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農業が始まると人々は定住し、都市を築いた。都市は権力、情報、物資の集配地であり、権力者が自分の所有物を直に管理するのに適していた。
産業に使われる動力が自然エネルギーから蒸気機関等に切り替わると、生産の基盤が都市に移動し始めた。都市は権力、情報、物資の集配地であったからである。産業革命により土地を追われた人々、新産業に可能性を求めた人々は、収入を求めて都市に移り住んだ。都市には生産工場、労働力の集配地としての機能も加わった。多数の人々が集まったため、都市では一次産業以外の仕事が分化し、自分の才能を試せる場として魅力的であった。都市も土地や地方の因習に縛られない純粋な労働力を歓迎した。職業の分化は貨幣経済の浸透を促した。生産物や労働の対価は貨幣に交換された。すなわち、数値化された。
多くの人口を抱え、生産活動をするためには、水、エネルギーの供給と、排水、廃棄物の処分の仕組みが不可欠である。19世紀以降、都市は上下水道を川や運河と分離し、独立した水の給排水システムを基盤として持つようになった。石炭をエネルギー源とした内燃機関はあちこちに動力を提供し、様々な生産活動に用いられた。また、鉄道による交通網が整備されると都市は郊外に拡大した。
20世紀になると、2つのエネルギー源がさらに都市を巨大化させた。電力と石油である。電力が供給されると、廃棄物や排ガスの出る内燃機関は敬遠され、代わりにモーターが動力として用いられた。モーターは内燃機関よりさらに小型化が可能で生産以外にも様々な場面で利用された。石油を使うことでモーターと同じような小型の内燃機関が普及した。特に、小型のエンジンを搭載した移動用の機械、自動車が実用化し、多額な費用をかけて道路も整備された。鉄道は駅を結ぶ交通機関であるが、自動車はドアを結ぶ交通機関であり、狭い地域での自由な移動に適していた。
都市は近郊から水や電気、食料を集め、廃棄物を近郊へ捨てるようになった。様々な産業が集中するとサービスも多様化し、集積された経済活動が都市の生産性を底上げした。人口密度があがると電気・上下水道・情報などの公共ネットワーク敷設に規模の経済性が働き、都市はますます快適な空間となった。現在では都市は高層化し、集中が加速されている。
国連の統計によれば、現在、約60億の世界人口のうち半数が都市に住んでいる。さらに、今後の30年間で世界人口は80億人を超え、都市人口は60億人を超えると推測されている。日本を含む先進国では、すでに４分の３以上が都市人口である。日本は国全体で都市型社会が形成されていると考えられる。
高齢化社会を迎えているが、高度成長時代の人口移動の名残で日本の各都市では比較的若い世代が多い。しかし、この30年ほどで都市の年齢構成は急激に地方に追いつき、大都市圏は高齢化する。地方への農村回帰の流れが話題となるが、逆に都市の快適さを知っている世代の都心回帰の流れの方が大きい。
+++ 都市は豊かさと貧困の両面を持つ +++
都市化が必ずしも生活水準を上げるわけではありません。開発途上国では、都市にはスラム地区など劣悪な居住地域が増加しています。原因は急速な都市化、人口集中です。都市基盤の整備が都市化の進行に追いつかず、生活に必要な諸サービスが供給不足に陥るためです。都市貧困層の拡大は先進諸国でも見られ、そこで生活するのは貧困層であり、ホームレスや移民問題と絡み社会の不安定要因を増加させます。
都市問題は様々なキーワードで語られます。大気や河川の汚染、廃棄物処理、住宅や居住環境の整備など空間の狭さによる生活環境の問題。ストレスや人間関係のトラブル、犯罪の増加、社会的な無関心など、新しい社会環境に適応できない心の問題。新興・再興感染症の発生、安全な食料の供給など新しい流通、交通システムによる問題。
+++ 豊かな社会の条件 +++
豊かな社会とはどう定義しますか。人々が資質と能力を十分に生かし、夢と望みが達成できるような仕事にたずさわり、私的、社会的貢献にふさわしい所得を得ることができる。家庭が安定し、他の社会人と多様な社会的接触を持ち、文化水準の高い一生を送ることができる。もう少し、具体的に記述してみましょう。
都市は上の１、５は十分ではありませんが、そのほかについては田舎よりも十分備わっています。現在の都市の課題は上の１と５の他に、地方に電力や水、廃棄物の処理を依存していることです。解決方法は、循環型、省エネ型の都市に再構築することです。都市のみでエコシステムの循環を閉じることは不可能です。周りの地域との共生関係を十分に理解した政策、利益の調整が必要です。
１の豊かな自然とは手付かずの自然ではなく、人の手で管理された自然であるはずです。日本では農村でも里山と呼ばれる自然がありました。人が管理しますが、維持が可能な豊かな自然です。都市では里山ほど大規模でありませんが、人工物以外の自然が人々の心を、また、都市気候を和やかにしてくれるはずです。
