Kaupunkitaloustiede

Kaupunkitaloustiede on laajasti käsitettynä kaupunkien ja yleisemmin taajamien taloudellista tutkimusta. Taloustieteen menetelmillä voidaan tutkia kaupunkeihin liittyviä aiheita kuten rikollisuus, koulutus, julkinen liikenne, asuminen ja paikallishallinnon rahoitus. Suppeammin käsitettynä kaupunkitaloustiede on mikrotaloustiedettä, joka on erikoistunut kaupunkirakenteeseen ja kotitalouksien ja yritysten sijainnin valintaan.
Historia.
Nykyaikaisen kaupunkitaloustieteen taustalla on klassisen kauden taloustiede ja tieteilijöiden kuten David Ricardo, Johann Heinrich von Thünen, Alfred Marshall ja Henry George työ. Varhaisia läpimurtoja oli esimerkiksi Ricardon maanvuokralaki. 1990-luvulta lähtien eräs merkittävä tutkimussuunta on ollut talousnobelisti Paul Krugmanin aloittama uusi talousmaantiede. Muita alan merkittäviä tutkijoita ovat olleet mm. Fujita ja Mori. 
Kaupunkien muodostuminen.
Kaupunkien syntymiseen vaikuttaa monia taloudellisia tekijöitä, joista eräitä merkittäviä esitellään tässä.
Mittakaavaedut.
Jos kotitaloudet ovat yhtä tuottavia kaikkien hyödykkeiden tuottamisessa ja tuottavuus on sama tuotannon määrästä riippumatta, kaikki kotitaloudet kykenevät tuottamaan tarvitsemansa hyödykkeet itse eikä tarvetta omavaraistaloudesta poikkeamiseen ole. Adam Smith kirjoitti vuonna 1776: "Skotlannin Ylämaalla jokaisen maanviljelijän on toimittava myös teurastajana, leipurina ja oluenpanijana oman perheensä tarpeiksi." Jos kuitenkin erikoistumisella tai tuotannon mittakaavan kasvattamisella voidaan parantaa tuotannon tehokkuutta päädytään siihen, että tuotannon keskittäminen alueellisesti on kannattavaa. Syntyy teollisuuskaupunkeja ja kauppapaikkoja, joiden ympäristöön ihmiset muuttavat työn, kaupan ja palveluiden perässä. Tällaiset "suurtuotannon edut" eli "mittakaavaedut" ovat historiallisesti olleet merkittävin taloudellinen perustelu kaupunkien olemassaololle. Skaalaetujen taustalla ovat erikoistuminen ja jakamattomat tuotannontekijät kuten koneet ja rakennukset.
Sijaintiedut.
Tavallisesti suurtuotannon edut ymmärretään yrityksen tai tuotantolaitoksen sisäiseksi ominaisuudeksi. Alfred Marshall kuitenkin esitti eräiden etujen ulottuvan yhtäaikaisesti moniin samalla sektorilla toimiviin yrityksiin, jotka täten nauttivat alueellisista erikoistumisen tuomista "sijaintieduista" eli "lokalisaatioeduista". Nämä ovat Marshallin mukaan "ulkoisia yritykselle, sisäisiä sektorille" ja ne syntyvät kun jokin yksi voimakas teollisuussektori houkuttelee toimialueensa panosmarkkinoille enemmän tarjontaa, suuremman erikoistumisen, kilpailua ja myös panosten toimittajille skaalaetuja. Läheinen sijainti alentaa myös kuljetuskustannuksia, sekä panosten että tuotosten osalta. Toisaalta innovaatioiden synty ja leviäminen on helpompaa sektorin piirissä samassa kaupungissa. Sijaintietuja synnyttää siis toisaalta "kilpailun" ja toisaalta "yhteistyön" tehostuminen.
Urbanisaatioedut.
Urbanisaatioedut, joiden tutkimuksen pioneerina toimi Jane Jacobs, ovat seurausta kaupunkialueen suuresta koosta. Toisin kuin sijaintiedut, jotka painottavat erikoistumisen merkitystä, urbanisaatioeduissa kysymys on tavallaan päinvastaisesta vaikutuksesta, nimittäin alueen monipuolistumisesta. Samantapaisia vaikutuksia esiintyy kaupungin kasvaessa useita erilaisia:
Eri hyödykkeiden markkinoiden koko itsessään ylläpitää kilpailua ja tehokkuutta. Toisaalta kasvava kaupunkialue, jossa on paljon kuluttajia, houkuttelee uusia yrityksiä.
