Возникновение подобных правильных структур обусловлено пятью основными предположениями теории центральных мест:

1) формирование структур идет на плоской неограниченной по­верхности с изотропными свойствами и равномерным распределе­нием покупательной способностью населения;

2) покупка центральных товаров должна осуществляться в бли­жайшем центральном месте данного ранга;

3) дополняющие районы занимают полностью рассматриваемую территорию, где формируется система центральных мест;

4) поездки за товарами и услугами должны быть сведены к ми­нимуму;

5) ни одно из центральных мест не должно получать избыточ­ную прибыль.

Среди неявных допущений основное место занимает «экономическое равновесие». В теории центральных мест его можно трактовать как равенство спроса и предложения как для системы в целом по всей совокупно­сти товаров и услуг, так и для каждого центрального места по каж­дому товару и каждой услуге.

Второе допущение исключает конкуренцию между центральны­ми местами одного ранга и круговую форму дополняющих районов, поскольку зоны перекрытия нужно будет как-то делить между дву­мя местами. Менее плотной укладке этих районов препятствует допущение третье. Поэтому гексагональная структура строго соот­ветствует принятым предположениям и может гарантировать, что потребители товаров и услуг могут ограничиться в своих поездках ближайшими центральными местами.

Система допущений позволяет рассматривать несколько вариан­тов размещения центрального места в иерархии расселения при смене размера дополняющего района и числа обслуживаемых насе­ленных пунктов.

Кристаллер ввел для этих вариантов один фиксированный пара­метр — число К, обозначающее сумму обслуживаемых населенных пунктов; первый вариант — К = 3, при котором центральное место данного ранга обслуживает самое себя и 1/3 из шести ближайших населенных пунктов или центральных мест низшего ранга.

В этом случае обеспечение товарами и услугами максимально приближено к обслуживаемым населенным пунктам, что ведет к оптимизации рыночной структуры. По условию центральное место более высокого порядка должно тогда обслуживать лишь два соподчиненных ему населенных пункта более низкого порядка, в резуль­тате чего возникает асимметричный дополняющий район. С другой стороны, центральное место более высокого порядка мо­жет делить тех же соседей с двумя другими, возможно, конкуриру­ющими соседними центрами.

При этом центры более низкого порядка «гнездятся» внутри рыночных зон более высокого порядка.

Фиксированные К-оценки позволяют повышать уровни соподчи­нения и надстраивать на исходной схеме размещения центральных мест принципиально неограниченное число уровней иерархии. При этом с добавлением каждого бо­лее высокого уровня размеры шестиугольных районов увеличива­ются, а число центральных мест сокращается в 4 раза. Если на первом уровне было 4000 центральных мест, то на следующем уровне их будет 1000, на еще более высоком — 250.

Еще более наглядно это выражено при движении сверху вниз по уровням иерархии. Если мы используем для примера идеализиро­ванную систему школьного образования с К =4, состоящую из трех уровней, то одна средняя школа принимает выпускников четырех восьмиклассных школ, в каждую из которых поступают ученики четырех начальных школ.

Наиболее серьезная модификация исходной схемы теории цент­ральных мест принадлежит А. Лёшу. В его обширной книге дано более строгое объяснение формирования рыночных зон и иерархий, расширена сфера применения теории на любые виды производства, а не только сферу услуг, введено представление о переменных зна­чениях К-оценок и предложены новые принципы построения эконо­мического ландшафта с учетом агломерационных эффектов.

А. Лёш исходил из того, что есть чисто экономические причины дифференциации человеческой деятельности на поверхности Зем­ли. Этих основных причин три: транспорт­ные издержки, экономия от масштаба и потребности сельского хозяй­ства в пространстве. При действии «экономии масштаба» и отсутст­вии транспортных издержек все производство концентрировалось бы в одном или немногих местах на заводах оптимальных размеров, размещенных случайным образом. При наличии транспортных из­держек и отсутствии экономии масштаба производство могло бы вестись в малых размерах в любом месте. При действии обоих факторов несельскохозяйственные виды деятельности — промышлен­ность и сфера услуг — будут размещаться в местах, между которы­ми произойдет определенное разделение рынков сбыта, что приве­дет к пространственной дифференциации территории. Для форма­лизации отношений между факторами введены новые понятия — ценовые воронки и конусы спроса.

