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Exploration and exploitation in the presence of network externalities : the role of power users = 네트워크 외부성과 기술선택
서명 / 저자 Exploration and exploitation in the presence of network externalities : the role of power users = 네트워크 외부성과 기술선택 / Jong-Seok Lee.
저자명 Lee, Jong-Seok ; 이종석
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2003].
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초록정보

This thesis examines the conditions under which exploration of a new, incompatible technology is conducive to firm growth in the presence of network externalities. In particular, this study is motivated by the divergent evolutions of the PC and the workstation markets in response to a new technology, reduced instruction set computing (RISC). Throughout the 1990s, the workstation market and the PC market followed divergent evolutionary paths in response to RISC. In the workstation market, RISC replaced CISC. Sun prospered by effectively shifting its technology base from CISC to RISC, while Digital Equipment lost its market share quickly by delaying the adoption of RISC. In contrast, Intel in the PC market has continued to prosper by making its new products compatible with the CISC architecture. Apparently, ensuring network benefits turned out to be more important than enhancing performance in the PC market. These contrasting cases raise a question: Under what circumstances should incumbents explore a new, incompatible technology? This study is to address this question by modeling the situation of two competing technologies in the presence of network externalities. The main distinctions arise in two primary aspects. First, we evaluate the viability of exploring alternative possibilities by modeling the evolution of the whole system. The supply-side dynamics matter in the discussion of the lock-in problem. Yet, little attention has been paid to this in the literature, where much of the discussion is comprised of the demand-side factor focusing mainly on network externalities. The methodological stance here is close in spirit to Nelson and Winter (1977, 1982). A benefit of this approach is that one need not assume that buyers and sellers know the future consequences of their choices. Thus far, standard economic analysis with this assumption has not been able to address how new, incompatible technologies are successfully introduced under uncertainty. Second, we classify two types of customers, power users and light users. Power users are defined to be much less sensitive to compatibility than light users. Prior work on network externalities assumed that all the users are equally sensitive to compatibility, ignoring the role of power users in the market’s transition to a new technology. The numerical analysis in this study indicates that the exploitation strategy is more likely to increase the chance of firm growth when a majority of customers are not power users or when demand for an old technology has been escalated. But when there are a substantial number of power users or when a new technology emerges before such an escalation of demand, the exploration strategy is more likely to be effective. The result suggests a potential mechanism for overcoming the lock-in problem. When the market exhibits some inertia to an obsolete technology, which is reinforced by the increasing customer value with respect to backward compatibility, the survival of a new technology depends on power users. When many power users are cultivated by firms` technological efforts regarding the new technology, the market is less likely to lock into an obsolete technology. Indeed, in the workstation market, where power users characterize much of the demand, innovators like Sun successfully switched to the RISC architecture. This study can provide a guideline for managers who face a strategic dilemma between exploration and exploitation. The first step a firm should consider is, whether it could develop a converter that is not complex and costly. If this is possible, it is a good idea for the firm to explore the new technology, since the converter will mitigate problems associated with incompatibility. If developing it is too complex or costly, the firm should consider the next question: Has the adoption of an old technology been escalated? If the answer is no, the demand side inertia should be low and it is worthwhile to explore a new technology. If the answer is yes, the firm should next consider whether there are enough power users. Since they are individuals with low reservation prices by definition (i.e., they are willing to pay a substantial price for a new technology), the size of this group determines staying power of firms exploring the new technology. If the company can find only a few or no power users, it is not advisable to explore the new technology. If there are a reasonably sufficient number of them, they will sponsor the firm’s R&D investments as well as other operating costs for the firm to stay in business. At this stage, it may be a good idea for the firm to stay focused on the power user niche. As the firm builds up a substantial installed base over time, it may leverage this base more aggressively to penetrate into a light user segment, or often the mass market. However, the advice at this point is crude at best and needs to be further examined. The findings in this study are simply the logical consequences of the assumptions that we made. Although many of our assumptions are consistent with the historical contexts of the computer industry, our findings are drawn from the analysis under the restricted parameters. When some of our assumptions are violated or when one tries to apply our findings beyond the contexts we considered, the validity of our findings is uncertain. Also, there could be other unknown mechanisms (e.g., different topologies of customer connectivity) that affect dynamics of the demand-side inertia. This possibility points to the opportunities for future studies.

