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Economia Urbana
Aula 3: Localização, custo de transporte e aglomeração
Tópicos Especiais de Economia XVIII (ANE050)
Prof. Dr. Admir A. Betarelli Jr.
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
Introdução
Economias internas de escala (RCE) levam à:
Cidades comerciais (RCE em transporte);
Cidades manufatureiras (RCE de produção).
Conceito de áreas de mercado.
Mas onde as cidades emergem?
Por que cidades modernas crescem além do
tamanho de uma empresa?
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
Introdução
Firmas com clientes para além de Juiz de Fora
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Introdução
Área de influência do empreendimentos comerciais de JF
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
Modelos clássicos
A 1ª opção de compra de 22 municípios é Juiz de Fora, i.e., são áreas de mercado polarizadas pelas atividades no munícipio.
São eles:
Arantina, Andrelândia, Olaria, Santa Bárbara do Monte Verde, Lima.
Duarte, Pedro Teixeira Bias Fortes, Belmiro Braga, Simão Pereira, Ewbank da Câmara.
Santos Dumont, Piau, Coronel Pacheco, Goianá, Aracitaba, Pequeri.
Além Paraíba, Bicas, São João Nepomuceno, Rio Novo, Guarani, Leopoldina.
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
Modelos clássicos
Discutir modelos da teoria da localização para tentar explicar a formação e expansão de cidades em certos lugares.
Fatores locacionais que influenciam a escolha do local onde se estabelecerá um novo empreendimento.
Weber: modelo de escolha locacional.
Hotteling: interdependência e competição espacial.
Lösch e Christaller: Sistema de cidades – teoria do lugar central.
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Modelos LOT
Localização orientada pelo custo de transporte
(LOT):
O princípio da localização mediana.
Estrutura unidimensional.
Estrutura bidimensional.
Condições econômicas e de distribuição.
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O princípio da localização mediana
Exemplo: localização ótima para os serviços de entrega
de pizza.
Localização ótima: Minimiza o custo total de viagens.
Hipóteses:
insumos ubíquos (mesmo preço) e seus CT=0.
Preço da pizzas é dado e cada consumidor obtém 1 pizza/dia.
Custo de entrega de $1/Km. Cada entrega de pizza exige
uma viagem separada.
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
O princípio da localização mediana
Ao longo de uma rodovia, a distribuição dos
consumidores é:
Qual é a localização ótima?
Qual é a localização ótima se Z estivesse a 100 km?
Qual é a localização ótima se Z tivesse 50 clientes?
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O princípio da localização mediana
Ao longo de uma rodovia, a distribuição dos
consumidores é:
Suponha que os pontos sejam cidades e Z tem uma
população de 12 milhões.
Qual a localização mediana?
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O princípio da localização mediana
A firma que começou na cidade de Z e, em seguida,
mudou-se para oeste:
reduz os custos de entrega para uma minoria de seus
clientes (11 milhões),
aumenta os custos de entrega para a maioria (12 milhões),
de modo que o custo de entrega total elevaria.
Lição: a concentração da demanda nas grandes cidades
faz com que as grandes cidades cresçam.
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Estrutura unidimensional
Espaço representado por uma linha reta C3M1.
a. conhecimento prévio da localização do comércio e da
fontes de matérias-primas;
b. único produto transferível; único insumo transferível.
c. proporções fixas de produção.
d. tomadoras de preços. Insumos (FOB) e produto (CIF).
e. inexistem vantagens monopolísticas decorrentes da
localização.
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Estrutura unidimensional
Custo total de transporte = CA + CD.
Os custos de aquisição (CA): custos de transportes das
matérias-primas requeridas no processo produtivo da
firma a partir da localização do fornecedor.
Os custos de distribuição (CD): custos de transporte do
produto fabricado pela firma até o mercado consumidor.
Quantidade de transporte: ton.*km.
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Estrutura unidimensional
Custo total de transporte (CT) = CA + CD.
Portanto, considera as condições econômicas de produção e
de distribuição.
