CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Blandt dem, der læser denne tekst, er der selvfølgelig mange specialister. Og selvfølgelig er alle velbevandrede inden for deres områder og har en god vurdering af mulighederne for forskellige teknologier og deres udvikling. Samtidig kender historien (som "lærer, at den intet lærer") mange eksempler, hvor eksperter med tillid lavede forskellige prognoser og gik glip af med en meget stor margin: 

  • ”Telefonen har for mange mangler til, at den seriøst kan betragtes som et kommunikationsmiddel. Enheden er uden værdi for os,” skrev eksperterne. Western Union, dengang det største telegrafselskab i 1876. 
  • "Radio har ingen fremtid. Det er umuligt at flyve tungere end luften. Røntgenbilleder vil vise sig at være en fup," sagde han William Thomson Lord Kelvin i 1899, og man kan selvfølgelig joke med, at britiske videnskabsmænd rokkede ved det tilbage i XNUMX-tallet, men vi kommer til at måle temperatur i Kelvin i lang tid, og der er ingen grund til at tvivle på, at den respekterede herre var en god fysiker. 
  • "Hvem fanden vil høre skuespillere tale?" sagde om talkies Harry Warner, der grundlagde Warner Brothers i 1927, en af ​​tidens førende filmeksperter. 
  • "Der er ingen grund til, at nogen har brug for en hjemmecomputer," Ken Olson, grundlægger af Digital Equipment Corporation i 1977, kort før hjemmecomputeres start...
  • Nu til dags har intet ændret sig: "Der er ingen chance for, at iPhone vil vinde betydelige markedsandele," skrev Microsofts CEO i USA Today Steve Ballmer i april 2007 før smartphones triumferende fremgang.

Man kunne glad grine af disse forudsigelser, hvis din ydmyge tjener for eksempel ikke selv havde taget ganske alvorligt fejl på sit felt. Og hvis jeg ikke havde set, hvor massivt mange, mange eksperter tager fejl. Generelt er der en klassiker "dette er aldrig sket før, og her er det igen." Og igen. Og igen. Desuden eksperter og specialister dømt til fejltagelser I mange tilfælde. Især når det kommer til de forbandede eksponentielle processer. 

Åh min, denne udstiller

Det første problem med eksponentielle processer er, at selv at vide, hvor hurtigt de vokser i matematisk forstand (over den samme periode ændres deres parametre det samme antal gange), på hverdagsniveau er det ekstremt svært at forestille sig en sådan vækst. Et klassisk eksempel: Hvis vi bevæger os et skridt frem, så går vi 30 meter i 30 trin, men hvis hvert trin vokser eksponentielt, så vil vi i 30 trin cirkle rundt om kloden 26 gange (“Seksogtyve gange, Karl!!! ”) langs ækvator:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Hvordan man tænker eksponentielt og bedre forudsiger fremtiden

Spørgsmål til programmører: hvilken konstant hæver vi til en magt i dette tilfælde?

SvarKonstanten er lig med 2, dvs. fordobling ved hvert trin.
Når en proces vokser eksponentielt, resulterer det i hurtige massive ændringer, der er tydeligt synlige for det blotte øje. Et glimrende eksempel er givet af Tony Seba. I 1900, på Fifth Avenue i New York, var det svært at se en ensom bil blandt hestevognene:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Og blot 13 år senere kan man i samme gade knap se en enlig hestevogn blandt bilerne:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer

Vi ser et lignende billede for eksempel med smartphones. Story Nokia, der red én bølge og var førende i lang tid med bred margin, men kunne ikke passe ind i den næste bølge og næsten øjeblikkeligt tabte markedet (se fantastisk animation med markedsledere efter år) er meget lærerigt.


Det ved alle computerspecialister Moores lov, som faktisk blev formuleret til transistorer og har været sandt i 40 år. Nogle kammerater generaliserer det til vakuumrør og mekaniske anordninger og hævder, at det har fungeret i 120 år. Det er praktisk at skildre eksponentielle processer med en logaritmisk skala, hvor de bliver (næsten) lineære, og det er klart, at en sådan generalisering har ret til at eksistere:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Denne og følgende to grafer fra Moores lov over 120 år  

På en lineær skala ser vækst nogenlunde sådan ud:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer

Og her nærmer vi os gradvist det andet baghold af eksponentielle processer. Hvis væksten har været sådan i 120 år, betyder det så, at vores eksponentielle rate vil forblive den samme i mindst 10 år mere?

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer

I praksis viser det sig, at nej. I sin rene form er vækstraten for computere blevet langsommere i flere år, hvilket giver os mulighed for at tale om "Moores lovs død":

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde:  Da Moores lov slutter, er hardwareacceleration i centrum

Desuden er det interessant, at denne kurve ikke kun kan rette sig ud, men også kan gå op med fornyet kraft. Din ydmyge tjener beskrevet i detaljer, hvordan dette kunne ske. Ja, der vil være andre beregninger (unøjagtige neurale netværk), men i sidste ende, hvis unøjagtige abacus og mekaniske regnemaskiner har udvidet skalaen til 120 år, så er neurale acceleratorer ret passende der. Vi afviger dog.

