CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Tarp skaitančiųjų šį tekstą, žinoma, yra daug specialistų. Ir, žinoma, kiekvienas puikiai išmano savo sritis ir gerai įvertina įvairių technologijų bei jų plėtros perspektyvas. Tuo pačiu metu istorija (kuri „moko, kad nieko nemoko“) žino daugybę pavyzdžių, kai ekspertai užtikrintai darė skirtingas prognozes ir praleido labai dideliu skirtumu: 

  • „Telefonas turi per daug trūkumų, kad jį būtų galima rimtai vertinti kaip ryšio priemonę. Prietaisas mums neturi jokios vertės“, – rašė ekspertai. Vakarų sąjunga, tuomet didžiausia telegrafo įmonė 1876 m. 
  • „Radijas neturi ateities. Sunkesni už orą lėktuvai yra neįmanomi. Rentgeno spinduliai pasirodys kaip apgaulė“, – sakė jis Williamas Thomsonas Lordas Kelvinas 1899 m., ir, žinoma, galima pajuokauti, kad britų mokslininkai jį siūbavo dar XIX amžiuje, bet mes dar ilgai matuosime temperatūrą Kelvinais, ir nėra pagrindo abejoti, kad gerbiamas lordas buvo geras. fizikas. 
  • „Kas, po velnių, nori girdėti aktorių kalbas? Haris Warneris1927 m. įkūręs „Warner Brothers“ – vieną iš pirmaujančių to meto kino ekspertų. 
  • „Nėra jokios priežasties, kodėl kam nors reikia namų kompiuterio“, Kenas Olsonas, Digital Equipment Corporation įkūrėjas 1977 m., prieš pat namų kompiuterių pasirodymą...
  • Šiais laikais niekas nepasikeitė: „Nėra tikimybės, kad iPhone užims didelę rinkos dalį“, – „USA Today“ rašė „Microsoft“ vadovas. Steve'as Ballmeris 2007 m. balandį prieš pergalingą išmaniųjų telefonų augimą.

Galima būtų linksmai juoktis iš šių spėjimų, jei, pavyzdžiui, jūsų nuolankus tarnas nebūtų rimtai suklydęs savo srityje. Ir jei nebūčiau matęs, kiek daug ekspertų klysta. Apskritai yra klasikinis „to dar niekada nebuvo, o štai ir vėl“. Ir vėl. Ir vėl. Be to, ekspertai ir specialistai pasmerktas klaidoms Daugeliu atvejų. Ypač kalbant apie tuos prakeiktus eksponentinius procesus. 

O, šis parodos dalyvis

Pirmoji eksponentinių procesų problema yra ta, kad net žinant, kaip greitai jie auga matematine prasme (per tą patį laikotarpį jų parametrai keičiasi tiek pat kartų), kasdieniame lygmenyje tokį augimą įsivaizduoti labai sunku. Klasikinis pavyzdys: jei pajudėsime vieną žingsnį į priekį, tai per 30 žingsnių nueisime 30 metrų, bet jei kiekvienas žingsnis augs eksponentiškai, tai per 30 žingsnių apsuksime Žemės rutulį 26 kartus („Dvidešimt šešis kartus, Karlai!!! “) palei pusiaują:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Kaip mąstyti eksponentiškai ir geriau numatyti ateitį

Klausimas programuotojams: kokią konstantą šiuo atveju keliame į galią?

AtsakytiKonstanta lygi 2, t.y. padvigubinti kiekviename žingsnyje.
Kai procesas auga eksponentiškai, tai sukelia greitus, didžiulius pokyčius, kurie aiškiai matomi plika akimi. Puikų pavyzdį pateikia Tonis Seba. 1900 m. Niujorko Fifth Avenue tarp arklio traukiamų vežimų buvo sunku įžvelgti vienišą automobilį:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Ir vos po 13 metų toje pačioje gatvėje tarp automobilių vos matosi vienišas arklio traukiamas vežimas:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos

Panašų vaizdą matome, pavyzdžiui, su išmaniaisiais telefonais. Istorija „Nokia“, kuri įveikė vieną bangą ir ilgą laiką buvo lyderė dideliu skirtumu, tačiau negalėjo tilpti į kitą bangą ir beveik akimirksniu prarado rinką (žr. puiki animacija su rinkos lyderiais pagal metus) yra labai pamokantis.


Visi kompiuterių specialistai žino Moore'o dėsnis, kuri iš tikrųjų buvo sukurta tranzistoriams ir galioja 40 metų. Kai kurie bendražygiai jį apibendrina vakuuminiams vamzdeliams ir mechaniniams įtaisams ir teigia, kad jis veikė 120 metų. Eksponentinius procesus patogu vaizduoti logaritmine skale, kurioje jie tampa (beveik) tiesiniai ir aišku, kad toks apibendrinimas turi teisę egzistuoti:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: ši ir šios dvi diagramos iš Moore'o įstatymas per 120 metų  

Tiesiniu mastu augimas atrodo maždaug taip:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos

Ir čia pamažu artėjame prie antrosios eksponentinių procesų pasalos. Jei toks augimas tęsiasi 120 metų, ar tai reiškia, kad mūsų eksponentinis tempas išliks toks pat dar bent 10 metų?

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos

Praktiškai paaiškėja, kad ne. Gryna forma skaičiavimo augimo tempas lėtėja kelerius metus, o tai leidžia kalbėti apie „Moore'o dėsnio mirtį“:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis:  Moore'o dėsniui pasibaigus, aparatinės įrangos pagreitis užima svarbiausią vietą

Be to, įdomu tai, kad ši kreivė gali ne tik ištiesinti, bet ir pakilti aukštyn su nauja jėga. Tavo nuolankus tarnas išsamiai aprašyta, kaip tai gali atsitikti. Taip, bus ir kitų skaičiavimų (netikslių neuroninių tinklų), bet galų gale, jei netikslūs abakai ir mechaniniai skaičiuotuvai išplėtė skalę iki 120 metų, tai neuroniniai greitintuvai ten yra gana tinkami. Tačiau mes nukrypstame.

