Untersuchung der logistischen Funktion als Gesetz der Industrieentwicklung

Hallo liebe Community. In diesem Artikel möchte ich einen Teil meiner Beobachtungen zur Entwicklung von Technologie und Industrie teilen.

Wenn ich die Entwicklung einer bestimmten Branche studiere, bemerke ich oft ein Entwicklungsbild, das dem Stadium der Akzeptanz des Unvermeidlichen ähnelt.

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1. Ablehnung


Es erscheint der erste Prototyp, dessen Hauptfunktion darin besteht, die Funktionsfähigkeit der neuen Technologie zu demonstrieren.

Die neue Technologie wird von der wissenschaftlichen Gemeinschaft aufgrund ihrer Ineffizienz, hohen Herstellungskosten, Komplexität des Managements usw. abgelehnt.

2. Wut


Nachdem die hungrigen Innovatoren nicht aufgaben, sondern ihre Suche fortsetzten, erschien das erste Industriedesign, das verkauft werden konnte, wenn es nicht katastrophal teuer war.
Die wissenschaftliche Gemeinschaft ist wütend und beginnt, vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen: die Kosten ihrer Technologien senken, die Kosten für Ressourcen für alte Technologien senken, die Kosten für Ressourcen für neue Technologien erhöhen usw.

3. Handel


Die neue Technologie beginnt, den Markt in großen Stücken zu erobern, und es ist nicht mehr weit, bis die Hälfte der Verbraucher die neue Technologie nutzen wird.
Die wissenschaftliche Gemeinschaft ist wütend, seufzt und beginnt mit neuen Technologien zu verhandeln.

4. Depression


Und jetzt nutzt die überwiegende Mehrheit die neue Technologie, während die alte noch lebt und in immer kleiner werdenden Marktsegmenten Zuflucht sucht.

Bei den "alten Leuten" herrscht Panik. Sie verstehen, dass der Zusammenbruch ihrer Technologie bereits am Horizont steht.

5. Akzeptanz.
Alle "alten Leute" wurden entweder gefeuert oder konnten bis zur Pensionierung durchhalten oder gingen auf die Seite des Feindes.
Volle Akzeptanz der Niederlage durch alte Technologie.

Das Ergebnis solcher Beobachtungen in meinem Kopf erschien ein Bild, das der folgenden Funktion ähnelte.

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Dies ist ein Sigmoid. Sie können darüber lesen Sie hier .

Aus der gesamten Sigmoidfamilie ist die logistische Gleichung für meine weitere Suche am besten geeignet .

Die Gleichung hat die Form:

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wo
wobei der Parameter r die Wachstumsrate (Reproduktion) charakterisiert und K die Unterstützungskapazität des Mediums ist (dh die maximal mögliche Populationsgröße).

Diese Gleichung ist ein Modell zur Beschreibung des Bevölkerungswachstums unter Bedingungen begrenzter Ressourcen, d.h. Wenn niemand in der Bevölkerung starb und alles für alle ausreichte, würde es exponentiell wachsen, aber das Vorhandensein externer Faktoren (Tod, Raubtiere, begrenzte Ressourcen) führt dazu, dass das Bevölkerungswachstum vom Exponenten abweicht und zu einer logistischen Funktion kommt.

Denken Sie nicht, dass dieses Modell perfekt ist, um die Entwicklungsgeschichte einer einzelnen Technologie zu beschreiben?

Also lasst uns anfangen ...


Für das Untersuchungsobjekt habe ich die Geschichte von Autos mit Verbrennungsmotor (ICE) gewählt. Ich habe mein Wissen über diese Branche an der Universität erworben, und Sie können hier , hier oder hier auch die Geschichte dieser Technologie kennenlernen .

Für den Abbruch einer temporären Schule habe ich folgende Daten akzeptiert:

1. Die Ära der Innovation (Verleugnung und Beginn des Zorns).Frühe Gasexperimente wurden 1806 vom Schweizer Ingenieur Francois Isaac de Rivas, der einen Verbrennungsmotor mit einem Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch baute, und dem Engländer Semuel Braun durchgeführt, der mit seinem eigenen wasserstoffbetriebenen Motor experimentierte. Das belgische Nilpferd Etienne Lenore mit einem Einzylinder-Verbrennungsmotor mit Wasserstoffkraftstoff absolvierte 1860 einen Testlauf von Paris nach Joinville-Le-Pont, der in etwa drei Stunden etwa neun Kilometer zurücklegte.

2. Das Erscheinen des ersten Industriedesigns (Wut und Verhandlung). Eines der ersten benzinbetriebenen Allradfahrzeuge in Großbritannien wurde 1895 von Frederick William Lanchester in Birmingham gebaut.