Det er vigtigt at forstå det eksponentiel vækst kan stoppe på grund af tekniske, fysiske, økonomiske og sociale årsager (listen er ufuldstændig). Og dette er det andet store bagholdsangreb af eksponentielle processer - for korrekt at forudsige det øjeblik, hvor kurven begynder at forlade det eksponentielle. Fejl i begge retninger er meget almindelige her.

Totalt:

  • Det første baghold af eksponentiel vækst er, at indikatoren vokser uventet hurtigt selv for specialister. Og at undervurdere det eksponentielle er en traditionel fejl, der gentages igen og igen. Som rigtige strenge fagfolk sagde for 100 år siden: "Tanks, mine herrer, er mode, men kavaleri er evigt!"
  • Det andet problem med eksponentiel vækst er, at den på et tidspunkt (nogle gange efter 40 eller 120 år) slutter, og det er heller ikke let at forudsige præcist, hvornår den ender. Og selv Moores lov, ved hvis dødsleje mange tekniske journalister efterlod deres hovaftryk, kan vende tilbage til tjenesten med fornyet kraft. Og det vil ikke virke som nok! 

Eksponentielle processer og markedsfangst

Taler vi om de synlige forandringer omkring os og markedet, er det interessant at se, hvordan forskellige teknologier har erobret markedet. Det er mest bekvemt at gøre dette ved at bruge eksemplet med USA, hvor forskellige typer markedsstatistikker i mere end 100 år er blevet vedligeholdt relativt nøjagtigt: 

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Du er hvad du bruger 

Det er meget interessant og lærerigt at se, hvordan andelen af ​​boliger med kablede telefoner gradvist voksede for derefter at falde kraftigt med en fjerdedel gennem årene Stor depression. Andelen af ​​huse med elektricitet voksede også, men faldt meget mindre: folk var ikke klar til at opgive elektricitet, selv når der ikke var penge nok. Og udbredelsen af ​​hjemmeradio mærkede næsten ikke den store økonomiske krise overhovedet, alle var interesserede i de seneste nyheder. Og i modsætning til en telefon, el eller en bil har radio ingen gebyrer for brug. Forresten blev fremkomsten af ​​personlige biler, som blev afbrudt af den store depression, først genoprettet efter 20 år, fastnettelefoner blev genoprettet efter 10 år og elektrificering af huse - efter 5.

Det ses tydeligt, at udbredelsen af ​​klimaanlæg, mikrobølgeovne, computere og smartphones var meget hurtigere end spredningen af ​​nye teknologier før. Fra en andel på 10 % til 70 % skete væksten ofte på kun 10 år. Teknologier fra århundredeskiftet tog ofte mere end 40 år at opnå samme vækst. Mærk forskellen!

Noget sjovt for forfatteren personligt. Overvej, hvordan vaskemaskiner og tørretumblere er vokset ret synkront siden 60'erne. Det er sjovt, at sidstnævnte er næsten ukendte blandt os. Og hvis de i USA fra et tidspunkt af normalt blev købt i par, stiller vores gæster meget ofte spørgsmålet: "Hvorfor har du brug for to vaskemaskiner?" Du må med et seriøst blik svare, at den anden er i reserve, hvis den første går i stykker. 

Vær også opmærksom på den faldende andel af vaskemaskiner. I det øjeblik blev offentlige vaskerier meget udbredte, hvor man kunne komme, lægge vasketøj i maskinen, vaske det og gå. Billig. Lignende varer er stadig meget almindelige i USA. Dette er et eksempel på en situation, hvor forretningsmodellen på et specifikt marked ændrer teknologiens indtrængningshastighed og salgsstrukturen (dyre professionelle hærværkssikrede maskiner sælger bedre).

Accelerationen af ​​processer er især mærkbar i de seneste år, hvor massepenetrationen af ​​teknologier blev "øjeblikkelig" efter standarderne fra det tidlige 20. århundrede (på 5-7 år):

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Den stigende hastighed for teknologisk adoption (grafikken på linket er interaktiv!)

Samtidig er den hurtige fremgang af én teknologi ofte en andens fald. Radioens fremgang betød pres på avismarkedet, fremkomsten af ​​mikrobølgeovne reducerede efterspørgslen efter gasovne mv. Nogle gange var konkurrencen mere direkte, for eksempel reducerede fremkomsten af ​​kassetteoptagere dramatisk efterspørgslen efter vinylplader, og fremkomsten af ​​cd'er reducerede efterspørgslen efter kassetter. Og torrent dræbte dem alle med væksten i digital distribution af musik, industriens indtægter faldt med mere end 2 gange (grafen er omgivet af en sørgmodig sort ramme):

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Musikindustriens RIGTIGE død 

Ligeledes vokser antallet af taget fotografier eksponentielt, desuden er vækstraten for nylig med overgangen til digitalt steget markant. Derfor var "døden" af analoge billeder "øjeblikkelig" efter historiske standarder:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: https://habr.com/ru/news/t/455864/#comment_20274554 

Fuld af drama Kodaks historie, der ironisk nok opfandt digitalkameraet og gik glip af den eksponentielle stigning i digital fotografering, er yderst lærerig. Men det vigtigste, historien lærer, er, at den intet lærer. Derfor vil situationen gentage sig igen og igen. Hvis man skal tro statistikken – med acceleration.

