CAGR als Fluch auf Spezialisten oder Fehler bei der Vorhersage exponentieller Prozesse

Unter den Lesern dieses Textes befinden sich natürlich viele Spezialisten. Und natürlich kennt sich jeder auf seinem Gebiet gut aus und schätzt die Perspektiven verschiedener Technologien und ihre Entwicklung. Gleichzeitig kennt die Geschichte (die „lehrt, dass sie nichts lehrt“) viele Beispiele, als Experten zuversichtlich unterschiedliche Prognosen machten und oooh sehr verfehlten:

• „Das Telefon weist zu viele Mängel auf, um ernsthaft als Kommunikationsmittel angesehen zu werden. Das Gerät hat für uns keinen Wert “, schrieben Experten von Western Union , damals 1876 das größte Telegraphenunternehmen.
  
• „Radio hat keine Zukunft. Flugzeuge, die schwerer als Luft sind, sind unmöglich. Röntgenbeugung wird ein Scherz sein “, zündete Lord Thompson William Kelvin 1899 an, und Sie können natürlich scherzen, dass britische Wissenschaftler sie bereits im 19. Jahrhundert angezündet haben, aber wir werden die Temperatur in Kelvin für eine lange Zeit messen und bezweifeln, dass der geschätzte Herr gut war Physiker, kein Grund.
  
• "Wer zum Teufel will die Schauspieler sagen hören?", Sagte Harry Warner , der 1927 Warner Brothers, einen der besten Filmexperten der Zeit, gründete, über den Tonfilm.
  
• "Es gibt keinen Grund, warum jemand einen Heimcomputer braucht", sagte Ken Olson , Gründer der Digital Equipment Corporation im Jahr 1977, kurz bevor die Heimcomputer starteten ...
  
• Heutzutage hat sich nichts geändert: „Es besteht keine Chance, dass das iPhone einen signifikanten Marktanteil erhält“, schrieb Microsoft-CEO Steve Ballmer im April 2007 in USA Today vor dem triumphalen Start von Smartphones.
  

Man könnte sich über diese Vorhersagen freudig lustig machen, wenn sich beispielsweise Ihr bescheidener Diener selbst auf seinem Gebiet nicht ganz ernsthaft irrt. Und wenn ich nicht gesehen hätte, wie viele, irren sich viele Experten. Im Allgemeinen gibt es einen Klassiker: "Es ist nie passiert, und hier ist es wieder." Und wieder. Und wieder. Darüber hinaus sind Experten und Spezialisten in vielen Fällen zu Fehlern verurteilt. Besonders wenn es um verdammte exponentielle Prozesse geht.

Oh ich dieser Aussteller

Der erste Hinterhalt exponentieller Prozesse besteht darin, dass selbst wenn man weiß, wie schnell sie im mathematischen Sinne wachsen (für dasselbe Zeitintervall ändern sich ihre Parameter gleich oft), es äußerst schwierig ist, sich ein solches Wachstum auf Haushaltsebene vorzustellen. Ein klassisches Beispiel: Wenn wir einen Schritt vorwärts gehen, gehen wir 30 Meter in 30 Schritten, aber wenn jeder Schritt exponentiell wächst, werden wir nach 30 Schritten 26 Mal („Sechsundzwanzig Mal, Karl !!!“) um den Globus gehen am Äquator:


Quelle: Wie man exponentiell denkt und die Zukunft besser vorhersagt

Frage an Programmierer: Welche Konstante erhöhen wir in diesem Fall auf eine Potenz?


Wenn der Prozess exponentiell wächst, führt dies zu schnellen Massenänderungen, die mit bloßem Auge deutlich sichtbar sind. Ein gutes Beispiel ist Tony Ceba . Im Jahr 1900 konnte man auf der Fifth Avenue in New York kaum ein einzelnes Auto zwischen Pferdewagen sehen:


Und nach nur 13 Jahren in derselben Straße kann man kaum eine einsame Pferdekutsche zwischen Autos sehen:



Ein ähnliches Bild sehen wir beispielsweise bei Smartphones. Die Geschichte von Nokia, das eine Welle sattelte und mit großem Abstand ein langer Marktführer war, aber nicht in die nächste Welle passen konnte und den Markt fast augenblicklich verlor (siehe großartige Animation mit Marktführern im Laufe der Jahre), ist sehr lehrreich.


Alle Computerexperten kennen das Mooresche Gesetz , das eigentlich für Transistoren formuliert wurde und seit 40 Jahren gilt. Einige Genossen verallgemeinern es für elektronische Lampen und mechanische Geräte und behaupten, dass es seit 120 Jahren in Betrieb ist. Es ist zweckmäßig, exponentielle Prozesse mit einer logarithmischen Skala darzustellen, bei der sie (fast) linear werden, und es ist ersichtlich, dass eine solche Verallgemeinerung das Recht hat zu existieren:


Quelle: Diese und die nächsten beiden Grafiken aus Moores Gesetz über 120 Jahre

Auf einer linearen Skala sieht das Wachstum ungefähr so ​​aus:



Und hier nähern wir uns allmählich dem zweiten Hinterhalt exponentieller Prozesse. Wenn das Wachstum 120 Jahre alt war, bedeutet dies, dass unser Aussteller mindestens 10 Jahre lang erhalten bleibt?



