minuten am Ende -
15:34
asking about companies.
noch zu den Firmen.
15:37
See companies, they scale.
Nun, Firmen skalieren.
15:39
The top one, in fact, is Walmart on the right.
Die obere ist tatsächlich Walmart (Detailhandelskonzern).
15:41
It's the same plot.
Die gleiche Grafik.
15:43
This happens to be income and assets
Dies sind Einkommen und Gütern
15:45
versus the size of the company as denoted by its number of employees.
versus Firmengrösse, angegeben in Anzahl Angestellter.
15:47
We could use sales, anything you like.
Wir könnten Verkäufe nehmen, was sie wollen.
15:49
There it is: after some little fluctuations at the beginning,
Nach einigen Fluktuationen am Anfang,
15:52
when companies are innovating,
sobald Firmen entwickeln,
15:55
they scale beautifully.
skalieren sie wunderbar.
15:57
And we've looked at 23,000 companies
Wir haben 23'000 Firmen angeschaut,
15:59
in the United States, may I say.
in den USA, muss ich erwähnen.
16:02
And I'm only showing you a little bit of this.
Und ich zeige ihnen nur einen kleinen Teil davon.
16:04
What is astonishing about companies
Erstaunlich ist bei Firmen,
16:07
is that they scale sublinearly
dass sie sublinear skalieren,
16:09
like biology,
wie in der Biologie.
16:12
indicating that they're dominated,
aufzeigend, dass sie nicht dominiert sind
16:14
not by super-linear
von superlinearen
16:16
innovation and ideas;
Erfindungen und Ideen.
16:18
they become dominated
Sie werden dominiert
16:21
by economies of scale.
von der Ökonomie des Wachstums.
16:23
In that interpretation,
Bei diese Interpretation,
16:25
by bureaucracy and administration,
verursacht durch Bürokratie und Administration.
16:27
and they do it beautifully, may I say.
Und das geschieht wunderschön, muss ich anfügen.
16:29
So if you tell me the size of some company, some small company,
Wenn sie mir nun die Grösse einer Firma sagen, ein kleine Firma,
16:31
I could have predicted the size of Walmart.
kann ich die Grösse von Walmart vorhersagen.
16:34
If it has this sublinear scaling,
Wenn es sublinear skaliert,
16:37
the theory says
sagt die Theorie,
16:39
we should have sigmoidal growth.
dass wir ein S-förmiges Wachstum haben.
16:41
There's Walmart. Doesn't look very sigmoidal.
Hier ist Walmart, schaut aber nicht sehr S-förmig aus.
16:44
That's what we like, hockey sticks.
Sieht eher aus wie ein Hockeyschläger.
16:46
But you notice, I've cheated,
Aber sie haben bemerkt, dass ich gemogelt habe,
16:49
because I've only gone up to '94.
da ich nur bis 1994 gegangen bin.
16:51
Let's go up to 2008.
Gehen wir nun bis 2008.
16:53
That red line is from the theory.
Die rote Linie ist die Theorie.
16:55
So if I'd have done this in 1994,
Wenn ich das nun 1994 gemacht hätte,
16:58
I could have predicted what Walmart would be now.
hätte ich vorhersagen können wo Walmart heute steht.
17:00
And then this is repeated
Dies nun ist die Anwendung davon
17:03
across the entire spectrum of companies.
auf das ganze Spektrum von Firmen.
17:05
There they are. That's 23,000 companies.
Hier sind 23'000 Firmen gezeigt.
17:07
They all start looking like hockey sticks,
Zu Beginn starte alle im Hockeyschläger-Stil,
17:10
they all bend over,
die Kurven biegen sich durch,
17:12
and they all die like you and me.
und sie alle sterben wie sie und ich.
17:14
Thank you.
Herzlichen Dank.
17:16
(Applause)
(Applaus)
17:18
Translated by Jörg Mäder
Reviewed by Lex Asobo

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About the speaker:

Geoffrey West - Theorist
Physicist Geoffrey West believes that complex systems from organisms to cities are in many ways governed by simple laws -- laws that can be discovered and analyzed.

Why you should listen

Trained as a theoretical physicist, Geoffrey West has turned his analytical mind toward the inner workings of more concrete things, like ... animals. In a paper for Science in 1997, he and his team uncovered what he sees as a surprisingly universal law of biology — the way in which heart rate, size and energy consumption are related, consistently, across most living animals. (Though not all animals: “There are always going to be people who say, ‘What about the crayfish?’ " he says. “Well, what about it? Every fundamental law has exceptions. But you still need the law or else all you have is observations that don’t make sense.")

A past president of the multidisciplinary Santa Fe Institute (after decades working  in high-energy physics at Los Alamos and Stanford), West now studies the behavior and development of cities. In his newest work, he proposes that one simple number, population, can predict a stunning array of details about any city, from crime rate to economic activity. It's all about the plumbing, he says, the infrastructure that powers growth or dysfunction. His next target for study: corporations.

He says: "Focusing on the differences [between cities] misses the point. Sure, there are differences, but different from what? We’ve found the what."

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