CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Među onima koji čitaju ovaj tekst, naravno, ima mnogo stručnjaka. I, naravno, svatko je dobro upućen u svoja područja i dobro procjenjuje perspektive raznih tehnologija i njihovog razvoja. Istodobno, povijest (koja "uči da ne uči ništa") poznaje mnogo primjera kada su stručnjaci samouvjereno davali različite prognoze i promašivali s vrlo velikom razlikom: 

  • “Telefon ima previše nedostataka da bi se ozbiljno razmatrao kao sredstvo komunikacije. Uređaj za nas nema nikakvu vrijednost”, napisali su stručnjaci. Zapadna unija, tada najveća telegrafska tvrtka 1876. godine. 
  • “Radio nema budućnost. Letjelice teže od zraka su nemoguće. X-zrake će se pokazati kao lažna”, rekao je William Thomson Lord Kelvin 1899., a može se, naravno, našaliti da su britanski znanstvenici to drmali još u XNUMX. stoljeću, no temperaturu ćemo u Kelvinima mjeriti još dugo, a nema razloga sumnjati da je poštovani lord bio dobar fizičar. 
  • “Tko, dovraga, želi slušati glumce kako govore?” rekli su o tokijima Harry Warner, koji je 1927. godine osnovao Warner Brothers, jedan od vodećih filmskih stručnjaka tog vremena. 
  • "Nema razloga zašto bi bilo kome trebalo kućno računalo," Ken Olson, osnivač Digital Equipment Corporation 1977. godine, malo prije uzleta kućnih računala...
  • Danas se ništa nije promijenilo: "Nema šanse da će iPhone osvojiti značajan tržišni udio", napisao je CEO Microsofta za USA Today Steve Ballmer u travnju 2007. prije trijumfalnog uspona pametnih telefona.

Čovjek bi se ovim predviđanjima mogao rado nasmijati da vaš ponizni sluga, na primjer, nije i sam bio u ozbiljnoj zabludi na svom polju. A da nisam vidio koliko ih je masovno, mnogi su stručnjaci u zabludi. Općenito, postoji klasična "ovo se nikad prije nije dogodilo, a evo ga opet." I opet. I opet. Štoviše, stručnjaci i specijalisti osuđen na greške U puno slučajeva. Pogotovo kada su u pitanju ti prokleti eksponencijalni procesi. 

Bože, ovaj izlagač

Prvi problem s eksponencijalnim procesima je da čak i saznanje koliko brzo rastu u matematičkom smislu (u istom vremenskom razdoblju njihovi se parametri mijenjaju jednak broj puta), na svakodnevnoj razini iznimno je teško zamisliti takav rast. Klasičan primjer: ako se pomaknemo jedan korak naprijed, onda ćemo u 30 koraka hodati 30 metara, ali ako svaki korak eksponencijalno raste, onda ćemo u 30 koraka 26 puta obići zemaljsku kuglu (“Dvadeset i šest puta, Karl!!! “) duž ekvatora:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Kako razmišljati eksponencijalno i bolje predvidjeti budućnost

Pitanje za programere: koju konstantu dižemo na potenciju u ovom slučaju?

OdgovoritiKonstanta je jednaka 2, tj. udvostručujući se na svakom koraku.
Kada proces raste eksponencijalno, to rezultira brzim masivnim promjenama koje su jasno vidljive golim okom. Odličan primjer pruža Tony Seba. Godine 1900. na Petoj aveniji u New Yorku bilo je teško vidjeti usamljeni automobil među konjskim zapregama:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
A samo 13 godina kasnije, u istoj ulici, među automobilima jedva da možete vidjeti usamljenu konjsku zapregu:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa

Sličnu sliku vidimo, primjerice, kod pametnih telefona. Priča Nokia, koja je zajahala jedan val i dugo bila lider s velikom razlikom, ali se nije mogla uklopiti u sljedeći val i gotovo trenutno izgubila tržište (pogledajte super animacija s tržišnim liderima po godinama) vrlo je poučan.


Svi računalni stručnjaci znaju Mooreov zakon, koji je zapravo formuliran za tranzistore i vrijedi već 40 godina. Neki drugovi ga generaliziraju na vakuumske cijevi i mehaničke uređaje i tvrde da je radio 120 godina. Zgodno je eksponencijalne procese prikazati logaritamskom skalom, na kojoj oni postaju (gotovo) linearni i jasno je da takva generalizacija ima pravo postojati:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Ovaj i sljedeća dva grafikona iz Mooreov zakon preko 120 godina  

Na linearnoj skali rast izgleda otprilike ovako:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa

I tu se postupno približavamo drugoj zasjedi eksponencijalnih procesa. Ako je rast bio ovakav 120 godina, znači li to da će naša eksponencijalna stopa ostati ista još najmanje 10 godina?

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa

U praksi se pokazuje da br. U svom čistom obliku, stopa rasta računalstva usporava se već nekoliko godina, što nam omogućuje da govorimo o "smrti Mooreovog zakona":

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor:  Kako Mooreov zakon završava, hardversko ubrzanje zauzima središnje mjesto

Štoviše, zanimljivo je da se ova krivulja ne samo može ispraviti, već i krenuti s novom snagom. Vaš ponizni sluga detaljno opisao kako se to moglo dogoditi. Da, bit će i drugih izračuna (one s netočnim neuronskim mrežama), ali na kraju, ako su netočni abakus i mehanički kalkulatori proširili ljestvicu na 120 godina, onda su neuronski akceleratori tu sasvim prikladni. Međutim, skrenuli smo.