In der Praxis stellt sich heraus, dass nein. In seiner reinen Form verlangsamt sich die Wachstumsrate des Rechnens seit mehreren Jahren, was es uns ermöglicht, über den "Tod von Moores Gesetz" zu sprechen:


Quelle: Am Ende des Mooreschen Gesetzes steht die Hardwarebeschleunigung im Mittelpunkt

Darüber hinaus ist es interessant, dass diese Kurve nicht nur begradigt, sondern auch mit einer neuen Kraft angehoben werden kann. Ihr bescheidener Diener beschrieb ausführlich, wie dies geschehen könnte . Ja, es wird andere Berechnungen geben (ungenaues neuronales Netzwerk), aber wenn ungenaue Scores und mechanische Rechner die Skala auf 120 Jahre erweitern, sind Neuro-Beschleuniger dort durchaus angebracht. Wir waren jedoch abgelenkt.

Es ist wichtig zu verstehen, dass das exponentielle Wachstum aus technischen, physischen, wirtschaftlichen und sozialen Gründen aufhören kann (die Liste ist unvollständig). Und dies ist der zweite große Hinterhalt exponentieller Prozesse - es ist richtig, den Moment vorherzusagen, in dem die Kurve beginnt, den Exponenten zu verlassen. Fehler in beide Richtungen sind hier sehr häufig.

Gesamt:

• Der erste Hinterhalt exponentiellen Wachstums - der Indikator wächst unerwartet schnell, selbst für Spezialisten. Und den Aussteller zu unterschätzen, ist ein traditioneller Fehler, der immer wieder wiederholt wird. Wie die wirklich harten Profis vor 100 Jahren sagten: "Panzer, meine Herren, das ist Mode, und Kavallerie ist ewig!"
  
• Der zweite Hinterhalt des exponentiellen Wachstums - irgendwann (manchmal nach 40 oder 120 Jahren) endet er, und es ist auch schwierig, den Zeitpunkt der Fertigstellung genau vorherzusagen. Und selbst Moores Gesetz, auf dessen Sterbebett viele technische Journalisten Spuren ihrer Hufe hinterlassen haben, kann mit neuer Kraft wieder zum Dienst zurückkehren . Und es wird nicht ein bisschen scheinen!
  

Exponentielle Prozesse und Markterfassung

Wenn wir über sichtbare Veränderungen um uns herum und den Markt sprechen, ist es interessant zu sehen, wie verschiedene Technologien den Markt erobert haben. Dies geschieht am bequemsten am Beispiel der USA, wo seit mehr als 100 Jahren verschiedene Arten von Marktstatistiken relativ genau durchgeführt werden:


Quelle: Sie sind das, was Sie ausgeben

Es ist sehr interessant und lehrreich zu beobachten, wie der Anteil der Häuser mit Drahttelefonen reibungslos wuchs und dann während der Weltwirtschaftskrise um ein Viertel sank. Der Anteil der Häuser mit Elektrizität wuchs ebenfalls, ging jedoch deutlich schwächer zurück: Die Menschen waren nicht bereit, Elektrizität abzulehnen, selbst wenn nicht genügend Geld vorhanden war. Und die Verbreitung des Heimradios hat die große Wirtschaftskrise fast nicht gespürt, die neuesten Nachrichten waren für alle interessant. Und die Nutzung des Radios im Gegensatz zu Telefon, Strom oder Auto tut das Radio nicht. Übrigens erholte sich der Start von Privatwagen, der durch die Weltwirtschaftskrise unterbrochen wurde, erst nach 20 Jahren, kabelgebundene Telefone nach 10 Jahren und die Elektrifizierung von Häusern nach 5 Jahren.

Es ist deutlich zu sehen, dass die Verbreitung von Klimaanlagen, Mikrowellen, Computern und Smartphones viel schneller war als die neuen Technologien zuvor. Von einem Anteil von 10% bis 70% fand das Wachstum oft in nur 10 Jahren statt. Die Technologien zu Beginn des Jahrhunderts benötigten oft mehr als 40 Jahre für das gleiche Wachstum. Fühle den Unterschied!

Vom lustigen persönlich für den Autor. Bewerten Sie, wie Waschmaschinen und Wäschetrockner seit den 60er Jahren recht synchron gewachsen sind. Es ist lustig, dass letztere in unserem Land fast unbekannt sind. Und wenn sie in den USA irgendwann normalerweise zu zweit gekauft wurden, stellen unsere Gäste sehr oft die Frage: „Warum brauchen Sie zwei Unterlegscheiben?“. Wir müssen ernsthaft antworten, dass der zweite in Reserve ist, falls der erste bricht.

Achten Sie auch auf den Rückgang des Anteils der Waschmaschinen. In diesem Moment waren öffentliche Wäschemöglichkeiten sehr verbreitet, wo man kommen, Wäsche ins Auto laden, waschen und gehen konnte. Günstig. Ähnliche Artikel sind heute in den Vereinigten Staaten sehr verbreitet. Dies ist ein Beispiel für eine Situation, in der das Geschäftsmodell eines bestimmten Marktes den Anteil der Technologiedurchdringung und der Vertriebsstruktur ändert (teure professionelle Maschinen mit vandalensicherer Leistung werden besser verkauft).

Die Beschleunigung von Prozessen macht sich insbesondere in den letzten Jahren bemerkbar, als die massive Durchdringung der Technologie nach den Maßstäben des frühen 20. Jahrhunderts (über 5-7 Jahre) „augenblicklich“ geworden ist:


Quelle: Die steigende Geschwindigkeit der technologischen Übernahme (interaktives Linkdiagramm!)

