Un modelo flexible para la simulación de distribución de ciudades

El cumplimiento de la ley de Zipf es ampliamente reconocido en la literatura de economía urbana, al punto de utilizar su coeficiente como medida de concentración espacial de la población. Mientras el exceso de concentración presenta problemas al bienestar social debido a la existencia de disparidades regionales y congestión de algunas ciudades, la dispersión no aprovecha, por ejemplo, los beneficios en la disminución de los costos de producción producidos por las economías de escalas. Diversos trabajos se han realizado a fin de dar una explicación al cumplimiento a la ley de Zipf, donde los modelos top-down, que fuerzan el cumplimiento de la ley de Zipf, dominan la literaria. Pocos trabajos han intentado explicar el cumplimiento de Zipf usando autómatas celulares. Estas propuestas, llamadas bottom-up, generan de manera emergente la distribución y los tamaños de las ciudades. Sin embargo, estos modelos son poco flexibles y no pueden ser adaptados a distintos sectores geográficos. Este trabajo propone una implementación inicial de un modelo extensible basado en autómatas celulares, llamado CityCA, para intentar explicar el coeficiente de Zipf. Se evaluó y adaptó CityCA a un escenario real, Chile. Los resultados de la simulación son los esperados. Muestra que el coeficiente de Zipf se acerca más a la sobreconcentración que a la dispersión, igual que en la realidad. Con este modelo, los economistas urbanos no requieren conocimientos de programación avanzada, pues este modelo especializado ya contiene el conocimiento. Además, surgen nuevos requerimientos que se incorporarán en un trabajo futuro de CityCA. The fulfillment of the Zipfs law is widely recognized in urban economics literature. Indeed, its coefficient is used as a measure of spatial concentration of a population. Whereas the concentration excess has problems associated with social welfare due to the existence of regional disparities and the congestion in some cities, the dispersion does not take advantage of, for example, the benefits of reducing costs of production generated by economies of scale. Several studies have been performed in order to give an explanation to the fulfillment of Zipfs law, where the top-down models, that force the fulfillment of Zipfs law, have dominated the literature. Some proposals have attempted to explain the fulfillment of Zipf using cellular automata. These bottom-up proposals generate the distribution and sizes of cities in an emergent way. However, these models are not flexible and extensible, therefore, these proposals cannot be adapted to different geographical areas. This paper proposes an initial implementation of a flexible and extensible model based on cellular automata, called CityCA, which tries to explain the Zipf coefficient. CityCA was evaluated and adapted to a real scenario, Chile. The simulation results were as expected, since they show that the ratio is closer to Zipf over-concentration than the dispersion, as in reality. With this model and implementation, urban economists do not require advanced programming knowledge, since CityCA already integrates specific knowledge.