Važno je to shvatiti eksponencijalni rast može prestati zbog tehničkih, fizičkih, ekonomskih i društvenih razloga (popis je nepotpun). A ovo je druga velika zasjeda eksponencijalnih procesa - ispravno predvidjeti trenutak kada krivulja počne napuštati eksponencijalnu. Ovdje su vrlo česte pogreške u oba smjera.

Ukupno:

  • Prva zasjeda eksponencijalnog rasta je da pokazatelj raste neočekivano brzo čak i za stručnjake. A podcjenjivanje eksponencijala tradicionalna je pogreška koja se uvijek iznova ponavlja. Kao što su pravi strogi profesionalci rekli prije 100 godina: "Tenkovi su, gospodo, moda, ali konjica je vječna!"
  • Drugi problem s eksponencijalnim rastom je taj što u nekom trenutku (ponekad nakon 40 ili 120 godina) on prestaje, a također nije lako točno predvidjeti kada će završiti. Pa čak i Mooreov zakon, na čijoj su smrtnoj postelji mnogi tehnički novinari ostavili otiske kopita, može se vratiti na dužnost s novom snagom. I neće se činiti dovoljno! 

Eksponencijalni procesi i osvajanje tržišta

Ako govorimo o vidljivim promjenama oko nas i tržišta, zanimljivo je vidjeti kako su različite tehnologije osvojile tržište. Najprikladnije je to učiniti na primjeru Sjedinjenih Država, gdje se više od 100 godina relativno točno vode različite vrste tržišnih statistika: 

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Vi ste ono što trošite 

Vrlo je zanimljivo i poučno vidjeti kako je udio domova sa žičanim telefonima postupno rastao, a zatim naglo pao za četvrtinu tijekom godina Velika depresija. Udio kuća s strujom također je rastao, ali znatno manje padao: ljudi se nisu bili spremni odreći struje, čak ni kad nije bilo dovoljno novca. A širenje kućnog radija gotovo da i nije osjetilo veliku gospodarsku krizu, sve su zanimale najnovije vijesti. I za razliku od telefona, struje ili automobila, korištenje radija se ne naplaćuje. Inače, uspon osobnih automobila, koji je prekinula Velika depresija, obnovljen je tek nakon 20 godina, fiksni telefoni obnovljeni su nakon 10 godina, a elektrifikacija kuća - nakon 5.

Jasno se vidi da je širenje klima uređaja, mikrovalnih pećnica, računala i pametnih telefona bilo mnogo brže od širenja novih tehnologija prije. Od udjela od 10% do 70%, rast se često dogodio u samo 10 godina. Tehnologijama s prijelaza stoljeća često je trebalo više od 40 godina da postignu isti rast. Osjeti razliku!

Nešto smiješno za autora osobno. Razmotrite kako su perilice i sušilice rublja prilično sinkrono rasle od 60-ih. Smiješno je da su ovi drugi kod nas gotovo nepoznati. I ako su se u SAD-u od nekog trenutka obično kupovale u paru, onda naši gosti vrlo često postavljaju pitanje: "Zašto su vam potrebne dvije perilice?" Moraš ozbiljnim pogledom odgovoriti da je drugi u rezervi, ako se prvi pokvari. 

Obratite pozornost i na pad udjela perilica rublja. U tom su se trenutku jako raširile javne praonice rublja u koje se moglo doći, ubaciti rublje u stroj, oprati ga i otići. jeftino. Slični predmeti još uvijek su vrlo česti u Sjedinjenim Državama. Ovo je primjer situacije u kojoj poslovni model određenog tržišta mijenja stopu penetracije tehnologije i strukturu prodaje (skupi profesionalni strojevi otporni na vandalizam bolje se prodaju).

Ubrzanje procesa posebno je vidljivo posljednjih godina, kada je masovni prodor tehnologija postao "trenutan" prema standardima s početka 20. stoljeća (za 5-7 godina):

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Rastuća brzina tehnološkog usvajanja (grafika na linku je interaktivna!)

U isto vrijeme, brzi uspon jedne tehnologije često je pad druge. Uspon radija značio je pritisak na tržište novina, porast mikrovalnih pećnica smanjio je potražnju za plinskim pećnicama, itd. Ponekad je konkurencija bila izravnija, na primjer, porast kasetofona dramatično je smanjio potražnju za vinilnim pločama, a porast CD-a smanjio je potražnju za kazetama. A torrent ih je sve ubio s rastom digitalne distribucije glazbe, prihodi industrije pali su više od 2 puta (graf je okružen žalosnim crnim okvirom):

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: PRAVA Smrt glazbene industrije 

Isto tako, broj snimljenih fotografija eksponencijalno raste, štoviše, u posljednje vrijeme s prelaskom na digitalno, stopa rasta se značajno povećala. Stoga je “smrt” analognih fotografija bila “trenutačna” prema povijesnim standardima:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: https://habr.com/ru/news/t/455864/#comment_20274554 

Pun drame povijest Kodaka, koji je ironično izumio digitalnu kameru i propustio eksponencijalni uspon digitalne fotografije, iznimno je poučan. Ali glavna stvar koju povijest uči je da ne uči ničemu. Stoga će se situacija ponavljati uvijek iznova. Ako je vjerovati statistici – s ubrzanjem.