Svarbu tai suprasti Eksponentinis augimas gali sustoti dėl techninių, fizinių, ekonominių ir socialinių priežasčių (sąrašas neišsamus). Ir tai yra antroji didesnė eksponentinių procesų pasala – teisingai numatyti momentą, kada kreivė pradeda palikti eksponentinį. Klaidos abiem kryptimis čia labai dažnos.

Iš viso:

  • Pirmoji eksponentinio augimo pasala – rodiklis netikėtai greitai auga net specialistams. O eksponentinio nuvertinimas yra tradicinė klaida, kartojama nuolat. Kaip prieš 100 metų sakė tikri profesionalai: „Tankai, ponai, yra mada, bet kavalerija amžina!
  • Antroji eksponentinio augimo problema yra ta, kad tam tikru momentu (kartais po 40 ar 120 metų) jis baigiasi, ir taip pat nėra lengva tiksliai numatyti, kada jis baigsis. Ir net Moore'o įstatymas, kurio mirties patale daugelis techninių žurnalistų paliko savo kanopų pėdsakus, gali grįžti į pareigas su nauja jėga. Ir atrodys, kad to neužtenka! 

Eksponentiniai procesai ir rinkos fiksavimas

Jei kalbėtume apie matomus pokyčius aplink mus ir rinką, įdomu pamatyti, kaip rinką užkariavo skirtingos technologijos. Patogiausia tai padaryti pasitelkus JAV pavyzdį, kur daugiau nei 100 metų įvairių tipų rinkos statistika buvo tvarkoma gana tiksliai: 

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Jūs esate tai, ką išleidžiate 

Labai įdomu ir pamokoma matyti, kaip palaipsniui augo namų su laidiniais telefonais dalis, o vėliau per metus smarkiai sumažėjo ketvirtadaliu. Didžioji depresija. Namų su elektra dalis taip pat augo, tačiau krito daug mažiau: žmonės nebuvo pasiruošę atsisakyti elektros net tada, kai trūko pinigų. O plintant namų radijui didžioji ekonominė krizė beveik nepajuto, visus domino naujausios žinios. Ir, skirtingai nei telefonas, elektra ar automobilis, radijas už naudojimąsi jokiu mokesčiu. Beje, asmeninių automobilių kilimas, kurį nutraukė Didžioji depresija, buvo atkurtas tik po 20 metų, laidiniai telefonai – po 10 metų, o namų elektrifikacija – po 5 metų.

Aiškiai matyti, kad kondicionieriai, mikrobangų krosnelės, kompiuteriai ir išmanieji telefonai plito daug greičiau nei anksčiau plito naujos technologijos. Nuo 10 % iki 70 % augimas dažnai įvykdavo vos per 10 metų. Šimtmečių sandūros technologijoms dažnai prireikė daugiau nei 40 metų, kad pasiektų tokį patį augimą. Jausti skirtumą!

Kažkas juokingo pačiam autoriui. Apsvarstykite, kaip skalbimo mašinos ir drabužių džiovyklės augo gana sinchroniškai nuo 60-ųjų. Juokinga, kad pastarieji pas mus beveik nežinomi. Ir jei JAV kažkada jie dažniausiai buvo perkami poromis, tai mūsų svečiai labai dažnai užduoda klausimą: „Kam jums reikia dviejų skalbimo mašinų? Reikia rimtu žvilgsniu atsakyti, kad antrasis atsargoje, jei pirmas sulūžtų. 

Taip pat atkreipkite dėmesį į mažėjančią skalbimo mašinų dalį. Tuo metu labai paplito viešosios skalbyklos, kur galėjai ateiti, susikrauti skalbinius į mašiną, išskalbti ir išeiti. Pigu. Panašūs daiktai vis dar labai paplitę Jungtinėse Valstijose. Tai pavyzdys situacijos, kai konkrečios rinkos verslo modelis keičia technologijos skvarbą ir pardavimų struktūrą (brangios profesionalios vandalams atsparios mašinos parduodamos geriau).

Procesų pagreitėjimas ypač pastebimas pastaraisiais metais, kai masinis technologijų skverbimasis pagal XX amžiaus pradžios standartus tapo „akimirksniu“ (per 20–5 metus):

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Didėjantis technologinio pritaikymo greitis (nuorodos grafika yra interaktyvi!)

Tuo pačiu metu spartus vienos technologijos augimas dažnai žlunga kitos. Didėjantis radijo dažnis reiškė spaudimą laikraščių rinkai, mikrobangų krosnelių augimas sumažino dujinių orkaičių paklausą ir kt. Kartais konkurencija buvo tiesioginė, pavyzdžiui, išpopuliarėjus kasetiniams magnetofonams, labai sumažėjo vinilinių plokštelių paklausa, o dėl kompaktinių diskų – kasečių. Ir torrent juos visus nužudė augant skaitmeniniam muzikos platinimui, pramonės pajamos sumažėjo daugiau nei 2 kartus (grafiką supa liūdnas juodas rėmelis):

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: TIKROJI muzikos industrijos mirtis 

Taip pat daromų nuotraukų skaičius auga eksponentiškai, be to, pastaruoju metu, perėjus prie skaitmeninės, augimo tempas gerokai išaugo. Todėl analogiškų nuotraukų „mirtis“ istoriniais standartais buvo „akimirksniu“:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: https://habr.com/ru/news/t/455864/#comment_20274554 

Pilna dramos Kodak istorija, kuris ironiškai išrado skaitmeninį fotoaparatą ir praleido eksponentinį skaitmeninės fotografijos augimą, yra nepaprastai pamokantis. Tačiau pagrindinis dalykas, ko istorija moko, yra tai, kad ji nieko nemoko. Todėl situacija kartosis vėl ir vėl. Jei tikėti statistika – su pagreičiu.