Gleichzeitig ist der rasche Aufstieg einer Technologie oft der Fall einer anderen. Radio-Start bedeutete Druck auf den Zeitungsmarkt, Mikrowellen-Start reduzierte die Nachfrage nach Gasöfen usw. Manchmal war die Konkurrenz direkter, zum Beispiel reduzierte der Start von Kassettenrekordern die Nachfrage nach Schallplatten drastisch und der Start der CD - die Nachfrage nach Kassetten. Und der Strom tötete sie alle mit dem Wachstum der digitalen Verbreitung von Musik, die Einnahmen der Branche gingen mehr als zweimal zurück (die Grafik ist von einem trauernden schwarzen Rahmen umgeben):


Quelle: Der wahre Tod der Musikindustrie

In ähnlicher Weise wächst die Anzahl der aufgenommenen Fotos exponentiell, und in jüngster Zeit ist mit dem Übergang zu digital die Wachstumsrate erheblich gestiegen. Daher war der "Tod" analoger Fotos nach historischen Maßstäben "augenblicklich":


Quelle: https://habr.com/ru/news/t/455864/#comment_20274554

Die dramatische Geschichte von Kodak , der ironischerweise eine Digitalkamera erfand und den exponentiellen Aufstieg der Digitalfotografie verpasste, ist äußerst lehrreich. Aber die Hauptsache, die die Geschichte lehrt, ist, dass sie nichts lehrt. Daher wird die Situation immer wieder wiederholt. Wenn Sie der Statistik glauben - mit Beschleunigung.

Gesamt:

• Sie können von Prognosen in hohem Maße profitieren, indem Sie die Beschleunigung und Verlangsamung des Marktwachstums in den letzten 100 Jahren untersuchen.
  
• Die Innovationsgeschwindigkeit nimmt im Durchschnitt zu, was bedeutet, dass die Anzahl falscher Prognosen zunehmen wird. Seid vorsichtig…
  

Lass uns weiter üben

Natürlich denken Sie, dass dies alles recht einfach und verständlich ist, und im Allgemeinen ist es nicht allzu schwierig, all dies in Prognosen zu berücksichtigen. Du bist es vergebens ... Jetzt beginnt der Spaß ... Befestigt?

Vor kurzem sprach Igor Sechin, Geschäftsführer von Rosneft, auf dem Internationalen Wirtschaftsforum in St. Petersburg, wo er insbesondere sagte: „ Infolgedessen wird der Beitrag alternativer Energie zur globalen Energiebilanz relativ gering bleiben : Bis 2040 wird er von derzeit 12 auf 16% steigen .“ Hat jemand Zweifel daran, dass Sechin ein Spezialist auf seinem Gebiet ist? Ich denke nicht.

Gleichzeitig ist der Anteil alternativer Energien in den letzten Jahren um etwa 1% pro Jahr gestiegen, und das Anteilwachstum hat sich beschleunigt:


Quelle: Statista: Anteil erneuerbarer Energien an der Energieerzeugung weltweit (diese Berechnungsmethode wurde ohne große Wasserkraft gewählt, da sie derzeit 12% ergibt).

Und dann - die Aufgabe für die 3. Klasse. Es gibt einen Wert, der 2017 12% betrug und um 1% pro Jahr wächst. In welchem ​​Jahr wird es 16% erreichen? Im Jahr 2040? Du hast gut gedacht, mein junger Freund? Beachten Sie, dass wir bei einer Antwort "im Jahr 2021" einen klassischen Fehler machen, indem wir eine lineare Vorhersage machen. Es ist vernünftiger, die exponentielle Natur des Prozesses zu berücksichtigen und die klassischen drei Vorhersagen zu treffen:

1. "Optimistisch" angesichts der beschleunigten Entwicklung,
   
2. „Durchschnitt“ - basierend auf der Tatsache, dass die Wachstumsrate der des besten Jahres der letzten 5 Jahre entsprechen wird
   
3. und „pessimistisch“ - basierend auf der Tatsache, dass die Wachstumsrate im Durchschnitt dem schlechtesten Jahr der letzten 5 Jahre entsprechen wird.
   

Darüber hinaus werden selbst nach der durchschnittlichen Prognose bereits 2020 16,1% erreicht, d. H. im nächsten Jahr:


Quelle: Berechnungen des Autors

Zum besseren Verständnis (exponentielle Prozesse) geben wir dieselben Graphen in einer logarithmischen Skala an:


Aus ihnen ist ersichtlich, dass das durchschnittliche Szenario für sich genommen ein ziemlicher Trend ist, selbst wenn Sie ab 2007 schauen. Insgesamt wird der für 2040 prognostizierte Wert höchstwahrscheinlich im nächsten Jahr erreicht, ein Maximum in einem Jahr.

Fairerweise ist kein Sechin so "falsch". Zum Beispiel machen die Arbeiter der BP-Ölindustrie (British Petroleum) eine jährliche Prognose, und sie trollen bereits, dass sie im Laufe der Jahre Prognosen abgegeben haben, und berücksichtigen erneut nicht die Exponentialität des Prozesses ("Derivat? Nein, nicht gehört!"). Daher müssen sie viele Jahre lang jedes Jahr ihre Prognose erhöhen:


Quelle: Prognosefehler / Warum Anleger Energieprognosen von Ölunternehmen mit Vorsicht behandeln sollten

Näher an Sechin bewerten die Prognosen der Internationalen Energieagentur (Parteien mit einem hohen Gewicht an Ölarbeitern bewerten die Rohre an der Wurzel des russischen Abschnitts des Standorts). Im Prinzip berücksichtigen sie nicht die Exponentialität des Prozesses, die 7 Jahre lang zu einem Fehler in der Größenordnung führt, und wiederholen diesen Fehler systematisch:


Quelle: Unsere Prognosen haben sich nicht erfüllt und unzuverlässige Versprechen (die Website renen.ru selbst ist übrigens sehr gut)

Ihre Vorhersagen mit neueren Daten sehen besonders lustig aus (Sie lesen auch "Wann werden sie endlich aufhören !!!" in ihren Kurven?):


Quelle: Photovoltaik-Wachstum: Realität versus Projektionen der Internationalen Energieagentur

