主題: 《創新成長 S 曲線 – CES社群雲在社區支持農業項目和 SDG11永續發展目標的應用》(The Innovation Growth S-curve – An Application to CES in Community Cloud for CSA and SDG11) https://timebank.tw/blog/2024/05/23/the-innovation-growth-s-curve-an-application-to-ces-in-community-cloud-for-csa-and-sdg11/
筆者前言: 從1990’s代開始，這個「創新成長 S 曲線」(The Innovation Growth S-curve)筆者皆是以手動計算模式來講解，「社區資源規劃」(Community Resources Plan, CRP)理論、建模、資通/非資通系統開發建置，及創新主題項目/區域性開展等的目標、策略、行動及預算控管等專案與營運計劃。近日，因為同時遇到一位應用數學系與一位物理系的高材生，才算是有機會再依此量化性建模來解說如何開展應用。
Note:
為促進「台灣《CESTW交換所》區域性單位」達到《SDG11永續城市與社區》，例如以《社區即是最好良藥》為核心項目的應用主軸，請參照已經建立治理與營運中的「台灣《CESTW交換所》項目性單位」列表。
若各位有趣進一步探索瞭解這個 CRP 建模與應用，尤其已經進入 SDG/ESG 框架與多資本跨維度法尊控管世代，例如: 聯合國旅遊組織《旅遊業者的 ESG 框架》(ESG Framework for Tourism Businesses)，那麼這個「創新成長 S 曲線」功式應用，應是一項非常重要控管工具，尤其在已有ChatGPT4o人工智能工具/代理人的出現 (即社區/項目治理與營運團隊，可以不需要具備如此量化性建模專業知識與技能，也可以參與執行如此的社經創新模式及應用)。以下，這是ChatGPT4o針對這個「創新成長 S 曲線」(The Innovation Growth S-curve)系統性提問與回應，包括Python視覺化程式碼:
Q：您知道創新成長S曲線嗎？
ChatGPT4o： 是的，創新成長 S 曲線是一個概念模型，描述了創新採用和成長隨時間的典型進展。它通常用於說明新技術、產品或想法如何被市場採用以及它們的成長如何在不同階段演變。 S曲線的特徵是最初的緩慢成長階段，隨後是快速的指數成長，並最終隨著創新的成熟和市場飽和而逐漸減少。
### 創新成長 S 曲線的各個階段
- **介紹階段**：
– **特點**：成長緩慢、不確定性高、市場採用有限。
– **挑戰**：成本高、銷售量低、研發投資龐大。
– **焦點**：創新者和早期採用者是主要使用者。重點是創造意識並證明概念。
- **成長階段**：
– **特徵**：快速成長、市場接受度不斷提高以及規模顯著擴大。
– **挑戰**：管理快速成長、擴大生產規模並維持品質。
– **焦點**：早期大多數人開始採用創新，從而加速銷售和市場滲透。
- **成熟階段**：
– **特徵**：成長放緩、廣泛採用和市場飽和。
– **挑戰**：競爭加劇、市場飽和和投資回報遞減。
– **焦點**：晚期大眾和落後者採用創新。重點轉向最大化效率、降低成本和差異化產品。
- **衰退階段** （可選，因為並非所有創新都會經歷這一點）：
– **特徵**：成長放緩、市場衰退和潛在的淘汰。
– **挑戰**：銷售下降、市場退出以及管理生命週期結束。
– **焦點**：創新者可能需要轉向、進一步創新或退出市場。
### CSA 和 SDG11 社群雲中 CES 的應用
了解創新成長 S 曲線有助於 策略規劃社群雲中的 CES 與 CSA 計劃的集成，以實現 SDG11。應用此模型的方法如下：
#### 介紹階段
– **戰略**： 在社群雲中開發試點 CSA 項目，以展示其優勢和可行性。
– **行動**：
– **試點計畫**： 啟動小規模 CSA 計劃，例如社區花園或屋頂農場。
