La distribución del tamaño de las ciudades: Población vs. actividad económica

Por Miguel Puente-Ajovín (Departamento de Análisis Económico), Marcos Sanso-Navarro (Departamento de Análisis Económico) y María Vera-Cabello (Centro Universitario de la Defensa de Zaragoza)

Trabajo disponible aquí

La relación existente entre la concentración urbana de la población y la actividad económica tiene implicaciones teóricas que justifican el interés académico por estudiar la distribución del tamaño de las ciudades. Una manera de abordar esta cuestión consiste en estudiar si dicha distribución se ajusta a la regla rango-tamaño, también conocida como Ley de Zipf. Esta regularidad empírica cuantifica el concepto de jerarquía urbana estableciendo que el tamaño de la ciudad N-ésima es 1/N veces el tamaño de la más grande. A la hora de estudiar su cumplimiento en distintos países surge la dificultad de que existen diferencias en relación a lo que se considera como ciudad en las fuentes de información nacionales. A este respecto, tal y como hacemos en nuestro trabajo, es de gran utilidad considerar como unidad de análisis los centros urbanos definidos en la Global Human Settlement Layer, base de datos mantenida por el Joint Research Center de la Comisión Europea. Esta base divide la superficie terrestre en celdas de un kilómetro cuadrado y define los centros urbanos como aquellas áreas configuradas por celdas contiguas con, al menos, 1.500 habitantes o el 50% de su superficie construida. Teniendo en cuenta que solo considera ciudades con más de 50.000 habitantes y que consideramos países con más de diez centros, nuestra muestra final incluye 12.852 ciudades de 100 países.

En un trabajo de Christian Düben y Melanie Krause, publicado el año pasado en el Journal of Regional Science, se propone estudiar la distribución del tamaño de las ciudades midiendo éste tanto en términos poblacionales como económicos. Para ello, y siguiendo una tendencia cada vez más extendida a lo largo de la última década, calculan la actividad económica de las ciudades a partir de la radiación lumínica capturada por el Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) Operational Linescan System. Como su propio nombre indica, estos satélites tenían como objetivo detectar y predecir las condiciones metereológicas para facilitar la labor de los pilotos de las fuerzas aéreas estadounidenses. Debido a su baja resolución y falta de calibración las imágenes captadas por el DMSP son muy difusas, presentan errores de geolocalización y, además, están censuradas. Para solucionar estas limitaciones, y como nuestra primera contribución, hemos calculado el tamaño de las ciudades en términos económicos a partir de la radiación lumínica nocturna capturada por el Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) del satélite Suomi NPP, que proporciona imágenes mucho más precisas (abajo a la derecha en la figura). Al hacerlo, seremos capaces de contrastar si es correcto asumir una distribución de Pareto para el tamaño de las ciudades para corregir la censura de las imágenes del DMSP, tal y como proponen Richard Bluhm y Melanie Krause en un trabajo de próxima aparición en el Journal of Development Economics.

En línea con la evidencia existente, nuestros resultados obtenidos de la aplicación de técnicas de regresión lineal y contrastes de hipótesis no paramétricos, muestran que la actividad económica se distribuye de manera más desigual que la población en las ciudades. De hecho, el cumplimiento de la Ley de Zipf se rechaza más fácilmente cuando su tamaño se mide en términos económicos. También encontramos que existe una mayor similitud en cómo se distribuyen la población y la actividad económica en aquellos países con un mayor nivel de desarrollo, y no somos capaces de justificar la adopción de una distribución de Pareto para corregir el problema de la censura en las imágenes del DMSP. Mediante la adopción de técnicas de combinación de modelos bayesianas, mostramos que la tasa de urbanización tiene una relación robusta con la distribución del tamaño de las ciudades. Sin embargo, mientras el porcentaje de población urbana está directamente relacionado con una distribución más igualitaria de la actividad económica, pasa todo lo contrario cuando el tamaño de las ciudades se mide en términos demográficos. En menor medida, la disponibilidad de recursos naturales de un determinado país también está relacionada con el parámetro que caracteriza la distribución del tamaño de sus ciudades. La implementación de métodos de estimación no paramétricos nos ha permitido encontrar una relación no lineal y heterogénea entre población urbana y actividad económica, así como obtener unas elasticidades entre ellas de mayor magnitud. Un resultado novedoso que obtenemos es que la heterogeneidad parece venir determinada por el nivel de desarrollo y no por la primacía urbana. Por último, el análisis empírico nos ha permitido establecer de manera teórica que las economías de aglomeración determinan la diferente distribución de la población y la actividad económica a nivel urbano.

Figura 1. Ciudad de Zaragoza y su radiación lumínica nocturna según bases de datos alternativas, con distintos niveles de precisión.

Este trabajo fue presentado en Brown Bag Seminars.