불연속적인 기술변화가 나타났을 때, 기존기업의 전략적 선택 및 그 결과에 관한 연구는 다양한 학문 영역들에서 주된 관심사가 되어왔다. 혁신에 의해 위협 받는 기존업체의 입장에서, 현재의 경쟁우위를 제공하는 기존기술을 버리고 새로운 기술적 기회를 활용해야 하는가? 아니면, 기존기술의 개선을 통해 신규기술의 출현에 대응하여야 하는가? 이 두 가지 모두를 수행하는 이중전략을 취한다면, 어떤 방식으로 기존기술과 신규기술에 대하여 기업자원을 배분할 것인가? 어느 한 기술적 기회에 대한 활용은 제한된 자원 하에서, 필연적으로 다른 기술적 기회의 미활용이라는 기회비용을 발생시킨다. 따라서 새로운 기술적 가능성의 활용(exploration)과 기존 기술적 기회의 활용(exploitation)간의 선택 혹은 자원배분문제는 기존기업 입장에서 전략적 딜레마를 야기시키며, 이는 경제학과 경영학에서의 하나의 핵심적인 연구주제가 되어왔다 [Schumpeter, 1934; Holland, 1975, 1992; Goldberg, 1989; March, 1991; Ghemawat and Costa, 1993]. 본 논문은 네트워크 외부성이 존재하는 산업에서 발생하는 이러한 전략적 문제를 고찰하고자 하는 것이다. 이러한 산업에서 기술적으로 우월하지만 기존기술과 비호환적인 신규기술이 출현하였을 때, 기존기업 관점에서 전술한 전략적 딜레마는 심화된다. 왜냐하면 신규기술의 기술적 우월성은 제품의 성능을 향상시킬 기회를 제공하는 반면, 기존기술과의 비호환성은 네트워크 효과에 기인하는 소비자의 효익을 급격히 감소시키기 때문이다 (Shapiro and Varian, 1999). 이러한 전략적 딜레마는, 마이크로프로세서 산업에서 기존 지배적 기술인 CISC (complex instruction set computing)가 새로운 기술인 RISC (reduced instruction set computing)에 의해 도전 받았던 1980년대 말기에, 선도적 지위에 있던 인텔(Intel)사가 직면했던 의사결정 문제이다. Andy Grove (1996: p. 105)는 그 당시 문제의 심각성을 다음과 같이 요약하고 있다. 이 의사결정 문제는 마이크로 프로세서가 주력 사업인 우리 회사의 핵심적 문제였다. . . . 즉각적인 결정을 요구했고, 회사의 생존과 직결되는 문제였다. 만일 RISC 기술의 도래가 새로운 전환점을 의미하는 경우, 우리가 이에 대비하지 않는다면, 마이크로 프로세서 산업의 선두주자로서의 우리의 시대는 막을 내릴 것이다. 그러나 한편으로는 386의 성공이 486 혹은 그 다음의 [CISC 기반의] 세대들의 지속적 성공으로 이어질 것 같은 확신도 들었다. 우리는 최소한 단기적으로는 성공이 확실해 보이는 [CISC] 기술을 버리고, [장기적인 생존을 위해] 아무런 경쟁우위가 없는 RISC 기술로 경쟁 기반을 변화시켜야 하는 것일까? 인텔사가 기술적 기반을 RISC로 바꾼다면, 다음 세대의 마이크로프로세서의 성능을 급격히 증가시킬 수 있을 것이다. 그러나 이미 고객들이 보유하고 있는 수많은 응용소프트웨어 및 파일들과의 호환성에 기인하는 경쟁우위는 모두 잃게 될 것이다. 이러한 딜레마에 대하여 기존문헌은 겉보기에 상충되는 두 가지 처방을 제시하고 있다. 주로 조직학습이나 기술전략에 관한 연구들은 새로운 기술적 기회의 활용을 등한시한 기업들의 몰락을 지적하면서, 지속적인 새로운 기회의 탐색 및 활용의 중요성 강조한다. 