Iš viso: 

  • Daug pranašumų prognozuojant galima gauti tiriant rinkų pagreitį ir lėtėjimą per pastaruosius 100 metų.
  • Vidutiniškai didėja inovacijų tempas, o tai reiškia, kad daugės klaidingų prognozių. Būk atsargus…

Eikime į praktiką

Jūs, žinoma, manote, kad visa tai yra gana paprasta, suprantama ir apskritai į visa tai atsižvelgti prognozėse nėra labai sunku. Tu esi veltui... Dabar prasideda linksmybės... Užsegti?

Neseniai „Rosneft“ vykdomasis direktorius Igoris Sechinas kalbėjo Sankt Peterburgo tarptautiniame ekonomikos forume, kur ypač pasakė: „Dėl to alternatyvios energijos indėlis į pasaulinį energijos balansą išliks palyginti mažas: iki 2040 m. jis padidės nuo dabartinių 12 iki 16 proc.“ Ar kas nors abejoja, kad Sečinas yra savo srities žinovas? Manau, kad ne. 

Tuo pačiu metu pastaraisiais metais alternatyviosios energijos dalis išaugo apie 1% per metus, o dalies augimas paspartėjo: 

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Statistika: atsinaujinančios energijos dalis energijos gamyboje visame pasaulyje (pasirinktas toks skaičiavimo būdas – be stambios hidroenergijos, nes tai tiksliai lemia dabartinį 12%).

O tada – problema 3 klasei. Yra vertė, kuri 2017 m. buvo lygi 12% ir kasmet auga po 1%. Kokiais metais jis pasieks 16 proc.? 2040 metais? Ar gerai pagalvojai, mano jaunasis drauge? Atkreipkite dėmesį, kad atsakydami „2021 m.“ darome klasikinę klaidą, darydami linijinę prognozę. Tikslingiau atsižvelgti į eksponentinį proceso pobūdį ir pateikti klasikines tris prognozes: 

  1. „optimistiškas“, atsižvelgiant į vystymosi pagreitį, 
  2. „vidutinis“ – remiantis prielaida, kad augimo tempas bus toks pat kaip ir geriausi metai per pastaruosius 5 metus 
  3. ir „pesimistinis“ – remiantis prielaida, kad augimo tempas bus vidutiniškai panašus į blogiausius metus per pastaruosius 5 metus. 

Be to, net ir pagal vidutinę prognozę jau 16.1 metais bus pasiekta 2020 proc., t.y. kitais metais:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: autoriaus skaičiavimai 

Norėdami geriau suprasti (eksponentinius procesus), pateikiame tuos pačius grafikus logaritmine skale:  

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Jie rodo, kad vidutinis scenarijus yra gana tendencija, net jei žiūrite į jį nuo 2007 m. Iš viso 2040-iesiems prognozuojama vertė greičiausiai bus pasiekta kitąmet, o daugiausia – per metus.

Tiesą sakant, Sechinas nėra vienintelis, kuris taip „klysta“. Pavyzdžiui, BP (British Petroleum) naftininkai daro metines prognozes ir jau dabar yra troliuojami, kad, daug metų kurdami prognozes, jie vėl ir vėl neatsižvelgia į proceso eksponentiškumą („Derivative? Ne, tu negirdėjai!“). Todėl jau daugelį metų jie turėjo kasmet didinti savo prognozes:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Prognozavimo nesėkmė / Kodėl investuotojai turėtų atsargiai vertinti naftos įmonių energijos prognozes

Arčiau Sechin prognozių Tarptautinė energetikos agentūra (vakarėliuose su naftos darbuotojais, patikrinkite vamzdžius aikštelės Rusijos dalyje). Jie iš esmės neatsižvelgia į eksponentinį proceso pobūdį, kuris veda į dydžio paklaida 7 metus, ir jie sistemingai kartoja šią klaidą:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Mūsų prognozės nepasitvirtino, o pažadai nepatikimi (pati svetainė renen.ru, beje, labai gerai)

Jų prognozės atrodo ypač juokingai su naujesniais duomenimis (jų kreivėse taip pat skaitote „na, kada jos pagaliau sustos!!!“?):

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Fotovoltinis augimas: realybė ir Tarptautinės energetikos agentūros prognozės

Tai išties prieštaringa, tačiau numatant daugelį procesų efektyviau atsižvelgti ne į tiesinę prognozę praėjusiam laikotarpiui ir ne į tiesinę prognozę pagal dabartinę išvestinę, o į proceso greičio pasikeitimą. Tai suteikia tiksliausią panašių procesų rezultatą:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: AI revoliucija: kelias į superintelektą 

Anglų kalbos literatūroje, ypač verslo analitikoje, nuolat vartojama santrumpa CAGR (Sudėtinis metinis augimo tempas - pateikta nuoroda į viki anglų kalba, ir būdinga, kad rusiškoje Vikipedijoje atitinkamo straipsnio nėra). CAGR gali būti išverstas kaip „sudėtinis metinis augimo tempas“. Jis apskaičiuojamas pagal formulę
 
CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
kur t0 - pradiniai metai, tn - metų pabaiga ir V(t) — parametro reikšmė, tikriausiai besikeičianti pagal eksponentinį dėsnį. Vertė išreiškiama procentais ir reiškia, kiek procentų tam tikra vertė (dažniausiai tam tikra rinka) išauga per metus.

