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type: paper
slug: chul-yong-lee-2008-forecasting-diffusion
title: >-
  Demand forecasting for new technology with a short history in a competitive
  environment: the case of the home networking market in South Korea
authors:
  - '[[chul-yong-lee]]'
  - '[[jeongdonglee]]'
  - '[[yeonbaekim]]'
year: 2008
venue: '[[technological-forecasting-and-social-change]]'
volume: '75'
pages: 91-106
doi: 10.1016/j.techfore.2006.12.001
categories:
  - '[[forecasting-methods]]'
  - '[[ict-industries]]'
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  - '[[logistic-growth-model]]'
  - '[[bayesian-updating]]'
  - '[[expert-judgment-bootstrap]]'
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  - '[[conjoint-analysis]]'
  - '[[rank-ordered-logit]]'
  - '[[nested-preference-structure]]'
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  - '[[wireless-lan]]'
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last_updated: '2026-05-20T01:41:32+09:00'
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# Demand forecasting for new technology with a short history in a competitive environment: the case of the home networking market in South Korea

*[[chul-yong-lee]], [[jeongdonglee]], [[yeonbaekim]] (2008)* · [[technological-forecasting-and-social-change]] 75(1):91–106 · [DOI ↗](https://doi.org/10.1016/j.techfore.2006.12.001)

> 신기술의 sales 이력이 짧고 *analogous* proxy 도 부재한 경우 (e.g. 한국 [[home-networking]] 시장 2002–2004) demand forecasting 의 방법론적 어려움을 해결하기 위해 (i) [[expert-judgment-bootstrap]] + [[algebraic-estimation-mahajan-sharma]] 로 [[logistic-growth-model]] 의 prior 도출, (ii) 가용 sales 데이터로 [[bayesian-updating]] 의 posterior 갱신, (iii) 건설사·소비자 paired conjoint 의 [[nested-preference-structure]] 로 *다층 의사결정* 반영, (iv) 기술 roadmap 으로 dynamic utility 도출의 4 단계 framework 제안. 한국 신축 아파트의 HN 기술 (PLC · Wireless LAN · Ethernet) 경쟁 시뮬레이션 결과 — *Wireless LAN 이 시장 점유 최고*, PLC 표준화 시 PLC 시장 잠식 가능, 정부 PLC 지원 철회 시 PLC 점유 급락. 신기술 demand forecasting 의 ICT 분야 표준 template.

- **RQ**: 신기술의 sales 데이터가 짧고 analogous proxy 부재한 시장 — 한국 신축 아파트 [[home-networking]] — 에서 demand forecasting 어떻게 수행하며, 건설사·소비자 *다층 의사결정* 의 nested preference 가 기술 경쟁 결과를 어떻게 결정하는가?
- **방법론**: [[logistic-growth-model]] + [[expert-judgment-bootstrap]] + [[algebraic-estimation-mahajan-sharma]] (prior) + [[bayesian-updating]] (posterior) + [[conjoint-analysis]] (건설사 54 N=28 회사 + 소비자 1,000) + [[rank-ordered-logit]] + [[nested-preference-structure]]
- **데이터**: 건설사 HN 전문가 54 명 (28 회사) email 설문 (2004-12) — diffusion prior · 건설사 conjoint 두 용도; 소비자 face-to-face 1,000 명 (서울·부산·대구·광주 4 지역 quota sampling, 2004-05) — 소비자 conjoint; 2002–2004 HN sales 데이터 — Bayesian posterior 갱신; 기술 roadmap (PLC · Wireless LAN · Ethernet 2005–2009 attribute 진화) — dynamic utility
- **주요 발견**: HN 시장 잠재력 $m$ = 200 만 가구, peak 2008 (Bayesian posterior); RMSE prior 76,389 → posterior 1,336 (57 배 개선); 건설사 utility — PLC +0.188\*, Wireless LAN +0.264\*\* (Ethernet base), Cost −0.00245\*\*\*, Standardization +0.157\*, Gov policy +0.00016\*\*, Consumer preference +0.00701\*\*\*; 소비자 utility — Price −0.034\*\*, Speed +0.032\*\*, Add (extra device) −0.444\*\*, Wire −0.404\*\* (wireless 선호); 시뮬레이션 결과 — Wireless LAN 점유 항상 최고, PLC 표준화 (sim 2) 시 PLC 점유 잠식, 정부 PLC 지원 철회 (sim 4) 시 PLC 점유 급락
- **시사점**: 신기술 demand forecasting 의 ICT 분야 ↔ analogous 부재 시 Bayesian + 전문가 판단의 결합 framework 가 효과적. 정책 함의: PLC 표준화 + 정부 지원이 PLC 의 경쟁력 결정 leverage. 자동화 산업 전반의 신기술 forecasting template

