An Analysis of Consumer Preferences among Wireless LAN and Mobile Internet Services


Jiwoon Ahn, 이종수, 이정동, Tai-Yoo Kim (2006) · ETRI Journal 28(2):205–215

WLAN 과 모바일 인터넷 의 quality attribute 5종 (단말, 속도, 통신품질, 요금제, 가격) 에 대한 한국 소비자 stated-preference 컨조인트를 Bayesian mixed rank-ordered logit 으로 분석한다. 2003년 8월 N=457 설문 결과, 속도와 가격이 상대중요도 93% 를 차지하고 (속도 25%, 가격 68%), PDA 는 mobile phone 대비 MWTP 5,130 원, 1 Mbps 속도 향상은 4,780 원, 통신품질 1단계 개선은 1,250 원이다. 2002년 prior study (byun-2004-wireless-data-frontiers-broadband) 와 대비해 mobility·통신품질의 가중치가 급락하고 속도·가격의 가중치가 급등했으며, 시장 시뮬레이션에서 Wibro (휴대 인터넷) 도입 시 45.3% 점유율을 흡수해 dual-mode 단말 R&D 가 산업 경쟁의 핵심임을 보였다.

  • RQ: WLAN 과 모바일 인터넷 간 경쟁 양상은 quality attribute 별 소비자 선호 구조로 어떻게 설명되며, Wibro (휴대 인터넷) 같은 dual-mode 신기술 도입은 시장 점유에 어떤 영향을 주는가?
  • 방법론: 컨조인트 분석, 순위형 로짓 모형, 혼합 로짓 모형, 베이지안 추정, 진술선호법, 확률효용모형
  • 데이터: 한국 서울 거주 20–59 세 N=457 (500 명 중 invalid 제거), 2003 년 8 월 face-to-face 설문, 12 card 를 3 group 으로 분할 ranking; attribute 5 종 × level 2–3 = 216 조합 중 orthogonal 12 card
  • 주요 발견: 속도와 가격의 상대중요도 합 93.2% (속도 25.13%, 가격 68.08%); MWTP(PDA vs mobile phone) = 5,130 원, MWTP(NPC vs mobile phone) = 1,630 원, MWTP(1 Mbps) = 4,778 원, MWTP(quality 1단위) = 1,247 원, MWTP(flat → meter) = −2,332 원; 단순 시뮬레이션에서 WLAN 65.9% / mobile internet 34.1%, Wibro (휴대 인터넷) 추가 시 WLAN 37.8% / mobile 16.9% / Wibro 45.3%
  • 시사점: 단말 사업자는 dual-mode PDA 형 단말 (Wibro) 의 R&D 투자가 핵심; mobile 사업자는 콘텐츠 다양성·속도 개선에 집중; 정책 당국은 content 산업 육성과 가격 인하 유도가 WDC 확산에 가장 효과적

(이 paper 는 표 위주의 ETRI Journal 게재본이라 별도 figure 가 수록되지 않음. 대신 본문 Table 5 (Bayesian mixed ROL 추정), Table 6 (상대중요도), Table 8 (Wibro (휴대 인터넷) 도입 시 시장점유) 가 핵심 결과 carrier.)

요약

2003 년 한국 무선 데이터 통신 (Wireless Data Communication, WDC) 시장은 모바일 인터넷 의 광범위한 확산 (cellular 가입자 대비 72.1% 침투) 과 WLAN 의 공공 hotspot 보급 (Korea Telecom 8,000 AP, 시장점유 86%) 이 병행하는 초기 경쟁 국면이었다. 이종수 · 이정동 · Tai-Yoo Kim기술경영경제정책전공 demand-analysis 라인은 이미 2001년 휴대전화 컬러 디스플레이 valuation (Evaluation of Technological Innovation in the Cellular Phone Display) 으로 stated-preference 방법론을 정립했고, 본 paper 는 이를 WDC 의 quality attribute 5 종 — terminal device (mobile phone / PDA / notebook PC), transmission speed (2 / 6 / 10 Mbps), communication quality (10 회 중 break 0 / 1 / 2 회), pricing scheme (flat-sum / meter-rate), price (30,000 / 80,000 / 130,000 원) — 으로 확장한다.