Internete yra daug pavyzdžių, kaip apskaičiuoti CAGR, pavyzdžiui, „Google Docs“ ir „Excel“:

Suveskime trumpą meistriškumo klasę su šūkiu „padėkime Sechinui“, remdamiesi naftos bendrovės BP duomenimis (kaip mažesniu įvertinimu). Tiems, kurie domisi, yra patys duomenys šiame google dokumente, galite nukopijuoti patys ir apskaičiuoti kitaip. Pasaulyje atsinaujinančios energijos gamyba sparčiai auga:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: čia ir toliau apie juodus grafikus, autoriaus skaičiavimai pagal BP 

Skalė yra logaritminė ir aišku, kad visuose regionuose auga eksponentinis (tai svarbu!), daugelyje – eksponentinis pagreitis. Kaip ir tikėtasi, lyderiai yra Kinija ir jos kaimynės, aplenkusios Šiaurės Ameriką ir Europą. Įdomu tai, kad priešpaskutinis – Artimieji Rytai – yra vienas iš daugiausiai naftos išgaunančių planetos regionų, o CAGR – didžiausias iš visų (44 % per pastaruosius 5 metus (!)). Nenuostabu, kad per 6 metus pastebimas didėjimas, o, sprendžiant iš jų pareigūnų pareiškimų, jie tęsis ta pačia kryptimi. Buvęs Saudo Arabijos naftos ministras dar 2000 metais išmintingai perspėjo savo OPEC kolegas: „Akmens amžius nesibaigė, nes nebeliko akmenų“, ir panašu, kad į šią išmintingą mintį jie atsižvelgė prieš 10 metų. NVS (CIS), kaip matome, yra paskutinėje vietoje. Tačiau augimo tempas yra gana geras. 

CAGR galima apskaičiuoti įvairiais būdais. Pavyzdžiui, sukurkime CAGR kiekvieniems metams nuo 1965 m., pastaruosius 5 metus ir paskutinius 10 metų. Gausite šį įdomų vaizdą (iš viso pasaulio):

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos

Galima aiškiai matyti, kad vidutiniškai eksponentinis augimas paspartėjo, o vėliau sulėtėjo. „Moskovsky Komsomolets“ ir kita geltonoji žiniasklaida šiuo atveju dažniausiai rašo kažką panašaus į „Kinijos ekonomika krinta“, tai reiškia „fantastiški Kinijos ekonomikos augimo tempai lėtėja“ ir taktiškai nutyli apie tai, kad jie lėtėja. toks tempas, kad kiti gali tik sapnuoti. Čia viskas labai panašu.

Pabandykime prognozuoti gamybą 2018 m., remdamiesi duomenimis iki 2010 m., imdami CAGR'1965, CAGR'10Y, CAGR'5Y ir linijinę 2010 m. prognozę, palyginti su 2009 m. ir 2006 m. Gauname tokį vaizdą:

Linijinis'1Y Linijinis'4Y CAGR'1965  CAGR'10Y  CAGR'5Y 
Atsinaujinančių išteklių gamyba 2018 m., prognozė remiantis duomenimis iki 2010 m 1697 1442  1465  2035  2429 
Požiūris į realybę 2018 m 0,68  0,58  0,59  0,82  0,98 
Prognozės klaida 32%  42%  41%  18%  2% 

Būdingi taškai – nė viena iš prognozių nepasirodė pernelyg optimistiška, t.y. visur per mažai. Optimistiškiausiu scenarijumi, kai CAGR yra 15,7%, trūkumas buvo 2%. Linijinės prognozės davė 30-40% paklaidą (specialiai imtas laikotarpis, kai dėl augimo tempų sulėtėjimo jų paklaida buvo mažesnė). Deja, nebuvo įmanoma pridėti Sechino modelio, nes neįmanoma atkurti jo formulės. 

Atlikdami namų darbus, išbandykite atgalinį transliavimą žaisdami su skirtingais CAGR. Išvada bus akivaizdi: eksponentinius procesus geriau nuspėti eksponentiniai modeliai.

Ir kaip vyšnia ant torto, čia yra to paties BP prognozė, kurios („Atsargiai, specialistai dirba!“) rodiklis užleidžia vietą linijiniam prognozės augimui: 

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Atsinaujinančios energijos dalis pagal šaltinį (iš BP)

Atkreipkite dėmesį, kad jie visiškai neskaičiuoja hidroenergijos, kuri priskiriama prie klasikinių atsinaujinančių energijos šaltinių. Todėl jų vertinimas yra dar konservatyvesnis nei Sečino, o tik 12 m. skiria 2020 proc. Tačiau net jei bazė yra neįvertinta ir eksponentinis augimas sustos 2020 m., 2040 m. jų dalis sudaro 29%. Tai visai nepanašu į Sechino 16%... Tai tik kažkokia bėda...

Akivaizdu, kad Sečinas yra protingas žmogus. Pagal profesiją esu taikomasis matematikas, o ne energetikas, todėl negaliu kvalifikuotai atsakyti į klausimą apie tokios rimtos Sechino prognozės klaidos priežastį. Greičiausiai faktas tas, kad ši situacija tikrai kvepia naftos kainų kritimu. Ir mūsų didelis naftos laivas (kas neklausė šios Semjono Slepakovo dainos, pažiūrėk) dėl ne visai aiškios priežasties yra stabilus žaliavos, o ne rafinuotų naftos produktų pardavimo kursas užsienyje. Ir jei labai iškraipote prognozę, tai pašalina (tam tikrą laiką, reikia galvoti) nemalonius klausimus. Bet aš, kaip matematikas, norėčiau matyti sisteminę klaidą bent jau džentelmenų iš BP lygyje, kurie nėra girdėję apie išvestines. Man nesvarbu, aš tame pačiame laive.

