İnovasyonun ölçeklendirme yasaları aracılığıyla coğrafi analizi: Karmaşık sistemler yaklaşımı
Geographic analysis of innovation through scaling laws: A complex systems approach
Yazar: EREN YILDIRIM
Danışman: DOÇ. DR. YASEMİN ASU ÇIRPICI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / İktisat Ana Bilim Dalı / İktisat Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ekonomi = Economics
Dizin: Yenilik = Innovation

Özet:
Yenilik, ülke veya şehir ekonomisinin büyümesi, sosyal ve demografik değişkenlerin refah artırıcı şekilde artmasında en önemli etkenlerden biridir. Şehirlerin yaşayan birer organizmaya benzer olarak karmaşık sosyal ve ekonomik işleyişi göz önüne alındığında, bu işleyişin ekonomik açıdan ölçülmesi önemlidir. Bunun için nüfus dağılımı büyüklüğü ile farklı sosyoekonomik değişkenler arasındaki dağılımsal ilişkiyi şehir düzeyinde ölçmek hedefiyle kentsel ölçeklendirme yasaları ortaya konulmuştur. Yeniliğin ölçülmesinde farklı değişkenler kullanılmakla birlikte bu değişkenler arasında patent verisi en sık kullanılan araçlardan biridir. Bu çalışmada, yeniliğin ölçeklendirme yasaları aracılığıyla ölçülmesi hedeflenmiştir. Ölçeklendirme yasalarını yenilik açısından değerlendirirken patent verisi kullanılmıştır. Çalışmada ilk olarak daha önce edebiyat, fizik, biyoloji gibi birçok farklı disiplinde test edilen Zipf yasası ele alınmıştır. Zipf yasasının patent verisi ile test edilmesinde ilk olarak Türkiye için 1995-2022 yılları arasındaki patent verisi şehir düzeyinde analiz edilmiştir. Zipf yasası Türkiye şehirleri için doğrulanamamıştır. Daha sonra Zipf yasası uluslararası düzeyde aynı yöntemle test edilmiştir. Hesaplanan Zipf katsayısının ülke bağlamında farklı sonuçlar verdiği ortaya konulmuştur. Çalışmanın ikinci kısmında ölçeklendirme yasalarından bir diğeri olan kentsel ölçeklendirme yasası test edilmiştir. Bu bağlamda şehir düzeyinde kişi başına düşen gelir, nüfus ve patent sayısı verileri ölçeklendirmeye tabi tutulmuştur. Kentsel ölçeklendirme hesaplamasında hem ulusal hem de uluslararası düzeyde en az bir patent başvurusuna sahip şehirlerin patent sayısı, gelir ve nüfusu ile patent sayısı arasındaki ilişki ölçeklendirme katsayısı ile değerlendirilmiştir. Hesaplanan ölçek katsayı değeri yazındaki sosyoekonomik değişkenleri dikkate alan çalışmalardaki sonuçlarla benzer olarak yeniliğin dağılımında, ölçeğe göre artan getiri durumunun geçerli olduğunu ortaya koymuştur. Elde edilen sonuçlardan yeniliğin, nüfusun göreli olarak daha büyük olduğu şehirlerde yoğunlaştığı çıkarımı yapılmıştır. Tez çalışmasının son bölümünde ise üstel yasa analizi bağlamında yeniliğin coğrafi dağılımının analiz edilmesi hedeflenmiştir. Bunun için patent başvuru sayısı dağılımı, 2014 yılı için ülke düzeyinde üstel yasa analizi çerçevesinde test edilmiştir. Üstel yasa analizi sonuçlarına göre yeniliğin, veri setine dahil ülkeler için üstel yasaya göre dağıldığı doğrulanmıştır.

Abstract:
Innovation stands out as a paramount factor contributing to the growth of a country's or city-level economy and fostering a welfare-enhancing rise in social and demographic variables. Given the intricate social and economic dynamics of cities, akin to living organisms, it is imperative to assess their functioning through economic metrics. For this purpose, urban scaling laws have been introduced to measure the distributional relationship between the population distribution size and different socioeconomic variables at the city level. Although other variables are used to measure innovation, patent data is one of the most frequently used indicators among these variables. The main aim of this thesis is to measure innovation through scaling laws. Patent data was used as a proxy for innovation when evaluating scaling laws. In the study, Zipf's law, which has been previously tested in many different disciplines such as literature, physics and biology, is discussed. In testing Zipf's law with patent data, firstly, patent data for Türkiye between 1995 and 2022 was analyzed at the city level. Zipf's law has not been verified for Turkish cities. Later, Zipf's law is tested internationally using the same method. It is concluded that the calculated Zipf coefficient gives different results in the country context. The urban scaling law is tested in the second part of the study. In this context, per capita income, population and patent number data at the city level were scaled. In the urban scaling computation, the scaling coefficient was utilized to assess the relationship between the number of patents, income, and population of cities that filed at least one patent application, both at national and international levels. The calculated scale coefficient value revealed that increasing returns to scale is valid in the distribution of innovation, similar to the results of studies in the literature that take socioeconomic variables into consideration. From the results obtained, it was inferred that innovation is concentrated in cities where the population is relatively larger. In the final section of the thesis, the aim is to analyze the geographical distribution of innovation within the context of power law analysis. For this purpose, the distribution of the number of patent applications was tested at the country level for the year 2014 within the framework of power law analysis. According to the results of the power law analysis, it has been confirmed that innovation follows a power law distribution for the countries included in the dataset.