Ukupno: 

  • Proučavanjem ubrzanja i usporavanja tržišta u posljednjih 100 godina može se postići velika korist u predviđanju.
  • Stopa inovativnosti u prosjeku raste, što znači da će se povećati broj lažnih predviđanja. Budi oprezan…

Idemo vježbati

Vi, naravno, mislite da je sve ovo prilično jednostavno, razumljivo i, općenito, uzeti u obzir sve to u prognozama nije previše teško. Uzalud ste... Sad počinje zabava... Zakopčati se?

Nedavno je Igor Sechin, izvršni direktor Rosnefta, govorio na Sanktpeterburškom međunarodnom ekonomskom forumu, gdje je posebno rekao: "Kao rezultat toga, doprinos alternativne energije globalnoj energetskoj bilanci ostat će relativno malen: do 2040. povećat će se sa sadašnjih 12 na 16%" Sumnja li itko da je Sechin stručnjak u svom području? Mislim da ne. 

Istodobno, posljednjih godina udio alternativne energije raste oko 1% godišnje, a rast udjela se ubrzava: 

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Statista: Udio obnovljive energije u proizvodnji energije na globalnoj razini (odabran je ovaj način obračuna - bez velike hidroelektrane, jer upravo on daje sadašnjih 12%).

A onda - zadatak za 3. razred. Postoji vrijednost koja je u 2017. bila jednaka 12% i raste za 1% godišnje. Za koju godinu će doći do 16%? U 2040.? Jeste li dobro razmislili, moj mladi prijatelju? Imajte na umu da odgovorom "u 2021." činimo klasičnu pogrešku pravljenja linearnog predviđanja. Ima više smisla uzeti u obzir eksponencijalnu prirodu procesa i napraviti klasična tri predviđanja: 

  1. „optimističan“ s obzirom na ubrzanje razvoja, 
  2. “prosječno” - na temelju pretpostavke da će stopa rasta biti ista kao najbolja godina u zadnjih 5 godina 
  3. i “pesimističan” - temeljen na pretpostavci da će stopa rasta biti u prosjeku slična najgoroj godini u posljednjih 5 godina. 

Štoviše, čak i prema prosječnoj prognozi, 16.1% bit će ostvareno već 2020. godine, tj. slijedeće godine:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: izračuni autora 

Radi boljeg razumijevanja (eksponencijalnih procesa), prikazujemo iste grafove na logaritamskoj skali:  

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Oni pokazuju da je prosječni scenarij prilično trend, čak i ako ga pogledate od 2007. godine. Ukupno će vrijednost predviđena za 2040. godinu najvjerojatnije biti ostvarena iduće godine, ili najviše za godinu dana.

Istini za volju, nije Sečin jedini koji je ovako “griješio”. Na primjer, naftni radnici BP-a (British Petroleum) rade godišnju prognozu, a već ih se trolira da, godinama radeći prognoze, uvijek iznova ne uzimaju u obzir eksponencijalnost procesa (“Izvedeno? Ne, niste čuli!”). Zbog toga su već dugi niz godina svake godine morali podizati prognozu:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Neuspješno predviđanje / Zašto bi investitori trebali oprezno postupati s energetskim prognozama naftnih kompanija

Bliže Sechinovim prognozama Međunarodna agencija za energiju (zabave s teškim naftnim radnicima, provjerite cijevi u korijenu ruskog dijela stranice). Oni, u načelu, ne uzimaju u obzir eksponencijalnu prirodu procesa, što dovodi do greška reda veličine 7 godina, a ovu grešku sustavno ponavljaju:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Naše se prognoze nisu obistinile i naša su obećanja nepouzdana (sama stranica renen.ru, usput, vrlo dobro)

Njihove prognoze izgledaju posebno smiješno s novijim podacima (u njihovim krivuljama čitate i “pa kad će konačno prestati!!!”?):

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Fotonaponski rast: stvarnost nasuprot projekcijama Međunarodne agencije za energiju

To je doista kontraintuitivno, ali kada se predviđaju mnogi procesi, učinkovitije je uzeti u obzir ne linearnu prognozu za prethodno razdoblje i ne linearnu prognozu temeljenu na trenutnoj derivaciji, već promjenu u brzini procesa. Ovo daje najtočniji rezultat za slične procese:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Revolucija umjetne inteligencije: Put do superinteligencije 

U literaturi na engleskom jeziku, posebno u poslovnoj analitici, stalno se koristi kratica CAGR (Složena godišnja stopa rasta - link je dat na wiki na engleskom jeziku, a karakteristično je da nema odgovarajućeg članka u Wikipediji na ruskom jeziku). CAGR se može prevesti kao "složena godišnja stopa rasta". Izračunava se prema formuli
 
CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
gdje t0 - početna godina, tn - kraj godine, i V(t) — vrijednost parametra, koja se vjerojatno mijenja prema eksponencijalnom zakonu. Vrijednost se izražava u postocima i znači koliko posto neka vrijednost (obično nekog tržišta) raste tijekom godine.

