De wet van Wright: Gradually, then suddenly

Luchtvaartingenieur Theodore Paul Wright (1895-1970) deed in de jaren dertig een belangrijke ontdekking tijdens zijn studie naar de productie van vliegtuigen. Voor elke verdubbeling van het totaal aantal geproduceerde vliegtuigen daalden de kosten van een nieuw gebouwd vliegtuig met 15 procent.

In 1936 publiceerde hij zijn bevindingen in het paper ‘Factors Affecting the Costs of Airplanes’. Hij beschreef dat we leren door te doen en dat daardoor de kosten per geproduceerde eenheid afneemt naarmate er in totaal meer geproduceerd zijn. We kennen deze wetmatigheid als de wet van Wright.

Een voorbeeld. Stel dat het duizendste vliegtuig $1000 kost om te produceren, dan kost het tweeduizendste vliegtuig 15 procent minder, dus $850 per stuk. Het vierduizendste vliegtuig kost opnieuw 15 procent minder: $723.

Elke technologie heeft een eigen ‘hellingshoek’ van de afname van de kosten per verdubbeling. Het grootste deel valt ergens tussen de 10 en 25 procent. De curve daalt dan bij elke technologie wel op z'n eigen snelheid, maar het mechanisme is hetzelfde, of je het nu hebt over vliegtuigen, computergeheugen, televisies, zonnepanelen, kernenergie of DNA-sequencing.

In de grafiek hierboven heb ik gekozen voor een logaritmische X-as en een lineaire Y-as om het idee van procentuele afname bij verdubbelingen van het totale aantal te illustreren. Als je de Y-as ook logaritmisch maakt, dan zou er een rechte lijn moeten ontstaan. Dat zien we bijvoorbeeld bij onderstaande illustratie van de Ford Model T.

Als we het hebben over het exponentiële karakter van technologie dan verwijzen we vaak naar de wet van Moore, die voorspelt dat het aantal transistors op een chip elke paar jaar verdubbelt. Uit onderzoek van het Santa Fe Risk Institute naar de opkomst van 62 technologieën in de periode van 1930 tot 2009 blijkt dat de wet van Wright de groei beter beschrijft dan de wet van Moore.

En dat is niet zo gek. Adoptie van technologie kent vaak een grillig en uit allerlei ontwikkelingen samengesteld verloop. Neem bijvoorbeeld lithium-ion batterijen. Die werden goedkoper door miljarden kleine apparaten zoals smartphones, zo’n 28 procent per verdubbeling van het totale aantal. Dat stagneerde omdat er niet veel verdubbelingen meer mogelijk waren. Tot elektrische auto's op het toneel kwamen. Eén Tesla heeft net zoveel batterij als 5000 iPhones. Ineens lagen nieuwe verdubbelingen binnen handbereik!

Iets algemener blijkt dat veel technologie een tipping point heeft (of meerdere) waar de kosten zo laag worden dat een heel nieuwe toepassing mogelijk wordt, met een 10-100x groter volume. En daardoor wordt het in korte tijd heel veel goedkoper. Zie hier de verklaring van de verrassende en explosieve opkomst van veel technologie: ineens is het er!

Gradually, then suddenly

In het boek ‘The Sun Also Rises’ van Ernest Hemingway wordt aan Mike gevraagd hoe hij failliet ging. Hij antwoordt: ‘Two ways. Gradually, then suddenly.’ Dit zinnetje is een meme geworden van bitcoiners om de verwachte adoptie van bitcoin te beschrijven. En daaraan gerelateerd de verwachte ondergang van fiatgeld door eerst langzame en daarna plotseling extreme inflatie.

Vanuit het perspectief van de niet-ingewijde consument is dit hoe elke technologie opkomt. Vele jaren hoor je er af en toe wat over, maar het blijft experimenteel, onhandig en duur. En dan ineens is het overal en niet meer weg te denken.

De versnelling waardoor een technologie in korte tijd de fakkel overneemt van een voorganger wordt gedreven door de steeds lagere kosten bij elke verdubbeling, terwijl het vuur aangewakkerd wordt door steeds grotere waarde voor de gebruiker door netwerkeffecten.

Neem bijvoorbeeld elektrische auto's. Op dit moment is minder dan 1 procent van de voertuigen wereldwijd een (niet-hybride) elektrische auto. Naarmate meer mensen elektrisch gaan rijden zal de prijs flink dalen (Wright). Ook zal de infrastructuur erop aangepast worden, zoals laadpalen, garages en de tweedehandsmarkt (netwerkeffect). Tot het punt dat de elektrische auto beter en goedkoper is dan een benzineauto, en alleen de echte petrol head uit liefhebberij nog een ‘ouderwetse’ auto blijft rijden.

Je voelt misschien al aan dat er een bepaalde natuurlijke volgorde is waarin de ontwikkelingen moeten plaatsvinden. Het productieproces moet de tijd krijgen om nieuwe inzichten en verbeteringen te verwerken. Mensen moeten worden opgeleid en nieuwe ondernemingen opgestart. Je kunt dat niet veel versnellen door je er erg over op te winden. Gras groeit niet sneller door eraan te trekken.

