ФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

15 октября, 2013 2923

Продолжение, начало по ссылке >>>


ФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

Одним из инструментов теории Хаоса, используемых для изучения феноменов, которые кажутся на первый взгляд хаотическими, является фрактальная геометрия. Фрактальный анализ произвел настоящую революцию в характере исследований, во многих областях науки – метеорологии, медицине, геологии, экономике, физике. Мы постараемся показать ее применение для целей маркетинга.
Понятие «Фрактал» (от лат. Fraktus – расколотый, раздробленный, состоящий из фрагментов) ввел в 1975 году французский ученый Бенуа Мандельброт для обозначения нерегулярных, но самоподобных структур. Он назвал фракталом «структуру, состоящую из частей, которые в каком-то смысле подобны целому». Бесконечное дробление и подобие мельчайших частиц целому оказалось принципом устройства природы.
Существует множество моделей, демонстрирующих этот принцип. Это и процесс создания Вселенной, и модель тока крови, модель формы облака, дерева, структуры растения и растущего кристалла, речного потока или махинаций рынка. Все это примеры турбулентных, живых систем, где нелинейный эффект возникает тогда, когда энергия следствия многократно сильнее энергии причины. При этом причины, характеризующиеся как незначительные, на самом деле представляют собой существенные характеристики реальных систем. Выделяя их, можно существенно повысить предсказательную силу прогнозов и планов.
Это особенно важно для границ рынков, к которым можно отнести области рынков с неопределенной структурой, где в огромном многообразии постоянно чувствуется проявление хаоса. На границе между конфликтами противоположных сил стоит не рождение хаотических, беспорядочных структур, как считалось ранее, а происходит спонтанное возникновение самоорганизации порядка более высокого уровня. Более того, структура этой самоорганизации является новым видом организации. Она не статична, а находится внутри движения и роста. Судя по всему, организация этого порядка применима ко всем: от застежек молнии до экономического рынка.
Эта новая внутренняя структура проявляется в определенных местах, ранее отмеченных исследователями как несущественные случайности и, следовательно, отвергнутых. Фазы, отмечающие зарождение турбулентности, определение их временных характеристик и интенсивности, теперь могут быть предсказаны с более высокой математической точностью, поскольку существует регулярность в любой нерегулярности. Вильямс (Вильямс, 1994) так говорит об этом:

«В терминах рынка это означает, что формирование одних и тех же типичных формаций должны происходить в различных временных рамках. Одноминутный график будет описывать фрактальную формацию так же, как и месячный график. Такое "само-уподобление", находимое на графиках товарных и фондовых рынков, показывает все признаки того, что действия рынка ближе к парадигме поведения "природы", нежели к поведению экономического, фундаментального, механического или технического характера».

Так, было обнаружено, что между изменениями цен на хлопок в течение более чем 60-ти лет биржевой статистики существовали совершенно четкие отношения. А ведь в это время происходили мировые войны, засухи, наводнения, изменения вкусов потребителей и пр., что могло бы сильно повлиять на изменения цен. Рынки оказались живой нелинейной функцией, а простое перенесение трендов из прошлого в будущее оказалось ложной предпосылкой маркетинговых исследований, как и линейный анализ, на котором основываются расчеты таких трендов.
Учитывая вышесказанное, было бы разумно выдвинуть теоретическое предположение о том, что любой продукт взаимодействия людей (например, рынки) должен быть фракталом по своей структуре. Рынок может считаться продуктом массовой психологии и объединением фрактальных структур отдельных компаний, людей, отделов и пр., где драма разыгрывается в умах людей, а главная битва маркетологов происходит именно на этом поле битвы со своими доминантами мышления, ярлыками брендов и пр. Это означает, что рынок создается турбулентной коллективной деятельностью и является нелинейным явлением.
Каждый специалист по маркетингу со временем узнает, что экономический подход на основе механистического анализа спроса и предложения есть не что иное, как линейное мышление. Оно способно учитывать только тренды и от них проводить экстраполяции в будущее. Поведение людей или организаций выглядело бы как поведение машин с перекачиванием воды из одного бассейна в другой, а рынки не имели бы никакой сложности и изменчивости. Однако практика показывает, что это не так.
Рынки часто не поддаются анализу, оставаясь турбулентными системами, созданными множеством взаимовлияний мнений, цен, времени, состояния отраслей, динамики конкуренции и пр. Однако снова и снова процессы на рынках также воспроизводят похожие структуры, в которых среди хаотичности и множества мнений можно наблюдать регулярность и схожесть. Выделяя цену, как наиболее важную составляющую поведения на рынке, Вильямсу удалось показать, что структуры рынков имеют фрактальную структуру.
Фракталы основаны на моделировании с многочисленными итерациями. Одно прибавляется к другому, результат прибавляется к третьему и т.д. Наиболее часто зависимости проявляются в виде чисел Фибоначчи, как показано ниже:

