Post on 06-Apr-2015
Economics of StandardsEconomics of Standards
Tim WeitzelTim Weitzel
Johann Wolfgang Goethe-Universität Institut für Wirtschaftsinformatik
Mertonstraße 17, D-60054 Frankfurt am Main Telefon: +49 69 798-28804 Telefax: +49 69 798-28585
tweitzel@wiwi.uni-frankfurt.dehttp://www.wiwi.uni-frankfurt.de/~tweitzel
Institut für WirtschaftsinformatikJ. W. Goethe-Universität
Forschungsschwerpunkt Vernetzung
Standardisierungsframework
Einige Ergebnisse und Anwendungen
Forschungsschwerpunkt Vernetzung
Standardisierungsframework
Einige Ergebnisse und Anwendungen
Vernetzungs-IWIVernetzungs-IWI
SFB 403 Vernetzung als Wettbewerbsfaktor (1997-2000)Vernetzung als Wettbewerbsfaktor (1997-2000)„Auswahl und Gestaltung von Standards“ Standardisierungs- und Diffusionsmodelle Interdisziplinäre Integration Empirische Arbeiten
Fortune 1.000 KMU Cases
(Dt. Bank, 3Com, Siemens, Lufthansa, Karstadt, SAP, Deutsche Börse, Mannesmann VDO, Woolworth, Balzers&Leybold, Bilfinger&Berger, Bosch Telecom, Deutscher
Fachverlag, Heraeus, LH Cargo, Lurgi)
Anwendungen: XML/EDI, WebEDI, X.500
IT-Standards und VernetzungIT-Standards und Vernetzung
Stand der ForschungStand der Forschung
Netzeffekte: Positiver Zusammenhang zwischen Wert eines Gutes und Menge seiner Nutzer [Kindleberger 1983, Arthur 1989, Katz/Shapiro 1985, Farrell/Saloner 1985...]
Koordinationsprobleme
• technolog. Unterversorgung (Attentismusproblem) [Kindleberger 1983, Dybvig/Spatt 1983]
• technolog. Überversorgung (intertemp. Strategien) [Katz/Shapiro 1986]
• free-riding [Kindleberger 1983]
• „tippiness“ [Besen/Farrell 1994]
• „lock-in“ (multiple GG) [Arthur 1989] • Pinguine und Lemminge
Diskrepanz zw. privatem und sozialem Nutzen der Netzteilnahme bei Existenz von Netzeffekten pareto-inferiore Marktergebnisse
Eigene VorarbeitenEigene Vorarbeiten
Traditionelle Netzeffekttheorie(n):Traditionelle Netzeffekttheorie(n): gute Einblicke in grundsätzliche Probleme häufig sehr "eingängig"
Aber beschränkte Erklärungs- und Gestaltungskraft (Modellbias):Aber beschränkte Erklärungs- und Gestaltungskraft (Modellbias): Gibt es NUR Monopole? Gibt es NIE dezentrale Koordination? Spielt die Individualität der Agenten KEINE Rolle? Gibt es KEINE Lösungsdesigns für Systeme unter Netzeffekten? Welchen Einfluss hat Informationsstand auf Verhalten der Agenten? Steigen Netzeffekte unendlich und homogen? Welche Märkten versagen wirklich? Steigen Netzeffekte unabhängig von den jeweiligen Netzpartnern? Gibt es Kosten in der Netzgröße? Gibt es Unterschiede zwischen der Wirkung direkter und indirekter
Netzeffekte?
Erkenntnis- und GestaltungszieleErkenntnis- und Gestaltungsziele
IT-Standards und VernetzungIT-Standards und Vernetzung
Entwicklung u. Evaluierung v. Kooperationsdesigns bei Auf- und Ausbau Entwicklung u. Evaluierung v. Kooperationsdesigns bei Auf- und Ausbau IuK-gestützter Kommunikationsinfrastrukturen bei NetzeffektenIuK-gestützter Kommunikationsinfrastrukturen bei Netzeffekten, Anwendung für realwirtschaftliche Entscheidungsprobleme, KMU
Erklärung und Prognose von Diffusionsphänomenen (Durchsetzung neuer Technologien) unter Berücksichtigung der Spezifika moderner vernetzter Märkte
Analyse technologischer Ansätze sowie der Kooperationsstrategien großer Standardisierungsorganisationen und Unternehmen der IT-Branche
Entwicklung von Methoden zur empirischen Erhebung realer Geschäftsnetzwerke
Zusammenführung dieser Arbeiten zu einem Beitrag zu einer allgemeinen Theorie der Netzeffekte.
