技术标准更迭与扩散Notron模型与实证研究

孙耀吾，赵小慧

（湖南大学 工商管理学院，湖南 长沙 410082）＊

一、引 言

3G时代的电信业尤其是移动通信业的商业模式和全球竞争格局发生了巨大变化。近年，GSM的市场份额已从92.0%下滑到87.6%，受益者则是WCDMA［1］。2009年中国工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放3张3G牌照，标志着中国正式走向3G时代。而中国自主3G标准TD－SCDMA产业化正面临着严酷的市场考验。技术标准产业化实质上是基于技术标准竞争与多代更迭的技术扩散过程，这是一项基本技术在标准建立者与潜在使用者之间通过特定的渠道传播、使用和创新，亦即技术标准扩散。研究新老技术标准在产业化过程中的竞争与替代过程，揭示新旧标准更迭和新标准扩散的机理、规律和影响因素，对探索促进中国自主3G标准TD－SCDMA全面产业化，实现技术标准强国战略目标具有重要意义和启示。

二、文献简要回顾

在网络外部性显著的电信产业中，技术标准已经上升为产业内竞争的制高点，技术标准设定成为企业竞争极其重要的战略工具［2］。学者研究竞争性技术、互补性技术以及新老技术之间的扩散传播，也主要集中在电信领域，尤其是多代技术标准之间的互补、替代及竞争关系。Liikanen等（2004）研究固定电话技术与移动通信1G标准和2G标准之间的关系［3］；Kim等（2005）研究基于技术轨道的多代产品动态扩散过程［4］；Dunnewijk等（2007）回顾欧洲的移动通信历史，指出新一代移动通信标准发展缓慢的主要原因是缺乏富有吸引力的移动业务［5］；Grajek等（2009）研究电信领域中新老技术之间的技术扩散过程［6］；Fernandez等（2009）分析在数字移动通信行业经营GSM900和DCS1800网络数据的欧洲运营公司数据，发现竞争者采用与其他公司不同的竞争策略获得市场份额［7］；孙耀吾等（2009）指出围绕技术标准化这一过程，研究与开发、技术标准与产业化发展三要素相互交织、相互促进［8］。杨武等（2010）指出一项技术标准的竞争力是其在市场竞争中被用户广泛接受，并能为企业创造价值、带来竞争优势的能力［9］。Michalakelis等（2010）构建动态扩散模型，拟合一些欧洲国家2G和3G用户的历史数据，预测未来的用户数［10］。Hovav等（2011）指出一项新网络标准的实施（例如Ipv6）取决于技术对采用者的有用性和采用者使用这一标准的环境，包括社会和政策因素［11］。上述研究尚未对技术标准更迭及新标准产业化扩散机理与因素进行系统深入探讨，本文以2G技术标准与3G技术标准的更迭与扩散为对象，构建模型并通过实证检验揭示其深层机理和规律。

三、技术标准更迭与扩散的NORTON模型

在对于技术创新扩散的研究中，Frank M.Bass基于11个耐用品的市场扩散研究，提出了新产品的一次购买模型（简称 Bass模型）［12］。Norton和Bass（1987）认为新一代产品的市场份额来自对创新的需求和对老产品的淘汰，由此建立了产品更新换代扩散 Norton模型［13］。

技术标准是一种技术创新产品，对它的需求是一种间接需求或者引致需求［14］，其扩散直接表现为争夺标准产品使用者，技术标准的产品用户规模就是产业化及其技术扩散过程的直接结果。同样，无论新的技术标准多么优越，也不会在其扩散之初就立刻完全取代老技术标准。这一更迭与扩散过程及其机理类似于高技术产品更新换代扩散。借鉴Norton原理，构建技术标准更迭与扩散模型，基于以下假设条件：（1）在所研究的时间内，已经采用新技术标准的用户不会再采用老技术标准；（2）单位时间的平均消费率接近一个常数；（3）对于给定技术标准的用户规模会随时间而变化；（4）给定技术标准的用户增长率会与已经采纳新技术标准的用户数和还没有采纳新技术标准的潜在用户数相关；（5）以使用技术标准的用户规模衡量技术标准的扩散；（6）新一代技术标准不但能完全替代前一代技术标准，而且可能比前一代标准的技术有所提高；（7）每一代技术标准采纳的时间密度函数依赖于随时间变化的市场潜力；（8）新老标准的实际数量与潜在数量的替代过程，从上一代一直延续到最新一代。