Na internetu ima puno primjera kako izračunati CAGR, na primjer, u Google Docs i Excel:

Provedimo kratku majstorsku klasu pod motom "pomozimo Sechinu", uzimajući podatke naftne kompanije BP (kao nižu procjenu). Za one koje zanima nalaze se sami podaci u ovom Google dokumentu, možete kopirati za sebe i izračunati drugačije. Globalno, proizvodnja obnovljivih izvora energije brzo raste:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Ovdje i dalje na crnim grafikonima, izračuni autora prema BP-u 

Ljestvica je logaritamska i jasno je da sve regije imaju eksponencijalni rast (ovo je važno!), mnoge s eksponencijalnim ubrzanjem. Očekivano, vodeći su Kina i njeni susjedi, pretekavši Sjevernu Ameriku i Europu. Zanimljivo je da je pretposljednja - Bliski istok - jedna od regija s najvećom proizvodnjom nafte na planeti, a ima i najveći CAGR od svih (44% u zadnjih 5 godina (!)). Nije iznenađujuće vidjeti red veličine povećanja u 6 godina, a sudeći prema izjavama njihovih dužnosnika, nastavit će u istom tonu. Bivši ministar nafte Saudijske Arabije još je 2000. mudro upozorio svoje kolege iz OPEC-a: “Kameno doba nije završilo jer više nije bilo kamenja”, a čini se da su tu mudru misao uzeli u obzir prije 10 godina. CIS (CIS), kao što vidimo, je na posljednjem mjestu. Stopa rasta je, međutim, prilično dobra. 

CAGR se može izračunati na različite načine. Na primjer, napravimo CAGR za svaku godinu od 1965., za zadnjih 5 godina i za zadnjih 10 godina. Dobit ćete ovu zanimljivu sliku (ukupno za svijet):

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa

Jasno je vidljivo da se u prosjeku eksponencijalni rast ubrzao, a potom usporio. “Moskovsky Komsomolets” i drugi žuti mediji u ovom slučaju obično pišu nešto poput “Kinesko gospodarstvo pada”, što znači “fantastične stope rasta kineskog gospodarstva usporavaju” i taktično prešućuju činjenicu da usporavaju takav tempo da drugi mogu samo sanjati. Ovdje je sve vrlo slično.

Pokušajmo predvidjeti proizvodnju u 2018. na temelju podataka do 2010., uzimajući CAGR'1965, CAGR'10Y, CAGR'5Y i linearnu prognozu iz 2010. u odnosu na 2009. i u odnosu na 2006. Dobivamo sljedeću sliku:

Linearno'1Y Linearno'4Y CAGR'1965  CAGR'10G  CAGR'5G 
Proizvodnja obnovljivih izvora u 2018., prognoza na temelju podataka do 2010 1697 1442  1465  2035  2429 
Odnos prema stvarnom u 2018 0,68  0,58  0,59  0,82  0,98 
Pogreška prognoze 32%  42%  41%  18%  2% 

Karakteristične točke - nijedna se prognoza nije pokazala previše optimističnom, tj. podgon posvuda. U najoptimističnijem scenariju s CAGR-om od 15,7%, manjak je iznosio 2%. Linearne prognoze davale su pogrešku od 30-40% (posebno je uzeto razdoblje kada je, zbog usporavanja stopa rasta, njihova pogreška bila manja). Nažalost, nije bilo moguće dodati Sechinov model, jer nije moguće vratiti njegovu formulu. 

Kao domaću zadaću, isprobajte backcasting igrajući se s različitim CAGR-ovima. Zaključak će biti očit: eksponencijalni procesi se bolje predviđaju eksponencijalnim modelima.

I kao trešnja na torti, evo prognoze istog BP-a, čiji ("Oprez, stručnjaci rade!") eksponent ustupa mjesto linearnom rastu u prognozi: 

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Udio obnovljivih izvora energije u proizvodnji električne energije prema izvoru (iz BP-a)

Napominjemo da uopće ne računaju hidroenergiju koja se svrstava u klasične obnovljive izvore energije. Stoga je njihova procjena još konzervativnija od Sečinove, te daju 12 posto samo za 2020. godinu. Ali čak i ako je baza podcijenjena i eksponencijalni rast prestane 2020., oni imaju 2040% udjela 29. Uopće ne liči na Sečinovih 16 posto... To je samo neka nevolja...

Jasno je da je Sečin pametna osoba. Po struci sam primijenjeni matematičar, a ne inženjer energetike, pa ne mogu dati kvalificirani odgovor na pitanje o razlogu tako ozbiljne pogreške u Sechinovoj prognozi. Najvjerojatnije je činjenica da ova situacija stvarno miriše na pad cijena nafte. I naš veliki naftni brod (tko nije slušao ovu pjesmu Semyona Slepakova, neka pogleda) iz ne baš jasnog razloga postoji stabilan tečaj za prodaju u inozemstvo sirove nafte, a ne naftnih derivata. A ako jako iskrivite prognozu, onda to eliminira (na neko vrijeme, valja misliti) neugodna pitanja. Ali kao matematičar, više bih volio vidjeti sustavnu grešku barem na razini gospode iz BP-a koji nisu čuli za derivate. Baš me briga, ja sam na istom brodu.