Iš viso:

  • Kaip žino visi pareigūnai, karo sąlygomis konstantos π reikšmė (apimties ir jo skersmens santykis) siekia 4, o ypatingais atvejais - iki 5. Todėl kai tikrai reikia, specialistų prognozė demonstruoja BET KOKĮ. valdžios reikalingos vertės. Patartina tai atsiminti.
  • Eksponentiniai procesai geriau prognozuojami naudojant sudėtinį metinį augimo tempą arba CAGR.
  • Sechino prognozė Sankt Peterburgo tarptautiniame ekonomikos forume gali būti vertinama kaip itin didelė nepagarba auditorijai arba kaip šiurkšti manipuliacija. Pasirinkti iš. Tikėkimės, kad atsiras drąsių žmonių, kurie užduos nemalonių klausimų. Pavyzdžiui, kodėl naftos chemija visame pasaulyje yra labai pelninga, o Rusijos valstybinės įmonės dešimtis milijardų investuoja į „vamzdį“ ir žaliavų eksportą, o ne į jį? 
  • Ir galiausiai, norėčiau tikėtis, kad vienas iš skaitytojų sukurs puslapį apie CAGR rusiškoje Vikipedijoje. Atėjo laikas, manau.

Saulės energija

Įtvirtinkime eksponentinių procesų temą. Naujausia BP diagrama rodo, kaip „saulės“ dalis smarkiai šoktelėjo 2020 m., o jos ateitimi tiki net konservatyvūs BP. Įdomu tai, kad ten taip pat stebimas eksponentinis procesas, kuris, kaip ir Moore'o dėsnis, vyksta daugiau nei 40 metų ir vadinamas Swensono dėsniu:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: https://en.wikipedia.org/wiki/Swanson’s_law 

Bendra prasmė paprasta – modulio kaina krinta eksponentiškai, o gamyba auga eksponentiškai. Dėl to, jei prieš 40 metų tai buvo technologija, turinti kosmines (visomis prasmėmis) elektros sąnaudas, ir ji daugiausia tiko palydovams maitinti, tai šiandien kaina už vatą jau sumažėjo apie 400 kartų ir toliau mažėja ( greitai 3 užsakymai). Vidutinė CAGR vertė yra apie 16%, o per pastaruosius 25 metų padidėjo iki 10%, o tai neįvyksta dažnai.

Dėl to taip pat eksponentiškai padidėja instaliuota galia ir gamyba:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: https://en.wikipedia.org/wiki/Growth_of_photovoltaics 

Padidėjimas 10 kartų per 7–8 metus yra labai rimtas (CAGR paskaičiuokite patys, gausite 33–38%(!)). Juokinga, bet jei tai nebus sustabdyta, tik saulės energija per 100 metų pagamins 12% viso pasaulio elektros poreikio. Tai turi būti sprendžiama ryžtingai. Norėdamas kažkaip pristabdyti šią gėdą Jungtinėse Valstijose, D. Trumpas pernai įvedė didžiulį (kitoms rinkoms) 30% muitą saulės kolektorių importui. Tačiau prakeikti kinai iki metų pabaigos kainas sumažino 34% (per metus!), ne tik panaikindami muitus, bet ir paversdami pirkimus iš jų vėl pelningus. Ir toliau stato visiškai robotizuotas gamyklas, per metus pagaminančias dešimtis gigavatų baterijų, vėl ir vėl mažindamos kainas bei didindamos gamybos apimtis. Tai savotiškas košmaras, sutikite.

Akumuliatorių kainos mažėja taip, kad pastaraisiais metais jos ne tik tapo konkurencingos be subsidijų, bet ir ekonomiškai efektyvaus jų naudojimo riba sparčiai juda į šiaurę šiauriniame pusrutulyje, nuvažiuojant iki šimtų kilometrų per metus. Be to, dar vakar buvo svarbu nukreipti baterijas optimaliu kampu ir tiek. Praeina 3-4 metai, o už tą pačią kainą didesnį baterijų plotą galima sumontuoti tiesiog ant vertikalių pietinių fasadų. Taip, jie yra mažiau veiksmingi, tačiau juos reikia rečiau plauti ir lengviau montuoti. O už tą pačią montavimo kainą svarbiau sumažinti nuosavybės išlaidas. 

Vėlgi, saulės energijos Achilo kulnas yra netolygi elektros gamyba, ypač tokiomis sąlygomis, kai saugojimo efektyvumas toli gražu nėra 100%. Ir tada paaiškėja, kad esant tokiam vieno megavato gamybos sąnaudų mažėjimui, labai greitai padengiamas ne tik mažas ir vidutinis saugyklos efektyvumas (tai yra, jis gali būti saugomas mažiau efektyviai, bet pigiau) , bet ir baterijų montavimo kaina (tai yra už tuos pačius pinigus „nemokamai“ galime įrengti ne tik tiek megavatų generacijos, bet ir tiek megavatų saugyklos, kas kardinaliai keičia situaciją).