Пусть население расселено равномерно и вкусы людей одинако­вы. Если FT (рис. 14.1) — кривая индивидуального спроса на пиво и ОР — цена на пиво в месте Р, то местные жители купят PQ бутылок пива. По удалении от места Р цена вырастет на размер транспортных издержек и объем спроса соответственно уменьшит­ся. В F пиво из Р вообще не будет продано. Следовательно, общий объем сбыта равен объему конуса, образованного вращением треу­гольника PQF вокруг PQ (рис. 14.1). Завод, расположенный в Р, окружен конусом спроса (рис. 14.2) и ценовой воронкой (рис. 14.3), которая становится круче с повышением удельных транспортных издержек. Ареал сбыта пивоваренного завода образован окружно­стью с радиусом l. Аналогично ареалы сбыта ячменя, хмеля и труда образуются кругами различных радиусов вокруг Р.

Второй вариант системы центральных мест — оптимизация транс­портной сети, что требует соответствующей перестройки границ дополняющих районов. В этом слу­чае определенное число населенных пунктов располагается на транс­портных магистралях, связывающих более крупные города

Третий вариант соответствует оптимизации административной структуры, при которой происходит четкое разграничение централь­ных мест разных рангов в иерархии. Это возможно только в том случае, если каждый населенный пункт более высокого порядка включает в свой дополняющий район все центры более низкого ранга, т.е. эти центры располагаются внутри рыночной зоны дан­ного центрального места

Во всех трех вариантах предполагается, что зависимости, уста­новленные для одного уровня соподчинения, сохраняются и на более высоких уровнях. Поэтому исходную схему в теории центральных мест называют иерархией с фиксированными К-оценками, посколь­ку одни и те же соотношения одинаково справедливы для уровней иерархии населенных мест.

Пока производство будет приносить прибыль, будут строиться но­вые пивоваренные заводы или расширяться старые. Конкуренция со­жмет круглые ареалы сбыта в одинаковые правильные шестиугольни­ки: так понятие «конуса спроса» позволяет более строго объяснить феномен образования круглых ареалов, а затем их смены шестиуголь­никами. Процесс заполнения рынка будет идти до тех пор, пока не останется неохваченных территорий, а рост прибылей прекратится. Образующаяся правильная структура, изоморфная пчелиным сотам, минимизирует общие транспортные расходы. Это верно для любого товара. С другой стороны, размер шестиугольника зависит только от индивидуального спроса на пиво и от размеров транспортных издер­жек на пиво и на сырье для его производства.

Здесь необходимо ввести двойственные отношения между сель­ским хозяйством и промышленностью. Площадной и точечный характер размещение этих двух основных видов материального про­изводства логично приводит к выгодам дисперсного, равномерного расселения для потребления сельскохозяйственных товаров и кон­центрированного для потребления промышленных товаров. Пока сельское хозяйство остается важным поставщиком товаров на ры­нок, тенденция к рассредоточению населения будет сохраняться.

В реальности наблюдается прерывистое расселение, которое мож­но объяснить двумя основными причинами: компромиссом между близостью к аграрному или промышленному производству; особенно­стями самого сельского хозяйства. Поэто­му некоторые процессы в размещении служб и самих ферм изоморф­ны размещению в промышленности.

От единичных ареалов и их правильных сетей перейдем к сис­теме сетей. При однообразном размещении населения каждое про­изводство независимо от непрерывного или дискретного расселе­ния будет иметь характерные размеры шестиугольных рыночных ареалов, и делить пространство на сеть подобных фигур. Теперь, если две, три или более подобных сетей наложить одна на другую случайным образом, то их сочетание не будет ни однообразным, ни случайным. Наметятся сгущения сетей и благодаря их правильной форме эти сгущения образуют упорядоченные структуры. Это об­щее положение справедливо и для центров шестиугольников, кото­рые также сгустятся в правильные, регулярные структуры. Иными словами, наложение сетей приводит к тому, что производственные центры возникают, несмот­ря на непрерывное и равномерное расселение.

«Зубчатое колесо» городов. Теперь совместим шестиугольные сети возможных размеров так, что они будут иметь, по меньшей мере, одну общую точку — метрополис. Будем вращать эти сети так, чтобы получить структуру в виде зубчатого колеса с шестью секторами, где разместится множество мест производства, а в шести промежуточных секторах их будет очень мало. Подобная структура позволяет:

1) совместить большое число размещений и максимизировать локальные покупки;

2) минимизировать суммы кратчайших расстояний, а, следова­тельно, и перевозки, транспортные издержки и трассы автодорог;

3) очень глубокая ценовая воронка вокруг метрополиса будет окружена кольцом воронок равной глубины вокруг региональных центров и менее глубокими воронками в зонах между кольцами.

Эти результаты имели два очень важных последствия для тради­ционной теории размещения. Во-первых, стало ясно, что понятие экономический район — вторичное, а не первичное. Во-вторых, ценовые воронки заполняют экономический ландшафт так полно и плотно, что лишают содержательного смысла концеп­цию локальных уровней цен.

