Здравствуйте, уважаемое сообщество. В этой статье хочу поделиться частью своих наблюдений за развитием технологии и отраслей.
Изучая развитие той или иной отрасли, часто замечаю картину развития, похожую на стадии принятия неизбежного.
![image](https://habrastorage.org/r/w780q1/getpro/habr/post_images/30e/6f4/bc6/30e6f4bc6824965e5367df058dceb6b8.jpg)
Появляется первый опытный образец, основная функция которого — показать работоспособность новой технологии.
Новая технология отрицается научным сообществом со ссылкой на ее неэффективность, дороговизну изготовления, сложность управления и т.п.
После того, как голодные новаторы не сдались, а продолжили свои поиски, появляется первый промышленный образец, который можно было бы продавать, не будь он катастрофически дорог.
Научное сообщество злится и начинает принимать превентивные меры: снижать стоимость своих технологий, сокращать стоимость ресурсов для старой технологии, повышать стоимость ресурсов для новой технологии и т.п.
Новая технология начинает захватывать рынок большими кусками и уже не за горами время, когда половина потребителей будет использовать новую технологию.
Научное сообщество злится, вздыхает и начинает торговаться с новой технологией.
И вот уже подавляющее большинство использует новую технологию, при том что старая еще жива и укрылась в постоянно уменьшающихся сегментах рынка.
Среди «стариков» твориться паника. Они понимают, что крах их технологии уже на горизонте.
5. Принятие.
Все «старики» либо уволены, либо успели дотянуть до пенсии, либо перешли на сторону врага.
Полное принятие поражения со стороны старой технологии.
Итогом таких наблюдений у меня в голове появилась картинка, напоминающая следующую функцию.
![image](https://habrastorage.org/r/w1560/getpro/habr/post_images/7c5/f2a/27a/7c5f2a27a78d9ad84d7ba48814282f9b.png)
Это сигмоида. Прочитать про нее можно тут.
Из всего семейства сигмоид, наиболее подходящим для моих дальнейших исканий является — логистическое уравнение.
Уравнение имеет вид:
![image](https://habrastorage.org/r/w1560/getpro/habr/post_images/a19/a0b/738/a19a0b73883818a10df3c25cfbbe2322.png)
где
где параметр r характеризует скорость роста (размножения), а K — поддерживающую ёмкость среды (то есть, максимально возможную численность популяции).
Данное уравнение является моделью для описания роста численности популяции в условиях ограниченных ресурсов, т.е. если бы в популяции никто не умирал и всего всем хватало, то она бы росла по экспоненте, но наличие внешних факторов (смерть, хищники, ограниченность ресурсов) приводит к тому, что рост популяции отклоняется от экспоненты и приходит к логистической функции.
Не кажется ли Вам, что эта модель прекрасно подойдет для описания истории развития отдельно взятой технологии?
За объект исследования я выбрал историю автомобилей с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Свои знания об этой отрасли я почерпнул еще в университете, также с историей данной технологии можно познакомиться тут, тут или тут.
Для отсечки на временной школе я принял следующие даты:
1. Эра инноваций (отрицание и начало гнева). Ранние эксперименты с использованием газов были проведены швейцарским инженером Франсуа Исааком де Ривасом в 1806, построившим ДВС, работающий на водородно-кислородной смеси, и англичанином Семюелем Брауном, экспериментировавшим с собственным двигателем на водородном топливе. Гиппомобиль бельгийца Этьена Ленора с одноцилиндровым двигателем внутреннего сгорания на водородном топливе совершил тестовый пробег из Парижа в Жуанвиль-Ле-Пон в 1860 покрыв около девяти километров примерно за три часа.
2. Появление первого промышленного образца (гнев и торг). Один из первых четырёхколёсных автомобилей в Британии, работающий на бензине, был построен в Бирмингеме в 1895 г. Фредериком Вильямом Ланчестером.
3. Захват рынка(начало депрессии). К 1927 году Форд Модель Т — наиболее распространенный автомобиль эпохи.
4. Смерть парового двигателя(принятие). Дольше всего промышленность выпускала паровые грузовики — до 1960-х годов. Весьма активно паровики использовались фермерами США и Великобритании: насчитывается 6 типов сельскохозяйственной паровой техники, работавших на фермах до 1950-х годов.
Давайте проанализируем данную функцию относительно коэффициента К, который подразумевает под собой темп роста и влияет на предел роста популяции. Этот коэффициент описывает потенциал роста новой технологии в принципе, т.е. при низких значениях К технология не сможет захватить весь рынок, а сможет только отвоевать сегмент рынка, в котором она будет интересней, чем предыдущая технология.
Как видно из формулы, значение функции никогда не сможет превысить предел в К.
![image](https://habrastorage.org/r/w1560/getpro/habr/post_images/87a/d50/b55/87ad50b559576e7157aa856e8c9687fa.png)
Ниже приведены графики со значением r=1 и К=[0.2, 0.4, 0,6, 0.8, 1.0]
![image](https://habrastorage.org/r/w1560/getpro/habr/post_images/27e/d31/6cd/27ed316cd02bebc605cf8432231c3ab2.png)
Как мы видим при низких значениях K технология может вообще исчезнуть так и не выйдя на рынок.