Iš viso:

  • Pagal galiojimą Swensono dėsnis yra maždaug toks pat kaip Moore'o įstatymas, nors CAGR yra mažesnis. Tačiau per ateinantį dešimtmetį jo poveikis taps labiausiai pastebimas.
  • Tai visiškai atskira tema, tačiau dėl sparčios saulės ir vėjo plėtros per pastaruosius 3 metus į pramonines energijos kaupimo sistemas buvo investuoti kažkokie beprotiški milijardai. Natūralu, kad Tesla yra čia priešakyje su savo PowerPack, kuris parodė sėkmingų rezultatų Australijoje. Dujų darbuotojai neramus. Tuo pačiu metu linksmybės dar neprasidėjo, nes kelios technologijos gali aplenkti ličio jonų mažėjančias saugojimo išlaidas. Tačiau tai visai kita istorija, po poros metų susidomėsime jų CAGR (dabar tai fantastiška, bet ši žemas bazinis efektas).

Elektromobiliai

Rimti ekspertai 1909 m. labai gerbiamame žurnale „Scientific American“ rašė: „Tai, kad automobilis praktiškai pasiekė savo vystymosi ribą, patvirtina faktas, kad per pastaruosius metus nebuvo jokių radikalių patobulinimų. Praėjusiais metais radikalių patobulinimų nebuvo ir elektromobilių srityje. Tai suteikia pagrindo su visu pasitikėjimu teigti, kad elektromobilis tikrai jau pasiekė savo vystymosi viršūnę. 

Kalbant rimčiau, daugumoje technologijų yra „vištienos ir kiaušinio“ problema. Kol masinė gamyba nepasiekia tam tikro lygio, įvesti nemažai naujovių yra itin brangu, o priešingai – kol jos neįvestos, pardavimai stabdomi. Tie. Norint įveikti „vaikystės ligas“, reikalinga tam tikra masinė gamyba. Ir čia patogu vertinti naujoviškas technologijas pagal bendros produkcijos, tenkančios vienam gyventojui, lygį:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Elektromobiliai ir „piko alyva“. Tiesa modelyje

Nesu ekspertas ir nežinau, kaip elektromobiliai pasikeis per ateinančius 15 metų. Bet tai tikrai labai aukštųjų technologijų produktas, ir jie greitai keičiasi. O dabartinių elektromobilių lygis yra 1910 m. automobilių su vidaus degimo varikliais lygis ir 1983 m. mobiliųjų telefonų lygis. Per ateinančius 15 metų pokyčiai į gerąją pusę (vartotojui) bus dramatiški. Ir tada prasideda linksmybės. 

Apskritai elektromobilius į priekį stumia trys veiksniai:

  • Paspaudus dujas skrendi į priekį, kaip sportiniame automobilyje, o kaina pastebimai mažesnė nei sportinio. O elektromobiliai juos lenkia trumpose trasose („Tesla X“ aplenkė „Lamborghini“., „Tesla 3“ aplenkė „Ferrari“., pavyzdžiui, dėl šios priežasties Tesla perka policiją) Kuris rusų kilmės amerikietis policininkas nemėgsta važiuoti greitai?
  • Papildymas labai pigus, jei ne nieko. Romanas Naumovas gyvena Kanadoje (@sith). Pamenu, Elonas Muskas skundėsi, kad daugelis turtingų brangių Teslas savininkų nuvaro jį į nemokamą „Supercharger“ – prakeiktą nemokamą. Trumpai tariant, iš vartojimo prekių beveik nebelieka degalų.
  • Ir visi inžinieriai vieningai sako, kad išgydžius vaikiškas ligas elektromobilio išlaikymas kainuos pastebimai mažiau. TAIP bus daug pigiau. Tik padangas, sako, reikia dažniau keisti, jos susidėvi...

Ir, žinoma, tai, kad automobilį iš principo galima įkrauti bet kur, kur yra lizdas – tai revoliucija. Tai yra, jei elektra pasiekė močiutę kaime, galite pas ją atvykti ir pasikrauti, nors ir ilgiau. Žinoma, tu negalėsi vairuoti kaimo trofėjaus, bet 99. (9)% žmonių atvyksta į kaimą, o tada automobilis vis tiek ten sėdi. O rytoj ne tik stovės, bet ir vartos elektrą pigiu kaimo tarifu. 

Žinoma, įkroviklių dar mažai, ypač greitųjų, bet... pažiūrėkime į grafiką:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Elektroninių automobilių įkrovimo infrastruktūra tampa pagrindine

Ką? Vėl eksponentinis procesas? Ir kuris! Klausimas keliamas taip: kaip pasikeis situacija, jei per artimiausius 10 metų degalinių skaičius išaugs 1000 kartų („Tūkstantis, Karlai!“)? (Tai yra CAGR=100%, t. y. padvigubėja kasmet) Atsiprašome, klydau. Kitame 8 metų 1000 kartų! (Tai yra CAGR = 137%, ty greičiau nei metinis padvigubėjimas). Ir du iš šių 8 metų jau beveik praėjo... Ir žmonės iš pramonės sako, kad per artimiausius 8 metus augimas bus ne 3 eilėmis, o spartesnis, ypač su naujos kartos šakėmis. Norint suprasti, kaip tai atrodys, reikia atvykti į Kiniją. Tiesą sakant, daugumoje automobilių stovėjimo aikštelių yra elektros lizdai ir šiltu oru auga kaip grybai po lietaus. Ir net daugiaaukščių namų gyventojai degalų papildys savaitę sekmadienio išvykoje į kiną ar prekybos centrą (kur automobilis vis dar stovi ir laukia jūsų porą valandų). O prekybos centrai su restoranais dėl lankytojų kovos su elektromobiliais (Kinijoje jau kovoja).