Mediaanisijainnin periaate.
Eräs yritysten sijoittumista käsittelevien teorioiden keskeinen tulos on, että muiden tekijöiden vaikutuksen ollessa mitätön, yritykselle optimaalinen sijainti on asiakkaiden sijaintietäisyyksien mediaanipiste, sillä se minimoi asiakkaiden liikkumisen kustannukset. Jos osa asiakkaista on keskittynyt kaupunkiin muiden asiakkaiden ollessa hajallaan, voidaan osoittaa, että keskittymän kasvaessa riittävän suureksi yrityksen mediaanisijainti osuu lopulta keskittymään eli kyseiseen kaupunkiin. Luonnollisesti tämä ilmiö on yksi kaupungistumista ajavista voimista.
Kaupungistumisen vastavoimat.
Ottaen huomioon kaupungistumisen edut, mikä estää ihmisiä muodostamasta vain yhtä valtavaa suurkaupunkia? Kaupungistumisella on myös asukkaiden kannalta kielteisiä vaikutuksia, jotka hillitsevät kunkin suurkaupungin kasvua sitä mukaa kun kasvu etenee:
Onkin ristiriitaista että mitä tehokkaammin kaupungin johto onnistuu ratkomaan tämäntapaisia ongelmia, sitä enemmän kaupunki houkuttelee lisää ihmisiä, mikä vuorostaan pahentaa niitä.
Toisaalta kaikki teollisuuden alat eivät hyödy kaupunkisijainnista, erityisesti maaintensiiviset sektorit kuten maa- ja metsätalous sekä resurssiperäinen toiminta kuten kaivostoiminta. Lisäksi erikokoiset kaupunkiseudut erikoistuvat eri tavoin, tätä käsittelee esim. Walter Christallerin keskuspaikkateoria ja sen johdannaiset.
Kaupunkien erikoistuminen.
Erikoistumisen mittaaminen.
Kaupunkialueen erikoistumisen mittana jonkin tietyn hyödykkeen suhteen käytetään ns. sijaintiosamäärää (engl. "location quotient") q:
q = Hyödykkeen tuotanto alueella / Hyödykkeen kulutus alueella
Kun q = 1 kaupunki kuluttaa ja tuottaa kyseistä hyödykettä yhtä paljon kuin kuluttaa eli kaupunki on "netto-omavarainen". Kun q &gt; 1 sitä tuotetaan enemmän kuin kulutetaan eli kaupunki on "nettoviejä", kun q &lt; 1 kaupunki on "nettotuoja" ja joutuu kustantamaan tuonnin joidenkin muiden hyödykkeiden viennillä. Käytännössä yksityiskohtaisia tietoja kaupunkikohtaisista tuotantoluvuista on vaikea saada, joten joudutaan turvautumaan karkeampiin tunnuslukuihin.
Tavanomaista on verrata kaupungin työvoiman työllistymistä jollakin tietyllä sektorilla maan keskiarvoon. Indeksoituna tällainen luku on ns. keskittymisindeksi. Jos keskittymisindeksi on 100, kyseisessä kaupungissa kyseisellä toimialalla on saman suuruinen osuus työvoimasta töissä kuin koko maassa. Mitä suurempi indeksin arvo, sitä enemmän kyseinen toimiala on keskittynyt kyseiseen kaupunkiin ja sitä erikoistuneempi kaupunki on. Mittari ei ole sijaintiosamäärän tapaan välttämättä hyvä omavaraisuuden mittari, koska vienti- tai tuontivaltaisilla aloilla maan keskiarvo, joka määrittää indeksin arvoa, poikkeaa omavaraisuuteen vaaditusta työvoimaosuudesta.
Keskuspaikkateoria.