Erkenntnis- und GestaltungszieleErkenntnis- und Gestaltungsziele
Abbildung des Standardisierungsverhaltens
Vorsichtige Berücksichtigung (Isolierung) des "Modellbias" Anwendbarkeit auf betriebliche Problemstellungen Erste Berücksichtigung (einiger) Kritikpunkte an klass. Modellen
Direkte Netzeffekte Individuelle Entscheidungssituation/Einbettung Individuelle Netzeffekte Normative Vergleichslösung Heuristische Berücksichtigung der strategischen Unsicherheit der
Akteure; Explikation der Informationsannahmen Systemverhalten als evolutorischer Prozess
Standardisierungsframework
Einige Ergebnisse
Forschungsschwerpunkt Vernetzung
Dezentrales Entscheidungskalkül
Zentrale (benchmark) solution
Standardisierungsmodell (Grundlagen)Standardisierungsmodell (Grundlagen)
Agent i (i{1,...,n}) entscheidet über Nutzung des Standards q Standardisierungskosten Kiq vs. Standardisierungserlöse cij
iij
n
ijj
n
ijj jji
jjjiiijij Kc
nc
KncKcprobiUE
1 1
Kostenpostex
n
i
n
ijj
ijij
n
iii
Kostenanteex
n
i
n
ijj
ij
n
i
n
iii
n
ijj
ijij
n
iic
ycxKc
xKyc
1 111 1
1 111
1
Vernetzte SystemeVernetzte Systeme
Überschaubar bei statischen 2-Player-Spielen
Unterschiedl. GG bei dynamischen 2-Player-Spielen
Schwierig unter unvollst. Information bei n-Player-Spielern ;-)
2 Player, vollst., imperfekte Information2 Player, vollst., imperfekte Information
Parameterkon-
stellation
Dezentrales Ergebnis (statisch)
Optimal aus
Gesamt-sicht
Pareto-effizient
Kaldor-Hicks-
Effizient
c12>K1 und
c21>K2
Nichtstandardisierung
nein nein nein
Standardisierung
ja ja ja
c12<K1 und c21<K2
Nichtstandardisierung
ja ja -
c12<K1 und c21>K2
K1+K2<c12+c21
Nichtstandar
disierung
nein
ja
-
c12<K1 und c21>K2
K1+K2>c12+c21
Nichtstandar
disierung
ja
ja
-
c12<K1 und c21>K2
K1+K2=c12+c21
Nichtstandar
disierung
ja
ja
-
c12=K1 und
c21=K2
Nichtstandardisierung
ja ja ja
Standardisierung
ja ja ja
2 Player, vollst., perfekte Information2 Player, vollst., perfekte Information
Parameterkonstellation
Ergebnis bei dezentraler
Koordination (dynamisch)
Optimal aus Gesamtsicht
Pareto-effizient
c12>K1 und c21>K2 Standardisierung ja ja
c12<K1 und c21<K2 Nicht-standardisierung
ja ja
c12<K1 und c21>K2
wobei giltK1+K2<c12+c21
Nicht-standardisierung
nein ja
c12<K1 und c21>K2
wobei giltK1+K2>c12+c21
Nicht-standardisierung
ja ja
c12<K1 und c21>K2
wobei giltK1+K2=c12+c21
Nicht-standardisierung
ja ja
c12=K1 und c21=K2 Nicht-standardisierung
ja ja
Informationsmengen und EntscheidungsmodiInformationsmengen und Entscheidungsmodi
Antizipatorisches Entscheidungsverhalten bei dynamischen n-player-games (unvollständige, perfekte Information)
0)1(
)1()(0
0)1(
)1()( 1
)1(
)1()(
12
11
11
21112
12
11
11
21112
*21
23
22
221
*212
32221
*2122
Kcnc
KncKcprobsEfür
Kcnc
KncKcprobsEfür
p
Kcnc
KnccpKcprobcpsE
n
jj
j
jjn
jjj
n
jj
j
jjn
jjj
n
jj
j
jjn
jjj
12
11
11
21112 )1(
)1()( Kc
nc
KncKcprobsE
n
jj
j
jjn
jjj
1
1
1
*
1
1
1
*2
1
1
1
*
1
1
1
*2
*
1
1
1
*
1
1
1
*2
0)1(
)1()(0
0)1(
)1()( 1
)1(
)1()(
j
n
jiij
ij
iijj
ijijij
n
jijiji
j
ijijij
j
n
jiij
ij
iijj
ijijij
n
jijiji
j
ijijij
ij
i
n
ijij
ji
jjii
jijiji
n
ijijij
i
jijiji
Kcnc
KnccpKcpcpsEfür
Kcnc
KnccpKcpcpsEfür
p
Kcnc
KnccpKcpcpsE
Dezentrales Standardisierungsmodell
Ein Standard (Kompatibilität ja/nein) Q Standards
Sequentielle Entscheidung Simultane Entscheidung
Einperiodig Mehrperiodig
Struktur I (random)
Sequentielle Entscheidung Simultane Entscheidung
EinperiodigMehrperiodig
Entscheidungen revidierbar
einmaligeEntscheidungsmöglichkeit
„klassisches“ Entscheidungskalkül adaptiertes Entscheidungskalkül
Struktur II (close) Struktur I (random) Struktur II (close) Struktur I (random) Struktur II (close)
SzenariosSzenarios
Forschungsschwerpunkt Vernetzung
Einige Ergebnisse