![Fig. 1. Nested preference 구조 framework: 건설사 (Korean apartment construction company) 가 PLC · Wireless LAN · Ethernet 의 HN 기술을 선택할 때 *cost · 표준화 · 정부 정책 · consumer preference* 의 4 attribute 와 소비자의 *price · speed · 추가 장비 · 안정성 · wire/wireless* 의 5 attribute 가 hierarchically 결합된 *2-level conjoint*. 신축 아파트 HN 시장의 한국 특수성 — 건설사가 main decision maker — 을 model 에 반영하기 위한 핵심 구조.](/papers/200801_LeeCY_Demand_forecasting_for_new_technology_with_a_short_history_in_a_competitive_environment_the_case_of_the_home_networking_market_in_South_Korea/fig1.png)

## 요약

[[home-networking]] (HN) 시스템 — 가정 내 ICT 가전을 네트워크로 연결해 자동화 · 보안 · 통신 · 멀티미디어 서비스 제공 — 은 2002 년 한국에서 신축 아파트 built-in 형태로 시장 진입 시작. 2002 → 2007 세계 시장 $5.05B → $118B (연 18% 성장 예측, Korea MIC 2003), 한국 정부는 1999 ICT building 기획부터 digital 주택 지원 정책. 그러나 (i) HN 의 *sales 이력이 매우 짧음* (2002–2004 의 3 년만 가용), (ii) HN 과 *analogous* 한 신제품 부재 — Bayus (1993) HDTV 의 분석법, Jun et al (2000) LEO 위성의 *analogous product proxy* 방식이 적용 불가, (iii) HN 의 *복수 기술 경쟁* (Wireless LAN · PLC · Ethernet) — 단일 기술 diffusion model 부적합. 본 paper 는 이 3 가지 문제를 동시에 해결하는 4 단계 framework 을 제안.

**Step 1: Expert-judgment 기반 prior + Bayesian posterior**. [[logistic-growth-model]] $N(t) = m_t / (1 + e^{-(a+bt)})$ 의 $a, b$ 파라미터를 (i) Mahajan-Sharma (1986) 의 algebraic estimation 으로 *3 개 정보* (잠재 채택자 수 $m$, peak 시점 $t^*$, peak 시점 채택자 수 $n(t^*)$) 에서 단순 산식으로 도출, (ii) 54 명 HN 전문가의 응답을 100 회 bootstrap 으로 $a \sim N(\bar{a}, \sigma_a^2)$, $b \sim N(\bar{b}, \sigma_b^2)$ prior 추정. 그 후 2002–2004 sales 데이터로 [[bayesian-updating]]:

$$
p(\alpha \mid x_1, \ldots, x_n) = \frac{\prod f(x_i \mid \alpha) g(\alpha)}{\int \prod f(x_i \mid \alpha) g(\alpha) d\alpha}
$$

posterior 가 bivariate normal 로 도출 (Eq. 6). 결과: prior $a$ mean −3.15 / dev 1.22, $b$ mean 0.46 / dev 0.13 → **posterior $a$ mean −8.12 / dev 0.023, $b$ mean 1.26 / dev 0.0048**. RMSE prior 76,389 → posterior 1,336 — 57 배 개선. peak 시점 2008, 누적 채택 2009 년 180 만 가구 (잠재 200 만 의 90%).