Примечательно, что в точке перехода от заведомо мертвой технологии к живучей происходят очень необычные вещи, но это совсем другая история.
Так как сегодня мы на улицах мы не видим паровых автомобилей, то можно с уверенностью сказать, что K близок к 1.
Теперь посмотрим на уравнение относительно коэффициента r. Он влияет на скорость прироста доли рынка, так как стоит в показателе степени экспоненты. Чем выше данный коэффициент, тем быстрее новая технология поглотит рынок, т.е. каждый год технология должна становиться интересной большему количеству людей своим удобством. Если прирост интереса к технологии будет низок, то новая технология будет долго сражаться с существующей за рынок, так как сможет предлагать мало «плюшек» для потребителя каждый год, в ином случае технология сразу захватит рынок за счет своего неоспоримого удобства
Ниже приведены графики со значением K=1 и r=[0.2, 0.4, 0,6, 0.8, 1.0]
![image](https://habrastorage.org/r/w1560/getpro/habr/post_images/1c6/b1d/ec7/1c6b1dec7002fd03d8d26ec6f7a32b25.png)
Итак, для начала анализа отрасли примем следующие допущения:
В таком упрощенном варианте исследования нам необходимо найти коэффициент r относительно наших допущений.
Произведя нехитрые вычисления находим коэффициент r равный около 0.0935.
![image](https://habrastorage.org/r/w1560/getpro/habr/post_images/116/3fc/10d/1163fc10d1a3fbc232295a6d347ce4f3.png)
Что мы в таком приблизительном анализе поняли:
Продолжение: «Когда все будут ездить на электромобилях?».
Спасибо за внимание, если вам понравился данный подход, то я могу осветить следующие вопросы в рамках данного исследования:
Изучая развитие той или иной отрасли, часто замечаю картину развития, похожую на стадии принятия неизбежного.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/30e/6f4/bc6/30e6f4bc6824965e5367df058dceb6b8.jpg)
1. Отрицание
Появляется первый опытный образец, основная функция которого — показать работоспособность новой технологии.
Новая технология отрицается научным сообществом со ссылкой на ее неэффективность, дороговизну изготовления, сложность управления и т.п.
2. Гнев
После того, как голодные новаторы не сдались, а продолжили свои поиски, появляется первый промышленный образец, который можно было бы продавать, не будь он катастрофически дорог.
Научное сообщество злится и начинает принимать превентивные меры: снижать стоимость своих технологий, сокращать стоимость ресурсов для старой технологии, повышать стоимость ресурсов для новой технологии и т.п.
3. Торг
Новая технология начинает захватывать рынок большими кусками и уже не за горами время, когда половина потребителей будет использовать новую технологию.
Научное сообщество злится, вздыхает и начинает торговаться с новой технологией.
4. Депрессия
И вот уже подавляющее большинство использует новую технологию, при том что старая еще жива и укрылась в постоянно уменьшающихся сегментах рынка.
Среди «стариков» твориться паника. Они понимают, что крах их технологии уже на горизонте.
5. Принятие.
Все «старики» либо уволены, либо успели дотянуть до пенсии, либо перешли на сторону врага.
Полное принятие поражения со стороны старой технологии.
Итогом таких наблюдений у меня в голове появилась картинка, напоминающая следующую функцию.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/7c5/f2a/27a/7c5f2a27a78d9ad84d7ba48814282f9b.png)
Это сигмоида. Прочитать про нее можно тут.
Из всего семейства сигмоид, наиболее подходящим для моих дальнейших исканий является — логистическое уравнение.
Уравнение имеет вид:
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/a19/a0b/738/a19a0b73883818a10df3c25cfbbe2322.png)
где
где параметр r характеризует скорость роста (размножения), а K — поддерживающую ёмкость среды (то есть, максимально возможную численность популяции).
Данное уравнение является моделью для описания роста численности популяции в условиях ограниченных ресурсов, т.е. если бы в популяции никто не умирал и всего всем хватало, то она бы росла по экспоненте, но наличие внешних факторов (смерть, хищники, ограниченность ресурсов) приводит к тому, что рост популяции отклоняется от экспоненты и приходит к логистической функции.
Не кажется ли Вам, что эта модель прекрасно подойдет для описания истории развития отдельно взятой технологии?
Итак, приступим...
За объект исследования я выбрал историю автомобилей с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Свои знания об этой отрасли я почерпнул еще в университете, также с историей данной технологии можно познакомиться тут, тут или тут.
Для отсечки на временной школе я принял следующие даты:
1. Эра инноваций (отрицание и начало гнева). Ранние эксперименты с использованием газов были проведены швейцарским инженером Франсуа Исааком де Ривасом в 1806, построившим ДВС, работающий на водородно-кислородной смеси, и англичанином Семюелем Брауном, экспериментировавшим с собственным двигателем на водородном топливе. Гиппомобиль бельгийца Этьена Ленора с одноцилиндровым двигателем внутреннего сгорания на водородном топливе совершил тестовый пробег из Парижа в Жуанвиль-Ле-Пон в 1860 покрыв около девяти километров примерно за три часа.