Ukupno:

  • Kao što svi časnici znaju, u ratnim uvjetima vrijednost konstante π (omjer opsega kruga i njegovog promjera) doseže 4, au posebnim slučajevima - do 5. Stoga, kada je stvarno potrebno, predviđanje stručnjaci pokazuju SVE vrijednosti koje zahtijevaju vlasti. Preporučljivo je zapamtiti ovo.
  • Eksponencijalne procese bolje je predvidjeti korištenjem složene godišnje stope rasta ili CAGR.
  • Sechinova prognoza na Sanktpeterburškom međunarodnom ekonomskom forumu može se ocijeniti kao ekstremni stupanj nepoštivanja publike ili kao gruba manipulacija. Izabrati od. Nadajmo se da će biti hrabrih ljudi koji će postaviti neka neugodna pitanja. Na primjer, zašto je petrokemija u cijelom svijetu vrlo isplativa, a ruske državne tvrtke ulažu desetke milijardi u “cijev” i izvoz sirovina, a ne u nju? 
  • I na kraju, nadam se da će netko od čitatelja napraviti stranicu o tome CAGR u ruskoj Wikipediji. Vrijeme je, mislim.

Solarna energija

Učvrstimo temu eksponencijalnih procesa. Najnoviji grafikon BP-a pokazuje kako je udio "sunca" naglo skočio u 2020., a čak i konzervativni BP vjeruje u njegovu budućnost. Zanimljivo je da se i tamo uočava eksponencijalni proces koji, kao i Mooreov zakon, traje više od 40 godina i naziva se Swensonov zakon:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: https://en.wikipedia.org/wiki/Swanson’s_law 

Općenito značenje je jednostavno – cijena modula eksponencijalno pada, a proizvodnja eksponencijalno raste. Kao rezultat toga, ako je prije 40 godina to bila tehnologija s kozmičkom (u svakom smislu) cijenom električne energije, a bila je uglavnom prikladna za napajanje satelita, danas je cijena po vatu već pala za oko 400 puta i nastavlja padati ( uskoro 3 narudžbe). Prosječni CAGR u vrijednosti je oko 16% s povećanjem do 25% u zadnjih 10 godina, što se ne događa često.

Kao posljedica toga, to također uzrokuje eksponencijalni rast instaliranog kapaciteta i proizvodnje:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: https://en.wikipedia.org/wiki/Growth_of_photovoltaics 

Rast od 10 puta u 7-8 godina je vrlo ozbiljan (izračunajte sami CAGR, dobit ćete 33-38%(!)). Smiješno je, ali ako se ne zaustavi, onda će samo solarna energija generirati 100% svjetskih potreba za električnom energijom u 12 godina. S tim se mora odlučno pozabaviti. Kako bi nekako usporio ovu sramotu u Sjedinjenim Državama, Trump je prošle godine uveo ogromne (za ostala tržišta) carine od 30% na uvoz solarnih panela. Ali prokleti Kinezi su do kraja godine snizili cijene za 34% (tijekom godine!), ne samo da su ukinuli carine, već su i kupnju kod njih ponovno učinili isplativom. I nastavljaju graditi potpuno robotizirane tvornice s proizvodnjom desetaka gigavata baterija godišnje, uvijek iznova smanjujući cijene i povećavajući količine proizvodnje. To je neka vrsta noćne more, složit ćete se.

Pad cijene baterija je takav da posljednjih godina ne samo da su postale konkurentne bez subvencija, već se granica njihove isplative upotrebe brzo pomiče prema sjeveru na sjevernoj hemisferi, pokrivajući i do stotine kilometara godišnje. Štoviše, još jučer je bilo važno baterije usmjeriti pod optimalnim kutom i sve to. Prođe 3-4 godine, a za istu cijenu veću površinu baterija možete postaviti jednostavno na vertikalne južne fasade. Da, manje su učinkoviti, ali ih je potrebno rjeđe prati i lakše ih je postaviti. A za istu cijenu ugradnje, smanjenje troškova vlasništva je važnije. 

Opet, Ahilova peta solarne energije je neravnomjerna proizvodnja električne energije, posebno u uvjetima gdje je učinkovitost skladištenja daleko od 100%. I onda se pokaže da se takvom stopom pada troškova proizvodnje jednog megavata vrlo brzo pokriva ne samo niska i prosječna učinkovitost skladišta (odnosno, može se skladištiti na manje učinkovit, ali jeftiniji način) , ali i trošak ugradnje baterija (odnosno, za te iste novce možemo “besplatno” ugraditi ne samo toliko megavata proizvodnje, nego i toliko megavata skladišta, što radikalno mijenja situaciju).

Ukupno:

  • Swensonov zakon je približno isti kao Mooreov zakon u smislu valjanosti, iako je CAGR manji. Ali upravo će u sljedećem desetljeću njegov učinak postati najvidljiviji.
  • Ovo je sasvim zasebna tema, ali zahvaljujući brzom razvoju sunca i vjetra, u zadnje 3 godine uložene su neke lude milijarde u industrijske sustave za pohranu energije. Naravno, Tesla je tu u prvim redovima sa svojim PowerPackom, koji je pokazao uspješne rezultate u Australiji. Plinari zabrinuti. U isto vrijeme, zabava još nije počela, budući da nekoliko tehnologija prijeti da će prestići Li-Ion u padu troškova skladištenja. No, ovo je sasvim druga priča, zanimat će nas njihov CAGR za par godina (sada je fantastičan, ali ovaj učinak niske baze).