Totalt: 

  • Der kan opnås mange prognosefordele ved at studere accelerationen og decelerationen af ​​markeder over de sidste 100 år.
  • Innovationshastigheden stiger i gennemsnit, hvilket betyder, at antallet af falske forudsigelser vil stige. Vær forsigtig…

Lad os gå videre til praksis

Du tror selvfølgelig, at alt dette er ret simpelt, forståeligt, og generelt er det ikke så svært at tage alt dette i betragtning i prognoser. Du er forgæves... Nu begynder det sjove... Spænde fast?

For nylig talte Igor Sechin, administrerende direktør for Rosneft, ved St. Petersburg International Economic Forum, hvor han især sagde: "Som følge heraf vil alternativ energis bidrag til den globale energibalance forblive relativt lille: i 2040 vil det stige fra de nuværende 12 til 16 %" Er der nogen, der tvivler på, at Sechin er ekspert på sit felt? Jeg synes nej. 

Samtidig er andelen af ​​alternativ energi i de senere år vokset med omkring 1 % om året, og væksten i andelen er accelereret: 

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Statista: Andel af vedvarende energi i energiproduktion globalt (denne beregningsmetode blev valgt - uden storskala vandkraft, da det præcis resulterer i de nuværende 12%).

Og så - et problem for 3. klasse. Der er en værdi, der i 2017 var lig med 12% og vokser med 1% om året. I hvilket år vil det nå 16 %? I 2040? Har du tænkt dig godt om, min unge ven? Bemærk, at ved at svare "i 2021" begår vi den klassiske fejl at lave en lineær forudsigelse. Det giver mere mening at tage højde for den eksponentielle karakter af processen og lave de klassiske tre forudsigelser: 

  1. "optimistisk" i betragtning af den accelererende udvikling, 
  2. "gennemsnit" - baseret på antagelsen om, at vækstraten vil være den samme som det bedste år i de sidste 5 år 
  3. og "pessimistisk" - baseret på antagelsen om, at vækstraten i gennemsnit vil svare til det værste år i de sidste 5 år. 

Desuden vil der, selv ifølge den gennemsnitlige prognose, blive opnået 16.1 % allerede i 2020, dvs. næste år:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: forfatterens beregninger 

For en bedre forståelse (af eksponentielle processer) præsenterer vi de samme grafer på en logaritmisk skala:  

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
De viser, at det gennemsnitlige scenarie er noget af en trend, selvom man ser på det siden 2007. Samlet set vil den forudsagte værdi for 2040 højst sandsynligt blive opnået næste år eller højst om et år.

For at være retfærdig er Sechin ikke den eneste, der tager fejl på denne måde. For eksempel laver BP (British Petroleum) oliearbejdere en årlig prognose, og de bliver allerede trollet over, at de, efter at have lavet prognoser i årevis, igen og igen ikke tager højde for processens eksponentialitet ("Afledt? Nej, du har ikke hørt!”). Derfor har de været nødt til at hæve deres prognose hvert år i mange år:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Forecasting Failure / Hvorfor investorer bør behandle olieselskabernes energiprognoser med forsigtighed

Tættere på Sechin-prognoser Det Internationale Energiagentur (fester med tungoliearbejdere, tjek rørene ved roden af ​​den russiske del af stedet). De tager i princippet ikke højde for den eksponentielle karakter af processen, som fører til en størrelsesordensfejl i 7 år, og de gentager denne fejl systematisk:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Vores prognoser er ikke gået i opfyldelse, og vores løfter er upålidelige (selve webstedet renen.rui øvrigt meget godt)

Deres prognoser ser især sjove ud med nyere data (du læser også "nå, hvornår stopper de endelig!!!" i deres kurver?):

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Fotovoltaisk vækst: virkelighed versus prognoser fra Det Internationale Energiagentur

Dette er faktisk kontraintuitivt, men når man forudsiger mange processer, er det mere effektivt ikke at tage højde for en lineær prognose for den foregående periode og ikke en lineær prognose baseret på den aktuelle afledte, men en ændring i processens hastighed. Dette giver det mest nøjagtige resultat for lignende processer:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: AI-revolutionen: Vejen til superintelligens 

I engelsksproget litteratur, især inden for forretningsanalyse, bruges forkortelsen CAGR konstant (Sammensat årlig vækstrate - linket er givet til den engelsksprogede wiki, og det er karakteristisk, at der ikke findes en tilsvarende artikel i den russisksprogede Wikipedia). CAGR kan oversættes til "sammensat årlig vækstrate". Det beregnes efter formlen
 
CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
где t0 - første år, tn - slutår, og V(t) — værdien af ​​parameteren, der formentlig ændres i henhold til en eksponentiel lov. Værdien er udtrykt i procent og betyder, hvor mange procent en bestemt værdi (normalt et marked) vokser i løbet af året.