Problema: encontrar a localização (O) em que a
totalidade dos custos de transporte é minimizado:
CA
333
CD
111 dtmdtmMinT
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Estrutura unidimensional
C3 M1
d1 d3
Custo $ Custo $
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Estrutura unidimensional
M1 => C3 C3 => M1
0 10 0 40 40
2 8 12 32 44
4 6 24 24 48
6 4 36 16 52
8 2 48 8 56
10 0 60 0 60
Fonte: Elaboração própria.
Distância (KM)Custo de aquisição Custo de distribuição Custo total
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Economia Urbana
A firma será orientada a se instalar mais próximo naquela localidade onde o CT é relativamente maior.
, a firma se localizará em M1.
, a firma se localizará em C3.
Sob a hipótese de taxas constantes de transporte, o resultado sempre será uma solução de canto.
Custos iguais : a empresa é footloose (localização livre)
)()( CDCA
)()( CDCA
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Estrutura unidimensional
Custo total: CA + CD
C3 M1
d3 d1
Deseconomias em transporte
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Estrutura unidimensional
Economias em transporte
Custo total: CA + CD
C3 M1
d3 d1
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Estrutura unidimensional
Custos de transbordo ou terminais: cidade porto.
C3 M1
d3 d1
3311333111 gmgmdtmdtmMinT
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Estrutura unidimensional
Custos de transbordo ou terminais: cidade porto.
Isso explica o porque algumas firmas industriais se
localizam em pontos de transbordo.
Ponto de transbordo: um ponto em que um bem é
transferido de um modo de transporte para outro.
A localização perto de um porto, por vezes, é eficiente
porque fornece à firma uma central de coleta dos seus
insumos.
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Estrutura unidimensional
O surgimento de cidade porto (e plataforma logística).
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Estrutura bidimensional
Alfred Weber (1886-1958).
Modelo produção-localização
Tarifa de transporte.
Natureza de produção.
Força de trabalho.
Forças aglomerativas.
1a tentativa de uma Teoria geral.
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Estrutura bidimensional
Hipóteses:
Única firma: nenhuma competição.
Fontes vantajosas de matérias-primas (desigual no
espaço).
Maximiza lucro escolhendo a localização.
Preço da terra é constante no espaço.
Custos de transporte são constantes (ton/KM).
Tecnologia Leontief de produção: proporção fixa,
nenhuma substituição.
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Estrutura bidimensional
2 fontes (M1 e M2) e um mercado consumidor (C3).
distância relativa dos locais (d1, d2 e d3).
as tarifas de transporte nos três trajetos (t1, t2 e t3).
pesos transportados: m1 e m2 requeridos no processo
produtivo e m3 do produto final até o mercado.
333222111
3
1
dtmdtmdtmMindtmMinTt
iii
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Estrutura bidimensional
Localização ótima: efeito líquido de 3 forças opostas de
atração.
Modelo mecânico de Varignon ou regras de
paralelograma das forças.
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Estrutura bidimensional
Diferentes funções de produção no uso dos insumos
A atração exercidas pelos
insumos sobrepuja a exercida
pelo centro consumidor
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Estrutura bidimensional
Se assumirmos que 2 firmas se diferenciam em termos
de eficiência técnica, aquela que descartar menos
insumos no processo produtivo será orientada a se
localizar para o mercado.
Firma A: descarta 70% de insumos durante o processo
produtivo.
Firma B: descarta somente 40% de insumos.
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Estrutura bidimensional
Diferentes eficiências técnicas
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Estrutura bidimensional
O que acontece se houver melhorias em um trecho
entre “O” e M1?
α2
α1
α3
M1
M2
C3
O
d2
d3
d1
α2
α1
α3
M1
M2
C3
O
d2
d3
d1
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Estrutura bidimensional
Até agora, consideramos que os salários e preço da
terra eram ubíquos.
Pode-se observar como os salários diferentes afetam o
comportamento locacional da firma.
Isodapana: acréscimos do custo de transporte em
relação à localização ótima.