일반적으로 기술학습은 누적적이고 자기 강화적인 특성을 갖기 때문에, 특정 기술의 활용은 새로운 기술적 기회의 탐색을 방해하는 요인으로 작용할 수 있다 [Cohen and Levinthal, 1989]. 이러한 단기 지향적 기술학습의 문제점은 여러 연구자들에 의해 지적되었으며 [예를 들면, Levitt and March, 1988; March, 1991; Leonard- Borton, 1992; Levinthal and March, 1993; Laverty, 1996], 기존기술에 대한 집착은 근시안적 선택(myopic choice)으로 묘사되기도 한다. 결국, 새로운 기술적 기회의 탐색을 배제한 현존하는 기술적 기회의 활용은 단기적으로는 기업 성장에 도움이 되나, 궁극적으로 자기 파괴적이라는 것이다. 한편, 네트워크 외부성에 관한 연구들은 기존 기술이 시장을 지배하고 있는 상황에서 신규기술이 시장기반을 형성하기 어려움을 강조한다. 네트워크 외부성이 존재하는 시장에서, 소비자가 특정 제품을 사용함으로써 획득하는 효용은 이 제품과 호환적인 제품을 사용하는 소비자들이 많을수록 증가하게 된다. 즉 제품의 사용자들이 많아지면 공급자의 추가적인 노력 없이 제품의 가치가 증가하는 외부성이 존재한다 (Shapiro and Varian, 1999). 고객기반이 큰 기술은 더 많은 수요를 창출하고, 고객기반 적은 기술은 더 이상 수요를 창출하지 못하고 시장에서 사라지게 된다. 또한 기존기술이 큰 고객기반을 형성하고 있는 경우, 소비자들은 네트워크 효과로 인하여 기존기술과 비호환적인 신규제품을 채택하지 않게 된다. 이러한 맥락에서, Arthur (1989, 1994)는 시장이 하나의 기술에 이미 고착화(lock-in)되어 있다면, 새로운 기술이 비록 기술적으로 우월할지라도 시장에서 성공할 수 없음을 지적하였다. 따라서 전술한 두 가지 연구흐름은 겉보기에 상충되는 시사점을 제시하고 있다. 마이크로 프로세서 산업에서의 CISC 기술과 RISC 기술간의 경쟁은 이러한 기술선택문제의 복잡성을 고찰할 수 있는 좋은 사례를 제공한다. 1980년대 말기까지, CISC 기술 기반의 마이크로 프로세서가 PC 시장과 워크스테이션 시장 모두에서 지배적인 제품이었다. 그러나 기술적 성능이 우월한 RISC 기술 기반의 마이크로 프로세서의 등장은 두 시장의 변화에 상이한 영향을 미쳤다. 워크스테이션 시장에서는 기존 CISC 기술이 새로운 RISC 기술로 대체된 반면, PC 시장에서는 기존의 CISC 기술 기반의 마이크로 프로세서가 계속 지배적 제품이 되었다. 선 마이크로시스템즈(Sun Microsystems)는 CISC에서 RISC로 기술적 기반을 급속히 효과적으로 변화시킴으로써 워크스테이션 시장의 선두기업이 되었다. 반면에 DEC(Digital Equipment Corporation)은 RISC에 대한 투자를 지연함으로써 신규기술의 출현에 적절한 대응을 하지 못하고 대부분의 시장을 잃어버렸다. 한편 PC시장에서는 MIPS나 ACE 등의 RISC 기술 기반의 마이크로 프로세서의 시장진입에도 불구하고, CISC를 택한 인텔사가 지배적 위치를 유지하고 있다. 기술선택에 따른 상이한 결과를 보여주는 이러한 사례는 다음과 같은 질문을 야기시킨다: 기존기업의 입장에서, 우수하지만 비호환적인 신규기술이 제공하는 상업적 기회를 활용해야 하는 상황은 무엇인가? 또한 이러한 신규기술의 위협에도 불구하고, 현재의 경쟁우위를 제공하는 기존기술에 기반을 두어야 하는 상황은 무엇인가? 