Dies ist zwar nicht intuitiv, aber bei der Vorhersage vieler Prozesse ist es effizienter, keine lineare Prognose für die Vorperiode und keine lineare Prognose auf der Grundlage der aktuellen Ableitung zu berücksichtigen, sondern eine Änderung der Prozessgeschwindigkeit. Dies ergibt das genaueste Ergebnis für solche Prozesse:


Quelle: Die KI-Revolution: Der Weg zur Superintelligenz

In der englischsprachigen Literatur, insbesondere in der Geschäftsanalyse, wird ständig das Akronym CAGR verwendet ( Compound Annual Growth Rate - ein Link zum englischsprachigen Wiki, und es ist typisch, dass es in der russischsprachigen Wikipedia keinen entsprechenden Artikel gibt). CAGR kann übersetzt werden als "die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate insgesamt". Es wird durch die Formel berücksichtigt


Dabei ist t ₀ das Anfangsjahr, t _n das Endjahr und V (t) der Wert des Parameters, der sich vermutlich exponentiell ändert. Der Wert wird als Prozentsatz ausgedrückt und bedeutet, wie viele Prozent pro Jahr ein bestimmter Wert wächst (normalerweise ein Markt).

Es gibt viele Beispiele im Internet, wie man CAGR zählt, zum Beispiel in Google und Excel:

• So fügen Sie die CAGR-Formel zu Google Sheets-Tabellen hinzu
  
• CAGR-Formel in Excel (geeigneter russischer Text CAGR: Was ist dieser Indikator und wie berechnet man ihn? )
  

Wir werden eine kurze Meisterklasse unter dem Motto "Wir werden Sechin helfen" durchführen und dabei die Daten des Öl-BP (als Schätzung von unten) verwenden. Wen kümmert es , die Daten selbst sind in diesem Guglodok , Sie können sie in sich selbst kopieren und anders zählen. Die weltweit erneuerbare Erzeugung wächst rasant:


Quelle: Im Folgenden auf schwarzen Grafiken die Berechnungen des Autors nach BP

Die Skala ist logarithmisch und es ist klar, dass in allen Regionen das Wachstum exponentiell ist (dies ist wichtig!), In vielen Fällen mit der Beschleunigung des Exponenten. Die Führer werden erwartet - China mit seinen Nachbarn, das Nordamerika und Europa überholt. Interessanterweise ist der vorletzte - der Nahe Osten - eine der ölreichsten Regionen des Planeten und weist die höchste CAGR unter allen auf (44% in den letzten 5 Jahren (!)). Es ist nicht überraschend, dass das Wachstum über einen Zeitraum von 6 Jahren um eine Größenordnung zunimmt, und nach den Aussagen ihrer Beamten werden sie in der gleichen Richtung weitermachen. Der frühere saudi-arabische Ölminister warnte seine OPEC-Kollegen bereits im Jahr 2000 mit Bedacht: „Die Steinzeit endete nicht, weil die Steine ​​endeten“, und es scheint, dass sie diese weise Idee vor 10 Jahren aufgegriffen haben. GUS (GUS), wie wir sehen, an letzter Stelle. Die Wachstumsrate ist jedoch nicht schlecht.

CAGR kann auf viele Arten berücksichtigt werden. Zum Beispiel werden wir seit 1965, in den letzten 5 Jahren und in den letzten 10 Jahren für jedes Jahr eine CAGR erstellen. Das Ergebnis ist ein so merkwürdiges Bild (total in der Welt):



Es ist deutlich zu sehen, dass sich das exponentielle Wachstum im Durchschnitt beschleunigte und dann verlangsamte. In diesem Fall schreiben Moskovsky Komsomolets und andere gelbe Medien normalerweise so etwas wie „Die chinesische Wirtschaft fällt“, was bedeutet, dass „die fantastischen Wachstumsraten der chinesischen Wirtschaft langsamer werden“ und taktvoll schweigen, dass sie sich auf ein solches Tempo verlangsamen, das nur für andere bleibt träumen. Hier ist alles sehr ähnlich.

Versuchen wir, die Produktion im Jahr 2018 anhand der Daten bis 2010 unter Verwendung von CAGR'1965, CAGR'10Y, CAGR'5Y und der linearen Prognose von 2010 in Bezug auf 2009 und in Bezug auf 2006 vorherzusagen. Das folgende Bild wird erhalten:

Charakteristische Momente - keine der Prognosen erwies sich als zu optimistisch, d.h. überall ist kurz. Im optimistischsten Szenario mit einer CAGR von 15,7% betrug die Underperformance 2%. Lineare Prognosen ergaben einen Fehler von 30-40% (ein Zeitraum wurde speziell gewählt, in dem der Fehler aufgrund einer Verlangsamung der Wachstumsraten geringer ist). Leider war es nicht möglich, Sechins Modell hinzuzufügen, da es nicht möglich ist, seine Formel wiederherzustellen.

Versuchen Sie als Hausaufgabe retrospektive Prognosen, indem Sie mit verschiedenen CAGRs spielen. Die Schlussfolgerung wird offensichtlich sein: Es ist besser, exponentielle Prozesse mit Exponentialmodellen vorherzusagen.

Und als Kirsche auf dem Kuchen präsentieren wir die Prognose von demselben BP, für den („Achtung, Experten arbeiten!“) Der Aussteller durch ein lineares Wachstum in der Prognose ersetzt wird:


Quelle: Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung nach Quelle (von BP)

Bitte beachten Sie, dass Wasserkraft, eine klassische erneuerbare Energiequelle, im Allgemeinen nicht berücksichtigt wird. Daher ist ihre Einschätzung noch konservativer als die von Sechin und sie geben nur für 2020 12%. Aber selbst wenn die Basis unterschätzt wird und das exponentielle Wachstum 2020 aufhört, erhalten sie 2040 einen Anteil von 29%. Sieht nicht nach 16% Sechin aus ... Es gibt Probleme ...