TTdtmMint
iii
*3
1
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Estrutura bidimensional
Para cada ∆T existe uma isodapana.
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Estrutura bidimensional
Existe uma isodapana na qual a economia com a força
de trabalho compensa o custo de transporte adicional.
Isodapana crítica:
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Estrutura bidimensional
Localização
K=>F, menores salários
Localização
F=>G, insumos similares
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Estrutura bidimensional
A única área possível de aglomeração é a área
enegrecida.
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Estrutura bidimensional
Esse modelo simples omite muitos elementos da
realidade, incluindo a existência de múltiplos mercados
e múltiplos locais de insumo para uma determinada
firma.
Diferenças de condicionamento no transporte entre
insumos e produtos.
Esse modelo simples mostra como alguns fatores
locacionais influencia as decisões locacionais e,
portanto, na formação das cidades.
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Estrutura tridimensional
16
1116
2126
3136
41
46S1
S8
S15
S22
S29
S36
S43
S50
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
10500
11000
11500
12000
12500
13000
13500
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Competição espacial
Harold Hotelling (1895-1973)
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Competição espacial
Podemos explicar o efeito ‘market share’ com um
simples modelo?
Jogo locacional: Firmas agem estrategicamente.
Duas firmas: A e B; mesmo produto; mesmo preço (fixo).
Clientes distribuídos igualmente no espaço.
Consumidores frequentam a firma mais próxima.
A decisão locacional ignora a reação do concorente.
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Competição espacial
As firmas ajustam sua localização para obter maior
participação de mercado (market-share).
A B
Preço de fabricação
Custo de viagem
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
Competição espacial
Firma A move para ter + market-share.
A B
Preço de fabricação
Custo de viagem
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
Competição espacial
Firma B reage.
A B
Preço de fabricação
Custo de viagem
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
Competição espacial
Firma A reage, no final ...
A B
Preço de fabricação
Custo de viagem
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Competição espacial
No centro, nenhuma firma terá incentivos para mudar
de localização, senão perderá market-share (Nash)
A B
Preço de fabricação
Custo de viagem
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
Competição espacial
No centro, nenhuma firma terá incentivos para mudar
de localização, senão perderá market-share (Nash)
A B
Preço de fabricação
Custo de viagem
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Áreas de mercado
A teoria das áreas de mercado tenta explicar o espaço
entre as empresas, as quais, se presume, possuem como
objetivo a maximização das vendas.
O principais autores que tratam esse tema são:
Tord Palander (1935)
August Lösch (1939)
Walter Christaller (1934)
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Áreas de mercado
Tord Palander (1935)
O tamanho do mercado depende:
Própria eficiência produtiva.
Custo de transporte.
Escolha locacional (Hotteling)
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Áreas de mercado
Eficiência produtiva.
A B
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Áreas de mercado
Custo de transporte
A B
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Sistema urbano
Localização da atividade produtiva dentro de um
contexto de sistema urbano ou sistema de cidades.
Como a localização produtiva formaria a base de um
sistema urbano (na estrutura e desenvolvimento)?
Sistema urbano: um conjunto de centros urbanos
(cidades) interconectados e hierarquizados dentro de
um espaço geográfico definido.
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Sistema urbano
Teoria do lugar central: Lösch e Christaller
Explica as diferenças de tamanhos funções de cidades
dentro de uma região ou um país.
Como formam muitas cidades?
Porque algumas cidades são maiores que outras?
Assume que cada setor tem sua própria área de
mercado
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Sistema urbano - August Lösch
Curva de demanda espacial:
relação inversa: qtde demandada e o preço de entrega (p+td)
No limite, haverá um preço de entrega máximo, onde D=0.
D d2
p0+td
1 p0
p0+td
2
d1 0
P + tD
q0
p0+td
1 p0
p0+td
2
q1 0 Q
P+td
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Sistema urbano - August Lösch
Curva de demanda espacial (cone de demanda):
Demanda máxima (D) depende: i) demanda individual, ii) número de consumidores, variante entre k e R; e o custo de transporte (T=td).