Walter Christallerin keskuspaikkateoria (engl. "Central Place Theory") on kaupunkien erikoistumisen perusteoria. Sen mukaan kauppatoiminnassa voidaan yksinkertaistaen olettaa esimerkiksi esiintyvän kolmen tyyppisiä yrityksiä:
Jos edelleen oletetaan että muita merkittäviä tekijöitä ei vaikuta sijainnin valintaan kuin asiakkaiden matkakustannukset, sijoittuu luksuskauppa keskelle aluetta jolloin se minimoi matkakustannukset keskimäärin. Kaupan ympäristö houkuttelee asukastihentymän matkakustannuksiaan minimoivien työntekijöiden ja asiakkaiden johdosta. Neljä erikoiskauppaa sijoittuvat symmetrisesti alueen kunkin neljänneksen keskelle, jolloin ne minimoivat myös asiakkaiden matkakustannukset. Niiden ympärille muodostuvat matkakustannusten minimoinnista johtuen pienemmät keskukset. Edelleen päivittäistavarakaupat asettuvat symmetrisesti erikoiskauppojen ympäristöön ja kokoavat ympärilleen pienemmät väestökeskittymät. Keskuspaikkateoria on luonnollisesti raju yksinkertaistus, mutta se kuvaa idealisoidusti niitä tekijöitä, jotka vaikuttavat erikokoisten taajamien muodostaman verkoston tavalla, joka muistuttaa todellista alueellista keskittymistä.
Keskuspaikkateoriasta voidaan tehdä eräitä merkittäviä havaintoja. Ensinnäkin yritysten tuotantojen erilaiset mittakaavaedut aiheuttavat eri laajuiset markkina-alueet mikä puolestaan synnyttää kooltaan, erikoistumiseltaan ja monipuolisuudeltaan toisistaan poikkeavia kaupunkeja alueelle. Toisena jos eri toimialojen yrityksillä olisi samanlaiset mittakaavaedut suhteessa asukaskohtaiseen kysyntään, olisivat alueen kaikki kaupungit saman suuruisia keskenään. Kolmantena liikennejärjestelmän parannukset laajentavat markkina-alueita mikä vähentää yritysten määrää ja siten supistaa myös kaupunkien määrää ja kasvattaa jäljelle jääviä kaupunkeja. Kenties yllättäen paremmat liikenneyhteydet eivät siis tässä mallissa pienennä kaupunkien kokoa, vaan kasvattavat niitä.
Keskuspaikkateoria auttaa ymmärtämään eräitä kaupan alan ilmiöitä. Yksinkertaisimmillaan mallissa oletetaan yritysten myyvän homogeenisia tuotteita, jotka ovat samoja kaikissa yrityksissä. Jos kuitenkin alan tuotteet ovat vain osittain "substituutteja" keskenään, eli niissä esiintyy vaikka pieniäkin eroja kuluttajan kannalta, asiakkaat alkavat haluta vertailla tuotteita keskenään. Tällöin tulee useita saman alan kauppoja sijaita lähellä toisiaan, kuten tapahtuukin usein esimerkiksi huonekalu- ja autokaupassa. Silloin kun tuotteilla esiintyy "komplementaarisuutta" eli "täydentävyyttä" asiakkaiden kannattaa matkakustannusten minimoimiseksi keskittää ostoksiaan ja ostaa samalla matkalla useita tuotteita. Eri tuotteita myyvien yritysten kannattaa sijoittua lähekkäin, mikä selittää ostoskeskusten muodostumista. Molemmat mekanismit johtavat suurempiin keskittymiin eli suurempiin kokoeroihin kaupunkien välillä ja pienempään kaupunkien määrään.
Kaupunkien kokojakauma.
Kokojärjestyssääntö.
Koska keskuspaikkateorian mukainen kaupungistuminen synnyttää hierarkkisesti eri suuruisia kaupunkikeskuksia, joiden määrä kasvaa sitä mukaa kun kaupunkikoko pienenee, käyetetään sitä selittämään empiirisesti havaittua ns. "kokojärjestyssääntöä" (engl. "rank-size rule"). Säännön mukaan kaupungeilla on taipumusta jakautua annetussa maassa siten seuraavasti:
formula_1
kun "Pn" on väkiluku kyseisen maan "n":nneksi suurimmassa kaupungissa ja "A" ja "β" ovat maakohtaisia vakioita. Useissa teollisuusmaissa, mm. USA:ssa ja Suomessa, "β" on lähestulkoon 1 ja voidaan siis jättää pois. Empiiristen havaintojen perusteella Suomessa A on n. 843 000, joten Suomen tapauksessa kaava on
formula_2
ja se näyttäisi pätevän suhteellisen hyvin, joskin Helsingin seudun väkiluku on poikkeavan suuri eli selvästi enemmän kuin kaavan antama 843000 n:n arvolla 1.