**Step 2–3: Nested preference conjoint**. 한국 신축 아파트의 HN 의사결정은 *건설사가 main decision maker* — 그러나 건설사도 *consumer preference* 를 attribute 로 고려. 따라서 (i) 54 건설사 conjoint (5 attribute: 기술 type · cost · 표준화 · 정부 정책 · consumer preference), (ii) 1,000 소비자 conjoint (5 attribute: price · speed · 추가 장비 · 안정성 · wire/wireless) 의 paired 추정. 건설사 utility 추정: PLC dummy +0.188\* (Ethernet base), Wireless LAN +0.264\*\*, Cost −0.00245\*\*\*, Standardization +0.157\*, Gov policy +0.00016\*\*, **Consumer preference +0.00701\*\*\* — 건설사가 소비자 선호를 strongly 반영**. 즉 nested preference 가 정량 confirmed. 소비자 utility 추정: Price −0.034\*\* (가격 회피 강), Speed +0.032\*\* (속도 선호), Add −0.444\*\* (extra device 회피 — Ethernet 의 hub/router 약점), Stability −0.0097⁺ (약 양 — 응답자가 안정성 needs 인식), Wire −0.404\*\* (wireless 강 선호). 소비자는 wireless·저가·고속도·extra 부재 선호 — Wireless LAN 의 핵심 강점.

**Step 4: Dynamic 시뮬레이션 + 정책 함의**. Roadmap 표 (PLC·WLAN·Ethernet 의 2005–2009 attribute 진화) 위에서 dynamic utility 와 시장점유 계산. *Wireless LAN 이 항상 최고 점유* — 표준 (IEEE 802.11) + 저가 + 높은 소비자 선호의 결합. PLC 와 Ethernet 은 점유 패턴 유사하지만 2008 년 이후 PLC > Ethernet — 정부 정책 ($100M/년) 과 *추가 line 불필요* (전력선 활용) 의 장점이 standardization 부재의 단점 상쇄. 4 시나리오 시뮬레이션: (1) PLC cost −10% — PLC 점유 회복, (2) PLC 표준화 2006 도입 — *Wireless LAN 과의 경쟁이 격화* (Ethernet 잠식보다 더 큰 impact), (3) PLC 소비자 선호 +10% — PLC 시장 우위, (4) PLC 정부지원 철회 — *PLC 점유 급락* — 정부 $0.5B (5 년 누적) 지원이 critical. 정책 함의는 명확 — PLC 표준화 + 정부 지원 지속이 한국 HN 시장 경쟁의 leverage. 한계는 (i) 건설사 utility constant 가정 (panel survey 로 dynamic 가능), (ii) 신축 한정 분석 — *기존 주택 리모델링 시장* (2010 년경 신축 시장 초과 예상) 미포함.

## 핵심 결과

**Logistic growth model parameter — prior vs posterior (Table 3)**

| 단계 | $a$ mean | $a$ dev | $b$ mean | $b$ dev | RMSE |
|---|---:|---:|---:|---:|---:|
| Prior (전문가 54 + bootstrap) | −3.1454 | 1.2239 | 0.4567 | 0.1300 | 76,389 |
| **Posterior (Bayesian update 2002–2004)** | **−8.1153** | **0.0226** | **1.2579** | **0.0048** | **1,336** |

→ Bayesian update 로 deviation 50–100 배 축소, RMSE 57 배 개선. peak 시점 = 2008 년.

**건설사 utility 추정 (Table 4, Ethernet = base)**

| 변수 | Coefficient | t |
|---|---:|---:|
| PLC dummy | +0.188\* | 1.74 |
| Wireless LAN dummy | **+0.264\*\*** | 2.09 |
| Cost (US$) | −0.00245\*\*\* | −7.34 |
| Standardization (0/1) | +0.157\* | 1.73 |
| Government policy (US$M) | +0.00016\*\* | 2.19 |
| **Consumer preference (%)** | **+0.00701\*\*\*** | 3.98 |

→ Consumer preference 가 건설사 의사결정의 strong driver — nested preference confirmed.

