How a Convergence Product Affects Related Markets: The Case of the Mobile Phone

Misuk Lee, 이종수, Youngsang Cho (2009) · ETRI Journal 31(2):215–224

2001-2006 한국 72 개월 panel 로 convergence mobile phone (camera phone + MP3 phone) 의 보급이 single-function 시장 (digital camera + MP3 player) 에 미치는 효과를 replacement-purchase + multi-product diffusion model 의 통합 (3sls 추정) 으로 실증. Camera phone → digital camera 시장 −15.04% 잠재 시장 축소 (substitution). 반면 MP3 phone → MP3 player 시장 +15.13% 잠재 시장 확대 (complementarity). 동일 convergence 가설 도 상품 별로 정반대 효과 — MP3 file 같은 common content 의 brigde 역할 이 complementarity 의 메커니즘. Camera phone 의 평균 교체 cycle 16.6 개월, non-camera → camera 교체 cycle 17.4 개월.

• RQ: Convergence mobile phone (camera phone, MP3 phone) 의 도입이 single-function 시장 (digital camera, MP3 player) 의 시장 잠재력 (market potential) 을 substitute (음) 또는 complement (양) 으로 변화시키는가? Single-function 시장 별로 효과가 다른가?
• 방법론: Replacement-purchase diffusion model (Lee-Lee 2005, Hahn et al. 1994) — first purchase (logistic, $S(t)$) + 3 replacement cycles ($T_j$ = 1·2·3+ 년, [25] Cetizen 2005 survey). Multi-product diffusion model (Peterson-Mahajan 1978 Research in Marketing) — convergence product 의 도입 dummy 가 single-function market potential $m_i (1 + \theta_i \cdot \text{dum}_i)$ 의 조정. 3sls (Zellner-Theil 1962) 으로 mobile phone equations 의 endogeneity 보정 + nonlinear-least-squares (NLS) 로 digital camera·MP3 player. 로지스틱 확산 모형 (digital camera) vs 베스 확산 모형 (MP3 player) — 각각 R² 우월성 비교 후 선정
• 데이터: 한국 72 개월 (2001 년 1 월 - 2006 년 12 월) panel. (i) 모바일 telecom 구독자: IT Statistics Korea. (ii) Mobile phone·digital camera·MP3 player 매출: Korea National Statistical Office. (iii) Camera phone 매출 부재 → image sensor semiconductor 매출 proxy. (iv) MP3 phone 매출 부재 → SK Telecom Melon / KTF Dosirak / LG Dosirak 의 온라인 음악 사이트 방문자 수 proxy (Metrix 시장조사). (v) Convergence 속성: Cetizen.com 및 가격비교 사이트 의 camera phone-digital camera 평균 pixel ratio, camera phone 모델 수, MP3 phone 평균 memory, 모델 수, Bluetooth 보유 비율
• 주요 발견: (i) Camera phone vs digital camera = substitution: $\theta_{dc}$ = −0.1504 (t = −4.55, 1% 유의) — digital camera 시장 잠재력이 15.04% 축소. (ii) MP3 phone vs MP3 player = complementarity: $\theta_{mp}$ = +0.1513 (t = 2.17, 5% 유의) — MP3 player 시장 잠재력이 15.13% 확대. (iii) Camera phone 의 replacement-replacement 가 가장 dominant: $\gamma_{21}$ (camera→camera 1 년 cycle) = 0.082 vs $\gamma_{11}$ (non-camera→non-camera) = 0.051. 평균 교체 cycle: non-camera → camera = 17.4 개월, camera → camera = 16.6 개월. Camera phone replacement 가 non-camera 의 3 배. (iv) Camera phone 속성 효과: pixel ratio coefficient $\beta_1$ = +2.985 (1% 유의) — 카메라 기능 향상이 non-camera → camera 교체 가속. 모델 수 $\beta_2$ 비유의 — single mega-hit 전략 > diversification. (v) MP3 phone 속성: Memory ($\beta_3$ = +0.001) + Bluetooth ($\beta_5$ = +14.89, 1% 유의). 모델 수 ($\beta_4$) 비유의. (vi) 첫 가입 vs replacement: α = 0.93-1.01 (mobile telecom 신규 가입자 의 거의 100% 가 non-convergence phone 선택) — convergence 의 dominance 가 replacement 시장 에 집중.
• 시사점: (a) Convergence 가설 의 상품-specific dual effect: 동일 convergence (모바일 + 단일 기능) 가설 도 substitution vs complementarity 가 common content 의 bridge 역할 에 따라 분기. MP3 file 같은 common content 는 MP3 phone → MP3 player 의 familiarity bridge. Photo 는 그러한 bridge 부재 → camera phone 이 digital camera 직접 substitute. (b) Camera phone provider 전략: pixel + compact size + 새로운 서비스 (image transmission via WiMAX, HSDPA) 의 added value. (c) Digital camera provider 전략: higher-performance images + capacity + 사용자 편의 의 differentiation. (d) MP3 phone provider 전략: long-lasting battery + memory + 슬림 디자인 + audio·movie 파일 + Bluetooth 호환 — consumer convenience 통한 retention. (e) 방법론적 함의: convergence product 의 sales data 부재 시 component (image sensor) 또는 related service (음악 사이트 방문) proxy 의 empirical feasibility.