设共有i代技术标准，用Ni表示第i代技术标准的用户规模累积数量，mi表示第i代技术标准比第i－1代技术标准新增加的潜在用户规模，τi表示第i代技术标准引入的时间，pi为第i代技术标准的创新系数，反映技术标准扩散过程中所受到外部因素（广告、促销、营业推广、渠道、基础技术等）的影响，qi为第i代技术标准的模仿系数，反映技术标准扩散过程中受到内部因素（用户之间交流、抱怨度、用户参与和体验、厂商提供的差异化服务等）的影响，0＜pi＜1，0＜qi＜1。Fi（t）表示t时刻第i代技术标准的累计用户数量占最终用户总量比率，则有：

针对两代技术标准更迭与扩散的情况，前一代技术标准扩散中用户规模为：

新一代技术标准扩散中用户规模为：

模型中，F2（t－τ2）F1（t）m1表示前一代技术标准被新一代技术标准所替代的用户规模。式（2）表明，新一代技术标准的潜在用户来源于两部分，一部分是由于新一代技术标准比前一代技术标准先进所带来的新增潜在用户；另一部分是由前一代技术标准转移来的用户，包含已经采用了前一代技术标准的用户和即将采用前一代技术标准的用户。图1为两代技术标准更迭与扩散的累积用户曲线。

图1 两代技术标准更迭与扩散曲线

模型及其曲线表明了新老技术标准更迭与扩散的交替过程：每一代技术标准的用户规模分布都呈现S型，即刚开始是一个增长的过程，达到最大用户规模后逐渐减少；前一代技术标准扩散过程中，新一代技术标准出现，伴随着前一代标准市场进入衰退期，用户减少，新一代技术标准市场崛起，用户骤增，而新一代技术标准的用户规模也会达到一个最大值，进入成熟期，用户增长幅度将越来越小；由于换代技术标准的出现，前一代技术标准的潜在用户也将成为新一代技术标准的潜在用户，已经采纳前一代技术标准的用户，可能放弃前一代技术标准，转向新一代技术标准；当新老技术标准出现的间隔很短时，在新一代技术标准扩散的同时，前一代技术标准仍然会继续扩散，因此，在新一代技术标准出现后，前一代技术标准的市场需求仍然会继续增加。

四、实证研究

（一）样本选择与数据收集

全球第三代移动通信标准运营与市场发展中，日本处在领先地位。日本不仅是世界上第一个商用3G移动网的运营国家，同时也是全球3G发展最快、用户规模最大的国家。3G技术标准在日本迅速发展，显著提升了日本电信运营商的盈利能力，促进了移动通信产业的技术进步。本文以日本NTT DoCoMo公司运营3G技术标准WCDMA替代2G技术标准PDC的过程为实证样本，主要采用文档分析和观察法，根据对NTT DoCoMo官方网站和其他公开权威信息进行跟踪收集，系统汇集和整理出从2001年9月～2011年3月，PDC和WCDMA标准的用户规模及其变化数据，分析2G技术PDC标准和3G技术WCDMA标准之间的竞争和替代关系，揭示新老技术标准之间的市场更迭和扩散机理，探寻技术标准产业化和市场培育的规律。

由于PDC是一种由日本开发及使用的2G移动电话通讯标准，主要是MOVA服务，3G技术标准WCDMA主要是FOMA服务，因此分别用MOVA与FOMA服务的用户数反映PDC与WCDMA技术标准的用户数［15］，如图2所示。

图2 2001.9～2011.3 PDC用户和 WCDMA用户实际规模

（二）模型拟合与数据分析

本质上，Norton模型是一个复杂的非线性方程组，数据多，需要拟合的参数也比较多。鉴于此，本文采用LINGO软件根据非线性最小二乘法拟合估计模型参数。首先需要确定参数的初始范围。依据上述PDC用户和WCDMA用户规模近年来的发展、日本通信标准的格局，以及人口数量等方面的因素，在当前的经济技术条件下，将潜在用户总量（最大用户规模）界定在1～100000之间（单位：千户），在给定的参数范围下，利用LINGO软件计算出来的Norton模型参数如表1所示。