Taip, elektromobilių kaina dabar didelė. Tačiau baterija užima didelę dalį, o jos kaina sumažėja taip: 

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Užkulisiuose Ličio jonų akumuliatorių kainos

Taip, jie sutiko! Tai vėl eksponentinis procesas! O vidutinis CAGR yra -20,8%, kas, kaip žinome, yra LABAI aukštas. Jei 5% yra 2 kartus per 15 metų, bet 20% yra 10 kartų per 12 metų („Dešimt kartų, Karlai!“):

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos

Smagu, kad tokiu tempu per 3–4 metus vietoj vieno automobilio akumuliatoriaus už tą pačią kainą galite nusipirkti du. Antrąjį pakabinkite garaže ir gausite asmeninį kompresorių. Grįšite namo ir užsipilate degalų. Ir naktiniu tarifu. Ir visas namas bus maitinamas pagal nakties tarifą. Ir elektros energijos tiekimo nutraukimas kotedžų kaime nebekels rūpesčių. Ir (prisiminus „saulės“ CAGR) - ant stogo bus galima sumontuoti saulės baterijas. Ten yra daug santaupų, todėl daug kas pasakys: „Šaunu! Imsiu ją! Suvyniokite!" (daugiausia viduje Europoje и JAV, Žinoma).

Tai nuostabus dalykas, juk šie eksponentiniai procesai. Per ateinančius 10 metų tikrai pamatysime rimtą pažangą elektromobilių srityje, o šiuolaikiniai elektromobiliai bus suvokiami kaip siaubingai nepatogūs ir apgailėtini. Nėra galios rezervo, nėra autopiloto, reikia neštis krūvą adapterių... Ankstyvieji modeliai, trumpai tariant.

Iš viso:

  • Elektrinės transporto priemonės Kinijoje buvo parduotos pirmąjį 2019 m 66% daugiau nei pirmąjį 2018 m. Per tą patį laiką automobilių su vidaus degimo varikliais pardavimas sumažėjo 12 proc. Tai ne varpas, o gongas. 
  • Populiariausia tarp elektromobilių, žinoma, yra Tesla. Bet atkreipčiau jūsų dėmesį į kinus BYD. Ji tikriausiai atrodo labiausiai daug žadantis.
  • Kinijoje elektromobilių valstybiniai numeriai yra žali. Valdžia žada, kad netrukus „raudonojo“ smogo dienomis į Pekino centrą nebeįleis visų automobilių, išskyrus elektrinius. Taksi įmonės elektromobilių perka tūkstančiais. Autorius važiavo tokiu taksi, atrodo įspūdingai. 

Kas vyksta IT srityje?

Moore'o įstatymas tapo gerai žinomas, nes beveik 41 metų truko didžiulis CAGR, kuris siekė 40%. Kokių dar gero CAGR pavyzdžių yra IT srityje? Jų yra daug, pavyzdžiui, „Google“ pajamų augimas su 43 % CAGR per 16 metų:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis:  „Google“ pajamos iš skelbimų 2001–2018 m. (milijardais JAV dolerių)

Žvelgiant į šią diagramą, kai kurie žmonės (ypač tie, kurių programos buvo uždraustos „Google Play“ parduotuvėje) jautėsi nepatogiai. Čia reikia daug galvoti. Praėjusią savaitę vairuojant automobilį išmanusis telefonas pradėjo atkakliai siūlyti pereiti prie Google navigacijos, nepaisant to, kad jau važiavau su Yandex.Navigator. Jie tikriausiai nebeturi pakankamai rinkos dydžio, bet jiems reikia padidinti pajamas, pagalvojau. Ir aš taip pat galvojau apie tai.

Tačiau yra ir optimistiškesnių grynai techninių grafikų, pavyzdžiui, pavaizduotų logaritmine skale, vietos diske kainos sumažėjimas ir interneto ryšio spartos padidėjimas iki 2019 m.:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Drastiškas išlaidų kritimas skatina dar vieną kompiuterių revoliuciją 

Nesunku pastebėti, kad yra tendencija pasiekti plynaukštę, t.y. augimo tempas mažėja. Nepaisant to, jie gerai augo dešimtmečius. Jei pažvelgsite į kietuosius diskus išsamiau, pamatysite, kad kitą grįžimą į eksponentą paprastai užtikrina tokia technologija:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Saugojimo technologijos šiandien ir rytoj  

Taigi laukiame, kol SSD diskai pasivys HDD ir paliks juos toli už nugaros.

Be to, esant puikiam 59% CAGR, skaitmeninių fotoaparatų pikselių kaina vienu metu sumažėjo (Handy įstatymas): 

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Hendy dėsnis

Per pastaruosius 10 metų fotoaparato pikselių dydis taip pat smarkiai sumažėjo.  

Be to, turint gerą CAGR apie 25 % (10 kartų per 10 metų), įprasto ekrano pikselio kaina mažėja maždaug 40 metų, o pikselių ryškumas ir kontrastas taip pat didėja (t. y. gerėja kokybė). siūloma už mažesnę kainą). Apskritai gamintojai nebežino, kur dėti pikselius. 8K televizoriai jau gana įperkami, bet ką juose rodyti – geras klausimas. Autostereoskopija gali sugerti bet kokį pikselių skaičių, tačiau yra neišspręstų problemų. Tačiau tai yra kita istorija. Bet kokiu atveju kerintis pikselių kainos sumažėjimas priartina autostereoskopiją.

Be to, eksponentinis daugelio programinės įrangos paslaugų paplitimas:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: Technologijų platformos su milijardu vartotojų 

Pavyzdžiui, AppleTV ar Facebook. Ir, kaip minėta, ypač socialinių tinklų dėka, didėja naujovių sklaidos greitis. 

Iš viso: 

  • Daugiausia dėl eksponentinių procesų per pastaruosius 20 metų IT įmonės didžiausių pasaulio įmonių sąraše smarkiai išstūmė kitas. Ir jie neketina sustoti (kad ir ką tai reikštų).
  • Daugumos IT technologijų patobulinimai yra eksponentiniai. Be to, klasika yra S formos kreivės, kai toje pačioje srityje viena technologija pakeičia kitą, kiekvieną kartą sukeldama kitą grįžimą į eksponentinį greitį.