Es ist klar, dass Sechin eine intelligente Person ist. Ich bin ein Spezialist für angewandte Mathematik und kein Energietechniker. Daher kann ich die Frage nach dem Grund für einen so schwerwiegenden Prognosefehler für Sechin nicht fachmännisch beantworten. Höchstwahrscheinlich riecht diese Situation wirklich nach einem Rückgang der Ölpreise. Und unser großes Ölschiff (das dieses Lied von Semyon Slepakov nicht gehört hat, schaut) hat aus einem nicht ganz klaren Grund eine stabile Rate für den Verkauf von Rohöl im Ausland und nicht von Ölprodukten. , ( , ) . , BP. , .

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Wir fixieren das Thema exponentielle Prozesse. Das neueste BP-Diagramm zeigt, wie der Anteil der „Sonne“ im Jahr 2020 stark gestiegen ist, und selbst ein konservativer BP glaubt an seine Zukunft. Interessanterweise wird dort auch ein exponentieller Prozess beobachtet, der wie Moores Gesetz seit mehr als 40 Jahren andauert und als Svenson-Gesetz bezeichnet wird:


Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Swanson's_law

Die allgemeine Bedeutung ist einfach: Der Modulpreis sinkt exponentiell und die Produktion wächst exponentiell. Wenn es sich vor 40 Jahren um eine Technologie mit kosmischen (in jeder Hinsicht) Stromkosten handelte und hauptsächlich für die Stromversorgung von Satelliten geeignet war, sind die Kosten pro Watt heute um das 400-fache gesunken und sinken (bald) weiter 3 Bestellungen). Die durchschnittliche CAGR zu Kosten von etwa 16% mit einem Anstieg von bis zu 25% in den letzten 10 Jahren, was selten ist.

Dies führt auch zu einem exponentiellen Anstieg der installierten Kapazität und Erzeugung:


Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Growth_of_photovoltaics

Das 10-fache Wachstum in 7–8 Jahren ist sehr ernst (berechnen Sie die CAGR, erhalten Sie 33–38% (!)). Lachen, Lachen, aber wenn Sie es nicht aufhalten, wird in 12 Jahren nur Sonnenenergie 100% des weltweiten Strombedarfs erzeugen. Dies muss entschlossen bekämpft werden. Um diese Schande in den Vereinigten Staaten irgendwie zu verlangsamen, führte Trump im vergangenen Jahr einen riesigen (für andere Märkte) Zoll von 30% auf den Import von Sonnenkollektoren ein. Aber die verdammten Chinesen senkten bis Ende des Jahres die Preise um 34% (pro Jahr!), Was nicht nur die Auswirkungen der Zölle auf Null setzte, sondern auch wieder einen profitablen Einkauf zu Hause tätigte. Und sie bauen weiterhin vollautomatische Fabriken mit Dutzenden von Gigawatt Batterien pro Jahr, senken immer wieder die Preise und erhöhen das Produktionsvolumen. Ein Albtraum, stimme zu.

Die Kosten für Batterien sind so gesunken, dass sie in den letzten Jahren nicht nur ohne Subventionen wettbewerbsfähig geworden sind, sondern dass sich die Grenze ihrer kostengünstigen Nutzung auf der Nordhalbkugel rasch nach Norden bewegt und bis zu Hunderte von Kilometern pro Jahr zurücklegt. Außerdem war es gestern wichtig, die Batterien in einen optimalen Winkel zu lenken und so weiter. 3-4 Jahre vergehen, und für den gleichen Preis kann eine große Fläche von Batterien einfach an den vertikalen Südfassaden installiert werden. Ja, sie sind weniger effektiv, müssen jedoch seltener gewaschen und einfacher zu installieren sein. Bei gleichem Installationspreis ist es wichtiger, die Betriebskosten zu senken.

Wiederum - die Achillesferse der Solarenergie - ungleichmäßige Stromerzeugung, insbesondere unter Bedingungen, bei denen die Speichereffizienz bei weitem nicht 100% beträgt. Und dann stellt sich heraus, dass bei einem solchen Rückgang der Produktionskosten von einem Megawatt nicht nur eine niedrige und mittlere Speichereffizienz (dh es kann weniger effizient, sondern auch billiger gespeichert werden kann), sondern auch die Kosten für die Installation von Batterien (d. H. Für diese) Mit dem gleichen Geld können wir nicht nur so viele Megawatt Erzeugung installieren, sondern immer noch so viel Megawatt Speicher "kostenlos", was die Ausrichtung grundlegend verändert.

Gesamt:

• Das Gesetz von Svenson entspricht in etwa dem Gesetz von Moore über die Gültigkeit, obwohl die CAGR kleiner ist. Aber genau im nächsten Jahrzehnt wird sich seine Wirkung am deutlichsten bemerkbar machen.
  
• Dies ist ein völlig eigenständiges Thema, aber dank der rasanten Entwicklung von „Sonne“ und „Wind“ in den letzten 3 Jahren wurden einige verrückte Milliarden in industrielle Energiespeichersysteme investiert. Natürlich ist Tesla mit seinem PowerPack , das in Australien erfolgreiche Ergebnisse gezeigt hat, hier an vorderster Front . Gasarbeiter sind besorgt . Gleichzeitig hat das Interessanteste noch nicht begonnen, da bereits mehrere Technologien Li-Ion bei sinkenden Lagerkosten zu überholen drohen. Dies ist jedoch eine ganz andere Geschichte. Wir werden uns in ein paar Jahren für ihre CAGR interessieren (jetzt ist es fantastisch, aber dies ist ein niedriger Basiseffekt ).
  