Standardisierungsframework
PinguineffektPinguineffekt
Ein Standard
4 Standards
-200000
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
010000200003000040000
K)
GE
GE(z)
GE(dz,t=1)
GE(dz,t=35)
-400000
-200000
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
0500010000150002000025000300003500040000
(K)
GE
(t=
35
)
GE(z)
GE(dz,Q=1)
GE(dz,Q=2)
GE(dz,Q=3)
GE(dz,Q=4)
Grundmodell, mehrperiodigGrundmodell, mehrperiodig
GE(z,t=1)
GE(z,t=3)
GE(z,t=5)
GE(z,t=7)
GE(z)
-100000
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
GE
K)
t
FehlentscheidungenFehlentscheidungen
F(pos): Standardisierung, obwohl ex post negative Ersparnisse F(neg): Keine Standardisierung, obwohl es sich ex post gelohnt hätte. "Fehler" bzgl. (tatsächlicher) ex post Standardisierung Fehler im Bereich zwischen B und C
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
140001500016000170001800019000
(K)
f
fpos
fneg
1900
0
1850
0
1800
0
1750
0
1700
0
1650
0
1600
0
1550
0
1500
0
1450
0
1400
0
f(t=1)
f(t=3)
f(t=5)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
(K)
t
Standardisierungslücke (Q=4)Standardisierungslücke (Q=4)
Die Standardisierungslücke (simult., mehrfache E)
-200000
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
0500010000150002000025000300003500040000
(K)
GE
GE(z)
GE(dz,Q=1)
GE(dz,Q=2)
GE(dz,Q=3)
GE(dz,Q=4)
GG-AnpassungsprozesseGG-Anpassungsprozesse
( K ) = 2 0 0 0 0
0
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
3 5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0
t
abs. Ant
eile
s ( 4 )
s ( 3 )
s ( 2 )
s ( 1 )
( K ) = 1 8 2 5 0
0
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
3 5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0
t
abs. Ant
eile
s ( 4 )
s ( 3 )
s ( 2 )
s ( 1 )
( K ) = 1 0 0 0 0
0
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
3 5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0
t
abs. Ant
eile
s ( 4 )
s ( 3 )
s ( 2 )
s ( 1 )
( K ) = 2 0 0 0
05
1 01 52 02 53 03 5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0
t
abs. Ant
eile
s ( 4 )
s ( 3 )
s ( 2 )
s ( 1 )
( K ) = 1 0 0 0
0
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
3 5
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0 3 2 3 4 3 6 3 8 4 0 4 2 4 4 4 6 4 8
t
abs. Ant
eile
s ( 4 )
s ( 3 )
s ( 2 )
s ( 1 )
Häufigkeit der fünf AnpassungsprozesseHäufigkeit der fünf Anpassungsprozesse
(K)=1000; (C)=200
0
20
40
60
80
100
2400
0
2150
0
1900
0
1650
0
1400
0
1150
0
9000
6500
4000
1500
(K)
An
teile
in %
1)
2)
3)
4)
5)
Häufigkeit der fünf AnpassungsprozesseHäufigkeit der fünf Anpassungsprozesse
Bei Erhöhung der Heterogenität (Streuung) mehr Oligo- und weniger Monopole (z.B. durch Produktdifferenzierung werden Kosten-/Nutzendifferenzen größer)
(K)=2000; (C)=200
0
20
40
60
80
100
24
00
0
22
00
0
20
00
0
18
00
0
16
00
0
14
00
0
12
00
0
10
00
0
80
00
60
00
40
00
20
00
(K)
An
teile
in %
1)
2)
3)
4)
5)
(K)=4000; (C)=200
0
20
40
60
80
100
24
00
0
22
00
0
20
00
0
18
00
0
16
00
0
14
00
0
12
00
0
10
00
0
80
00
60
00
40
00
20
00
(K)
An
teile
in %
1)
2)
3)
4)
5)
Einige ErgebnisseEinige Ergebnisse
Mehrperiodige, simultane und revidierbare Entscheidungen
Dilemmata1. Start-Up-Problem bei hohen Standardisierungskosten
2. Ineffizientes Oligopol bei niedrigen Standardisierungskosten (deutlicher Anstieg der Gesamtkosten trotz fallender K)
Standardisierungszeitpunkt, Erreichen des GG Je später desto höher K Häufige Wechsel bei niedrigen K
Anwendungen:Anwendungen:
SME und VernetzungSME und Vernetzung
SME and EDI SME and EDI
The market-place problem has been here before: EDI Many standards Asymmetric distribution of costs and benefits (according to size) Large enterprises focus on benefits, SMEs on costs of EDI