**소비자 utility 추정 (Table 5, N=1,000)**

| 변수 | Coefficient | t |
|---|---:|---:|
| Price (US$) | −0.0339\*\* | −30.52 |
| Speed (Mbps) | +0.0323\*\* | 8.40 |
| Add (extra device) | −0.4443\*\* | −12.81 |
| Stability (breaks/day) | −0.0097⁺ | −1.59 |
| Wire dummy (1=wire, 0=wireless) | −0.4044\*\* | −11.62 |

→ 소비자는 wireless · 저가 · 고속도 · extra 부재 선호 — Wireless LAN 의 advantage.

**시뮬레이션 결과 (Fig. 5 요약)**

| Simulation | 변화 | PLC 시장점유 영향 |
|---|---|---|
| 1 | PLC cost −10% | PLC 점유 회복 |
| 2 | PLC 표준화 2006 도입 | **Wireless LAN 과의 경쟁 격화** (Ethernet 잠식) |
| 3 | PLC 소비자 선호 +10% | PLC 시장 우위 |
| 4 | PLC 정부지원 철회 | **PLC 점유 급락** |

→ 정부 지원 (sim 4) 과 표준화 (sim 2) 가 PLC 경쟁력의 *binding* 결정요인.

## 방법론 노트

본 paper 의 incremental contribution 은 *4 단계 통합 framework*:

**Step 1 — [[algebraic-estimation-mahajan-sharma]] (1986).** Logistic growth 의 peak 시점 미분으로:

$$
t^* = -\frac{a}{b}, \quad n(t^*) = \frac{b m_t}{4}
$$

3 개 expert 정보 $(m_t, t^*, n(t^*))$ 만으로 $a, b$ 산식 도출. *3 정보 → 2 파라미터* 의 over-identification 이 bootstrap 의 정당성.

**Step 2 — [[bayesian-updating]] (Eq. 6).** Linear transform $y_t = \ln(N(t) / (m_t - N(t)))$ 으로 logistic 의 linear 표현 $y_t = a + b t + u_t$ 도출, $u_t \sim N(0, \sigma^2)$ iid. prior $a, b$ independent normal + likelihood (sales 데이터) 결합한 bivariate normal posterior:

$$
p(\alpha \mid x, y) \propto \exp\left[ -\tfrac{1}{2} (\alpha - \bar{\alpha})' F (\alpha - \bar{\alpha}) \right]
$$

$F$ 는 prior precision matrix + sample 정보 (OLS) 의 합. posterior mean 도 prior precision × prior mean + sample 정보 × OLS mean 의 가중 평균.

**Step 3 — paired conjoint + [[nested-preference-structure]].** 건설사 conjoint (16 cards) + 소비자 conjoint (orthogonal cards) 의 paired 추정. 건설사 utility 에 *consumer preference* attribute 포함하는 것이 key — nested preference 의 정량 식별. [[rank-ordered-logit]] 의 표준 sequential conditional logit 우도:

$$
\Pr(U_{i1} > \cdots > U_{iJ}) = \prod_{j=1}^{J} \frac{e^{x_j \beta}}{\sum_{k=j}^{J} e^{x_k \beta}}
$$

**Step 4 — dynamic utility + roadmap.** Static utility 의 attribute $x_j$ 를 시간 의존 $x_{jt}$ (roadmap 위) 로 substitute. dynamic market share:

$$
s_{jt} = \frac{e^{x_{jt}\beta}}{\sum_{k=1}^{J} e^{x_{kt}\beta}}
$$

기술별 $j$, 시점별 $t$ 점유. 누적 채택 $N(t)$ × dynamic share $s_{jt}$ = 기술별 채택 수.