Elektroautos

Bereits 1909 schrieben seriöse Spezialisten in der hoch angesehenen Zeitschrift Scientific American: „Die Tatsache, dass das Auto fast die Grenze seiner Entwicklung erreicht hat, wird durch die Tatsache bestätigt, dass es im vergangenen Jahr keine radikalen Verbesserungen gegeben hat.“ Im vergangenen Jahr wurden auch bei Elektrofahrzeugen keine radikalen Verbesserungen beobachtet. Dies gibt Anlass zu der zuversichtlichen Behauptung, dass das Elektroauto seinen Höhepunkt in der Entwicklung eindeutig erreicht hat.

Im Ernst, in den meisten Technologien gibt es das Problem von „Huhn und Eiern“. Bis die Masse einen bestimmten Wert erreicht, ist es extrem teuer, eine Reihe von Innovationen einzuführen, und im Gegenteil, bis zu ihrer Einführung wird der Verkauf behindert. Das heißt, Um "Kinderkrankheiten" zu überwinden, ist eine bestimmte Massenproduktion erforderlich. Und hier ist es zweckmäßig, innovative Technologien anhand des Niveaus der Gesamtproduktion pro Kopf zu bewerten:


Quelle: Elektroautos und der „Peak of Oil“. Wahrheit im Modell

Ich bin kein Spezialist und weiß nicht, wie sich Elektroautos in den nächsten 15 Jahren verändern werden. Aber dies ist definitiv ein sehr High-Tech-Produkt, und sie ändern sich schnell. Und das Niveau der gegenwärtigen Elektrofahrzeuge ist das Niveau der Autos mit Verbrennungsmotoren im Jahr 1910 und das Niveau der Mobiltelefone im Jahr 1983. Die Veränderungen zum Besseren (für den Verbraucher) in den nächsten 15 Jahren werden dramatisch sein. Und dann beginnt das Interessanteste.

Im Allgemeinen treiben Elektroautos drei Faktoren voran:

• Wenn Sie Gas geben, fliegen Sie wie bei einem Sportwagen vorwärts, und der Preis ist spürbar niedriger als der eines Sportwagens. Und Elektroautos überholen sie auf kurzen Strecken ( Tesla X überholte Lamborghini , Tesla 3 überholte beispielsweise Ferrari , weil die Polizei Tesla kaufte ) Welcher russisch- amerikanische Polizist fährt nicht gern schnell?
  
• Tanken ist sehr billig oder kostet nichts. Roman Naumov ( @sith ), der in Kanada lebt , verursacht einen brennenden Ärger und beschreibt, wie er, eine Infektion, 600 km aus der Stadt gefahren ist und 4 US-Dollar für Treibstoff ausgegeben hat (und es überhaupt nicht hätte ausgeben können). Ich erinnere mich, dass Elon Musk sich darüber beschwert hat, dass viele wohlhabende Besitzer des teuren Tesla fahren, um sie für einen kostenlosen, verdammt kostenlosen Kompressor zu tanken. Kurz gesagt, der Kraftstoff geht fast aus dem Verbrauch.
  
• Und alle Ingenieure sagen gemeinsam, dass die Wartung eines Elektroautos bei der Behandlung von Kinderkrankheiten erheblich weniger kostet. Das wird viel billiger sein. Nur Reifen, sagen sie, müssen öfter wechseln, sie werden gelöscht ...
  

Und natürlich ist die Tatsache, dass ein Auto grundsätzlich an jedem Ort aufgeladen werden kann, an dem es eine Steckdose gibt, eine Revolution. Das heißt, wenn der Strom die Großmutter im Dorf erreicht, können Sie zu ihr kommen und sich aufladen, auch wenn dies länger dauert. Natürlich wird das Fahren einer Landtrophäe nicht funktionieren, aber 99 (9)% der Menschen kommen ins Dorf, und dann kostet das Auto immer noch. Und morgen wird es nicht nur stehen, sondern Strom zu einem günstigen Dorftarif verbrauchen.

Natürlich gibt es zwar nur wenige Ladungen, besonders schnelle, aber ... schauen wir uns die Grafik an:


Quelle: E-Car-Ladeinfrastruktur wird zum Mainstream

Was? Wieder exponentieller Prozess? Und was für ein! Die Frage ist: Wie wird sich die Situation ändern, wenn sich die Anzahl der Tankstellen in den nächsten 10 Jahren um das 1000-fache erhöht ("Tausend, Karl!")? (Dies ist CAGR = 100%, d. H. Jährliche Verdoppelung) Entschuldigung, ich habe mich geirrt. In den nächsten 8 Jahren 1000 Mal! (Dies ist CAGR = 137%, d. H. Schneller als die jährliche Verdoppelung). Und zwei Jahre von diesen 8 sind fast vergangen ... Und Leute aus der Branche sagen, dass das Wachstum in den nächsten 8 Jahren nicht 3 Größenordnungen betragen wird, sondern schneller, insbesondere mit Gabeln der neuen Generation. Um zu verstehen, wie es aussehen wird, müssen Sie nach China kommen. Tatsächlich befinden sich Steckdosen an den meisten Standorten und wachsen nach Regen bei warmem Wetter wie Pilze. Und für eine Woche tanken sogar Bewohner von Hochhäusern auf einem Sonntagsausflug ins Kino oder in ein Einkaufszentrum (wo das Auto noch steht und ein paar Stunden auf Sie wartet). Und Einkaufszentren mit Restaurants werden mit einem Elektroauto um den Besucher kämpfen (sie kämpfen bereits in China).