2. Появление первого промышленного образца (гнев и торг). Один из первых четырёхколёсных автомобилей в Британии, работающий на бензине, был построен в Бирмингеме в 1895 г. Фредериком Вильямом Ланчестером.
3. Захват рынка(начало депрессии). К 1927 году Форд Модель Т — наиболее распространенный автомобиль эпохи.
4. Смерть парового двигателя(принятие). Дольше всего промышленность выпускала паровые грузовики — до 1960-х годов. Весьма активно паровики использовались фермерами США и Великобритании: насчитывается 6 типов сельскохозяйственной паровой техники, работавших на фермах до 1950-х годов.
Давайте проанализируем данную функцию относительно коэффициента К, который подразумевает под собой темп роста и влияет на предел роста популяции. Этот коэффициент описывает потенциал роста новой технологии в принципе, т.е. при низких значениях К технология не сможет захватить весь рынок, а сможет только отвоевать сегмент рынка, в котором она будет интересней, чем предыдущая технология.
Как видно из формулы, значение функции никогда не сможет превысить предел в К.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/87a/d50/b55/87ad50b559576e7157aa856e8c9687fa.png)
Ниже приведены графики со значением r=1 и К=[0.2, 0.4, 0,6, 0.8, 1.0]
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/27e/d31/6cd/27ed316cd02bebc605cf8432231c3ab2.png)
Как мы видим при низких значениях K технология может вообще исчезнуть так и не выйдя на рынок.
Примечательно, что в точке перехода от заведомо мертвой технологии к живучей происходят очень необычные вещи, но это совсем другая история.
Так как сегодня мы на улицах мы не видим паровых автомобилей, то можно с уверенностью сказать, что K близок к 1.
Теперь посмотрим на уравнение относительно коэффициента r. Он влияет на скорость прироста доли рынка, так как стоит в показателе степени экспоненты. Чем выше данный коэффициент, тем быстрее новая технология поглотит рынок, т.е. каждый год технология должна становиться интересной большему количеству людей своим удобством. Если прирост интереса к технологии будет низок, то новая технология будет долго сражаться с существующей за рынок, так как сможет предлагать мало «плюшек» для потребителя каждый год, в ином случае технология сразу захватит рынок за счет своего неоспоримого удобства
Ниже приведены графики со значением K=1 и r=[0.2, 0.4, 0,6, 0.8, 1.0]
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/1c6/b1d/ec7/1c6b1dec7002fd03d8d26ec6f7a32b25.png)
Итак, для начала анализа отрасли примем следующие допущения:
- так как функция центрально-симметрична относительно точки (0, P0), то точкой отсчета принят 1900 год как нулевой;
- в 1800-м году на 1000 машин только одна работала на двигателе внутреннего сгорания (P(-100)=0.001);
- в 1900 году рынок был поделен в равных долях между паровыми двигателями и ДВС (P0=0.5);
- в 1950 году весь рынок занят машинами на ДВС за исключением мелких секторов (P50=0.99);
- в 2000 году на рынке не осталось паровых двигателей (P100=1.0);
- коэффициент K=1.0
В таком упрощенном варианте исследования нам необходимо найти коэффициент r относительно наших допущений.
Произведя нехитрые вычисления находим коэффициент r равный около 0.0935.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/116/3fc/10d/1163fc10d1a3fbc232295a6d347ce4f3.png)
Что мы в таком приблизительном анализе поняли:
- двигатель внутреннего сгорания полностью вытеснил паровой двигатель за счет своего потенциала к развитию (K близок к 1) по всем сегментам рынка. Паровой двигатель сразу сдал позиции в легковом транспорте и держался до последнего за сегмент сельскохозяйственной техники для фермеров США и Великобритании, что очевидно очень маленький сегмент.
- автомобилестроение является техноемкой отраслью, требующей работы многих специалистов. Машинам на ДВС пришлось долго завоевывать рынок, так как прирост инноваций осуществляется медленно ввиду сложности изготовления автомобиля (r около 0.0935).
- технология ДВС полностью заняла рынок автомобилей, дальнейшего ее развития не предвидится и вместе с тем новая технология отбирает рыночные сегменты у «старика». Как ДВС вытеснили паровые, так и электромобили начинают откусывать от рынка автомобилей с ДВС.
- основываясь на своих знаниях об электрических двигателях, считаю, что последним рубежом борьбы ДВС станет сегмент тяжелых специализированных машин (сельскохозяйственная техника, строительная техника и т.д.).
Продолжение: «Когда все будут ездить на электромобилях?».
В заключение
Спасибо за внимание, если вам понравился данный подход, то я могу осветить следующие вопросы в рамках данного исследования:
- Прогресс как модель «хищник — жертва»;
- Кривая Хайпа как аналог гидроудара;
- Когда все будут ездить на электромобилях?;
- Когда перестанет работать закон Мура? Когда ждать квантовый компьютер;
- Где искать инновации. Как рождается отрасль и как умирает;
- Анализ перспективности развития технологии на базе статистических данных.