식별은 (i) 전문가 54 응답의 between-variation 에서 prior 분산, (ii) 2002–2004 sales 데이터에서 posterior likelihood, (iii) 16 card × 54 건설사 / 16 card × 1,000 소비자의 conjoint variation 에서 utility 추정, (iv) 기술 roadmap 의 시계열 변동에서 dynamic 시뮬레이션의 식별에서 온다.

## 연구 계보

본 paper 의 *choice-based diffusion + Bayesian update* lineage 는 두 갈래. (i) *Diffusion model* lineage — Bass (1969 *Management Science*), Mansfield (1961 *Econometrica*) 의 logistic / Bass 표준, Jain-Mahajan-Muller (1991 *Marketing Science*) 의 supply restriction, Hahn-Park-Krishnamurthi-Zoltners (1994 *Marketing Science*) 의 repeat purchase 4-segment, Frank (2004 *TFSC*) 의 경제 상황 결합 위에 서 있다. (ii) *Choice-based diffusion* lineage — Jun et al (2000 *Telecommunication Systems*) LEO 위성 RUM+Bass, [[jongsulee-2006-conjoint-analysis-television]] (Lee J. - Cho Y. - Lee J.D. - Lee C.Y. 2006 *TFSC*) 대형 TV 4-step framework, [[won-joon-kim-2005-dram-market-multinomial-logit]] (Kim W.J. - Lee J.D. - Kim T.Y. 2005 *TFSC*) DRAM 다세대 결합 — 본 paper 의 framework 의 *직접 predecessor*. 본 paper 는 (i) Bayesian update + algebraic estimation (Mahajan-Sharma 1986) 의 *prior 형성 자동화*, (ii) nested preference structure 의 *건설사-소비자 2-level* 식별 두 측면이 incremental contribution.

*Expert judgment bootstrap* lineage 는 Goldberg (1971 *Organizational Behavior and Human Performance*) 의 clinical judgment, Dawes (1971 *American Psychologist*) 의 graduate admission, Ashton-Ashton-Davis (1994 *California Management Review*) 의 white-collar robotics, Abdel-Khalik-el-Sheshai (1980 *Journal of Accounting Research*) 의 default prediction 의 lineage. *Bayesian econometric* lineage 는 Zellner (1971 *An Introduction to Bayesian Inference in Econometrics*) 의 표준 표준 + Train (2003 *Discrete Choice Methods with Simulation*) 의 hierarchical Bayesian 활용 위에 위치.

TEMEP 내 sibling cluster: (i) [[jongsulee-2006-conjoint-analysis-television]] — 같은 TFSC 발표의 직접 predecessor (대형 TV 4 step framework). (ii) [[won-joon-kim-2005-dram-market-multinomial-logit]] — DRAM 다세대 디퓨전 결합. (iii) [[jiwoon-ahn-2006-rank-ordered-logit-bayesian-estimation]] · [[jongsulee-2006-mobile-number-portability-korean-mobile-telecom]] — 같은 시기 ICT 도메인 conjoint 시리즈. (iv) [[yeonbaekim-2007-alternative-fuel-vehicle-bayesian-approach]] — 같은 batch 의 AFV demand forecasting sibling. 본 paper 의 *건설사-소비자 nested preference* 식별은 TEMEP 의 *다층 의사결정 conjoint* 의 첫 사례로, 이후 [[temep]] 의 B2B-B2C 분석 라인의 발판.

## See also

- [[logistic-growth-model]]
- [[bayesian-updating]]
- [[expert-judgment-bootstrap]]
- [[algebraic-estimation-mahajan-sharma]]
- [[nested-preference-structure]]
- [[home-networking]]
- [[wireless-lan]]
- [[korean-apartment-construction]]
- [[jongsulee-2006-conjoint-analysis-television]]
- [[won-joon-kim-2005-dram-market-multinomial-logit]]
- [[chul-yong-lee]]
- [[jeongdonglee]]
- [[yeonbaekim]]