요약

본 paper 는 이종수 의 연구 궤적 1 기 (2003-2009) ICT 산업 diffusion + DCM 방법론 확립기 의 대표작. Misuk Lee (당시 SNU TEMEP 박사 과정, 이종수 지도) + Youngsang Cho (당시 Inje 대학교) 와의 공동 연구. ETRI Journal 게재 — 한국전자통신연구원 의 ICT 연구 표준 venue. 기존 diffusion 문헌 (Bass 1969 Mgmt Sci, Mahajan-Muller-Bass 1990 J Marketing) 은 single-product aggregate model 위주, Norton-Bass 1987 successive generations, Peterson-Mahajan 1978 multi-product 가 확장. 그러나 convergence product — mobile phone 안에 카메라/MP3 기능 통합 — 의 related single-function market 영향 의 empirical diffusion analysis 는 부재. Mobile phone 자체에 대한 한국 연구 (Jun et al. 2002 Int J Forecasting, Lee-Lee 2005 Korea Telecom Policy Review) 도 convergence 차원 미반영. 본 paper 의 conceptual move 는 — replacement-purchase diffusion + multi-product diffusion 두 모델의 결합 + convergence product 의 사례 분리 (camera phone vs MP3 phone) + component / related service proxy 활용으로 데이터 부재의 empirical 한계 극복.

방법론은 3 sub-model 의 통합 3sls + NLS 추정. (i) Mobile phone 모형 (Eqs. 3-4) — non-convergence phone (subscript 1) + convergence phone (subscript 2) 의 sales decomposition. First purchases = $\alpha \cdot dS(t)/dt$ (logistic $S(t) = m_s / (1 + e^{-a-bt})$), Replacement = $\sum_j \gamma_{ij} x_i(t - T_j)$ (3 cycles: 1, 2, 3+ 년). Non-convergence → convergence 교체 portion $\beta(t)$ = convergence 속성 (pixel ratio, memory, Bluetooth) 의 linear function. (ii) Digital camera 모형 (Eq. 7, 로지스틱 확산 모형) — $DC(t) = m_{dc} (1 + \theta_{dc} \cdot \text{dum}_{dc}) / (1 + e^{-p_{dc} - q_{dc} t})$. Camera phone 도입 dummy 가 market potential 조정 — $\theta_{dc}$ 의 부호가 substitution/complementarity 식별. (iii) MP3 player 모형 (Eq. 8, 베스 확산 모형) — innovation + imitation coefficient + MP3 phone 도입 dummy $\theta_{mp}$. R² 비교로 logistic vs Bass 선택 — DC 는 logistic R² 0.97 > Bass, MP는 Bass R² 0.48 > logistic. 추정 — mobile phone 부분 (3SLS, endogeneity correction) + digital camera/MP3 (NLS, TSP 4.5).

핵심 발견은 convergence 가설의 dual nature. Case I (Camera phone vs Digital camera) — $\theta_{dc}$ = −0.1504 (t = −4.55, 1% 유의), digital camera 시장 잠재력이 15.04% 축소. Substitution 의 직접 정량 증거. 메커니즘: camera phone 의 pixel improvement (Fig. 2 의 ratio 의 monotonic 증가) 가 camera 의 core 기능을 침식. Pixel ratio $\beta_1$ = +2.985 (강한 양) — non-camera phone 사용자가 카메라 기능 향상에 즉각 반응 하여 교체. 평균 교체 cycle 16.6-17.4 개월. Camera phone 의 replacement-replacement 가 가장 dominant ($\gamma_{21}$ = 0.082, non-camera → camera 의 1.6 배). 사용자가 카메라 기능을 mobile phone 의 핵심 기능 으로 internalize 했음을 시사. Case II (MP3 phone vs MP3 player) — 정반대. $\theta_{mp}$ = +0.1513 (t = 2.17, 5% 유의), MP3 player 시장 잠재력이 15.13% 확대. Complementarity 의 직접 증거. 메커니즘: MP3 file 같은 common content 의 bridge. 사용자가 MP3 phone 으로 portable music player 와 MP3 file 에 familiarity 형성 → 더 advanced 한 dedicated MP3 player 추구. 카메라 case 에 없는 common content (MP3 file) 의 cross-product spillover. Bluetooth 속성 $\beta_5$ = +14.89 (강한 양) — MP3 phone 의 통화·음악 동시 사용 편의 가 replacement driver.