Der er en masse eksempler på internettet på, hvordan man beregner CAGR, for eksempel i Google Docs og Excel:

Lad os gennemføre en kort mesterklasse under mottoet "lad os hjælpe Sechin", idet vi tager data fra olieselskabet BP (som et lavere skøn). For de interesserede findes selve dataene i dette google-dokument, kan du kopiere det til dig selv og beregne det anderledes. På verdensplan vokser vedvarende energi hurtigt:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Her og videre på de sorte grafer, forfatterens udregninger ifølge BP 

Skalaen er logaritmisk, og det er tydeligt, at alle regioner har eksponentiel vækst (dette er vigtigt!), mange med eksponentiel acceleration. Som forventet er lederne Kina og dets naboer, der har overhalet Nordamerika og Europa. Det er interessant, at den næstsidste - Mellemøsten - er en af ​​de mest olieproducerende regioner på planeten, og den har den højeste CAGR blandt alle (44% over de sidste 5 år (!)). Det er ikke overraskende at se en størrelsesorden stige på 6 år, og at dømme efter udtalelser fra deres embedsmænd, vil de fortsætte i samme retning. Den tidligere olieminister i Saudi-Arabien advarede klogt sine OPEC-kolleger tilbage i 2000: "Stenalderen sluttede ikke, fordi der ikke var flere sten," og det ser ud til, at de tog denne kloge tanke i betragtning for 10 år siden. CIS (CIS), som vi ser, er på sidstepladsen. Vækstraten er dog ganske god. 

CAGR kan beregnes på forskellige måder. Lad os f.eks. bygge CAGR for hvert år siden 1965, for de sidste 5 år og for de sidste 10 år. Du får dette interessante billede (totalt for verden):

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer

Det kan tydeligt ses, at den eksponentielle vækst i gennemsnit accelererede og derefter aftog. "Moskovsky Komsomolets" og andre gule medier i dette tilfælde skriver normalt noget i retning af "Den kinesiske økonomi er ved at falde", hvilket betyder "den kinesiske økonomis fantastiske vækstrater aftager" og taktfuldt tier om, at de bremser op til sådan et tempo, at andre kun kan fortælle drømme. Alt er meget ens her.

Lad os prøve at forudsige produktionen i 2018 baseret på data frem til 2010, idet vi tager CAGR'1965, CAGR'10Y, CAGR'5Y og en lineær prognose fra 2010 i forhold til 2009 og i forhold til 2006. Vi får følgende billede:

Lineær'1Y Lineær'4Y CAGR'1965  CAGR'10Y  CAGR'5Y 
Vedvarende produktion i 2018, prognose baseret på data frem til 2010 1697 1442  1465  2035  2429 
Holdning til det virkelige i 2018 0,68  0,58  0,59  0,82  0,98 
Prognose fejl 32 %  42 %  41 %  18 %  2% 

Karakteristiske pointer - ingen af ​​prognoserne viste sig at være for optimistiske, dvs. underskud overalt. I det mest optimistiske scenario med en CAGR på 15,7 % var underskuddet 2 %. Lineære prognoser gav en fejl på 30-40 % (der blev specielt taget en periode, hvor deres fejl var mindre på grund af afmatningen i vækstraterne). Desværre var det ikke muligt at tilføje Sechins model, da det ikke er muligt at gendanne hans formel. 

Som hjemmearbejde kan du prøve backcasting ved at lege med forskellige CAGR'er. Konklusionen vil være indlysende: eksponentielle processer forudsiges bedre af eksponentielle modeller.

Og som en kirsebær på kagen er her en prognose fra samme BP, hvis (“Forsigtig, specialister arbejder!”) eksponent giver plads til lineær vækst i prognosen: 

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Vedvarende energis andel af elproduktion efter kilde (fra BP)

Vær opmærksom på, at de slet ikke regner vandkraft med, som er klassificeret som en klassisk vedvarende energikilde. Derfor er deres estimat endnu mere konservativt end Sechins, og de giver kun 12% for 2020. Men selvom grundlaget er undervurderet, og den eksponentielle vækst stopper i 2020, har de en andel på 2040 % i 29. Det ligner slet ikke Sechins 16%... Det er bare en slags problemer...

Det er tydeligt, at Sechin er en klog person. Jeg er en anvendt matematiker af profession, ikke en kraftingeniør, så jeg kan ikke give et kvalificeret svar på spørgsmålet om årsagen til en så alvorlig fejl i Sechins prognose. Sandsynligvis er faktum, at denne situation virkelig lugter af et fald i oliepriserne. Og vores store olieskib (hvem ikke har lyttet til denne sang af Semyon Slepakov, tag et kig) af en ikke særlig klar grund er der en stabil valutakurs for salg af råolie i udlandet og ikke raffinerede olieprodukter. Og hvis du i høj grad forvrænger prognosen, så eliminerer dette (i et stykke tid, må man tænke) ubehagelige spørgsmål. Men som matematiker ville jeg foretrække at se en systematisk fejl i det mindste på niveau med de herrer fra BP, der ikke har hørt om afledte. Jeg er ligeglad, jeg er på samme skib.