Trends: „Aggressively waiting“ by SMEs (business units etc. as well) More Web, less partners (3Com, Karstadt, Woolworth Fortune 1000)
Empirical Data from the German office supply industry: WebEDI more expensive for SME
(DM 19,684 vs. 18,658 for avg. 920 orders/p.a., incl. vert. redistrib.) Most SMEs don‘t have MMS or automizable processes and therefore
no unexploited network gains Some reallocation/redistribution unavoidable
(Large companies‘ savings would have to accomodate for SMEs‘ expenses)
EDI diffusion in Europe and the USEDI diffusion in Europe and the US
0102030405060
EDIFACT ANSIX12
SWIFT VDA DAKOSY SEDAS ODETTE Other
Germany%
0102030405060
EDIFACT ANSI X12 SWIFT TRADA-COMS
Other
US%
back
X.500 in a corporate extranetX.500 in a corporate extranet (6 banks/insurance)
• Asymmetric distribution of network gains (DM 25 million 1st year)
• All participants have significant internal (stand-alone) benefits
• Benefits grow stronger relative to size than costs
• Still, information intermediation sufficient for all players
Sta
nd
ard
izati
on
cost
an
d b
en
efi
t (D
M)
Nu
mb
er
of
em
plo
yees
standardization benefits
standardization cost (centralized)
employees
tandardization cost (decentr.)
Different problemsDifferent problems
• Sometimes subsidiary payments are necessary• And sometimes information intermediation is sufficient• Two steps:
1. WHO: Identify optimal set of partners
2. HOW: Develop mutual coordination design (coopetition)
• Simulation results: Large enterprises standardize earlier IF network wide standardization is desirable, „forcing“ SMEs to
standardize is more efficient: Diffusion is not primarily dependent upon the structure of the installed base but rather of the rest of the network
• If participants are not known ex ante, future integration costs are crucial, too (underestimation of benefits)
Correlation between size and time of standardizationCorrelation between size and time of standardization
(K )= 1 80 00
0
2
4
6
8
2 80 00 3 00 00 3 20 00 3 40 00 3 60 00 3 80 00 4 00 00
K n o ten g rö ß e
Perio
de
(K )= 17 500
0123456
28 00 0 30 00 0 32 00 0 34 00 0 36 00 0 38 00 0 40 00 0
K n o te n g rö ß e
Perio
de
(K )= 1 70 00
012345
2 80 00 3 00 00 3 20 00 3 40 00 3 60 00 3 80 00 4 00 00
K n o ten g rö ß e
Perio
de
(K )= 16 500
0
1
2
3
28 00 0 30 00 0 32 00 0 34 00 0 36 00 0 38 00 0 40 00 0
K n o te n g rö ß e
Perio
de
back
Size
Size Size
Size
Installed base effectsInstalled base effects
First-best aggregate solution
IB=30%
IB=0% IB=20%
IB=10%
back
Technology and policy implicationsTechnology and policy implications
EDIFACT success (subsets) + WWW success (simple) Protocols/Syntax (data format): Internet/XML (OO, e.g. xCBL 3) Semantics: Decentralized (industry repositories etc.) Pragmatics: ebXML (future process and semantic integration?)
Identification and alignment of interests (coopetition) industry consortia (W3C, OASIS) and their projects (ebXML)
Don‘t fear monopolies too much (serial monopoly etc.)
Consider A market for regulation instead of regulation for markets (e.g.
real options) tax subsidies for SMEs and integration certification (e.g.
supporting ebXML)
Market concentrationMarket concentration
Network simulations: Single choice:
oligopolies (low concentration) first mover can influence diffusion
Reversible choice: efficient monopoly stable oligopolies and „dynamic equilibria“ very rare
Sequential choice: High concentration regardless of standardization costs Individually desastrous oligopolies can occur at very low
standardization costs
Monopolies more frequent with symmetric communication relations
Especially with low standardization costs, influence of installed base diminishes
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