+++ 感染症を警戒するあまり、都市からは自然が排斥された +++
都市から自然が排斥された最大の理由は感染症です。感染症は下水、蚊、ハエ、ネズミによって運ばれました。そのため、飲み水は消毒され、下水は地下を流れ、川は埋め立てられるか蓋をされました。藪は刈り取られ、空き地はアスファルトで固められました。伝染性の強い感染症はこうして封じ込められましたが、一般の感染症も完全に封じ込めるには天文学的なコストがかかります。
食中毒は家庭生活の中で発生するのではなく、大量の食材を扱う組織の中で発生します。調理に時間がかかり、細菌に繁殖の時間を与えるからです。老人ホームや学校、病院は感染症の流行が起こりやすい場です。免疫力の低い人々が高密度で生活するためです。
感染症に対して注意するのはよいのですが、日常の衛生観念が少し過敏になりました。ばい菌という名称で、病気を起こす微生物と一般の無害の微生物が一くくりにされ、過敏すぎる衛生観念が学校教育に組み込まれることで、トイレの臭いや砂遊び、無害な小さな昆虫にまで敵意が向けられるようになりました。
+++ 物流をシステム化するロジスティクス +++
軍隊は一つの完結した社会を構成するのが理想です。軍隊が駐留、侵攻するときに、どのように補給物資を準備し、輸送し、貯蓄し、配給すればよいかを論理的に究めようという学問をロジスティクス（兵站学）と呼びます。概念を一般化すれば軍隊への補給物資の供給だけでなく、都市へのライフラインの供給、消費者のもとへ製品を届けることも対象となります。また、企業の生産活動にもロジスティクスの概念が導入されています。
今までは、流通にかかるコストを目に見える形で調べるなど事実上不可能でした。現代では、通信網と端末が発達し、各端末で入力した数値を蓄積し、膨大なデータを簡単に扱えるようになりました。数値化し、コンピュータで解析すると、目に見える形で流通の様子を把握することができます。リアルタイムで物と金の流れを定量的に追跡できるようになり、ロジスティクス理論が一般の流通に適用できるようになりました。
+++ 都市は電力と水の供給が必須である +++
電力は手軽に運べるクリーンなエネルギーであり、現代のシステムに欠かせないものになっています。電力があるために、高層ビルの上まで水を供給することができ、地下から排水を捨てることができます。この作業を人手やエンジンでやろうとすると通路の確保や燃料の供給の手間が大変です。都市の高層化には電力が不可欠です。
電力はリアルタイムに生産する必要があります。火力発電所や原子力発電所は環境を悪化させることから、都市の居住区と離れた場所に設置され、電力だけが送られてきます。また、発電機は熱エネルギーを電気エネルギーに変換させる装置ですから、巨大な発電機のほうが変換効率が高く、システムが巨大化しました。
六本木ヒルズ族の話題で、高層複合ビルである六本木ヒルズ・タワーが度々テレビ画面に出ます。六本木ヒルズの中にもタワー型のマンションがありますし、バブル以降の規制緩和で都心にタワー型のマンションがたくさんできました。いずれも耐震構造は十分と思いますが、地震のときにライフラインが止まったらどうするのだろうと考えてしまいます。特に、水。トイレには水が必須です。若い頃、アパートに引っ越したその日、水が出なかった経験があります。夜にアパートに入ったので、水道局に連絡が取れません。飲み水は買えばいいし、風呂など入らなくてもいいですが、大便はどうしようもない。翌朝は歩いて10分の駅に用を足しに行きました。その日は9時に市役所の水道局に電話をしました。
+++ 巨大建造物は地上より海中が良いのでは +++
メガフロート・プロジェクトをご存知ですか？ 海に数キロ四方の船を浮かべるというビックプロジェクトです。人工的な浮島で、空港や公園に利用することが検討されています。どうせなら、これを立体的にくみ上げたらどうか。2 ｋｍ立方の浮島。５ｍ間隔で床を作ると面積は単純計算で1600平方キロ。東京の平野部と同じ程度の面積です。中は空洞ですが、強度を保つために小部屋に分けて、海中に98%は没するようにします。津波や嵐の影響は受けないでしょう。地震はどうでしょうか。浮いているだけなので大丈夫な気もします。もしかすると海流にも流されないかもしれません。
+++ 巨大システムは必然的にエラーを含む +++
巨大な都市。巨大な企業。巨大なシステム。現代科学はたくさんの人や物資が関わる有機組織体を作り出す手伝いをしてきました。巨大システムをいかに構築するか。巨大になると、一人の人間がすべてを理解することができなくなります。また、部品数も膨大になり、その部品の品質管理を怠ると、事故につながり、システムを信頼できなくなります。