Totalt:

  • Som alle officerer ved, når værdien af ​​konstanten π (forholdet mellem omkredsen af ​​en cirkel og dens diameter) under krigstidsforhold 4, og i særlige tilfælde - op til 5. Derfor, når det virkelig er nødvendigt, vil prognosen for specialister demonstrerer ALLE værdier, der kræves af myndighederne. Det er tilrådeligt at huske dette.
  • Eksponentielle processer forudsiges bedre ved hjælp af en sammensat årlig vækstrate eller CAGR.
  • Sechins prognose på St. Petersburg International Economic Forum kan vurderes som en ekstrem grad af manglende respekt for publikum eller som grov manipulation. At vælge imellem. Lad os håbe, at der vil være modige mennesker, som vil stille nogle ubehagelige spørgsmål. For eksempel, hvorfor er petrokemikalier over hele verden meget rentable, men russiske statsejede virksomheder investerer titusindvis af milliarder i "røret" og eksporten af ​​råvarer, og ikke i det? 
  • Og til sidst vil jeg håbe, at en af ​​læserne vil lave en side om CAGR på russisk Wikipedia. Det er på tide, synes jeg.

Solenergi

Lad os konsolidere emnet eksponentielle processer. Det seneste BP-diagram viser, hvordan andelen af ​​"solen" sprang kraftigt i 2020, og selv konservative BP tror på sin fremtid. Interessant nok observeres der også en eksponentiel proces, som ligesom Moores lov har stået på i mere end 40 år og kaldes Swensons lov:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: https://en.wikipedia.org/wiki/Swanson’s_law 

Den generelle betydning er enkel - prisen på modulet falder eksponentielt, og produktionen vokser eksponentielt. Som et resultat, hvis det for 40 år siden var en teknologi med kosmiske (i enhver forstand) omkostninger til elektricitet, og den var hovedsageligt egnet til at drive satellitter, så er prisen pr. watt i dag allerede faldet med omkring 400 gange og fortsætter med at falde ( snart 3 ordrer). Den gennemsnitlige CAGR i værdi er omkring 16% med en stigning på op til 25% i de sidste 10 år, hvilket ikke sker ofte.

Som en konsekvens heraf forårsager dette også eksponentiel vækst i installeret kapacitet og produktion:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: https://en.wikipedia.org/wiki/Growth_of_photovoltaics 

Vækst med 10 gange på 7-8 år er meget alvorlig (beregn selv CAGR, du vil få 33-38%(!)). Det er til grin, men hvis det ikke stoppes, så vil kun solenergi generere 100 % af verdens elbehov om 12 år. Dette skal behandles beslutsomt. For på en eller anden måde at bremse denne skændsel i USA indførte Trump sidste år en enorm (for andre markeder) told på 30 % på import af solpaneler. Men de forbandede kinesere ved årets udgang reducerede priserne med 34 % (i løbet af året!), hvilket ikke blot fjernede tolden, men gjorde også køb hos dem rentabelt igen. Og de fortsætter med at bygge fuldt ud robotfabrikker med produktion af snesevis af gigawatt batterier om året, hvilket igen og igen reducerer priserne og øger produktionsmængderne. Det er noget af et mareridt, det er du enig i.

De faldende omkostninger til batterier er af en sådan art, at de i de senere år ikke kun er blevet konkurrencedygtige uden tilskud, men grænsen for deres omkostningseffektive brug bevæger sig hurtigt nordpå på den nordlige halvkugle og dækker op til hundreder af kilometer om året. Desuden var det lige i går vigtigt at rette batterierne i den optimale vinkel og alt det der. Der går 3-4 år, og for samme pris kan et større areal af batterier monteres på lodrette sydlige facader. Ja, de er mindre effektive, men de skal vaskes sjældnere og er nemmere at installere. Og for den samme installationspris er det vigtigere at reducere ejeromkostningerne. 

Igen er solenergiens akilleshæl ujævn elproduktion, især under forhold, hvor lagringseffektiviteten er langt fra 100 %. Og så viser det sig, at med et sådant fald i omkostningerne ved at producere en megawatt, er meget snart ikke kun den lave og gennemsnitlige effektivitet af lageret dækket (det vil sige, den kan opbevares på en mindre effektiv, men billigere måde) , men også omkostningerne ved at installere batterier (det vil sige, for de samme penge kan vi installere ikke kun så mange megawatt generation, men også så mange megawatt lager "gratis", hvilket radikalt ændrer situationen).

Totalt:

  • Swensons lov er omtrent den samme som Moores lov med hensyn til gyldighed, selvom CAGR er mindre. Men præcis i det næste årti vil dens effekt blive mest mærkbar.
  • Dette er et helt separat emne, men takket være den hurtige udvikling af sol og vind er der de sidste 3 år blevet investeret nogle skøre milliarder i industrielle energilagringssystemer. Naturligvis er Tesla her i front med din PowerPack, som viste vellykkede resultater i Australien. Gasarbejdere bekymret. Samtidig er det sjove endnu ikke begyndt, da flere teknologier truer med at overhale Li-Ion i faldende lageromkostninger. Dette er dog en helt anden historie, vi vil være interesserede i deres CAGR om et par år (nu er det fantastisk, men dette lav base effekt).