본 논문은 이러한 연구문제를 고찰하기 위해서, 네트워크 외부성이 존재하는 시장에서 기존기술과 신규기술의 경쟁하는 상황을 모형화하고, 이에 대한 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 본 분석모형의 기존 모형들과의 주된 차이점은 다음과 같다. 첫째, 수요측면과 공급측면을 동시에 고려하는 동태적 모형이다. 대부분의 기존 연구들은 공급측면의 기술적 진보는 구체적 고려하지 않은 채, 수요측면의 네트워크 효과에만 초점을 두고 있다 (Katz and Shapiro, 1994). 따라서 네트워크 외부성이 존재하는 시장에서의 불연속적인 기술변화에 관한 이론적 근거를 제시하는 연구는 찾아보기 어렵다. 특히 대부분의 기존 연구들은 완전한 합리성을 가정한 정태적 균형분석에 의존하고 있기 때문에, 기술진보와 관련된 슘페터리언 경쟁의 동태적 불확실성을 반영하지 못하고 있다. 기업과 소비자가 사전적으로 시장균형을 알 수 있는 합리성을 갖는다면, 비호환적인 신규기술 출현에 따른 시장변화의 불확실성은 발생하지 않을 것이다. 따라서 전술한 인텔의 전략적 딜레마도 세상에 존재하지 않았어야 한다. 이러한 연구접근법의 문제점을 극복하기 위하여, 본 연구에서는 네트워크 외부성이 존재하는 시장에서의 슘페터리언 경쟁을 구체적으로 모형화하는 동태적 접근법을 취하였다. 둘째, 소비자 재선택 과정을 구체적으로 모형에 포함하였다. 즉 특정 제품을 사용하고 있는 고객이 동태적으로 비호환적인 다른 제품으로의 전환이 가능하도록 하였다 그러나 네트워크 외부성에 관한 대부분의 기존 연구들은 내구재를 가정하고 소비자의 제품구매가 일 회에 끝나는 것으로 가정하였다. 이들의 연구결과는 소비자의 재선택 과정을 고려할 경우 달라질 수 있으나 아직 연구되지 않고 있다 (Arthur, 1987). 그러면 소비자의 재선택 과정을 어떻게 모형화 할 수 있을까? 본 연구에서는 기존의 정태적 모형을 다기간의 동태적 모형으로 확장하고 재구매 과정을 구체적으로 모형화 함으로써, 신규기술이 출현하였을 때 기존고객이 대안들을 다시 평가하고 재선택 할 수 있도록 하였다. 세째, 소비자 집단을 ‘전문 사용자(power users)’와 ‘비전문 사용자(light users)’로 구분함으로써, 소비자의 이질성을 구체적으로 고려하였다. 대부분의 네트워크 외부성에 관한 기존 연구들은 전문 사용자의 존재는 배제한 채, 비전문 사용자만을 소비자 집단으로 모형화하고 있다. 본 모형에서 전문 사용자는 비전문 사용자에 비해 호환성에 덜 민감하고, 기술적 성과 그 자체에 더 민감한 소비자로 정의하였다. 따라서 전문 사용자 집단은 신기술 제품의 초기시장의 고객을 형성하는 집단이다. Moore (1991)의 분류에 따르면, 이들은 신규기술에 관심이 높은 “기술 애호가(technology enthusiasts)”나 신규기술의 본질과 그것의 혜택을 금방 알아차리는 “진보적 성향의 선구자 집단(visionaries)”에 해당한다. 컴퓨터 시장에서 전문 사용자들은 소프트웨어를 그들 자신의 코드로 수정하는 능력이 있기 때문에, 비호환적인 신규기술로의 전환이 용이한 집단을 의미한다 (Khazam and Mowery, 1996). 반면에, 비전문 사용자는 Moore (1991)의 분류 중 “실용주의자(pragmatists)”나 “보수주의자(conservatives)”에 해당한다. 컴퓨터 시장에서 비전문 사용자는 표준화된 응용 소프트웨어에 매우 의존하기 때문에 (Khazam and Mowery, 1996), 비호환적인 기술적 성과 그 자체에는 커다란 중요성을 부여하지 못한다. 본 동태적 모형의 분석결과는 다음과 같다. 