«Последовательность начинается с 0 и первые два числа, которые складываются - это 0 и 1. Добавьте 1 к начальной величине - 0 и получите в результате 1. Добавьте вторую 1 и получите 2. С этого момента, чтобы получить последующее число последовательности, надо сложить два предшествующих числа. Итак, сложите 1 и 2, тогда получите 3. Сложение 2 и 3 дает в результате 5. Добавление 3 к 5 – и в результате получим 8. Складывая теперь 5 и 8, получаем 13. Вычисление чисел последовательности по представленным правилам продолжается до бесконечности. Любопытная особенность, присущая этому итеративному процессу, заключается в том, что отношение предыдущего числа к последующему стремится к 0.618, вне зависимости от того, какое место в ряду занимают эти числа последовательности».

Мир буквально переполнен соотношением 0,618. Размещение семян в цветках представляют собой числа Фибоначчи. Сердечная мышца сокращается до 0,618 от своей изначальной длины. Совершенную структуру, определяемую соотношением 0,618, демонстрирует раковина моллюска Наутилус. Более интимный пример - пупок у человека расположен на уровне 0.618 от его полного роста. Написаны целые тома, представляющие и систематизирующие случаи наличия соотношения 0,618 в природе. Даже сложные регулярные турбулентные системы описываются при помощи подобных итераций, рис.7.
 
ФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
Рис.7.Фрактал - модель Мандельброта

Фрактальная геометрия и рынки

Всюду, где встречаются хаос, турбулентность, живые системы и беспорядок - применима фрактальная геометрия. Представьте, что вы смотрите на какой-то участок рынка. Сейчас это достаточно просто сделать, если внимательно следить за электронными торгами в системе www.В2В.ru или других электронных торговых систем. Сначала кажется, что там присутствуют множество компаний. Но приближаясь ближе к конкретным тендерам, вы обратите внимание, что в тендерах на конкретные типы арматуры присутствуют все меньше компаний, которые привлекли внимание сначала и все больше проявляется компаний, которые при первоначальных просмотрах рассматривались как несущественные. Однако с удивлением можно обнаружить, что это и есть наиболее частые победители тендеров. Таким образом, в зависимости от угла зрения и близости к клиенту можно увидеть разные ракурсы. Как писал Вильямс:
«То, что вы видите на рынке, точно так же зависит от вашей перспективы или вашей текущей парадигмы. Фактически, ваша перспектива в настоящий момент времени - ваша парадигма. Если вы отталкиваетесь от линейной перспективы, вы никогда не будете видеть "реального" рынка, рискуя пребывать в дискомфорте и нести потери, вместо того, чтобы успешно торговать и получать прибыль».
На рис.8. видно как может быть устроен рынок.

ФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
Рис. 8. Модель фрактала – фрактальное дерево