Neuroniniai tinklai 

Neuroniniai tinklai pastaruoju metu tapo itin populiarūs. Pažvelkime į pastarųjų metų patentų skaičių:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Po velnių... Vėl atrodo, kad parodos dalyvis (nors laikas per trumpas). Tačiau jei pažvelgtume į startuolius ilgesniu laikotarpiu, vaizdas yra maždaug toks pat (14 kartų per 15 metų yra 19% CAGR - labai gerai):

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: AI indeksas, 2017 m. lapkritis (taip, taip, aš žinau, kas ten bus per ateinančius 3 metus) 

Tuo pačiu metu neuroniniai tinklai daugelyje sričių vieningai demonstruoja geresnius rezultatus nei vidutinis žmogus:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: AI tyrimų pažangos matavimas

Ir gerai, kai rezultatas yra „ImageNet“ (nors tiesioginė pasekmė yra naujos kartos pramoniniai robotai), bet kalbos atpažinimo atveju tas pats vaizdas:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: AI tyrimų pažangos matavimas

Tiesą sakant, neuroniniai tinklai ką tik pranoko vidutinį žmogų kalbos atpažinimo srityje ir visomis įprastomis kalbomis yra linkę juos pranokti. kur, kaip rašėme, neuroninių tinklų greitintuvų spartos augimas greičiausiai bus eksponentinis

Juokaudami šia tema, ne taip seniai pagalvojome: taip, greitai robotai galės atlikti triukus beždžionių lygyje, ir buvo manoma, kad tai labai toli nuo kvailo žmogaus lygio, o juo labiau Einšteinas:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: AI revoliucija: kelias į superintelektą 

Bet staiga paaiškėjo, kad paprasto žmogaus lygis jau buvo pasiektas (ir tebesiekiamas) daugelyje sričių), o iki reto genijaus lygio (kaip parodė varžybos su žmogumi šachmatais ir „Go“) atstumas staiga pasirodė mažesnis nei tikėtasi:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos

Šaltinis: AI tyrimų pažangos matavimas

Šachmatų žaidime puikūs žmonės buvo aplenkti maždaug prieš 15 metų, Go - prieš trejus metus, ir tendencija aiški:

CAGR kaip specialistų prakeiksmas, arba eksponentinių procesų prognozavimo klaidos
Šaltinis: AI revoliucija: kelias į superintelektą 

Kaip kartą pasakė legendinis „General Electric“ generalinis direktorius Jackas Welchas: „Jei pokyčių greitis išorėje yra didesnis nei pokyčių tempas viduje, pabaiga arti“. Tie. Jei įmonė nesikeičia greičiau, nei keičiasi situacija aplink ją, jai kyla didelė rizika. Deja, jis paliko pareigas prieš 18 metų, ir nuo to laiko GE likimas pablogėjo. GE neatsilieka nuo pokyčių.

Prisimindamas „Western Union“ specialistų prognozes apie telefoną, lordo Kelvino prognozes, „Digital Equipment“ namų kompiuterių ir „Microsoft“ išmaniųjų telefonų rinkos vertinimus, Sechino prognozių fone, turiu pagrįstą susirūpinimą. Nes istorija kartojasi. Ir vėl. Ir vėl. Ir vėl.

Daugelis specialistų, studijuodami savo sritį institute/universitete, nustoja tobulėti toliau. O prognozės daromos naudojant praėjusio amžiaus technologijas (visomis prasmėmis). Pastaraisiais metais mane kankino klausimas: kaip greitai neuroniniai tinklai pakeis ekspertus, nemokančius taikyti CAGR? Ir aš tiesiog labai noriu prognozuoti ir bijau klysti. Apačios link, kaip supranti.

Bet jei rimtai, greitas pokyčių greitis yra kaip vėjas. Jei mokate teisingai sustatyti bures (o burlaivis atitinka), tai net priešpriešinis vėjas nesutrukdys judėti į priekį, o jei ir užpakalinis, ir net su dideliu CAGR!!!

Linksmo CAGR visiems, kurie baigė skaityti!

DUP
Habraeffect vis dar veikia! Šios medžiagos paskelbimo dieną pasirodė straipsnis apie CAGR rusiškoje Vikipedijoje! Pavyzdys dar neišverstas, bet pradžia jau padaryta. Be to, galite pamatyti tai apie pinigus arba čia apie technologijas su investuotojų apgaudinėjimo elementais

PadėkosNoriu nuoširdžiai padėkoti:

  • Kompiuterinės grafikos laboratorija VMK Maskvos valstybinis universitetas. M.V. Lomonosovas už indėlį į kompiuterinės grafikos plėtrą Rusijoje ir už jos ribų,
  • asmeniškai Konstantinas Kozhemyakovas, kuris daug nuveikė, kad šis straipsnis būtų geresnis ir aiškesnis,
  • ir galiausiai labai ačiū Kirilui Malyshevui, Jegorui Skliarovui, Ivanui Molodetskich, Nikolajui Oplachko, Jevgenijui Lyapustinui, Aleksandrui Ploškinui, Andrejui Moskalenko, Aidarui Khatiullinui, Dmitrijui Klepikovui, Dmitrijui Konovalčiukui, Maksimui Velikanovui, Aleksandrui Jakovenko ir Jevgenijui Kupi praktinių dalykų. komentarai ir pakeitimai, dėl kurių šis tekstas tapo daug geresnis!

Šaltinis: www.habr.com

Добавить комментарий