방법론은 traditional 순위형 로짓 모형 의 IIA·동질성 제약을 풀기 위해 혼합 로짓 모형 을 도입하고, simulated maximum likelihood 의 수렴 어려움을 회피하기 위해 베이지안 추정 의 MCMC posterior 추정을 채택했다. 응답자별 βiN(b,W)\beta_i \sim N(b, W) 의 normal 분포를 가정하되, desirable / undesirable attribute (속도, 품질, 가격) 는 부호 일관성 보장을 위해 log-normal 로 transform 한다. 추정 결과 평균 계수 PDA 0.463*, NPC 0.222*, SPEED 0.382* (log-N), QUALITY −0.021* (log-N), PRICESYS −0.308* (flat-sum 더미가 음수 ⇒ 응답자는 meter-rate 선호), PRICE −1.264* (log-N) 로 모두 5% 유의. MWTP = −(∂U/∂k)/(∂U/∂p) 공식으로 환산하면 PDA 5,130 원, NPC 1,630 원, 1 Mbps 4,778 원, 품질 1단위 1,247 원, flat→meter 전환 −2,332 원이다. 속성 상대중요도는 가격 68.08%, 속도 25.13%, 단말 3.40%, 품질 1.79%, 요금제 1.59%.

byun-2004-wireless-data-frontiers-broadband 의 2002 년 동일 연구진 prior study 와 대비하면 시점 1년 사이 선호 구조가 크게 재편됐다. 2002 년에는 mobility 31.93% > 통신품질 26.17% > 콘텐츠 다양성 14.83% > 가격 14.18% > 속도 7.91% 였으나, 2003 년에는 속도 25% / 가격 68% 가 지배하고 통신품질 가중치는 26% → 1.8% 로 거의 사라졌다. 저자들은 이 전환을 (i) 1 년 사이 WDC 일반품질이 충분히 높아져 통신품질이 더 이상 binding 하지 않음, (ii) 속도 attribute level 을 단순 “고/저” 가 아니라 영화 다운로드 시간 (43 분 / 14 분 / 9 분) 으로 명시한 conjoint card 설계 개선 효과, (iii) 가격을 월 사용료로 제시함으로써 응답자가 실제 부담을 명확히 인식한 효과로 해석한다. 시장 시뮬레이션은 WLAN (notebook PC, 10 Mbps, 90,000 원) 이 mobile internet (mobile phone, 2 Mbps, 45,000 원) 을 2 배 격차로 압도하고, Wibro (휴대 인터넷) (PDA, 8 Mbps, 60,000 원) 가 진입하면 양쪽 점유를 잠식해 45% 를 차지한다는 결과로 마무리된다 — dual-mode 단말 R&D 가 한국 모바일 통신 산업의 다음 경쟁축이라는 정책·전략 메시지.

핵심 결과

Bayesian mixed ROL 추정 (Table 5, 평균 b 와 변량 W)

변수MeanVarianceMWTP (월)
PDA dummy (N)0.463*0.566*5,130 원 (US$4.36)
Notebook PC dummy (N)0.222*0.604*1,630 원 (US$1.38)
SPEED, Mbps (L)0.3820*0.2374*4,778 원 (US$4.06) / Mbps
QUALITY, breaks (L)−0.0206*0.0012*1,247 원 (US$1.06) / 단위
PRICESYS, flat=1 (N)−0.3079*0.6603*−2,332 원 (−US$1.98)
PRICE, 1,000 원 (L)−1.2639*50.7034*
PDA × income (N)0.3041*0.5392*
NPC × income (N)−0.06610.8613*
SPEED × income (N)0.3883*0.2553*
QUALITY × income (N)0.3612*0.6858*
PRICESYS × income (N)0.07291.0585*
PRICE × income (N)0.1910*0.3228*

N: Normal; L: Log-normal. *: 5% 유의. INCOME = 1 if monthly income ≥ 4M won.

상대중요도 (Table 6, 2003 vs 2002 prior study)

Attribute2003 (본 연구)2002 (Byun et al 2004)
Terminal device / Mobility3.40%31.93% (mobility)
Transmission speed25.13%7.91%
Communication quality1.79%26.17%
Content variety(단말 attribute 에 흡수)14.83%
Pricing scheme1.59%4.98%
Price68.08%14.18%

시장 시뮬레이션 (Table 7–8)

시나리오Mobile InternetWLANWibro (휴대 인터넷)
WLAN vs mobile internet (Table 7)34.09%65.91%
+ Wibro 진입 (Table 8)16.89%37.81%45.29%