– **意識活動**： 向社區宣傳 CSA 的好處以及它們如何與 SDG11 保持一致。
– **早期採用者**： 讓當地有影響力的人和社區領袖參與支持這些計畫。
#### 成長階段
– **戰略**： 透過更廣泛的社區參與和投資，擴大成功的試點計畫並擴大 CSA 措施。
– **行動**：
– **投資**： 透過 CSA 債券、股票和其他金融工具吸引資金。
– **社區參與**： 增加志工參與和社區所有權。
– **行銷**: 擴大行銷力度，吸引更多社群成員和投資者。
#### 成熟階段
– **戰略**： 優化營運並最大限度地發揮 CSA 項目對城市永續發展的影響。
– **行動**：
– **效率**： 簡化營運以降低成本並提高生產力。
– **擴張**： 擴大 CSA 計畫以涵蓋更多城市地區並涵蓋更多人口。
– **永續性**： 透過合作夥伴關係、創新和持續改進確保長期永續性。
#### 拒絕階段（如果適用）
– **策略**：創新或多元化以保持相關性並適應不斷變化的市場條件。
– **行動**：
– **新創新**：引進新的農業技術或擴展到再生能源等相關領域。
– **市場分析**：持續監控市場趨勢和社區需求以調整策略。
– **退出策略**：如有必要，為不再可行的專案製定退出策略。
### 台灣使用 CES 方法的 CSA 可行策略與行動
- **時間項目**：
– **簡介**：基於志工的城市農業試點計畫。
– **成長**：擴大志工招募和培訓計畫。
– **成熟度**：優化志工管理和留任策略。
- **禮品贈送項目**：
– **簡介**：為初始 CSA 專案發起眾籌活動。
– **成長**：擴大捐贈活動和企業贊助。
– **成熟度**：發展可持續的融資模式和捐贈基金。
- **交換/掉期項目**：
– **介紹**：引進小規模的以物易物活動。
– **成長**：創建一個強大的數位平台來交換農產品和服務。
– **成熟**：擴大以物易物網絡以及與當地企業的合作關係。
- **以物易物項目**：
– **簡介**：為 CSA 產品實施試點易貨系統。
– **成長**：擴展以物易物系統以包含更多產品和服務。
– **成熟度**：優化以物易物交換流程並與其他當地經濟整合。
- **混合產品項目**：
– **簡介**：將志工時間和捐款結合起來用於初始 CSA 計畫。
– **成長**：發展結合時間、金錢和商品的混合投資模型。
– **成熟度**：簡化混合產品以獲得持續的社區支持。
- **共享產品項目**：
– **簡介**：試點社區擁有的 CSA 措施。
– **成長**：擴展共享所有權模式以包含更多社群成員。
– **成熟度**：優化社區專案的治理和營運效率。
透過將創新成長S曲線應用於這些策略，社群雲中的CES可以有效支持台灣CSA計畫的成長和永續性，為實現SDG11做出貢獻。
Q：您能展示這個 S 曲線模型的數學方程式嗎？
ChatGPT4o： S 曲線或邏輯成長曲線可以使用邏輯函數進行數學描述。邏輯成長模型的方程式為：
\[ P(t) = \frac{K}{1 + \left(\frac{K – P_0}{P_0}\right) e^{-rt}} \]
在哪裡：
– \( P(t) \) 是時間 \( t \) 時的人口（或感興趣的數量，例如採用率或市場規模）。
– \( K \) 是承載能力，或環境可以無限期維持的最大人口規模。
– \( P_0 \) 是時間 \( t = 0 \) 時的初始族群規模（或感興趣數量的初始值）。
– \( r \) 是成長率。
– \( t \) 是時間。
– \( e \) 是自然對數的底數，約等於 2.71828。
### 參數說明
– **承載能力（K）**：這代表成長的上限或飽和點。在創新採用的背景下，它可能代表最大潛在市場規模或採用者總數。
– **初始值（P0）**：這是成長曲線的起點，代表初始採用者數量或初始市場規模。
– **成長率 (r)**：此參數控制人口成長的速度。較高的成長率會導致生長階段的曲線更加陡峭。