Сильные компании с большими возможностями, например, работающие на большом масштабе, всегда склонны организовывать ствол структуры рынка. В то же время компании, специализирующиеся на более качественной или дополняющей арматуре могут ограничивать рост ствола и разветвлять рынок в точке бифуркации. Как только мы переходим не только к продукции, но и ко многим видам взаимоотношений с конкретными клиентами, то количество компаний, организующих такие отношения, становится бесконечным. Ими могут выступать и дилеры, и дистрибьюторы, и дружественные клиенту компании и системные интеграторы решений, как арматуры, так оборудования, складов, импортеры и пр. Несмотря на их огромное количество, (только по Москве их насчитывается до 2000 компаний) они не способны выйти за пределы рынка, и образуют фрактальный купол.
Фрактальность рынка - это мера неправильности. «Чем более беспорядочен и изменчив рынок, тем больше его фрактальное число. Фрактальное число максимально в точке перехода из одного состояния в другое. Поэтому все изменения рыночной тенденции сопровождаются наивысшим фрактальным числом, которое присуще разворотным барам, в сравнении с барами, лишь приближающие рынок к этой поворотной точке» - это слова Вильямса, очевидно, приложимы и к рынку арматуры.
Количество итераций или уровней рынка легко описывает, сколько уровней и обслуживающих их компаний необходимо для того, чтобы насытить, например, определенную технологическую схему проекта арматурой и сделать картину рынка полной. Если учесть, что рынок арматуры – это во многом ценовой рынок с высокой эластичностью спроса, то рекурсивное моделирование на основе цены в сочетании с анализом технологических схем, в которых используется арматура, может продемонстрировать какие разновидности структуры рынка могут иметь реалистичные очертания и могут быть описаны фракталами. Фрактальные деревья иллюстрируют тот факт, что каждое разветвление дерева, каждое изменение направления рынка – это точка принятия очередного решения. Этот посыл является решающим фактором в обнаружении "фрактальности" рынка.
Представьте, что Вам необходимо выйти на определенный рынок, где ваша арматура может иметь значительный успех. Перед Вами открывается множество потребителей, которые могут быть объединены или разделены по множеству признаков. Сложным вопросом при этом оказывается выделение рыночных границ компаний и их изменение в динамике. В частности, это могут быть изменения предпочтений потребителей в зависимости от динамики их рынков и их истории. Фрактальный анализ при этом может обнаружить «нелинейные зависимости структуры границ объектов от начальных условий их существования. Вблизи границ областей возникают явления конкуренции за «обладание» приграничным пространством, там происходит переход «от хаоса к порядку», смена состояния «нахождения снаружи» на состояние «нахождения внутри» и обратно.
Этот переход и представляет наибольший интерес. В нем проявляется зависимость с обратной связью, «когда одна и та же операция выполняется снова и снова, а результат одной становится начальным значением для следующей и порождает бесконечное переплетение подобных структурных элементов различных размеров и сечений» (по Егоровой Н. «Пространства с точки зрения традиционной математики. – СПб.: ARES, 2000).
Эффективность такого понимания и фрактального анализа вводит нас в полосу новых знаний о рынке,  где мы выделяем те или иные множества заказчиков на рынке и можем с полной уверенностью присвоить им звание сегмента на реальной, а не на выдуманной основе. Мы сможем даже рассчитать вероятность приобретения той или иной арматуры в зависимости от ее качества и цены и других многочисленных параметров различными множествами заказчиков. Источниками этого, возможно будет изначальное состояние фрактальной первоосновы потребителей, а не состояние и изношенность его оборудования, квалифицированность персонала, уровень менеджмента и другие косвенные признаки. Изначальное состояние системы в целом и будет ее базовым элементом, от которого и необходимо отталкиваться.
Принцип единого простого, задающего разнообразное и сложное при анализе необходимо будет выделить и отследить. Давайте рассмотрим на примере анализа, приведенного в блоке, см.ниже.

БЛОК

Анализ фрактального состояния системы холодильных компрессоров
Целью данной разработки является выделение влияния начальных условий, явлений неизменности, самоподобия, толчковых моментов в развитии компрессоров и перспективы построения фрактального дерева развития компрессоров.
При первом же взгляде проявляются определенности, которые позволяют увидеть, что развитие может происходить только в определенном направлении. Для успешной работы холодильной машины (ХМ) к компрессору предъявляются 3 главных требования: компрессор должен обеспечивать требуемую производительность при заданных давлениях на входе и выходе; иметь высокие технико-экономические показатели; обеспечивать заданную наработку и надежность. Из этих требований только первое требование относится к задачам, определяемым потребностями извне. Оно и формирует ствол фрактального дерева, а остальные – это требования к внутреннему совершенству компрессора. Таким образом, становится ясно, что главными стволовыми клетками для развития системы выступают качество поддержания уровня давлений и производительность. 