A
O
TdTTPbD )(
k T=td
Qk
R
D
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Sistema urbano - August Lösch
Curva de demanda espacial:
CT: restringe a expansão do mercado, queda de
acessibilidade dos consumidores pelo produto,
limitando as vendas (D).
Queda no seu preço de produção poderia expandir a sua
área de mercado sobre a área do seu concorrente.
Quanto maior o ganho de escala, menor será o preço de
produção e maior o poder de expansão.
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Sistema urbano - August Lösch
Curva de demanda espacial:
Se a tarifa de transporte reduz diante de melhorias
feitas no sistema de transporte?
o preço de entrega diminui.
amplia-se a procura global e a área de mercado da firma.
possibilitando a obtenção de economias de escala.
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Sistema urbano - August Lösch
Estrutura hexagonal:
Entrada de firmas rivais (+ variedades no espaço)=> redução
das áreas de mercado existentes. A curva de demanda “dd”
(mais elástica) se tornará menos elástica (“DD”).
Preço
s*
dd
AC MC
MR
p* c b
a
Q* Q
s*
Preço
dd
AC MC
MR
Pe
Qe DD
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Sistema urbano - August Lösch
Estrutura hexagonal e hierarquia:
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Sistema urbano - August Lösch
formação das cidades: RCE versus CT
O número e o tamanho das áreas de mercado: efeito
líquido entre a força de atração (retornos crescentes de
escala - RCE) e repulsão (custos de transporte - CT).
Quanto maior os CT: ˅ tamanho e ٨ número.
Quanto maior os RCE: ٨ tamanho e ˅ número.
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Sistema urbano - August Lösch
Intuição:
Como as economias de escala variam por setor, cidades
diferenciam-se em escala e escopo.
Existe, portanto, uma hierarquia de cidades.
Grandes cidades são mais diversificadas.
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
Sistema urbano - August Lösch
Distribuição espacial dos mercados de firmas idênticas
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Sistema urbano - August Lösch
Extrapola seu modelo para a construção teórica do
sistema de cidades, deixa claro para um processo de
hierarquização, que ocorre da combinação de economias
de escala com o custo de transporte.
É capaz de fornecer uma racionalidade de concentração
da produção e, portanto, identificar as bases para a
urbanização.
Mostra que a concentração industrial e urbanização
podem surgir independentemente da particularidade
local.
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
TLC- Walter Christaller
Teoria do Lugar Central (TLC)
Abordagem indutiva, um 1º esboço
de um sistema hierárquico e
multifuncional.
O sistema é constituído e organizado
por um núcleo urbano circundado
por regiões complementares.
Há uma hierarquização de funções
de oferta de bens e serviços.
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TLC- Walter Christaller
Regularidades em economias:
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TLC- Walter Christaller
A sua estrutura teórica permite um melhor
entendimento da organização do espaço de mercados e
mercados centrais.
O lugar central é grande ofertante de bens e serviços
que tem a capacidade de servir o conjunto da economia,
e ainda, os bens e serviços ofertados nos centros de
ordem superiores cobrem os ofertados de ordem
inferiores.
Em suma, o centro de ordem superior tem condições de
ofertar bens e serviços de ordem inferior.
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
TLC- Walter Christaller
Existe uma hierarquia de:
a) N conjuntos de funções (bens e serviços), g=(1,2,...,N).
b) N diferentes níveis de centros urbano, u=(1,2,...,N).
c) N diferentes níveis de área de mercado, m=(1,2,...,N).
Essa correspondência é direta.
Essa hierarquia sucessiva inclusiva dos níveis.
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
TLC- Walter Christaller
Níveis de conjuntos
de funções de oferta1 2 3 4 5
1 x x x x x 1
2 x x x x 2
3 x x x 3
4 x x 4
5 x 5
Fonte: Adpatado de Mccann (2002).
Nível de centroNível de área
de mercado
servida
Essa hierarquia sucessiva inclusiva dos níveis.