방법론 노트

확률효용모형 의 표준 형태에서 응답자 ii 의 대안 jj 에 대한 효용은

Uij=V(wi,xj)+εijU_{ij} = V(w_i, x_j) + \varepsilon_{ij}

xjx_j 는 카드 속성, wiw_i 는 응답자 demographic. 응답자가 JJ 개 카드를 ranking r=(r1,,rJ)r = (r_1, \ldots, r_J) 으로 정렬할 때 순위형 로짓 모형 의 우도는 sequential conditional logit 의 곱으로 표현된다:

Pr[U(r1)>>U(rJ)]=h=1J1eVhm=hJeVm\Pr[U(r_1) > \cdots > U(r_J)] = \prod_{h=1}^{J-1} \frac{e^{V_h}}{\sum_{m=h}^{J} e^{V_m}}

표준 ROL 은 IIA 와 계수의 응답자간 동질성을 강제하므로 혼합 로짓 모형 로 완화한다. βiN(b,W)\beta_i \sim N(b, W) 의 random coefficient 를 가정하면 marginal likelihood 는

L(rb,W)=L(rβ)ϕ(βb,W)dβL(r \mid b, W) = \int L(r \mid \beta)\, \phi(\beta \mid b, W)\, d\beta

으로 적분 형태이며 traditional simulated MLE 는 (i) 2 차 도함수 부호 변동, (ii) local maximum 문제, (iii) simulation 계산 부하의 어려움이 있다. 저자들은 베이지안 추정 (Bayes’ rule: posterior ∝ likelihood × prior) 의 MCMC posterior sampling 으로 우회한다. 응답자별 βi\beta_i 와 hyperparameter (b,W)(b, W) 의 conditional posterior 를 sequential 하게 draw 하며, 각 iteration 의 posterior 가 다음 iteration 의 prior 가 된다. 속도·품질·가격 처럼 부호가 모든 응답자에서 일관해야 하는 attribute 는 βi=exp(β~i)\beta_i = \exp(\tilde{\beta}_i) 로 log-normal 변환해 sign restriction 을 자연스럽게 부과한다.

attribute kk한계 지불의사 는 효용 미분 비율로 정의된다:

MWTPk=U/kU/p\mathrm{MWTP}_k = -\frac{\partial U / \partial k}{\partial U / \partial p}

식별은 12 conjoint card 의 orthogonal design (216 조합 중 OAD) 으로 attribute 간 공선성 제거에서 오며, 응답자별 random coefficient 분포는 N=457 의 응답 패턴 heterogeneity 에서 식별된다.

연구 계보

본 paper 는 이종수 가 이끄는 기술경영경제정책전공 demand-analysis 라인의 두 번째 conjoint 작업이다. 직접 predecessor 는 (i) 동일 4 인 저자진의 2002 년 WDC 컨조인트 byun-2004-wireless-data-frontiers-broadband — 본 paper 가 명시적으로 비교 대상 [6] 으로 호출하며 mobility / 통신품질 / 콘텐츠 다양성 중심의 attribute 구성에서 속도 / 가격 중심으로 attribute 를 재설계, (ii) Evaluation of Technological Innovation in the Cellular Phone Display — 같은 연구진의 PICMET 2003 휴대전화 컬러 디스플레이 valuation 으로 한국 mobile 시장 stated-preference 방법론을 PICMET 에서 처음 정립. 방법론 lineage 는 Hausman-Ruud (1987 Journal of Econometrics) 의 rank-ordered logit, Koop-Poirier (1994 Journal of Applied Econometrics) 의 ordinal Bayesian 추정, Chiang-Chib-Narasimhan (1999 Journal of Econometrics) 의 MCMC consideration set, Train (2003 Discrete Choice Methods with Simulation) 의 mixed logit 표준화 위에 서 있다. Conjoint 응용 lineage 는 Green-Srinivasan (1978 Journal of Marketing) 의 marketing application 전통과 Calfee-Winston-Stempski (2001 Review of Economics and Statistics) 의 transportation stated-preference 시리즈를 따른다.

같은 batch 의 Estimating the extent of potential competition in the Korean mobile telecommunications market: Switching costs and number portability 은 동일 연구진이 mobile 사업자 switching cost 측면에서 통신 시장 경쟁을 다룬 sibling 으로, 본 paper 가 WDC 의 attribute-level 가치 추정에 집중한 반면 후자는 사업자간 switching probability 추정에 집중해 동일 demand-side 도구를 다른 정책 질문에 적용한 paired study 이다. Forecasting future demand for large-screen television sets using conjoint analysis with diffusion model 는 동일 conjoint + diffusion 결합 방법론의 large-screen TV 응용 sibling.

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