ПОРШНЕВЫЕ КОМПРЕССОРЫ
Рассмотрим, как требования ХМ отразились на развитии поршневых компрессоров (ПК). Теоретически при заданной разнице давлений производительность можно повысить, увеличивая теоретический объем цилиндров и число оборотов двигателя. Увеличения объемной производительности можно добиться путем увеличения числа цилиндров, увеличением их диаметра и хода поршня. Но каждый из этих путей имеет свои ограничения, поскольку:
1.увеличение диаметра цилиндра и хода поршня приводят к росту протечек, увеличению размеров компрессора и необходимости уменьшения скорости поршня из-за роста сил инерции.
2.рост числа цилиндров также ограничен из-за нетехнологичности таких компрессоров, трудностей сборки – разборки, больших габаритов и т.п.
Поэтому основные параметры можно увеличивать лишь до определенного предела. Дополнительное увеличение производительности могло бы быть достигнуто в основном увеличением числа оборотов. Но для ПК увеличение числа оборотов приводило к быстрому снижению надежности из-за большого роста инерционных сил и износа. Кроме того, в ПК принципиально не могло быть снижено давление всасывания из-за неудовлетворительной работы клапанов, которое ограничивались 0,2 кгссм2. Максимальная экономически обоснованная производительность ПК соответствует значению несколько выше 120 кВт, средняя скорость поршня 4 мс и минимальное давление всасывания 0,2 Бар.
Таким образом, ни увеличивая теоретический объем цилиндров, ни повышая скорость поршня нельзя было добиться интенсивного роста производительности. Это начало тормозить дальнейшее развитие компрессоров и вошло в противоречие с общей тенденцией к росту производительности компрессоров в связи с ростом потребности в холоде. Необходимо было при увеличении объемной производительности добиться более низкого давления всасывания и удовлетворительной работы клапанов или полного отказа от них как от узла, исчерпавшего свои возможности.

РОТАЦИОННЫЕ КОМПРЕССОРЫ
Решение было найдено в создании ротационных компрессоров (РК), которые являлись точным перенесением принципа ПК на «микроуровень», т.е. 2-8 больших цилиндров было заменено большим числом полостей. Это позволило повысить скорость вращения ротора при его хорошей уравновешенности, а также отказаться от клапанов, тем самым увеличив надежность и снизив давление всасывания. Именно при низких температурах и малых давлениях всасывания РК имеют преимущества перед поршневыми компрессорами.
Но с внедрением в ХМ винтовых компрессоров область использования поджимающих РК по технико-экономическим соображениям сдвигается в сторону меньшей производительности 110 кВт и ниже. Максимальная экономически обоснованная производительность соответствует значению несколько выше 900 кВт при скорости ротора 10-16 мс.
Постоянное стремление повысить производительность ХМ, обусловленное ростом потребности в холоде, приводило к необходимости установления нескольких компрессоров, что не может не сказаться на увеличении стоимости и габаритов таких схем. Необходимо было при росте производительности избавиться от присущих РК недостатков, которые в целом являлись следствием наличия возвратно-поступательного движения.

ВИНТОВЫЕ КОМПРЕССОРЫ
До этого времени был известен еще один принцип сжатия винтами – основа винтового компрессора (ВК). Показательно, что, несмотря на то, что принцип работы ВК был известен с 1878 г., широкое использование ВК началось лишь с 50-х годов 20-го века, когда возникла реальная потребность в больших удельных объемах перекачки среды, а расчетные показатели можно было обеспечить дополнительными элементами, например, электроприводами, новыми технологиями изготовления и новыми материалами. Благодаря переходу на новый принцип сжатия в винтовых компрессорах, производительность достигла 3500 кВт.
Единственным фактором, рост которого приводил бы к интенсивному росту производительности, являлся рост скорости вращения ротора. Однако для ВК оказалось, что при увеличении скорости рост объемных и энергетических показателей наблюдается лишь до определенного значения. При дальнейшем увеличении числа оборотов n они падают. Это связано с увеличением потерь давления на преодоление сопротивлений с ростом скорости. Скорость вращения ротора колеблется для разных хладагентов в пределах 50-80 мс.
Для всех типов машин объемного сжатия увеличение числа цилиндров (числа пластин, полостей и т.д.), увеличение скорости после определенного предела непременно приводило к ухудшению объемно-энергетических показателей. Поэтому, известными способами (увеличение объема цилиндров и количества циклов сжатия) достигнуть требуемой производительности при минимальных потерях и габаритах этими компрессорами не удается.