3. Markteroberung (Ausbruch einer Depression).Bis 1927 war der Ford Model T das häufigste Auto der Ära.

4. Tod der Dampfmaschine (Annahme). Die Industrie produziert seit langem Dampfwagen - bis in die 1960er Jahre. Landwirte wurden von Landwirten in den USA und in Großbritannien sehr aktiv eingesetzt: Es gibt 6 Arten von landwirtschaftlichen Dampfgeräten, die bis in die 1950er Jahre auf Farmen betrieben wurden.

Analysieren wir diese Funktion in Bezug auf den Koeffizienten K , der eine Wachstumsrate impliziert und die Bevölkerungswachstumsgrenze beeinflusst. Dieser Koeffizient beschreibt im Prinzip das Wachstumspotential einer neuen Technologie, d.h. Bei niedrigen K- Werten kann die Technologie nicht den gesamten Markt erfassen, sondern nur das Marktsegment zurückgewinnen, in dem sie interessanter ist als die vorherige Technologie.
Wie aus der Formel ersichtlich ist, kann der Funktionswert niemals die Grenze in K überschreiten .

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Nachfolgend sind die Diagramme mit dem Wert r = 1 und K = [0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0] aufgeführt.

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Wie wir sehen können, kann die Technologie bei niedrigen K- Werten vollständig verschwinden, ohne in den Markt einzutreten.

Es ist bemerkenswert, dass am Übergang von offensichtlich toter Technologie zu hartnäckigen, sehr ungewöhnlichen Dingen etwas passiert, aber dies ist eine ganz andere Geschichte.

Da wir heute keine Dampfwagen auf den Straßen sehen, kann man mit Sicherheit sagen, dass K nahe bei 1 liegt .

Schauen wir uns nun die Gleichung für den Koeffizienten r an. Es beeinflusst die Wachstumsrate des Marktanteils, wie es im Exponenten steht. Je höher dieses Verhältnis ist, desto schneller wird die neue Technologie den Markt absorbieren, d.h. Jedes Jahr sollte die Technologie für mehr Menschen für ihre Bequemlichkeit interessanter werden. Wenn das wachsende Interesse an Technologie gering ist, wird die neue Technologie lange Zeit mit der bestehenden Technologie für den Markt kämpfen, da sie dem Verbraucher jedes Jahr nur wenige "Goodies" anbieten kann, andernfalls wird die Technologie aufgrund ihres unbestreitbaren Komforts sofort den Markt erobern.

Nachfolgend sind die Grafiken mit dem Wert K aufgeführt = 1 und r = [0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0]

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Um mit der Analyse der Branche zu beginnen, akzeptieren wir die folgenden Annahmen:

  • da die Funktion in Bezug auf den Punkt (0, P0) zentral symmetrisch ist, ist der Referenzpunkt 1900 als Null;
  • 1800 arbeitete für 1000 Autos nur eines an einem Verbrennungsmotor (P (-100) = 0,001);
  • 1900 wurde der Markt zu gleichen Teilen zwischen Dampfmaschinen und Verbrennungsmotoren aufgeteilt (P0 = 0,5);
  • 1950 war der gesamte Markt von ICE-Maschinen ohne kleine Sektoren besetzt (P50 = 0,99);
  • im Jahr 2000 waren keine Dampfmaschinen mehr auf dem Markt (P100 = 1,0);
  • Koeffizient K = 1,0

In einer solchen vereinfachten Version der Studie müssen wir den Koeffizienten r relativ zu unseren Annahmen finden.

Nach einigen einfachen Berechnungen finden wir den Koeffizienten r gleich etwa 0,0935 .

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Was wir in einer so groben Analyse verstanden haben:

  • (K 1) . , .
  • , . , (r 0.0935).
  • , «». , .
  • Aufgrund meiner Kenntnisse über Elektromotoren glaube ich, dass das Segment der schweren Spezialmaschinen (landwirtschaftliche Maschinen, Baumaschinen usw.) die letzte Grenze des ICE-Kampfes sein wird.


Fortsetzung: „Wann fahren alle Elektroautos?“ .

Abschließend


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Wenn Ihnen dieser Ansatz gefallen hat, kann ich im Rahmen dieser Studie die folgenden Fragen hervorheben:

  • Fortschritt als Raubtier-Beutemodell;
  • Hype-Kurve als Analogon von Wasserschlag;
  • Wann fahren alle Elektroautos?
  • Wann wird Moores Gesetz aufhören zu wirken? Wann sollte man auf einen Quantencomputer warten?
  • Wo kann man nach Innovationen suchen? Wie die Industrie geboren wird und wie sie stirbt;
  • Analyse der Perspektiven der Technologieentwicklung anhand statistischer Daten.

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