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TLC- Walter Christaller
O núcleo
urbano engloba
todas as
funções das
cidades
circunvizinhas
de
centralidades
com ordem
inferior e ainda
hierarquizada.
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
TLC- Walter Christaller
A estrutura espacial do sistema é caracterizada pelo
valor constante de K.
É um fator pela qual o tamanho da área de mercado
cresce (decresce) de um nível para um próximo e maior
(menor) nível.
Pode também ser o número equivalente de áreas de
mercado de um dado nível que se aninham dentro de
uma área de mercado do próximo e maior nível.
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TLC- Walter Christaller
Se K=3, isso significa que o número mínimo de área de
mercado é de 3 unidades, ...
as áreas de mercado de ordem sucessiva e crescente em
unidades equivalente serão: 3,9,...,27,
portanto, por um fator 3.
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TLC- Walter Christaller
Princípio de mercado: as
centralidades surgem para
Max as áreas de mercado.
Esse princípio está exposto
no caso K=3, em que o
princípio de mercado
maximiza o número de
centros de nível m+1 .
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TLC- Walter Christaller
Princípio de tráfego:
centralidades emergem para
Max as demandas de
transporte enquanto MIN
dos custos de transporte.
No caso K=4, o princípio de
tráfego é representado por
m+1 rotas de transporte que
conectam centros vizinhos de
nível m+1 ou maior. .
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TLC- Walter Christaller
Princípio Administrativo: delimitação sociopolítica em que engloba uma qtde. maior de centralidades circundadas para um centro de ordem superior.
O caso K=7, em que pode-se observar áreas administrativas de um determinado nível coincide com as áreas de mercado daquele nível.
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TLC- Walter Christaller
Princípio de mercado
Princípio de tráfego
Princípio administrativo
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TLC- Walter Christaller
Regulariedades:
Maior o nível, maior o tamanho populacional
Frequência de centros:
Frequência de áreas de mercado:
Distância: , a distância entre o nível e seu centro vizinho de nível mais alto
Quanto maior “m”, as frequências dos centros urbanos e das áreas de mercado reduzem.
)1(
)1(1
)(1
1 NmKK
NmK
Nm
fmNmN
m
mN
m KF
1
1 )( m
m Kdd
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
TLC- Walter Christaller
Forma consistente para o tratamento de n-bens. Avanço
ao de Lösch.
Não necessariamente a isonomia das áreas de mercado.
Heterogeneidade e desigualdade dos fatores locacionais
(retornos crescentes de escala e estrutura de
transporte) provocam tal resultado.
Com áreas de mercado assimétricas, a população será
distribuída de forma desigual.
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
TLC- Walter Christaller
TLC é incapaz de lidar com a localização de atividades
econômicas que não são orientadas pelo mercado.
TLC não mede as influências das economias externas
às firmas que possam influir na localização de tais
atividades.
Esses tipos de economia exercem implicações no nível
de desenvolvimento urbano de uma dada localização e,
portanto, na estrutura global do sistema urbano.
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
TLC- Walter Christaller
Acepções sobre hierarquia urbana
Diversidade em tamanho e escopo de diferenças nas
economias de escala em relação à demanda per-capita.
Pequeno número de grandes cidades e grande número de
pequenas cidades.
As cidades maiores oferecem mais funções.
As cidades maiores têm mais estabelecimentos por função.
Os consumidores viajam para cidades maiores, mas não para
cidades menores ou de cidades do mesmo tamanho.
Prof. Admir A. Betarelli Jr. (ANE050/UFJF) A existência das cidades
Economia Urbana
Leituras requeridas.
O’SULLIVAN, A. Urban Economics. 8th ed. New York: McGraw-
Hill, 2011. cap. 2.
FERREIRA, C. M. As teorias da localização e a organização
espacial da economia. In: HADDAD, P. R. (Org.). Economia Regional: Teorias e Métodos de Análise. Fortaleza: BNB, 1989.
CRUZ, B. O. et al. (Org.).Economia regional e urbana: teorias e
métodos com ênfase no Brasil. Brasília: Ipea, 2011.
Nota de aula 3.