Električni automobili

Ozbiljni stručnjaci su još 1909. godine u vrlo uglednom časopisu Scientific American napisali: “Činjenicu da je automobil praktički dosegao granicu svog razvoja potvrđuje i činjenica da tijekom protekle godine nije bilo radikalnih poboljšanja.” Prošle godine nije bilo radikalnih poboljšanja ni kod električnih vozila. To daje temelja da se s punim povjerenjem tvrdi da je električni automobil definitivno već dosegao vrhunac svog razvoja. 

Još ozbiljnije, u većini tehnologija postoji problem "kokoši i jajeta". Sve dok masovna proizvodnja ne dosegne određenu razinu, uvođenje niza inovacija je izuzetno skupo, a naprotiv, dok se one ne uvedu, prodaja je usporena. Oni. Za prevladavanje “dječjih bolesti” potrebna je određena masovna proizvodnja. I ovdje je zgodno procijeniti inovativne tehnologije prema razini ukupne proizvodnje po glavi stanovnika:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Električni automobili i “peak oil”. Istina u modelu

Nisam stručnjak i ne znam kako će se električni automobili promijeniti u sljedećih 15 godina. Ali ovo je definitivno proizvod visoke tehnologije i brzo se mijenjaju. A razina sadašnjih električnih vozila je razina automobila s motorima s unutarnjim izgaranjem 1910. i razina mobitela 1983. Promjene na bolje (za potrošača) u sljedećih 15 godina bit će dramatične. I tada počinje zabava. 

Općenito, električne automobile naprijed guraju tri čimbenika:

  • Kad pritisnete gas, letite naprijed, kao u sportskom autu, a cijena je osjetno niža nego kod sportskog automobila. A električni automobili ih prestižu na kratkim stazama (Tesla X prestigao je Lamborghini, Tesla 3 prestigao Ferrari, na primjer, iz tog razloga Tesla kupuje policiju) Koji rusko-američki policajac ne voli brzu vožnju?
  • Ponovno punjenje je vrlo jeftino, ako ne i ništa. Roman Naumov živi u Kanadi (@sith) izaziva goruću iritaciju, opisujući kako je on, infekcija, vozio 600 km izvan grada, potrošivši 4 dolara na gorivo (ili ga je mogao uopće ne potrošiti). Elon Musk se, sjećam se, žalio da ga mnogi bogati vlasnici skupih Tesla voze uz besplatni Supercharger, prokleti besplatni. Ukratko, gorivo je gotovo eliminirano iz potrošnih stavki.
  • I svi inženjeri uglas kažu da će, kada se dječje bolesti izliječe, održavanje električnog automobila koštati znatno manje. TO će biti puno jeftinije. Samo se gume, kažu, moraju češće mijenjati, troše se...

I, naravno, činjenica da se automobil u principu može puniti svugdje gdje postoji utičnica - to je revolucija. Odnosno, ako je struja stigla do vaše bake u selu, možete doći do nje i napuniti je, iako duže. Naravno, nećete moći voziti seoski trofej, ali 99. (9)% ljudi dođe u selo, a onda auto i dalje stoji tamo. A sutra neće samo stajati, nego trošiti struju po jeftinoj seoskoj tarifi. 

Punjača je, naravno, još malo, pogotovo onih brzih, ali... pogledajmo graf:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Infrastruktura za punjenje e-automobila postaje mainstream

Što? Opet eksponencijalni proces? I to koji! Pitanje se postavlja na sljedeći način: kako će se situacija promijeniti ako se u sljedećih 10 godina broj benzinskih postaja poveća 1000 puta (“Tisuću, Karl!”)? (Ovo je CAGR=100%, tj. udvostručenje godišnje) Oprostite, pogriješio sam. U sljedećem 8 godina 1000 puta! (Ovo je CAGR=137%, tj. brže od godišnjeg udvostručenja). I dvije od ovih 8 godina su skoro prošle... A ljudi iz industrije kažu da u sljedećih 8 godina rast neće biti 3 reda veličine, nego brži, pogotovo s novom generacijom vilica. Da biste shvatili kako će to izgledati, morate doći u Kinu. Zapravo, na većini parkirališta postoje električne utičnice i rastu kao gljive poslije kiše po toplom vremenu. Čak će i stanovnici visokih zgrada natočiti gorivo za tjedan dana na nedjeljnom izletu u kino ili trgovački centar (gdje je automobil još uvijek parkiran i čeka vas nekoliko sati). A trgovački centri s restoranima borit će se za posjetitelje električnim automobilima (u Kini se već bore).