Ja, der Preis für Elektroautos ist jetzt zu hoch. Aber die Batterie gibt dort einen großen Anteil und ihre Kosten sinken wie folgt:


Quelle: A Hinter den Kulissen Nehmen Sie die Preise für Lithium-Ionen-Batterien auf

Ja, sie haben sich verschworen! Dies ist wieder ein exponentieller Prozess! Und die durchschnittliche CAGR beträgt -20,8%, was, wie wir wissen, SEHR viel ist. Wenn 5% 2 Mal in 15 Jahren ist, aber 20% 10 Mal in 12 Jahren ("Zehn Mal, Karl!"):



Es ist lustig, dass Sie bei dieser Rate in 3-4 Jahren anstelle einer Batterie in Ihrem Auto zwei zum gleichen Preis kaufen können. Hängen Sie den zweiten in die Garage, und Sie erhalten einen persönlichen Kompressor. Komm nach Hause und tanke auf. Und zu einem Nachttarif. Und das ganze Haus wird mit einer nächtlichen Rate gefüttert. Und Stromausfälle im Cottage-Dorf machen sich keine Sorgen mehr. Und (unter Hinweis auf die CAGR "Sonne") - es wird möglich sein, Sonnenkollektoren auf das Dach zu stellen. Dort gibt es gute Ersparnisse, daher wird die Masse der Menschen sagen: „Klasse! Ich nehme es! Pack es ein! “ (natürlich hauptsächlich in Europa und den USA ).

Das Erstaunliche ist, dass dies exponentielle Prozesse sind. In den nächsten 10 Jahren werden wir definitiv ernsthafte Fortschritte auf dem Gebiet der Elektrofahrzeuge sehen, und moderne Elektroautos werden als schrecklich unangenehm und elend empfunden. Es gibt keine Gangreserve, keinen Autopiloten, Sie müssen ein paar Adapter mit sich führen ... Kurz gesagt, frühe Modelle.

Gesamt:

• In China wurden im ersten Halbjahr 2019 66% mehr Elektrofahrzeuge verkauft als im ersten Halbjahr 2018 . Gleichzeitig ging der Absatz von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor um 12% zurück. Dies ist keine Glocke, dies ist ein Gong.
  
• Das beliebteste unter Elektroautos ist natürlich Tesla. Aber ich möchte Ihre Aufmerksamkeit auf das chinesische BYD lenken. Sie scheint die vielversprechendste zu sein .
  
• In China sind die Nummern von Elektrofahrzeugen grün. Die Behörden versprechen, dass sie in den Tagen des "roten" Smogniveaus bald aufhören werden, alle Autos außer Elektroautos in das Zentrum von Peking zu lassen. Taxiparks werden von Tausenden von Elektroautos gekauft. Der Autor ist so ein Taxi gefahren, es sieht beeindruckend aus.
  

Was ist los in der IT?

Moores Gesetz wurde bekannt, weil es fast 40 Jahre lang mit einer enormen CAGR von etwa 41% bestand. Welche anderen Beispiele für eine gute CAGR gibt es in der IT? Es gibt viele davon, zum Beispiel das CAGR-Umsatzwachstum von Google von 43% über 16 Jahre:


Quelle: Google-Werbeeinnahmen von 2001 bis 2018 (in Milliarden US-Dollar)

Bei Betrachtung dieser Grafik fühlte sich ein Teil der Personen (insbesondere deren Anwendungen aus dem Google Play Store verbannt wurden) unwohl. Es gibt etwas zu denken. Letzte Woche, als ich ein Auto fuhr, bot das Smartphone aggressiv an, zur Google-Navigation zu wechseln, obwohl ich bereits mit Yandex.Navigator unterwegs war. Wahrscheinlich haben sie nicht mehr genug Marktgröße, aber sie müssen die Einkommen erhöhen, dachte ich. Und dachte auch.

Es gibt jedoch optimistischere rein technische Grafiken, zum Beispiel die logarithmische Reduzierung des Preises für Speicherplatz und die Erhöhung der Geschwindigkeit von Internetverbindungen bis 2019:


Quelle: Drastische Kostensenkungen treiben eine weitere Computerrevolution an

Es ist leicht zu erkennen, dass die Tendenz besteht, ein Plateau zu erreichen, d.h. Wachstumsrate ist reduziert. Trotzdem sind sie jahrzehntelang gut gewachsen. Wenn Sie sich die Festplatten genauer ansehen, können Sie sehen, dass die nächste Technologie normalerweise die nächste Rendite für den Aussteller bietet:


Quelle: Speichertechnologien für heute und morgen

Wir warten also darauf, dass die SSD die Festplatte einholt und sie weit hinter sich lässt.

Mit einer hervorragenden CAGR fiel der Pixelwert von Digitalkameras zu gegebener Zeit um 59% (Handy's Law):


Quelle: Hendys Gesetz

In den letzten 10 Jahren hat sich auch die Pixelgröße der Kamera exponentiell verringert.

Mit einer guten CAGR von ungefähr 25% (10-mal in 10 Jahren) ist der Pixelwert eines herkömmlichen Displays seit ungefähr 40 Jahren gesunken, während die Helligkeit und der Kontrast der Pixel ebenfalls zunehmen (d. H. Höhere Qualität wird zu einem niedrigeren Preis angeboten). Im Großen und Ganzen wissen die Hersteller nicht mehr, wo sie die Pixel platzieren sollen. 8K-Fernseher sind bereits recht erschwinglich, aber was auf ihnen gezeigt werden soll, ist eine gute Frage. Die Autostereoskopie kann eine beliebige Anzahl von Pixeln absorbieren, es gibt jedoch ungelöste Probleme. Dies ist jedoch eine andere Geschichte. In jedem Fall bringt die bezaubernde Verringerung der Kosten eines Pixels die Autostereoskopie näher.