巨大システムの例として、アポロ計画があげられます。人を月に送り込むサターンロケットの部品数は100〜1000万個。信頼度99.9％なら1000〜10000個の不良品が組み込まれてしまうことになります。ちなみに自動車では約１万個ですから、同じ確率で約10個です。99．9％大丈夫だと言えば、普通の会話ではほぼ絶対ですが、アポロ計画ではそれが許されませんでした。
そのためにいくつかの品質管理や計画推進のための工夫が出てきました。システム工学です。その源流は第二次世界大戦中に、効率よく兵器の開発を行う工夫にあります。合理的な工程、スケジュール管理が求められたためです。システム工学は、ある制約条件の範囲で、複雑多様なシステムの性能を最大に達成させるための最適な計画・制御・運用技術に関する方法です。
+++ 管理もシステマティックに行う +++
サイバネティックスはウィーナーの提唱した概念です。制御システムには情報通信が必須であることを示しました。例えば、動物が行動する場合、必ず情報に基づく修正が入ります。よく出される例がコップを持ち上げるという動作です。目からの情報に基づいて手の位置を推定し、目的のコップに向かって間違いなく手が届くように、たくさんの筋肉を収縮させます。何気ない動作ですが、複雑にフィードバック制御が働いています。サイバネティックスはフィードバック制御を理論として明らかにしました。フィードバック制御の概念としての応用は工学だけでなく、生物学や社会科学にまで広がりました。
アポロ計画を予定通りに完遂させるのに威力を発揮したスケジューリング手法をPERT（Program Evaluation and Review Technique）といいます。プロジェクトを個々の作業に分解し、各作業の所要時間と順序をアローダイヤグラムとして整理します。プロジェクトを最短で完了させるには、どの作業をいつから開始していつまでに完了させればよいか、重点となる作業は何かなどを求めることができます。PERTは、建設工事やプロジェクト計画でのスケジュール立案や進捗管理に広く利用されています。PERT専用の多様な機能を持っているコンピュータ・ソフトウェアも開発されています。
最近では食の安全が大きな関心をもたれています。アポロ計画で宇宙食の安全性を限りなく100%に近づけるために考え出した食品衛生管理の手法をHACCP（Hazard Analysis Critical Control Point、危害分析・重要管理点)と呼びます。原材料から製品までの製造工程を調べ、製品に問題が発生する可能性のあるポイントをリストアップし、重要な管理点とします。管理点での現実的な（コストに見合う）チェックを行い、記録します。起こりうる事故をあらかじめ予測して、それを未然に回避する対策をとるという衛生管理システムです。問題が起こった場合は管理点でのチェック表を分析し、管理点を追加するか、チェック方法を改善します。HACCPは食品業界で積極的に取り入れられています。
+++ 飽和社会では目的や解決すべき問題自体が変化するので柔らかなプロジェクトマネジメントが必要になる +++
右肩上がりの成長時代では、問題が比較的明確なので、最も効率的・効果的な解決策を数学的手法で提示できました。ところが、飽和社会である現在では、速い技術革新が要求され、社会環境や価値観が微妙に変化しつづけるので、単純な線形解析では融通が利かないことが多くなりました。複雑な問題解決において大事なことは、どうやるかを考える以前に、何をやるか、なぜやるのか、を明確にする必要があります。その上でプロジェクトで合意し、達成可能な目的・目標に変換する必要があります。最終目標が固定されないので、あいまいさが残ります。プロジェクトの進捗過程においても、どんどん書き換えていくことが許されるはずです。なぜなら与件として考えていた外部環境が変わり、プロジェクトの対象自体も変化するからです。この方法はプロジェクト関係者全員を巻き込むため、泥臭く手間がかかります。プロジェクト管理者はプロジェクトの進行がうまくいかない場合は、問題点を抽出、整理する努力、具体的な解決策を発見、明示するための合意形成という複雑な作業を行う必要があります。
+++ 巨大システムの運転にはプロトコルが必要 +++
巨大システムを構築し、運転するためにはプロトコル化が必要です。巨大なシステム全体をすべて記憶することなど、人間には不可能です。また、管理する側の人間も入れ替わり、そのとき、正確に仕事内容を伝達する必要があります。
プロトコルやマニュアルは問題のある事態をあらかじめ予想して作成されます。巨大システムでは設計段階ですべての問題を見通すことは不可能です。限られたプロトコルやマニュアルだけに頼っていると、当然、問題点を見落とすことになり、システムにとって致命的な事故が発生することが避けられません。問題が発見されたら解決法を模索することになりますが、その作業全体を文書化してマニュアルやプロトコルに整備する必要があります。