Pääkaupunkipoikkeama.
Kokojärjestyssääntöä testattaessa havaitaan useissa maissa Suomen tapaan pääkaupunkien olevan poikkeavan suuria. Mahdollisia syitä on ehdotettu useita:
Uusi talousmaantiede.
Uusi talousmaantiede sai alkunsa 1991 kun Paul Krugman, kansainvälisen kaupan teoreetikko, kehotti taloustieteilijöitä kiinnittämään enemmän huomiota talousmaantieteeseen kirjassaan "Geography and Trade". Krugman esitti keskittymisen johtavan taloudellisiin etuihin, jotka olivat aiemmin jääneet vähälle huomiolle. Krugmanin julkaisut uudistivat taloustieteilijöiden mielenkiinnon aluetieteeseen. "Uuden talousmaantieteen" ominaispiirteinä on kvantitatiivisten menetelmien yhdistäminen muihin menetelmiin tutkimuksessa.
Keskittävät voimat.
Krugman lanseerasi "kotimarkkinavaikutuksen" (engl. "home market effect") käsitteen, jonka mukaan taloudellisen toiminnan keskittyminen on seurausta tuotannon mittakaavaeduista: alueet joilla on eniten tuotantoa tuottavat suurimmat voitot ja siten houkuttelevat entistä enemmän tuotantoa. Krugmannin mukaan sen sijaan että tuotannolla olisi taipumusta jakautua tasaisesti ympäri maailman, se keskittyy rajalliseen joukkoon maita, alueita ja kaupunkeja, joissa väestön keskittymisen rinnalla tapahtuu tulojen nousua.
Kaupunkialueen kasvaessa myös eri hyödykkeiden kysyntä kasvaa, mikä houkuttelee alueelle uusia yrityksiä. Tätä ilmiötä kutsutaan takaisinkytkennäksi (eng. "backward linkage"). Paikallisesti tuotetut hyödykkeet syrjäyttävät tuontihyödykkeitä, mikä sekä alentaa yksikkökustannuksia että kasvattaa reaalituloja ja siten kysyntää entisestään. Alueen houkuttelevuus sekä yrityksille (alemmat kustannukset) että asukkaille (suuremmat reaalitulot) kasvaa. Hyödykekirjon ja reaalitulojen kasvun aiheuttamaa houkuttelevuutta asukkaille kutsutaan eteenpäinkytkennäksi (engl. "forward linkage").
Hajauttavat voimat.
Keskittävien voimien lisäksi on kaupungistumista vastustavia voimia:
Varhaiset uuden talousmaantieteen mallit poikkesivat aiemmasta ottamalla huomioon kaikkien alueiden välisen kaupan ja kuljetuskustannusten etäisyysriippuvuudet. Ne eivät kuitenkaan ottaneet kantaa keskittymisen alkusysäykseen.
Kaupungistumisen alkusysäys.
Erityisesti Krugman, Fujita ja Mori julkaisivat pitkin 1990-lukua tutkimuksia, jotka täydensivät uutta talousmaantiedettä kaupungistumisen käynnistymisen ja useiden kaupunkien muodostumisen selityksillä. Selitykset liittyvät kuljetuskustannuksiin, maaseutuväestön tasaiseen jakautumaan ja alueelliseen erikoistumiseen. Teoria muistuttaa Christallerin keskuspaikkateoriaa, mutta mikrotaloustieteellisistä lähtökohdista.
Alueiden väliset tuloerot.
Maailmassa on vaikuttanut teollistumisen jälkeen voimakas kaupungistuminen. Samaan aikaan kehittyneessä maailmassa on pääsääntöisesti tapahtunut alueiden välisten tuloerojen pienenemistä. Kehittyvät maat erityisesti Afrikassa ovat samaan aikaan jääneet jälkeen. Tuloerot ovat siis toisaalta pienentyneet eli "konvergoituneet" kahdessa ryhmässä (kehittyneet ja kehittyvät maat), mutta kasvaneet eli "divergoituneet" niiden välillä.