Elbiler

Seriøse eksperter skrev i det højt respekterede tidsskrift Scientific American tilbage i 1909: "Den kendsgerning, at bilen praktisk talt har nået grænsen for sin udvikling, bekræftes af, at der i løbet af det seneste år ikke har været nogen forbedringer af radikal karakter." Sidste år var der heller ingen radikale forbedringer inden for elbiler. Dette giver grund til med al tillid at hævde, at elbilen absolut allerede har nået toppen af ​​sin udvikling. 

Mere seriøst er der et "kylling og æg"-problem i de fleste teknologier. Indtil masseproduktionen når et vist niveau, er det ekstremt dyrt at indføre en række innovationer, og tværtimod, indtil de introduceres, bremses salget. De der. For at overvinde "børnesygdomme" er der brug for en vis masseproduktion. Og her er det praktisk at vurdere innovative teknologier efter niveauet af den samlede produktion pr. indbygger:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Elbiler og "peak oil". Sandhed i modellen

Jeg er ingen ekspert og ved ikke, hvordan elbiler vil ændre sig i de næste 15 år. Men dette er bestemt et meget højteknologisk produkt, og de ændrer sig hurtigt. Og niveauet for nuværende elbiler er niveauet for biler med forbrændingsmotorer i 1910 og niveauet for mobiltelefoner i 1983. Ændringer til det bedre (for forbrugeren) i de næste 15 år vil være dramatiske. Og det er, når det sjove begynder. 

Generelt bliver elbiler skubbet frem af tre faktorer:

  • Når du træder på gassen, flyver du frem, som i en sportsvogn, og prisen er mærkbart lavere end på en sportsvogn. Og elbiler overhaler dem på korte spor (Tesla X overhaler Lamborghini, Tesla 3 overhaler Ferrari, for eksempel af denne grund Tesla køber politiet) Hvilken russisk-amerikansk politimand kan ikke lide at køre hurtigt?
  • Genopfyldning er meget billigt, hvis ikke ingenting. Roman Naumov bor i Canada (@sith) forårsager brændende irritation, og beskriver hvordan han, en infektion, kørte 600 km uden for byen og brugte $4 på brændstof (eller slet ikke kunne have brugt det). Elon Musk, husker jeg, klagede over, at mange velhavende ejere af dyre Teslaer kører den til en gratis Supercharger, en forbandet gratisbil. Kort sagt er brændstof næsten elimineret fra forbrugsvarer.
  • Og alle ingeniørerne siger i kor, at når børnesygdomme er kureret, vil elbilen koste mærkbart mindre at vedligeholde. DET bliver meget billigere. Kun dækkene, siger de, skal skiftes oftere, de slides...

Og selvfølgelig det faktum, at bilen i princippet kan lades op overalt, hvor der er stikkontakt – det er en revolution. Det vil sige, at hvis strømmen nåede din bedstemor i landsbyen, kan du komme til hende og lade op, dog længere. Selvfølgelig vil du ikke kunne køre et landtrofæ, men 99. (9)% af folk kommer til landsbyen, og så sidder bilen der stadig. Og i morgen vil den ikke bare stå, men forbruge strøm til en billig landsbytakst. 

Selvfølgelig er der stadig få opladere, især hurtige, men... lad os se på grafen:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Opladningsinfrastruktur for elbiler bliver mainstream

Hvad? Eksponentiel proces igen? Og hvilken! Spørgsmålet stilles som følger: hvordan vil situationen ændre sig, hvis antallet af tankstationer i de næste 10 år stiger 1000 gange ("Tusind, Karl!")? (Dette er CAGR=100%, dvs. fordobling årligt) Beklager, jeg tog fejl. I den næste 8 år 1000 gange! (Dette er en CAGR=137 %, dvs. hurtigere end den årlige fordobling). Og to af disse 8 år er næsten gået... Og folk fra branchen siger, at væksten i de næste 8 år ikke bliver 3 størrelsesordener, men hurtigere, især med den nye generation af gafler. For at forstå, hvordan det vil se ud, skal du komme til Kina. Faktisk er der stikkontakter på de fleste parkeringspladser, og de vokser som svampe efter regn i varmt vejr. Og selv beboere i højhuse vil tanke op for ugen på en søndagstur til biografen eller indkøbscenteret (hvor bilen stadig er parkeret og venter på dig i et par timer). Og indkøbscentre med restauranter vil kæmpe om besøgende med elbiler (de kæmper allerede i Kina).