Darüber hinaus ist die exponentielle Verteilung vieler Softwaredienste:


Quelle: Technologieplattformen mit einer Milliarde Benutzern

Zum Beispiel AppleTV oder Facebook. Und wie oben erwähnt, nimmt insbesondere dank sozialer Netzwerke die Verbreitung von Innovationen zu.

Gesamt:

• Vor allem aufgrund exponentieller Prozesse in den letzten 20 Jahren haben IT-Unternehmen andere Unternehmen auf der Liste der größten Unternehmen der Welt deutlich übertroffen. Und sie werden nicht aufhören (was auch immer das bedeutet).
  
• Verbesserungen bei den meisten IT-Technologien sind exponentiell. Und der Klassiker sind S-förmige Kurven, wenn in ein und demselben Feld eine Technologie eine andere ersetzt und jedes Mal eine andere Rückkehr zum Exponenten bewirkt.
  

Neuronale Netze

In letzter Zeit waren neuronale Netze äußerst beliebt. Schauen wir uns die Anzahl der Patente in den letzten Jahren an:


Verdammt ... Wieder sieht es aus wie ein Exponent (obwohl der Begriff nicht ausreicht). Wenn wir uns jedoch Startups über einen längeren Zeitraum ansehen, ist die Situation ungefähr dieselbe (14 Mal in 15 Jahren - dies ist eine CAGR von 19% - sehr gut):


Quelle: AI-Index, November 2017 (ja, ja, ich weiß, was in den nächsten 3 Jahren da ist)

Gleichzeitig zeigen neuronale Netze in vielen Bereichen zusammen ein besseres Ergebnis als die durchschnittliche Person:


Quelle: Messung des Fortschritts der KI-Forschung

Und okay, wenn das Ergebnis auf ImageNet ist (obwohl die direkte Folge eine neue Generation von Industrierobotern ist), aber bei der Spracherkennung das gleiche Bild:


Quelle: Messung des Fortschritts der KI-Forschung

Tatsächlich haben neuronale Netze gerade die durchschnittliche Person bei der Spracherkennung überholt und sind zuversichtlich, sie bei der Erkennung in allen gängigen Sprachen zu überholen. Darüber hinaus ist, wie wir geschrieben haben, eine Erhöhung der Geschwindigkeit von Beschleunigern für neuronale Netze wahrscheinlich exponentiell .

Als die Leute über dieses Thema scherzten, dachten wir kürzlich: Ja, bald können Roboter Tricks auf der Ebene von Affen zeigen, und es wurde angenommen, dass sie sehr weit von der Ebene einer dummen Person entfernt waren, und noch mehr Einstein:


Quelle: Die KI-Revolution: Der Weg zur Superintelligenz

Aber plötzlich stellte sich heraus, dass das Niveau eines gewöhnlichen Menschen bereits erreicht wurde (und in vielen Bereichen weiterhin erreicht wird ), und auf das Niveau eines seltenen Genies (wie aus Wettbewerben mit Menschen in Schach und Go hervorgeht) stellte sich plötzlich heraus, dass die Distanz geringer war als erwartet:



Quelle: Messung des Fortschritts der KI-Forschung

Im Schach wurden vor etwa 15 Jahren herausragende Menschen überholt, in Go vor drei Jahren, und der Trend ist offensichtlich:


Quelle: Die KI-Revolution: Der Weg zur Superintelligenz

Wie der legendäre CEO von General Electric, Jack Welch, einmal sagte: "Wenn die Änderungsrate außen größer ist als die Änderungsrate innen, ist das Ende nahe." Das heißt, Wenn sich das Unternehmen nicht schneller ändert als sich die Situation um es herum ändert, ist es sehr gefährdet. Leider hat er den Posten vor 18 Jahren verlassen und seitdem haben sich die Angelegenheiten von GE merklich verschlechtert. GE hat keine Zeit, sich zu ändern.

Wenn ich mich an die Vorhersagen über das Telefon von Western Union-Spezialisten, die Prognosen von Lord Kelvin, die Marktschätzungen für digitale Geräte und die Heimcomputer von Microsoft-Smartphones vor dem Hintergrund der Prognosen von Sechin erinnere, habe ich begründete Bedenken. Denn die Geschichte wiederholt sich. Und wieder. Und wieder. Und wieder.

Viele Spezialisten entwickeln sich nach dem Studium ihres Fachs am Institut / der Universität nicht mehr weiter. Und sie machen Prognosen mit den Technologien des letzten Jahrhunderts (in jeder Hinsicht). In den letzten Jahren hat mich die Frage gequält: Wie schnell werden neuronale Netze Experten ersetzen, die nicht wissen, wie man CAGR anwendet? Und einfach so möchte ich eine Prognose machen, und ich habe Angst, einen Fehler zu machen. In Richtung Mangel, wie Sie verstehen.

Aber im Ernst - die schnelle Änderungsrate ist wie der Wind. Wenn Sie wissen, wie man die Segel richtig setzt (und die Segelboote übereinstimmen), hindert Sie selbst das entgegenkommende nicht daran, sich vorwärts zu bewegen, und selbst wenn Sie ein faires Segel haben und eine große CAGR haben !!!

Unterwegs CAGR - und alle hinten lesen!

UPD
Habraeffekt funktioniert immer noch! Am Tag der Veröffentlichung dieses Materials erschien ein Artikel über CAGR in der russischen Wikipedia ! Das Beispiel wurde noch nicht übersetzt, aber der Anfang wurde bereits gemacht. Darüber hinaus können Sie hier Informationen zu Geld oder hier zu Technologien mit Elementen der Anlegerbekämpfung erhalten