ТУРБО И ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ КОМПРЕССОРЫ
Все эти причины вызвали к жизни принципы динамического сжатия, основанные на непрерывной передаче энергии потоку при увеличении его кинетической энергии. Интересно отметить, что он зародился уже в рамках объемного метода сжатия, поскольку от чисто поршневого перешел к стадии последовательного сжатия «по окружности» (РК) и наконец, осевая линия сжатия стала полностью соответствовать направлению движения потока в ВК.
Турбокомпрессоры (ТК) позволили резко, скачком увеличить расход хладагента по сравнению с другими компрессорами почти в 10 раз и достигнуть скорости 250-300 мс. При этом были устранены недостатки, присущие всем машинам объемного сжатия, а именно: новый принцип обеспечил отсутствие неуравновешенных сил инерции и трущихся поверхностей, а также отсутствие смазки в проточной части. Последний пункт важен, поскольку он влияет на параметр надсистемы – качество сжимаемого хладагента (необходимость очистки, требование устранить возможные гидроудары, пену, устанавливать маслоотделители, из-за чего часто происходило снижение холодопроизводительности и т.д.). В настоящее время наибольшая производительность центробежных компрессоров (ЦК) достигает 20 000 кВт при стандартных условиях. Частота вращения рабочего колеса перешагнула 15 тыс. обмин.
Решение задачи увеличения производительности при наименьших энергетических затратах зависит от многих факторов, наиболее важными из которых являются
1.узлы входа и выхода лопаток
2.относительная ширина канала
3.число Маха.
Рассмотрим, как они влияют на КПД. Входной угол лопаток создает максимальный КПД ступени при 320 и далее не растет. Выходной угол лопаток также имеет ограничения по повышению КПД. Относительная ширина рабочего колеса не приводит к росту КПД по причине ограничений как по нижнему пределу из-за увеличения трения газа, так и по верхнему, где нарушается плоскостной характер потока. Во всех случаях снижается гидродинамический КПД. С увеличением чисел Маха по относительной и окружной скорости резко возрастают потери при обтекании решеток, вследствие появления волнового сопротивления и местных скачков уплотнения. Увеличение числа лопаток приводит к увеличению коэффициента загромождения. Он не может служить средством интенсивного роста производительности.
Из приведенного анализа ограничений следует, что расход практически определяется диаметром колеса и числом оборотов и может быть повышен увеличением этих параметров. Однако увеличение диаметра неизбежно приводит к увеличению размеров ЦК, а увеличение скорости ограничивается как газодинамическими параметрами потока, так и прочностными свойствами лопаток и дисков колеса. Так, современные легированные стали допускают повышение окружной скорости до 300 мс, титановые сплавы до 450 мс. Впервые в компрессоростроении так серьезно встала проблема прочностных свойств используемых материалов. Число ступеней в 1-м компрессоре ограничивается до 6-7 по условиям вибрации ротора. Требуемое число ступеней не удается разместить в одном корпусе, и компрессор выполняют 2х или 3х - корпусным.