Tuloerojen konvergenssia voidaan mitata jakamalla alueiden välinen keskihajonta tulojen keskiarvolla. Näin mitattua konvergenssia kutsutaan "sigma-konvergenssiksi". Toinen tapa on mitata jonkin lähtöajankohdan tulotason ja sen jälkeisen kasvun yhteyttä. Jos alhaisen tulon alueella on voimakkaampi kasvu kuin korkean tulon alueella, puhutaan "beta-konvergenssista". Nämä kaksi konvergenssilajia eivät välttämättä esiinny yhtäaikaisesti.
On myös syytä tehdä ero "tuotannontekijätulojen" (tulot pääomasta ja työstä) ja "käytettävissä olevien tulojen" (tulot verojen ja tulonsiirtojen jälkeen) välillä. Ensimmäisellä mitattuna esimerkiksi tuloerot Suomessa kasvoivat 1980–1990, mutta jälkimmäisellä mitattuna pienenivät.
Edelleen alueellisia tuloeroja mitattaessa on tärkeä huomioida, mitataanko tuloja "kotitaloutta" kohti vai "kulutusyksikköä" kohti, joka tarkoittaa painotettua henkeä kohti mitattua kulutusta. Esimerkiksi Helsingin seudulla merkittävä osa alueellisista tuloeroista mitattuna kotitalouksien kesken häviää, kun tuloeroja mitataan kulutusyksikköä kohti.
Maan arvo.
Tuotannontekijöistä "maa" ja "luonnonvarat" ovat sellaisia, joita ei voida tuottaa lisää. Lisäksi niille on ominaista paikkasidonnaisuus. Maa tuottaa taloudellisessa käytössä "palveluvirran", jota voidaan myydä. Myyjä saa sitä vastaan "tulovirran". Jos "maanomistaja" vuokraa maan, antaa hän "vuokraajalle" oikeuden palveluvirtaan ja perii korvaukseksi "maanvuokraa".
Maanomistaja voi vuokraamisen vaihtoehtona luopua maastaan uuden omistajan hyväksi kertamaksua vastaan. Maan myynnissä maasta maksetaan normaalisti "markkina-arvo", joka määräytyy sen mukaan mitä maasta saisi markkinavuokraa. Maanvuokran määräytymisestä puolestaan esitti klassisen teoriansa David Ricardo 1800-luvun alussa.
Oletetaan, että maan taloudellinen hyödyntäminen "n" vuoden kuluessa tuottaa "B":n suuruisen vuositulon, mutta siihen liittyy "C":n suuruinen vuosikustannus. Tällöin kyseisen maan markkinavuokra on "R" = "B" - "C" ja markkina-arvo voidaan laskea "nykyarvon" (engl. "present value", "PV") lausekkeella "r":n ollessa vaihtoehtoisten sijoituskohteiden tuotto (esim. korkotaso):
formula_3
Jos voidaan olettaa nettotulovirran jatkuvan samansuuruisena loputtomasti, nykyarvon yhtälöksi saadaan yksinkertaisesti
formula_4.
Kaupungissa maan arvoon vaikuttaa ratkaisevasti saavutettavuus ja etenkin etäisyys, matka-ajassa mitattuna, keskustasta. Jos muut tekijät eivät vaikuttaisi maan arvoon, markkinavuokraksi tulisi maasta saatava nettotulo vähennettynä sijainnin saavuttamisen kustannuksilla (ml. rahalliset ja aikakustannukset). Jos yritykset voivat sopeuttaa tuotantoaan siten että korvaavat maata sen kallistuessa muilla tuotannontekijöillä, muodostuu maanvuokran jakaumasta keskustaetäisyyden suhteen konveksi (ylöspäin kaartuva) lineaarisen sijaan. Tällöin nimittäin lähellä keskustaa sijaitsevat yritykset tarvitsevat vähemmän maata, koska ne voivat korvata osan kallista keskustatonttia muilla tuotannontekijöillä, ja tarvitessaan maata vähemmän ovat kykeneviä maksamaan siitä korkeamman neliöhinnan kuin mitä muuten olisivat.