Ja, prisen på elbiler er høj nu. Men batteriet giver en stor andel der, og dets omkostninger falder således: 

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: A Behind the Scenes Tag på Lithium-ion batteripriser

Ja, de var enige! Dette er igen en eksponentiel proces! Og den gennemsnitlige CAGR er -20,8%, hvilket, som vi ved, er MEGET højt. Hvis 5 % er 2 gange på 15 år, men 20 % er 10 gange på 12 år ("Ti gange, Karl!"):

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer

Det er sjovt, at med denne hastighed, om 3-4 år, i stedet for et batteri til din bil, kan du købe to til samme pris. Hæng den anden i garagen, og den vil give dig en personlig supercharger. Du kommer hjem og tanker. Og til natpris. Og hele huset vil blive bespist til natprisen. Og strømafbrydelser i sommerhusbyen vil ikke længere være et problem. Og (husker "solens CAGR") - det vil være muligt at installere solpaneler på taget. Der er gode besparelser dér, så mange vil sige: “Fedt! Jeg tager det! Pak den ind!" (mest i Europa и USA, Sikkert).

Det er trods alt en fantastisk ting, disse eksponentielle processer. I de næste 10 år vil vi helt sikkert se seriøse fremskridt inden for elbiler, og moderne elbiler vil blive opfattet som frygtelig ubelejlige og elendige. Ingen strømreserve, ingen autopilot, du skal have en masse adaptere med... Tidlige modeller, kort sagt.

Totalt:

  • Elektriske køretøjer blev solgt i Kina i første halvdel af 2019 66 % mere end i første halvår af 2018. I samme periode faldt salget af biler med forbrændingsmotorer med 12%. Det er ikke en klokke, det er en gong. 
  • Den mest populære blandt elbiler er naturligvis Tesla. Men jeg vil henlede din opmærksomhed på kineserne BYD. Hun ser nok mest ud lovende.
  • I Kina er nummerplader til elbiler grønne. Myndighederne lover, at de snart på dagene med det "røde" niveau af smog vil stoppe med at tillade alle biler undtagen elektriske ind i centrum af Beijing. Taxaselskaber køber elbiler i tusindvis. Forfatteren kørte i sådan en taxa, det ser imponerende ud. 

Hvad sker der inden for IT?

Moores lov blev velkendt, da den varede med en enorm CAGR på omkring 41% i næsten 40 år. Hvilke andre eksempler på god CAGR er der inden for IT? Der er mange af dem, for eksempel Googles omsætningsvækst med en CAGR på 43 % over 16 år:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde:  Googles annonceindtægter fra 2001 til 2018 (i milliarder amerikanske dollars)

Når man ser på denne graf, følte nogle mennesker (især dem, hvis applikationer blev forbudt fra Google Play Butik) utilpas. Der er meget at tænke på her. I sidste uge, mens han kørte bil, begyndte smartphonen vedvarende at foreslå at skifte til Google navigation, på trods af at jeg allerede kørte med Yandex.Navigator. De har nok ikke markedsstørrelse nok længere, men de skal hæve indtægterne, tænkte jeg. Og jeg tænkte også over det.

Men der er også mere optimistiske rent tekniske grafer, for eksempel vist på en logaritmisk skala, reduktionen i prisen på diskplads og stigningen i hastigheden af ​​internetforbindelser inden 2019:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Drastiske fald i omkostningerne driver endnu en computerrevolution 

Det er let at mærke, at der er en tendens til at nå et plateau, dvs. vækstraten falder. Ikke desto mindre voksede de godt i årtier. Hvis du ser nærmere på harddiskene, kan du se, at den næste tilbagevenden til eksponenten normalt sikres af følgende teknologi:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Opbevaringsteknologier til i dag og i morgen  

Så vi venter på, at SSD'er indhenter HDD'er og efterlader dem langt tilbage.

Med en fremragende CAGR på 59 % faldt prisen på pixels på digitale kameraer på én gang (Handys lov): 

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Hendys lov

De sidste 10 år har også set et eksponentielt fald i kameraets pixelstørrelse.  

Med en god CAGR på omkring 25 % (10 gange på 10 år) er prisen pr. pixel på en konventionel skærm også faldet i omkring 40 år, mens lysstyrken og kontrasten af ​​pixels også stiger (dvs. højere kvalitet) tilbydes til en lavere pris). I det store og hele ved producenterne ikke længere, hvor de skal placere pixels. 8K-tv er allerede ret overkommelige, men hvad man skal vise på dem er et godt spørgsmål. Et hvilket som helst antal pixels kan absorberes af autostereoskopi, men der er uløste problemer der. Dette er dog en anden historie. Under alle omstændigheder bringer den fortryllende reduktion i pixelomkostninger autostereoskopi tættere på.

Derudover er den eksponentielle spredning af mange softwaretjenester:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Teknologiplatforme med en milliard brugere 

For eksempel AppleTV eller Facebook. Og som nævnt ovenfor, især takket være sociale netværk, øges hastigheden af ​​formidling af innovationer. 