### S 曲線的各個階段
- **引入階段（t接近0）**：
– 成長緩慢是因為\(e^{-rt}\)的值很大，使得\(P(t)\)接近\(P_0\)。
- **成長階段**：
– 隨著\(t\)的增加，\(e^{-rt}\)的值迅速減小，導致\(P(t)\)迅速增加。這是曲線變陡的指數成長階段。
- **成熟階段**：
– 隨著\(t\)繼續增加，\(e^{-rt}\)趨近於零，使得\(P(t)\)趨近\(K\)。隨著曲線變平，成長率減慢。
- **拒絕階段**（如果適用）：
– 此階段通常不包含在邏輯函數中，但可以透過隨時間推移承載能力 \( K \) 的減少或透過修改成長率 \( r \) 來表示。
### 將 Logistic 成長模型應用於 CES 和 CSA
為了將此模型應用於台灣的 CES 方法與 CSA 計劃的集成，請考慮以下假設範例：
– 設 \( K \) 為可持續參與 CSA 計畫的最大家庭數。
– 設 \( P_0 \) 為參與 CSA 專案的初始家庭數。
– 令 \( r \) 為參與成長率。
假設：
– \(K=10,000 \)戶
– \(P_0 = 100 \)戶
– \( r = 0.3 \) （成長率）
等式變為：
\[ P(t) = \frac{10,000}{1 + \left(\frac{10,000 – 100}{100}\right) e^{-0.3t}} = \frac{10,000}{1 + 99 e ^{-0.3t}} \]
此方程式可用於建模和預測 CSA 參與隨時間的成長。
### 視覺化
若要視覺化 S 曲線，您可以在一系列 \( t \) 值上繪製 \( P(t) \)。以下是如何使用 Python 執行此操作的範例：
““Python
將 numpy 導入為 np
將 matplotlib.pyplot 導入為 plt
＃ 參數
K = 10000
P0=100
r = 0.3
t = np.linspace(0, 50, 400) # 時間範圍從0到50
# 邏輯函數
P_t = K / (1 + ((K – P0) / P0) * np.exp(-r * t))
# 繪製 S 曲線
plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(t, P_t, label=’邏輯成長曲線’)
plt.title(‘CSA參與的創新成長S曲線’)
plt.xlabel(‘時間’)
plt.ylabel(‘家庭戶數’)
plt.圖例()
plt.網格（真）
plt.show()
““
此圖將顯示邏輯成長曲線，說明緩慢的初始成長、快速的指數成長以及隨著參與度接近承載量 \( K \) 而最終趨於平穩的階段。
透過理解和應用物流成長模型，CES 可以策略性地規劃和優化 CSA 措施的整合，以最大限度地提高社區參與度和永續性，從而有效地為 SDG11 做出貢獻。
歡迎造訪與體驗《社區即是最好良藥》(Community is the Best Medicine)系統網絡: 如何藉由自主(與社區工作/志工代理)辦識填寫「未滿足的需要」(Unmet Needs, UNs)與「未使用的量能」(Unused Capacities, UCs)，隨後本社群雲系統即會自動媒合社區健康與發展核心集(Community Health and Development Core Sets)類別項目，一起翻轉我們的社區，從「稀缺經濟」邁向「富𥙿經濟」的新世代!
TimeBank.tw出版: https://timebank.tw/blog/2024/05/23/the-innovation-growth-s-curve-an-application-to-ces-in-community-cloud-for-csa-and-sdg11/
英中翻譯: https://docs.google.com/document/d/1uQ3EPHUKk84BCsKl_4i0W7Zt7RxxShh6Zo0yCPlhrVU/edit?usp=sharing