ОСЕВЫЕ КОМПРЕССОРЫ
Решение задачи уменьшения габаритов и дальнейшего повышения скорости вращения для увеличения производительности было найдено при переходе к осевым компрессорам (ОК). Как и в случае с переходом от ПК к РК, появление ОК – это точное перенесение динамического принципа сжатия по ступеням на микроуровень. С помощью этого перехода удалось увеличить скорость вращения ротора, увеличить число ступеней на одном валу при снижении его габаритов. ОК используется при сжатии больших количеств рабочего вещества в газовой ХМ. По сравнению с ЦК, осевые компрессоры имеют более высокие показатели адиабатического КПД (до 0,82-0,92) в расчетном режиме.
Постоянное увеличение числа оборотов ОК возможно только при установке между ОК и двигателем дополнительных устройств мультипликатора, либо специального привода. Причем, при дальнейшем росте скорости вращения ротора усложняется не столько сам ОК, сколько система его приводов. Если раньше проблемы увеличения производительности компрессора связывалась с совершенствованием самого компрессора (переход к новым типам сжатия), то при достижении определенного предела скорости 300-450 мс дальнейшее развитие компрессора стало определяться только возможностями обслуживающих его систем – приводов.
Таким образом, дальнейшее повышение производительности компрессора стало определяться внешними элементами (приводами) т.е. перестало зависеть от самого компрессора. Рост скорости вращения ротора, который является основным средством повышения производительности для всех принципов сжатия при достижении определенного предела скорости, уже не ведет к существенному росту производительности, а существенно усложняет привод компрессора.

КРИЗИС МЕХАНИЧЕСКОГО СПОСОБА СЖАТИЯ
Разрешение проблемы, связанной с усложнением привода, пытаются найти в переходе к газо или паротурбинному приводу и отказу от электропривода. Это дает возможность сделать привод компактным, но еще более усиливает зависимость компрессора от привода, делая его лишь частью более общей системы «турбина - компрессор». В этом случае развитие компрессора будет еще в большей степени зависеть от тенденций развития системы «привод - компрессор». Это может быть оправдано только в том случае, где компрессор является самостоятельным элементом, например, в компрессорных станциях. В холодильных машинах компрессор сам является частью более общей системы, которой выступает технологическая схема ХМ. В ней компрессор сам зависит от тенденций развития ХМ, а совместить 2 различных тенденции в одном агрегате не всегда удается.
Еще более глубокой проблемой, решение которой меньше всего зависит от компрессора, является достижение пределов прочности используемых материалов. Как было указано выше, современные легированные стали допускают повышение скорости вращения до 300 мс, титановые до 450 мс, но не более. Эта проблема является общетехнической и решается в другой области техники, а потому не является внутренней проблемой компрессора и не может быть решена в его рамках. Кроме того, внешней по отношению к компрессору является проблема нецелесообразности превышения газом звукового барьера (ограничение по числу Маха), т.к. всецело зависит от газодинамических свойств рабочего вещества, а не от компрессора. Поэтому, в целом, применение какого-либо нового принципа сжатия на основе дальнейшего увеличения скорости ротора не приведет к коренному улучшению показателей компрессора, его производительности, но еще более обострит проблемы, не зависящие от самого компрессора. Но ограничение скорости вращения ротора, повышение которой является основным фактором развития «компрессорного» принципа сжатия, приводит к ограничению самого принципа сжатия, т.е. к его исчерпанию.
Необходимость отказа от принципа сжатия рабочего вещества приводит к необходимости изменения структуры всей ХМ, отказу от использования рабочего вещества и переходу к другим принципам работы. Начало решения этой проблемы было положено с появлением термоэлектрического принципа охлаждения, который позволил полностью отказаться от всякого вращения элементов, тем самым избавив ХМ от проблемы прочности используемых материалов и недостатков рабочих тел. Это знаменует собой переход к более высокому уровню непосредственного охлаждения, переходу с макро на микроуровень от рабочего вещества – газа к электронному газу.
Здесь интересно будет привести аналогию с развитием энергетических машин от поршневых двигателей до газовых турбин. По сути, энергетика является отраслью - лидером по отношению к другим подразделам промышленной энергетики. Тенденции развития энергетических машин можно считать ведущими по отношению к компрессорным машинам и установкам. В настоящее время в этой отрасли пытаются найти переход от турбин к МГД – генераторам. Суть их так же, как и в переходе к термоэлектрическому охлаждению, состоит в непосредственном получении электроэнергии (холода в термоэлектрическом охлаждении) из другого ее вида (химической в энергетике и электроэнергии в термоэлектрическом охлаждении), минуя промежуточные стадии - турбину или компрессор.
Таким образом, все приведенные рассуждения можно объединить в одну общую схему, обобщающую тенденции развития компрессоров от более низкого уровня к более высокому. От основного ствола дерева механического типа сжатия в момент востребованности в более высокой производительности, куда также входит и повышение компактности компрессоров, отпочковывались все новые и новые типы компрессоров. При этом часто было видно, как практически одни и те же решения проявляли себя в разных «обличиях» сначала на макроуровне, а потом и на микроуровне. Мы можем отметить «поршеньки» у ротационного компрессора или лопатки осевого компрессора, являющихся самоподобными элементами своих более крупных «собратьев».

