The paradox of faster learning and slower cost reduction as technologies mature
تحلل هذه الورقة ١٤٥ سلسلة من تقنيات التكنولوجيا النظيفة للكشف عن مفارقة تتمثل في أنه مع نضوج التقنيات، تزداد كفاءة التعلم بينما يتباطأ خفض التكاليف السنوي بسبب تباطؤ نمو الإنتاج، مما يستلزم سياسات تعمل على تحفيز الابتكارات في المراحل المبكرة واستدامة نشر التقنيات الناضجة في آن واحد.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تخيل أنك تشاهد جهاز ألعاب فيديو جديداً يصل إلى الرفوف. في البداية، يكون باهظ الثمن، ونادراً، وبه بعض الأخطاء التقنية. ولكن مع شراء المزيد من الناس له، تصبح المصانع أفضل في صناعته، ويكتشف المهندسون كيفية تقليل التكاليف دون إتلافه، وفجأة، ينخفض السعر بشكل حاد. هذا ليس سحراً؛ إنه نمط معروف في العلم يسمى "التعلم التكنولوجي". فكر في الأمر مثل طالب يتحسن في مادة ما: كلما مارس أكثر (أو تم إنتاج وحدات أكثر)، أصبح الأمر أرخص وأسهلاً في التصنيع. لقد استخدم العلماء لفترة طويلة قاعدتين رئيسيتين للتنبؤ بهذا. تقول إحدى القواعد، والتي تسمى غالباً "قانون رايت"، إن التكاليف تنخفض في كل مرة يتضاعف فيها الإنتاج. أما القاعدة الأخرى، وهي "قانون مور"، فتقول إن التكاليف تنخفض في كل عام يمر. لعقود من الزمن، افترضت معظم النماذج الحاسوبية التي كانت تستخدم للتخطيط لمستقبل الطاقة أن هذه القواعد كانت مثل بندول منتظم: نقرة، نقرة، نقرة، دائماً بنفس السرعة. ولكن ماذا لو تغير الإيقاع؟ ماذا لو تسارعت الموسيقى في بعض الأجزاء وتباطأت في أجزاء أخرى؟ إن فهم هذا أمر بالغ الأهمية، لأننا إذا أخطأنا في تقدير مدى سرعة انخفاض تكلفة الطاقة النظيفة (مثل الألواح الشمسية أو السيارات الكهربائية)، فقد نرتكب خطأ بالذعر غير الضروري أو، والأسوأ من ذلك، قد نفشل في التحرك بسرعة كافية لإنقاذ الكوكب.
والآن، دعونا نتعمق في الدراسة الجديدة التي أجرتها جيسيكا جويل، هواكسوان وانغ، وفريقهما، والتي تقلب فكرة البندول القديمة رأساً على عقب. لقد جمعوا مكتبة ضخمة من البيانات — 145 قصة مختلفة لتقنيات نمت من تجارب صغيرة إلى عمالقة عالميين، غطت كل شيء من الألواح الشمسية إلى الطاقة النووية. وقد نظموا هذه القصص في ثلاثة فصول: البداية "التكوينية" الفوضوية، والمنتصف ذو "النمو المتسارع"، ومرحلة "النمو المستقر" الناضجة.
إليك التحول الذي اكتشفوه، وهو يشبه المفارقة نوعاً ما. مع تقدم التقنيات وزيادة نضجها، فإنها في الواقع تصبح أفضل في التعلم. تخيل عامل مصنع يبدأ بكونه خرقاء ثم يصبح لاحقاً حرفياً ماهراً. وجدت الدراسة أن "معدلات التعلم" (مقدار انخفاض الأشياء في كل مرة يتضاعف فيها الإنتاج) تقفز بشكل كبير. بالنسبة للتقنيات الجديدة تماماً، يبلغ معدل التعلم حوالي 15%. أما بالنسبة للتقنيات الناضجة، فإنه يرتفع إلى أكثر من 30%. المصانع تتعلم بشكل أسرع من أي وقت مضى!
ومع ذلك، هناك عقبة: على الرغم من أن المصانع تتعلم بشكل أسرع، إلا أن السعر الفعلي للتكنولوجيا يتوقف عن الانخفاض بالسرعة ذاتها. في الأيام الأولى، قد تنخفض التكاليف بنسبة 10% كل عام. ولكن بمجرد أن تنضج التكنولوجيا، يتباطأ هذا الانخفاض السنوي ليصل إلى 3% فقط. كيف يمكنك أن تصبح أفضل في التعلم ولكن تصبح أسوأ في خفض التكاليف؟ يشرح المؤلفون ذلك باستخدام استعارة بسيطة: الجري في سباق. في البداية، أنت تركض في مسار قصير، لذا فإن كل خطوة تتخذها (كل تضاعف في الإنتاج) تحدث بسرعة، وسرعتك (خفض التكلفة) عالية. ولكن مع استمرار السباق، يصبح المسار أطول وأطول. حتى لو كنت عداءً أسرع (معدل تعلم أعلى)، فإنه يستغرق وقتاً أطول بكثير لإكمال لفة أخرى (التضاعف التالي في الإنتاج) لأن المسار ضخم جداً. "الخبرة" تتراكم، لكنها تتراكم ببطء أكبر لأن السوق بدأ يتشبع.
لم يكتفِ الفريق بالتخمين فحسب؛ بل اختبروا ذلك باستخدام محاكاة حاسوبية. لقد أنشأوا 10,000 تقنية وهمية ليروا ما سيحدث تحت قواعد مختلفة. ووجدوا أن الطريقة الوحيدة لإعادة إنشاء النمط الواقعي — حيث يتسارع التعلم بينما تتباطأ التكاليف السنوية في الانخفاض — هي إذا كان أمران يحدثان في آن واحد: التكنولوجيا تصبح أفضل في "التعلم من خلال الممارسة"، وأيضاً تتحسن لمجرد مرور الوقت (التقدم الذاتي). إذا كان لديك واحد منهما فقط أو الآخر، فلن تتطابق الأرقام مع الواقع.
فماذا يعني هذا بالنسبة لنا؟ يشير هذا إلى أن الطريقة القديمة في نمذجة المستقبل — بافتراض أن التكاليف ستنخفض بمعدل ثابت ويمكن التنبؤ به للأبد — هي على الأرجح خاطئة. إن الدورة "ذاتية التعزيز" حيث تؤدي التكنولوجيا الرخيصة إلى المزيد من المبيعات، مما يؤدي إلى تكنولوجيا أرخص، تبدأ في الضعف مع نضج التقنيات. يقترح المؤلفون أنه لا يمكننا مجرد الجلوس والانتظار حتى تنهار الأسعار. بدلاً من ذلك، نحتاج إلى سياسات ذكية. بالنسبة للتقنيات الجديدة، نحتاج إلى دفعها بقوة لتصل إلى مرحلة "النمو المتسارع". أما بالنسبة للتقنيات الناضجة، فلا يمكننا الاعتماد على السحر القديم للنمو السريع؛ بل نحتاج إلى سياسات محددة للحفاظ على استمرار الانتشار والتغلب على العوائق الجديدة التي تبطئ وتيرة العمل. التعلم لا يزال يحدث، لكن السباق قد تغير، ونحن بحاجة إلى خوضه بشكل مختلف.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.