Понятие нововведение (innovation) широко используется в современной науке. В экономическую науку он был введен Й. Шумпетером. В качестве основных инноваций Шумпетер рас­сматривал новые продукты, новые ресурсы, новые технологии и организацию производства, а также новые рынки сбыта, т.е. все то, что влияет на процесс производства и продажи товара или услуги, позволяя получать дополнительный доход. В географии понятие «нововведение» трактуется значитель­но шире. Под нововведением понимается любой новый объект, явление или процесс для данной территории (независимо от его характера или происхождения — новый вирус или заболевание новая популярная мелодия, новый товар и т.д.), а диффузия нововведений трактуется как процесс распространения нововведений в геопространстве, имеющий определенные причины, закономерности и последовательность. Под диффузией экономических нововве­дений следует понимать распространение новых товаров и ус­луг, новых экономических идей и моделей поведения, новых технологий и организации труда, новых факторов производ­ства в геопространстве приоритет в изучении процессов диффузии нововведений принадлежит шведскому географу Торстену Хёгерстранду. Сущность диффузии нововведений (ДН) заключается в том, что согласно закону максимальной пространственной экспан­сии, нововведение, возникнув в какой-либо точке простран­ства, стремится к его максимальному заполнению. При этом могут быть использованы следующие типы ДН: диффузия за­мещения и диф­фузия совмещения. В первом случае структура системы остается стабильной, во втором случае она усложняется.

Реализация диффузии замещения и совмещения может осу­ществляться двумя способами — расширением и перемещением. В свою очередь, расширение проходит по существующим или создаваемым каналам коммуникаций либо при непосредствен­ном контакте (от инновационного к старому элементу), либо кас­кадным способом (от генератора новаций ко второму, третьему и последующим уровням), либо иерархическим способом (сверху вниз, снизу вверх или по горизонталям по существую­щей иерархической структуре). В зависимости от структуры и качества используемых каналов коммуникаций, скорость и воз­можности распространения новаций сильно изменяются. Ми­нимальная скорость характерна для контактного способа, сред­няя — для каскадного, максимальная — для иерархического. Т. Хёгерстранд выделил четыре этапа (стадии) диффузии но­вовведений. В течение первой стадии количество акцепторов в центре распространения дос­тигает 70%, в то время как на полупериферии — около 20%, а на периферии — 10%. В течение второго этапа (распростра­нения) — количество акцепторов на полупериферии и перифе­рии резко возрастает (соответственно до 55% и 45%). В тече­ние третьего этапа (накопления), количество акцепторов равно­мерно увеличивается по всей территории и в течение четвертого этапа (насыщения) — выравнивается по всей территории от 85% до 90%.

Впоследствии, американский географ Морилл ввел в модель дополнительную временную координату и получил волновую модель нововведений. Он обнаружил, что распространенное нововведение в различных населенных пунктах будет иметь различную структуру. В центре распр. Кол-во акцепторов будет плавно нарастать со слабовыраженным пиком на четвертый год после начала распространения. В следующем населенном пункте (В) новация начнет распространяться поз­же, но пик распространения будет выражен очень резко. В пун­кте С начало распространения новации сдвигается более чем на год, по сравнению с пунктом А. Пик распространения также сдвигается на год, а затухание волны выражается не так резко, как в предыдущих случаях. Наконец в пунктах Д и Е новация начинает распространяться лишь тогда, когда пик ее распрост­ранения в центре уже закончился.

Модель Хёгерстранда имеет следующие условия:

модель учитывает шесть основных элементов процесса диф­фузии нововведений: территорию, на которой распространяет­ся инновация; время, в течение которого осуществляется про­цесс; источник инновации (инноватора): инновацию; акцептора и траекторию перемещения;

территория, на которой развивается процесс диффузии, принимается однородной и разбивается на правильную сеть с ячейками, в каждой из которой может находиться лишь один акцептор;

время разбивается на равные интервалы, в течение каждо­го из которых может состояться лишь одна передача иннова­ции от каждого источника новаций к акцептору;

источник инновации первоначально находится лишь в од­ной ячейке в центральной части территории;

инновация представляет собой сообщение, не встречающее препятствий и воспринимаемое акцептором таким образом, что к следующему интервалу времени (этапу передачи новации) акцептор сам становится источником новации;

акцепторы равномерно размещены по территория таким образом, что в каждой ячейке находится только один акцеп­тор, который в случае восприятия новации сам становится ее источником;

траектория перемещения новации выбирается источником инновации случайным образом по направлению к любой из соседних ячеек, инновация не может «перескакивать» через ячейки;

процесс ДН прекращается, когда все акцепторы восприняли инновацию.

Модель Айзарда транспортной сети 1956 г. Паутинообразная. Транспортная сеть в виде паутины, густота нарастает к центру, имеются многочисленные межрадиальные соединения.