巨大システムの運転には様々な個々の部品の点検が不可欠であり、部品の寿命などは設計段階で想定した値と食い違っていないかを常にチェックする必要があります。ところが、最初はシステムは順調に運転されるので、次第にプロトコル・マニュアル依存に陥り、システム自体に疑問を持たなくなります。教訓としてハインリッヒの法則が有名です。一つの重大事故の背景には29の小事故があり、さらにその背景に300のニアミスがある。ある事故が発生するときには、それを醸成する雰囲気が充満していますが、適切に対処することは難しい。
巨大なシステムは十分な試運転を行って検査することができません。せいぜい、10回に１回のトラブルをチェックできるだけでしょう。100回に1回、1000回に１回のトラブルについては検証されていないのです。
+++ 社会規模の巨大システムでは法律が必要である +++
インターネットは巨大システムですが、管理されたプロトコールはありません。通信のための基本的なハードとソフトがあるだけです。そのため、問題が起こっても原因を特定できる可能性はほとんどありません。多くの人の利益に係わるような大きなサーバーの不具合は巨額の費用をかけて調査され、対策ソフトが充てられるでしょうが、個人レベルのトラブルは危機を買い換えるなどするしかありません。インターネットとはユーザーも含め関係者全員で問題がないように最大限の努力するシステムです。しかし、問題はかなり効率に発生し、また、問題がすべて解決するわけではありません。
このようなシステムをベストエフォート型と呼ぶそうです。これに相対するシステムは、誰かが全体に責任も持ち、お金さえ払えばお任せで完璧な保障をしてくれるギャランティー型（性能保証型）。通常の工業製品、鉄道、飛行機はギャランティー型です。ベストフォート型の例は他にあるでしょうか。もっとも身近なのが道路網です。道路網を完璧に運営することは複雑化した現代ではどんなに強大でも単一の組織で単独で構築し、支えることはできません。
ベストエフォート型の巨大システムに過度な責任を求めれば、そのシステムは実現されません。責任を利用者にも負担させ、自由度を求めるほどシステムはベストエフォート型になります。そして、システムの技術設計に加えて、負担を分散させるために、利用者、運用者の責任を定める制度設計が必要になります。責任を負担させられるわけですから、利用者に対する情報公開が前提になります。利用者はシステムのルールを知る義務があり、一方、システムの運営に対して意見を言う権利も保証されます。巨大なシステムが生活の隅々を覆いつくしている現在では、システムに身を任せていればそれでいいと思うことは危険です。
+++ プロトコール化されたシステムは乗っ取られる +++
複雑な工学システムは要素間の関係がプロトコールによって正確に規定されています。通常は運転を容易にするためにシステム全体から情報を集め、各部分に指令することができるコントロールセンターを持ちます。同様に、生物システムもゲノムに書き込まれたプロトコールに基づいて構築されています。ゲノムを読み出し、書き込まれたプロトコールを実現します。どちらも理解しがたい複雑なシステムですが、工学システムではコントロールセンターもしくはそれに近いところを奪うことで制御を乗っ取ることができます。生物システムもDNAに書き込まれたプロトコールを送り込むことで、本来のゲノムの機能を乗っ取ることができます。生物の乗っ取り屋の代表例はウイルスですが、細菌や原虫といった単細胞性微生物でも宿主の機能を一部乗っ取るタンパク質を持っています。
もう少し、一般化しましょう。複雑なシステムを間違いなく運営するためには、仕組みや運営方法に関する情報が必要です。情報は保存するために何らかの物体に書き込まれています。当然、情報を読み出す仕組みがあります。読み出された情報に基づいて必要なコンポーネント、さらにはその組み合わせによってシステム全体が構築されます。単一のシステムをできるだけ単純に設計、運用するためにはできるだけ共通の土台に基づいた装置を使う必要があります。通常、システムを構成する装置には互換性があり、組合せを変えることで異なった機能を発揮することができます。生物ではそれが進化になるでしょう。人工物の場合は改良となります。
+++ 都市が大きくなると活動が加速される +++
都市のサイズ（人口）が大きくなると、消費するエネルギー、収入、個人消費、歩くスピードが指数関数的に増大します。逆に、道路の総延長、電線の長さ、ガソリンスタンドの数などの社会資本が指数関数的に減少します。これは現代の様々な都市を調べた結果、傾向として抽出されました。権力や自由な消費活動を求める人々にとって、都市生活はひとつの理想です。都市化とは経済活動を推し進める舞台として、大きさ、速さ、新しさ、権力欲を追求します。そして、現在、田舎も地方も都市と同じ利便を求めて行き詰まっています。
一般的に、生物はサイズ（体重）が大きくなると、エネルギー消費や心臓の鼓動等は減少し、活動がゆっくりになります。あたかも生物体の限界を知っているかのようです。
つづく