저자들의 결론은 convergence 의 sector-specific dual effect. (a) Camera phone provider: pixel·compact·새로운 서비스 (WiMAX, HSDPA 통한 image transmission). (b) Digital camera provider: higher-performance images + capacity 의 differentiation. (c) MP3 phone provider: battery, memory, slim design 의 retention. (d) MP3 player provider: common content (music file) compatibility 와 multimedia device 호환성 강화. 한계: (i) Binary dummy 의 simplicity — convergence product 의 sales 또는 specific attributes 직접 포함 시 더 정밀, (ii) Component/related service proxy 의 measurement error, (iii) Korean-only — 다른 시장 generalization 한계, (iv) 2001-2006 horizon — iPhone (2007) 이후 smartphone 의 全면 OS-based convergence 미반영. 이종수 의 1 기 multi-product diffusion 분석 라인 의 대표작 — The Diffusion of the Contingent Product Based on Multi Product Interrelation Model: A Case Study of the Indonesian Telecommunication Services (인도네시아 통신 multi-product 확산) 와 자매, 후속 mobile TV (Choi 2008), 차세대 DVD (Lee 2011) 등의 convergence 시장 분석 확장의 기초.

핵심 결과

Case I: Mobile Phone + Digital Camera (Table 1)

Parameter	Mobile phone	Digital camera	t-stat	의미
$m_s$	45,110,710	—	29.01	Mobile 의 potential subscribers
$\alpha$	0.9351	—	7.32	신규 가입자 의 94% non-camera (replacement 시장 dominance)
$\beta_1$ (pixel ratio)	+2.9847	—	2.89	카메라 기능 ↑ → 교체 가속
$\beta_2$ (모델 수)	0.0006	—	0.35 (n.s.)	모델 수 효과 없음
$\gamma_{11}$ (non→non, 1 년)	0.0507	—	3.85	non-camera 교체
$\gamma_{21}$ (cam→cam, 1 년)	0.0820	—	6.62	camera 교체 의 1.6 배
$m_{dc}$	—	2,484,628	15.63	DC potential
$\theta_{dc}$	—	−0.1504	−4.55	DC 시장 −15.04% (substitution)
$p_{dc}$	—	−1.849	−20.62
$q_{dc}$	—	0.048	15.73
R²	0.931	0.970

Case II: Mobile Phone + MP3 Player (Table 2)

Parameter	Mobile phone	MP3 player	t-stat	의미
$m_s$	45,943,280	—	59.38
$\alpha$	1.0098	—	17.80	신규 가입자 거의 100% non-MP3
$k$ (proxy 변환)	0.1997	—	8.35	매출 = 0.2 × 방문자 수
$\beta_3$ (memory)	0.0014	—	2.10 (5%)	Memory ↑ → 교체
$\beta_5$ (Bluetooth)	14.8898	—	3.78 (1%)	Bluetooth 의 강한 양 효과
$m_{mp}$	—	3,044,185	12.67	MP potential
$\theta_{mp}$	—	+0.1513	2.17 (5%)	MP 시장 +15.13% (complementarity)
$p_{mp}$	—	0.003	1.81
$q_{mp}$	—	0.0641	7.17
R²	0.967	0.476

정량 결론. (i) $\theta_{dc}$ < 0 vs $\theta_{mp}$ > 0 — 동일 convergence 가설도 product 별로 정반대 효과. (ii) 15% 의 대칭적 magnitude — 절댓값 비슷하지만 부호 반대. (iii) MP3 file 같은 common content 의 bridge 가 complementarity 의 메커니즘. (iv) Pixel ratio + Bluetooth 의 convergence 속성 이 replacement 의 핵심 driver.