Totalt: 

  • Hovedsageligt på grund af eksponentielle processer gennem de seneste 20 år, har it-virksomheder i høj grad fortrængt andre på listen over de største virksomheder i verden. Og de har ingen intentioner om at stoppe (hvad det så end betyder).
  • Forbedringer i de fleste IT-teknologier er eksponentielle. Klassikeren er desuden S-formede kurver, når en teknologi i samme område erstatter en anden, og hver gang forårsager en anden tilbagevenden til en eksponentiel rate.

Neurale netværk 

Neurale netværk er blevet ekstremt populære på det seneste. Lad os se på antallet af patenter på dem i de seneste år:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Damn... Det ligner en udstiller igen (selvom tidsrummet er for kort). Men hvis vi ser på startups over en længere periode, er billedet nogenlunde det samme (14 gange på 15 år er en CAGR på 19% - meget godt):

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: AI-indeks, november 2017 (ja, ja, jeg ved, hvad der er der i de næste 3 år) 

Samtidig viser neurale netværk på mange områder enstemmigt bedre resultater end den gennemsnitlige person:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Måling af AI-forskningens fremskridt

Og okay, når resultatet er på ImageNet (selvom den direkte konsekvens er en ny generation af industrirobotter), men i talegenkendelse det samme billede:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: Måling af AI-forskningens fremskridt

Faktisk har neurale netværk netop overgået den gennemsnitlige person i talegenkendelse og er godt på vej til at overgå dem på alle gængse sprog. hvori, som vi skrev, er væksten i hastigheden af ​​neurale netværksacceleratorer sandsynligvis eksponentiel

Da de jokede om dette emne, tænkte vi for ikke længe siden: ja, snart vil robotter være i stand til at udføre tricks på niveau med aber, og det blev antaget, at det er meget langt fra niveauet for en dum person, og endnu mere Einstein:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: AI-revolutionen: Vejen til superintelligens 

Men pludselig viste det sig, at niveauet for en almindelig person allerede var nået (og bliver ved med at blive nået) på mange områder), og til niveauet af et sjældent geni (som konkurrencer med en person i skak og Go viste) viste afstanden sig pludselig at være mindre end forventet:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer

Kilde: Måling af AI-forskningens fremskridt

I skak blev fremragende mennesker overhalet for omkring 15 år siden, i Go - tre år siden, og tendensen er tydelig:

CAGR som en forbandelse af specialister eller fejl i forudsigelse af eksponentielle processer
Kilde: AI-revolutionen: Vejen til superintelligens 

Som den legendariske General Electric-chef Jack Welch engang sagde: "Hvis forandringshastigheden udenfor er større end forandringshastigheden indeni, er enden nær." De der. Hvis en virksomhed ikke ændrer sig hurtigere, end situationen omkring den ændrer sig, er den i stor risiko. Desværre forlod han embedet for 18 år siden, og GE's formuer er blevet værre siden da. GE følger ikke med ændringerne.

Idet jeg husker forudsigelserne om telefonen fra Western Union-specialister, Lord Kelvins prognoser, markedsestimater for digitalt udstyr til hjemmecomputere og Microsoft-smartphones, på baggrund af Sechins prognoser, har jeg berettigede bekymringer. Fordi historien gentager sig. Og igen. Og igen. Og igen.

Mange specialister holder op med at udvikle sig yderligere efter at have studeret deres felt på et institut/universitet. Og prognoser er lavet ved hjælp af teknologier fra det sidste århundrede (i enhver forstand). I de senere år er jeg blevet plaget af spørgsmålet: hvor hurtigt vil neurale netværk erstatte eksperter, der ikke ved, hvordan man bruger CAGR? Og jeg vil bare rigtig gerne lave en prognose, og jeg er bange for at tage fejl. Mod underskud, som du forstår.

Men seriøst, den hurtige forandringshastighed er ligesom vinden. Hvis du ved, hvordan du sætter sejlene korrekt (og sejlbåden overholder), så vil selv modvind ikke forhindre dig i at bevæge dig fremad, og selvom det er medvind, og endda med en stor CAGR!!!

Glad CAGR til alle, der har læst færdig!

DUP
Habraeffect virker stadig! Den dag dette materiale blev offentliggjort, dukkede en artikel op om CAGR på russisk Wikipedia! Eksemplet er endnu ikke oversat, men der er allerede taget hul på det. Derudover kan du se det handler om penge eller her om teknologier med elementer af at narre investorer

TakJeg vil gerne takke:

  • Laboratorium for computergrafik VMK Moscow State University. M.V. Lomonosov for hans bidrag til udviklingen af ​​computergrafik i Rusland og videre,
  • personligt Konstantin Kozhemyakov, som gjorde meget for at gøre denne artikel bedre og mere klar,
  • og endelig mange tak til Kirill Malyshev, Egor Sklyarov, Ivan Molodetskikh, Nikolai Oplachko, Evgeny Lyapustin, Alexander Ploshkin, Andrey Moskalenko, Aidar Khatiullin, Dmitry Klepikov, Dmitry Konovalchuk, Maxim Velikanov, Alexander Yakovenko og Evgeny Kuptsov for et stort antal praktiske kommentarer og redigeringer, der gjorde denne tekst meget bedre!

Kilde: www.habr.com

Tilføj en kommentar