Da, cijena električnih vozila je sada visoka. Ali baterija tu daje veliki udio, a cijena joj pada ovako: 

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Pogled iza kulisa na cijene litij-ionskih baterija

Da, pristali su! Ovo je opet eksponencijalni proces! A prosječni CAGR je -20,8%, što je, kao što znamo, VRLO visoko. Ako je 5% 2 puta u 15 godina, ali 20% je 10 puta u 12 godina ("Deset puta, Karl!"):

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa

Smiješno je da ovim tempom za 3-4 godine umjesto jednog akumulatora za auto možete kupiti dva po istoj cijeni. Objesite drugu u garažu i osigurat će vam osobni superpunjač. Dođete kući i natočite gorivo. I to po noćnoj tarifi. I cijela će se kuća hraniti po noćnoj cijeni. A nestanci struje u vikend naselju više neće biti problem. I (sjetimo se CAGR-a "sunca") - bit će moguće postaviti solarne ploče na krov. Tamo se dobro štedi, pa će mnogi reći: “Cool! Ja ću ga uzeti! Zamotaj ga!" (uglavnom u Europa и Sjedinjene Države, Sigurno).

Nevjerojatna je stvar, nakon svega, ti eksponencijalni procesi. U sljedećih 10 godina sigurno ćemo vidjeti ozbiljan napredak na području električnih vozila, a moderni električni automobili bit će percipirani kao užasno nezgodni i jadni. Nema rezerve snage, nema autopilota, morate nositi hrpu adaptera... Rani modeli, ukratko.

Ukupno:

  • Električna vozila prodavana su u Kini u prvoj polovici 2019 66% više nego u prvom polugodištu 2018. U isto vrijeme, prodaja automobila s motorima s unutarnjim izgaranjem pala je za 12%. Nije zvono, to je gong. 
  • Najpopularniji među električnim automobilima je, naravno, Tesla. Ali skrenuo bih vam pozornost na Kineze BYD. Ona vjerojatno najviše izgleda obećavajući.
  • U Kini su registarske pločice za električna vozila zelene. Vlasti obećavaju da će uskoro u danima "crvene" razine smoga prestati puštati sve automobile osim električnih u centar Pekinga. Taksi tvrtke kupuju tisuće električnih vozila. Autor se vozio u takvom taksiju, izgleda impresivno. 

Što se događa u IT-u?

Mooreov zakon postao je poznat jer je trajao s ogromnim CAGR-om od oko 41% gotovo 40 godina. Koji još primjeri dobrog CAGR-a postoje u IT-u? Ima ih mnogo, na primjer, Googleov rast prihoda s CAGR-om od 43% tijekom 16 godina:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor:  Googleov prihod od oglasa od 2001. do 2018. (u milijardama američkih dolara)

Gledajući ovaj grafikon, neki ljudi (posebno oni čije su aplikacije zabranjene u Google Play trgovini) osjećali su se nelagodno. Ovdje ima puno toga za razmišljanje. Prošli tjedan, dok sam vozio automobil, pametni telefon je počeo uporno predlagati prebacivanje na Google navigaciju, unatoč činjenici da sam već vozio s Yandex.Navigatorom. Vjerojatno više nemaju dovoljno tržište, ali moraju povećati prihode, pomislio sam. I ja sam također razmišljao o tome.

No, postoje i optimističniji čisto tehnički grafikoni, primjerice, u logaritamskoj ljestvici, smanjenje cijene diskovnog prostora i povećanje brzine internetskih veza do 2019. godine:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Drastični padovi troškova pokreću još jednu računalnu revoluciju 

Lako je primijetiti da postoji tendencija postizanja platoa, tj. stopa rasta se smanjuje. Ipak, desetljećima su dobro rasli. Ako detaljnije pogledate tvrde diskove, možete vidjeti da se sljedeći povratak na eksponent obično osigurava sljedećom tehnologijom:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Tehnologije pohrane za danas i sutra  

Dakle, čekamo da SSD-ovi sustignu HDD-ove i ostave ih daleko iza sebe.

Također, s izvrsnim CAGR-om od 59%, cijena piksela digitalnih kamera pala je u jednom trenutku (Handyjev zakon): 

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Hendyev zakon

Posljednjih 10 godina također smo vidjeli eksponencijalno smanjenje veličine piksela kamere.  

Također, uz dobar CAGR od oko 25% (10 puta u 10 godina), cijena po pikselu konvencionalnog zaslona pada oko 40 godina, dok svjetlina i kontrast piksela također rastu (tj. veća kvaliteta nudi se po nižoj cijeni). Uglavnom, proizvođači više ne znaju gdje staviti piksele. 8K televizori su već prilično pristupačni, ali dobro je pitanje što na njima prikazati. Autostereoskopija može apsorbirati bilo koji broj piksela, ali tu postoje neriješeni problemi. Međutim, ovo je druga priča. U svakom slučaju, očaravajuće smanjenje cijene piksela približava autostereoskopiju.

Osim toga, eksponencijalno širenje mnogih softverskih usluga:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Tehnološke platforme s milijardu korisnika 

Na primjer, AppleTV ili Facebook. I, kao što je gore spomenuto, zahvaljujući posebno društvenim mrežama, povećava se brzina širenja inovacija. 

Ukupno: 

  • Uglavnom zahvaljujući eksponencijalnim procesima u proteklih 20 godina, IT tvrtke su uvelike istisnule ostale na listi najvećih svjetskih kompanija. I nemaju namjeru stati (što god to značilo).
  • Poboljšanja u većini tehnologija u IT-u su eksponencijalna. Štoviše, klasika su krivulje u obliku slova S, kada na istom području jedna tehnologija zamjenjuje drugu, svaki put uzrokujući novi povratak na eksponencijalnu stopu.