네트워크 외부성이 존재하는 시장에서 ‘전문 사용자의 비중(proportion of power users)’과 ‘신규기술의 출현시기(timing of new-technology introduction)’는 기술경쟁의 결과에 영향을 미친다. 즉 대부분의 소비자가 비전문 사용자로 구성되어있거나 기존 기술에 대한 수요가 성장기를 지난 이후 신규기술이 출현한 경우, 기존기술의 상업적 기회를 계속 활용하는 기업집단(exploitation group)이 성과가 더 높았다. 반면에, 소비자집단이 상당수의 전문 사용자로 구성되어 있고 성장기 이전에 신규기술이 출현할 경우, 기존기술과 비호환적이지만 성능향상 잠재력이 큰 신규기술을 활용하는 기업집단(exploration group)이 성과가 더 높았다. 이러한 분석결과는 기존기술과 신규기술 간의 상대적 유효성을 결정하는 상황을 분류함으로써, 전술한 이론적 논쟁의 해결점을 제시한다. 실제로, 워크스테이션 시장은 상당수의 전문 사용자로 이루어진 반면, PC 시장은 비전문 사용자가 주류를 이룬다 (Khazam and Mowery, 1996). 이러한 소비자 특성의 차이로 인하여, 이 두 시장에서의 상이한 변화가 어떻게 발생할 수 있는가에 관한 이론적 설명을 가능하게 한다. 최근 네트워크 외부성이 존재하는 산업에서 “승자의 이익전유(winner-take-all)” 혹은 “기술적 고착화(technological lock-in)”는 일반적 현상으로 인식되고 있다. 즉 이러한 산업에서는 하나의 기술이 한 번 앞서면 그 기술이 시장 전체를 지배하도록 만드는 수익체증(increasing returns)이 존재한다는 것이다. 수익체증은 학계뿐만 아니라 업계에서 그 관심이 증대되고 있는데, 이는 이 개념이 내포하고 있는 전략적 시사점이 실무적으로 중요한 의미를 갖기 때문이다. 즉 초기에 산업진입을 통한 고객기반의 확보가 기업들에게 지속적으로 초과이윤을 창출할 수 있는 시장지배력을 제공해 줄 수 있다는 매력적인 시사점을 제공한다. 그러나 이러한 기술적 고착화의 실무적 시사점은 잘 못된 것일 수 있음을 지적하는 문헌들도 있다. Liebowitz and Margolis (1990, 1995)는 현실의 산업변화 과정을 살펴보면 Arthur (1989)가 주장하는 고착화의 예를 별로 찾을 수가 없다는 것을 지적한다. 네트워크 외부성에 의한 기술적 고착화는 이론적으로는 타당해보이나, 열등한 기존기술에 대한 고착화가 해소되고 신규기술로 이전한 경우의 산업의 예가 오히려 더 많으며, 이러한 산업들에서 기술혁신은 끊임없이 일어나고 있음을 지적한다 (Katz and Shapiro, 1994; Witt 1997). 실제로, CP/M-80이 지배적인 PC 운영체계시장에서 MS-DOS는 새로운 표준으로 자리잡았고, CISC 기반의 워크스테이션 시장에서 RISC는 지배적인 기술이 되었다. 그러면 네트워크 외부성이 존재하는 산업에서 불연속적인 기술변화는 어떻게 가능한 것인가? 우선, 신규기술이 기존기술의 시장이 성장기 이전에 등장하여 주류시장을 형성하는 비전문 사용자까지 확산되지 않는 경우, 비호환적인 신규기술로의 전환이 가능하다. 실제로 MS-DOS는 새로운 표준으로 자리잡을 수 있었던 이유 중의 하나는 PC 운영체계시장이 성장기 이전의 상태였기 때문이다. 이러한 맥락에서 Steffen (1994)은 초기의 CP/M-80 하에서 표준 응용 소프트웨어의 범위가 매우 제한적 이었음을 지적한다. 표준 응응 소프트웨어의 사용범위가 매우 제한적인 경우 일반적으로, 비전문 사용자에 의한 제품구매는 이루어지지 않는다. 