De andere kant van die medaille is dat er een moment komt dat de omslag niet meer tegen te houden is. Er komt een tijd dat batterijen en zonnecellen zo ontzettend goedkoop worden per opgeslagen of geproduceerde kWh dat de energietransitie haast vanzelf gaat. In deze draad laat technoloog Ramez Naam met behulp van de wet van Wright zien dat over 5-10 jaar de kWh-kosten van door nieuw geplaatste zonnecellen geproduceerde energie lager is dan de kWh-kosten van bestaande fossiele energiecentrales.

What will solar prices look like as a function of time? Here's what it looks like if we use the IEA's forecast of 16% annual growth for solar. These are insanely cheap prices, almost everywhere on earth. 12/20 pic.twitter.com/L5QvS5sRpE

— Ramez Naam (@ramez) May 14, 2020

Verbeeldingskracht

Nadenken over hoe de toekomst eruit ziet vereist verbeeldingskracht. Een paar jaar geleden was een elektrische auto duurder dan een benzineauto en kon je er veel minder ver mee komen. Maar realiseer je dat er van benzineauto's al zo veel gemaakt zijn dat er misschien niet eens één verdubbeling meer inzit van het totale aantal. Terwijl het totale aantal elektrische auto's misschien nog wel tien keer verdubbelt. Er liggen volgens Wright (dus) nog enorme kostendalingen in het verschiet!

Bij elke vergelijking tussen een oude, volwassen technologie en een nieuwe, jonge uitdager ligt ernstige onderschatting van de jongeling op de loer. Lange tijd is de menigte sceptisch en kritisch. Het kan nooit wat worden. Te duur of te onhandig. Tot het moment dat dat ineens niet meer zo is. Gradually, then suddenly.

Zo wordt ook bitcoin vaak beoordeeld met oude technologie als criterium. Minder transacties per seconde dan VISA. Op minder plekken geaccepteerd dan de euro. Maar die oude technologie heeft geen enkele verdubbeling meer voor de boeg. Terwijl bitcoin met z'n adoptie van 1 procent van de mensen 0,1 procent van het vermogen en een nog kleinere fractie van het transactievolume nog vele verdubbelingen kan maken.

Andere technologie waarvan we kunnen verwachten dat het in de komende 20 jaar ‘ineens’ onze wereld verandert is bijvoorbeeld:

• DNA-sequencing
• Machine learning
• 3D-printen
• Robotica
• Autonome navigatie van auto's en drones
• Neurale interfaces (aansturen met je hersenen)

Goedkope DNA-sequencing kan bijvoorbeeld de geneeskunde flink veranderen. Denk aan veel snellere diagnose of een behandeling die op jouw genoom is afgestemd.

Zelfrijdende auto's kunnen autobezit in een heel ander licht zetten. Waarom nog een auto voor de deur als je via een app binnen een minuut een auto kan laten komen? En waarom nog parkeerplaatsen in de stad?

Tot slot

Balaji Srinivasan stelde een tijdje terug dat 2020 het jaar was dat internet doorbrak. Daarmee bedoelt hij dat waar het fysieke voorheen het origineel was, en digitaal de kopie, dat dit nu voor veel zaken omgekeerd is. Allerlei technologie die al jaren sluimerde werd ineens op nieuwe manieren of voor andere doelen ingezet. VR-brillen en drones voor inspecties van bruggen en wegen. Webcams en videobellen voor trouwceremonies.

De beperkingen van een pandemie duwden sommige technologie over een hobbeltje. De nieuwe toepassingen zorgen voor nieuwe vraag, verdubbelingen van totale productie, en volgens Wright een afname van de kosten per eenheid. En daardoor weer nieuwe toepassingsmogelijkheden.

Voor het meeste in de cryptowereld geldt dat er geen fysieke productiekosten mee gemoeid zijn, bitcoin is digitaal van geboorte. Maar hetzelfde mechanisme geldt wel voor de producten en diensten eromheen. Denk aan wallets, bewaardiensten, handelsplatforms, betalingsinfrastructuur.

En als die beter worden, wordt bitcoin voor meer spelers interessant. Eerst de experimenterende nerd, daarna de speculerende handelaar, toen de sparende institutionele investeerder en in de toekomst wellicht de betalende consument. Het verschil tussen bitcoin en veel andere technologie is dat bitcoin een vierjaarlijkse schok heeft ingebouwd in het protocol. Elke vier jaar een paar jaar 'gradually' en dan een jaar 'suddenly'.

Tot slot, wil je je er verder in verdiepen in de wet van Wright, dan is onderstaande podcast wellicht een goed startpunt!

“We’ve applied Wright’s Law to electric vehicles, genome sequencing, robotics, and 3D printing. Anything where you’re manufacturing a physical thing, this law is very applicable.” — @wintonARK

Episode 7 of our podcast is now available! https://t.co/qge0M2adqL pic.twitter.com/WBitSiIepG

— Cathie Wood (@CathieDWood) January 23, 2019