평균 교체 cycle

전환	Cycle
Non-camera → Camera	17.4 개월
Camera → Camera	16.6 개월
Camera replacement vs Non-camera replacement	3 배

방법론 노트

multi-product-diffusion-model (Peterson-Mahajan 1978) 의 핵심 — 한 제품 의 도입 이 다른 제품 의 market potential 을 조정. Replacement-purchase diffusion model (Lee-Lee 2005 Korea Telecom Policy Review, Hahn-Park-Krishnamurthi-Zoltners 1994 Marketing Sci) 의 first purchase + 3 replacement cycles decomposition.

핵심 식. Mobile phone sales (Eqs. 3-4):

$$x_1(t) = \alpha \cdot \frac{dS(t)}{dt} + (1 - \beta(t)) \cdot \sum_{j=1}^{3} \gamma_{1j} x_1(t - T_j)$$ $$x_2(t) = (1 - \alpha) \cdot \frac{dS(t)}{dt} + \sum_{j=1}^{3} \gamma_{2j} x_2(t - T_j) + \beta(t) \cdot \sum_{j=1}^{3} \gamma_{1j} x_1(t - T_j)$$

여기서 $S(t) = m_s / (1 + e^{-a - bt})$ (logistic, telecom 가입자 cumulative), $\beta(t)$ = convergence 속성 의 linear function. $T_j$ = 1, 2, 3+ 년 의 3 replacement cycles.

Digital camera (Eq. 7, 로지스틱 확산 모형 + convergence dummy):

$$DC(t) = \frac{m_{dc} (1 + \theta_{dc} \cdot \text{dum}_{dc})}{1 + e^{-p_{dc} - q_{dc} t}}$$

$\theta_{dc} < 0$ 이면 substitution, $\theta_{dc} > 0$ 이면 complementarity.

MP3 player (Eq. 8, 베스 확산 모형 + convergence dummy):

$$mp(t) = \left[ p_{mp} + q_{mp} \cdot \frac{MP(t-1)}{m_{mp}(1 + \theta_{mp} \cdot \text{dum}_{mp})} \right] \cdot \left[ m_{mp}(1 + \theta_{mp} \cdot \text{dum}_{mp}) - MP(t-1) \right]$$

식별은 (i) 3sls 의 simultaneous equations endogeneity correction — mobile phone Eqs. 3-4 의 $x_1, x_2$ 가 동시 결정, (ii) nonlinear-least-squares (DC, MP) 의 logistic vs Bass R² 비교 후 선택, (iii) Convergence dummy $\text{dum}_i \in \{0, 1\}$ 의 introduction 전/후 분리로 반사실 market potential 식별, (iv) Component (image sensor) / related service (음악 사이트 방문) proxy 의 known constant ratio $k$ 동시 추정 (베스 확산 모형 $k$ = 0.1997 의 정량 검증).

연구 계보

본 paper 는 (a) Bass (1969 Mgmt Sci) 의 single-product diffusion 정통, (b) Peterson-Mahajan (1978 Research in Marketing) 의 multi-product diffusion 본가, (c) Norton-Bass (1987 Mgmt Sci), Mahajan-Muller (1996 TFSC), Islam-Meade (1997 TFSC) 의 successive generation diffusion literature, (d) Lilien-Rao-Kalish (1981 Mgmt Sci), Rao-Yamada (1988 Mgmt Sci), Hahn-Park-Krishnamurthi-Zoltners (1994 Marketing Sci) 의 repeat-purchase diffusion literature, (e) Jun-… (2002 Int J Forecasting) 의 substitutive/competitive 통신 가입자 forecast, Lee-Lee (2005) 의 Korea mobile terminal replacement-purchase — 한국 mobile phone diffusion 의 직접 선행, (f) Katz (1996 ICC), Lind (2005 DRUID) 의 convergence economics theory, Kim-Lee-Koh (2005 Applied Econ) 의 consumer preference for convergence devices — 같은 이종수 의 convergence 분기 의 선행, (g) Meade-Islam (1995 Int J Forecasting) 의 logistic vs Bass selection criteria, (h) Zellner-Theil (1962 Econometrica) 의 3sls 본가 의 결합. 이종수 author page 의 1 기 ICT 시장 diffusion 분석 라인 의 대표작 — Bass-style aggregate diffusion 의 convergence product 확장 의 시작점.

See also

• multi-product-diffusion-model
• 베스 확산 모형
• 로지스틱 확산 모형
• 3sls
• nonlinear-least-squares
• convergence-product
• product-substitution
• product-complementarity
• replacement-purchase
• 이종수
• Misuk Lee
• Youngsang Cho
• ETRI Journal

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