또한 본 연구결과는 시장이 기존기술에 의한 고착화되어 있을 때, 신규기술로의 이행이 가능하도록 하여 주는 메커니즘을 제시하고 있다. 기존의 지배적인 기술과 비호환적인 신규기술의 성공은 전문 사용자들의 역할에 의존한다. 특히 상당수의 전문 사용자가 기업의 기술적 노력에 의하여 양성될 수 있을 때, 시장은 기존기술에 고착화되지 않는다. 실제로 워크스테이션 시장에서, Sun은 대학의 전문 사용자를 활용하여 신규 RISC 기술기반의 제품시장을 확립하는데 성공하였다. 인텔의 사례에서 전술한 바와 같이, 높은 가능성을 지닌 비호환적인 신규기술의 출현은 기존기업에게 심각한 전략적 딜레마를 야기시킨다. RISC가 CISC를 위협했을 때, Andy Grove (1996: p. 104)는 “무엇을 해야 할지 몰랐다”라고 회고하고 있다. 이러한 딜레마에 대하여 본 연구는 다음과 같은 실무적 시사점은 제공한다. 우선, 기존기술과 신규기술간 컨버터의 개발이 기술적/경제적 측면에서 용이한가를 고려해 보아야 한다. 용이하다면 이 컨버터는 비호환성의 문제를 제거할 수 있기 때문에 신규기술의 활용이 매우 가치 있을 것이다. 그러나 컨버터의 개발이 너무 복잡하고 높은 비용은 수반한다면, 다음 질문을 고려해 보아야 한다: 기존기술에 대한 수요가 성장기를 지나 비전문 사용자를 포함하는 주류시장을 형성하였는가? 그렇지 않다면 기존기술에 대한 소비자의 관성이 미약할 것이므로, 기존기술과 비호환적이지만 기술적 잠재력이 큰 신규기술의 성공가능성은 매우 높을 것이다. 그러면 기존기술이 이미 주류시장을 형성하였다면 어떻게 해야 하는가? 시장에 충분한 수의 전문 사용자가 있는가를 고려해 보아야 한다. 신규기술에 관심이 높고 그것의 기술적 성과에 민감한 전문 사용자는 신규기술을 활용하는 기업의 초기 주요 고객을 형성한다. 따라서 전문 사용자 집단의 크기가 매우 적다면, 신규기술의 활용은 권할만한 것이 되지 못할 것이다. 그러나 그 크기가 상당히 커서 기업의 수익원을 형성할 수 있다면, 신규기술을 활용하되 전문 사용자 요구에 초점을 두어야 할 것이다. 시간이 경과되어 상당한 크기의 고객기반이 형성되었다면, 이를 교두보로 하여 비전문 사용자 집단의 침투를 통한 주류시장의 형성도 고려되어야 할 것이다. 이러한 지렛대식 접근방법은 Moore (1995: p. 27)의 “볼링앨리 마케팅 (bowling alley marketing)”과 유사하다: “각 틈새시장은 볼링앨리 앞에 진열된 볼링 핀들과 같아서 볼에 맞아 넘어지는 핀들이 주변의 핀들을 쳐서 같이 넘어뜨리기도 한다.”

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DGSM 03007
형태사항 xii, 135 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 Appendix : Parameters for basic simulation model
저자명의 한글표기 : 이종석
지도교수의 영문표기 : Je-Ho Lee
지도교수의 한글표기 : 이제호
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 경영공학전공,
서지주기 Reference : p. 125-133
주제 Network Externalities
Technological Innovation
RISC
CISC
네트워크 외부성
기술혁신
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