Рассматривая приведенные данные о развитии компрессоров с точки зрения фрактальных компонентов и поиска основных элементов развития компрессорной техники можно легко увидеть множество самоподобных элементов. Начав с объемного принципа сжатия, он продолжался практически через все типы компрессоров, достигнув своей границы только в переходе на принцип непосредственного охлаждения. По сути именно развитие объемного типа сжатия было основным стволом всех форм компрессоров (поршневых, роторных, центробежных и пр.)
Главным содержанием развития был рост производительности, относительно которого и менялись основные типы компрессоров, достигая своего максимума и исчерпывая возможности своего развития из-за множества внешних ограничений. Однако при этом сохранялись все основные принципы работы – наличие сжимаемой среды, механический принцип сжатия и пр.
Множество ограничений, определяемых начальными условиями, такими как уровень достигнутых технологий, наличие разработанных материалов, совершенство расчетов и пр. демонстрировали возможности самодвижения принципа объемного сжатия, проявляемого в развитии компрессоров. Достигнув своего совершенства, принцип объемного сжатия начал переходить в другие более совершенные принципы, на основе непосредственного охлаждения, образуя верхушку фрактального дерева. Причиной тому также явились как проблемы внешней среды, так и внутренних «бифуркаций» компрессоров, происходящих из-за необходимости отвечать весьма отличающимся требованиям внешней среды. Ветви таких деревьев разрастаются во все стороны, образуя генеалогическое древо фрактального развития компрессоров.
Хотя мы просмотрели в основном только «техническую» сторону развития компрессоров, однако есть и маркетинговая. Она заключается в том, что удовлетворяя потребности в сжатии холодильных агентов, разные подтипы компрессоров насыщали рынок, после чего наступал кризис, связанный с накоплением проблем при использовании таких компрессоров и осознанием их потребителями. Кстати, здесь более очевидно встает «дендритная структура фрактального дерева, заключающаяся в том, что многие стандартизованные широкие ветви компрессоров, определяемые количеством поставленных единиц, глубже уходят в какую-то конкретную достаточно объемную потребность, а специализированные решения часто остаются маленькими «веточками» или даже отдельными «листочками» на таком дереве…
И все-таки, основой построения фрактальных деревьев и особенно их ствола развития является историко-логический анализ. Необходимость переходов от одного типа конструкций к другому и от одного принципа работы к другому вытекает из анализа ключевых точек бифуркаций, когда предыдущий принцип натыкается на непреодолимые препятствия и исчерпывает себя. Наиболее часто новые решения входят в жизнь в технической области либо через новую сверхактуальную задачу, например, в военной области, либо из-за тяжелой аварии с трагическими последствиями со значительным социальным эффектом, например, формируя новое общественное мнение.
Фрактальность в технике можно почувствовать и с другой стороны – отталкиваясь от анализа логистических кривых и массива патентной информации. Тогда воочию можно увидеть, как «мельчают» технические решения, приближаясь к границе конкретного принципа сжатия, как повышается количество однотипных технических решений, дающих только некие «красивые» усовершенствования, но не прорывные решения.
Фрагментарное и случайное развитие отдельных типов компрессоров вдруг превратилось в достаточно стройное и целостное дерево со многими ветвями отдельных типов компрессорных машин, растущих по вполне определенным законам…

Заключение

Открытие подобных фрактальному дереву новых фрактальных множеств открывает путь к пониманию и прогнозированию неупорядоченных процессов, которые ранее считались случайными и хаотичными.
Компании могут научиться, опираясь на неустойчивость хаотичных систем, делать их чрезвычайно чувствительными к внешнему воздействию и достигать результатов, которые при линейном подходе не только неосуществимы, но даже и не видны. Разве не так происходят изменения в конкуренции на рынке?
 

← Вернуться