Neuronske mreže 

Neuronske mreže su u posljednje vrijeme postale iznimno popularne. Pogledajmo broj patenata na njih posljednjih godina:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
K vragu... Izgleda opet kao izlagač (iako je vremenski period prekratak). No, gledamo li startupe u dužem razdoblju, slika je otprilike ista (14 puta u 15 godina je CAGR od 19% - vrlo dobro):

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: AI index, studeni 2017 (da, da, znam što će biti u sljedeće 3 godine) 

U isto vrijeme, neuronske mreže u mnogim područjima jednoglasno pokazuju bolje rezultate od prosječne osobe:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Mjerenje napretka istraživanja umjetne inteligencije

I dobro, kad je rezultat na ImageNetu (iako je izravna posljedica nova generacija industrijskih robota), ali u prepoznavanju govora ista slika:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Mjerenje napretka istraživanja umjetne inteligencije

Zapravo, neuronske mreže su upravo nadmašile prosječnu osobu u prepoznavanju govora i na dobrom su putu da ih nadmaše u svim uobičajenim jezicima. pri čemu, kao što smo napisali, rast brzine akceleratora neuronskih mreža vjerojatno će biti eksponencijalan

Dok se šale na ovu temu, nedavno smo pomislili: da, uskoro će roboti moći izvoditi trikove na razini majmuna, a pretpostavljalo se da je to jako daleko od razine glupe osobe, pa čak i više Einstein:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Revolucija umjetne inteligencije: Put do superinteligencije 

No odjednom se pokazalo da je razina obične osobe već dosegnuta (i nastavlja se dosezati) u mnogim područjima), a do razine rijetkog genija (kako su pokazala natjecanja s osobom u šahu i gou) udaljenost se odjednom pokazala manjom od očekivane:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa

Izvor: Mjerenje napretka istraživanja umjetne inteligencije

U šahu su izvanredni ljudi prestignuti prije 15-ak godina, u Go-u prije tri godine, a trend je očit:

CAGR kao prokletstvo specijalista ili pogreške u predviđanju eksponencijalnih procesa
Izvor: Revolucija umjetne inteligencije: Put do superinteligencije 

Kao što je legendarni izvršni direktor General Electrica Jack Welch jednom rekao: "Ako je stopa promjene izvana veća od brzine promjene iznutra, kraj je blizu." Oni. Ako se tvrtka ne mijenja brže nego što se mijenja situacija oko nje, izložena je velikom riziku. Nažalost, napustio je dužnost prije 18 godina, a bogatstvo GE-a od tada se pogoršalo. GE ne ide u korak s promjenama.

Sjećajući se predviđanja stručnjaka Western Uniona o telefonu, prognoza Lorda Kelvina, tržišnih procjena za Digital Equipment kućna računala i Microsoft pametne telefone, u pozadini Sechinovih prognoza, opravdana sam zabrinutost. Jer povijest se ponavlja. I opet. I opet. I opet.

Mnogi stručnjaci nakon studija svog područja na institutu/sveučilištu prestaju se dalje razvijati. A prognoze se rade pomoću tehnologija prošlog stoljeća (u svakom smislu). Posljednjih godina muči me pitanje koliko će brzo neuronske mreže zamijeniti stručnjake koji ne znaju primijeniti CAGR? I samo stvarno želim napraviti prognozu, i bojim se da pogriješim. Prema podrijetlu, kako razumijete.

Ali ozbiljno, brza brzina promjena je poput vjetra. Ako znate pravilno namjestiti jedra (i jedrilica to udovolji), onda vas ni čeoni vjetar neće spriječiti da krenete naprijed, pa čak i ako je leđni vjetar, pa još s velikim CAGR-om!!!

Sretan CAGR svima koji su završili s čitanjem!

DUP
Habraeffect i dalje radi! Na dan kada je ovaj materijal objavljen, pojavio se članak o CAGR u ruskoj Wikipediji! Primjer još nije preveden, ali je već napravljen početak. Dodatno možete vidjeti radi se o novcu ili ovdje o tehnologijama s elementima zavaravanja investitora

BlagodarnostiIskreno se zahvaljujem:

  • Laboratorij računalne grafike VMK Moskovskog državnog sveučilišta. M. V. Lomonosov za doprinos razvoju računalne grafike u Rusiji i šire,
  • osobno Konstantin Kozhemyakov, koji je učinio puno da ovaj članak bude bolji i jasniji,
  • i na kraju, veliko hvala Kirilu Mališevu, Egoru Skljarovu, Ivanu Molodeckom, Nikolaju Oplačku, Evgeniju Ljapustinu, Aleksandru Ploškinu, Andreju Moskalenku, Aidaru Khatiullinu, Dmitriju Klepikovu, Dmitriju Konovalčuku, Maksimu Velikanovu, Aleksandru Jakovenku i Evgeniju Kupcovu za veliki broj praktičnih komentari i izmjene koje su ovaj tekst učinile mnogo boljim!

Izvor: www.habr.com

Dodajte komentar