表1 模型参数求解结果

由表1可知，PDC技术标准和 WCDMA标准的潜在用户总量即最大用户规模分别约为4804万和5804万，表明WCDMA最大用户规模比PDC的大。其各自的创新系数分别约为0.847和0.005，表明外部影响对PDC标准扩散的作用程度大于对WCDMA标准扩散的作用；模仿系数分别为0.06968和0.449，表明内部影响对 WCDMA标准扩散的作用程度大于对PDC标准扩散的作用。说明在WCDMA标准的产业化过程中，用户感受、用户与用户之间关于WCDMA标准的沟通和交流很重要，这也是PDC标准和WCDMA标准在扩散过程中较为显著的区别。

将上述参数分别代到式（2）和（3）中，得出2011年9月～2013年3月PDC用户和WCDMA用户理论值如表2所示；2001.9～2011.3年间PDC标准和WCDMA标准的实际值和理论值曲线如图3所示。

表2 PDC标准和WCDMA标准的用户预测值（单位：千户）

（三）实证结果讨论

以日本NTT DoCoMo公司运营3G技术标准WCDMA替代2G技术标准PDC为样本的实证较好地拟合了模型和参数，过程分析较为清晰地展示了NTT DoCoMo公司WCDMA替代PDC的过程及其新技术标准用户规模的增长。由图2和图3可以看出，从2001年9月～2011年3月，PDC用户实际数量先增后减，2003年9月为拐点，而 WCDMA的用户规模则从2003年开始呈稳步递增趋势；PDC用户数据和WCDMA用户数据的实际值与理论值曲线都基本吻合，2个标准的扩散曲线呈现S型，说明模型拟合情况比较好，PDC标准和WCDMA标准的扩散趋势基本符合理论上新老技术标准更迭与扩散的机理。伴随着PDC用户的减少，PDC标准进入衰退期，新一代技术标准WCDMA市场崛起，用户骤增。结合表1和表2，WCDMA的最大用户值约为5804万，接近2013年3月的预测值5781.527万，即最大用户规模，说明 WCDMA已进入市场成熟期，用户增长幅度将越来越小，运营商需开拓新的用户以保持其市场地位。事实上，该公司已经在日本正式启动4G，并于2011年2月宣布开始对4G网络LTE－Advanced进行测试［16］。

图3 2001.9～2011.3 PDC和 WCDMA用户规模拟合曲线

五、结论与启示

综上，构建技术标准更迭与扩散Norton模型，并以日本运营商NTT DoCoMo中WCDMA标准替代PDC标准为样本进行实证检验，揭示促进技术更迭和新标准扩散的因素、机理与规律。结论显示，在WCDMA标准产业化过程中，用户感受、用户与用户之间的关于WCDMA标准的沟通和理解是影响其扩散的重要因素，这也是较之于PDC标准，WCDMA标准扩散较为显著的进步。对于探索全面促进中国3G标准产业化和自主技术标准创新具有重要启示和政策含义。

首先是积极的演进路线和有效的替代与更迭策略。技术标准的制定、实施及运营过程，每一个环节都有巨额的投资成本，存在着巨大的风险，新标准的引进策略尤为重要。NTT DoCoMo公司充分吸取欧洲运营商当年战略失误［7］的教训，在引入3G标准时，采用一步到位的策略。随着网络覆盖率的提升、终端的不断成熟及服务质量的提高，新旧标准替代迅速推进。当前中国电信格局与日本最初商用3G非常相似，其演进路线和更迭策略值得借鉴。其次是多代业务的良好衔接、平滑过渡与多样化的终端选择。NTT DoCoMo公司的演进策略基于其imode的成功［17］，这为3G业务推广提供了良好平台；注重2G和3G业务的延续性，使原来习惯使用i－mode的用户顺利过渡为FOMA用户。进一步，公司与终端或其它设备制造商合作，按照自己的设计思路和业务要求打造精品［18］，生产厂家多，产品各具特色；同时，直接参与手机终端研发或实行补贴降低手机价格。终端的可用性直接影响了用户的使用感受及其对业务的忠诚度。再次是完善的产业链和高网络覆盖率。NTT DoCoMo公司严格控制3G终端FOMA手机的产业链，既满足客户对新技术、新业务使用的要求，又加强运营商在整个产业链中的地位，在更大范围对消费者施加影响。公司在2年内其3G网络覆盖率达到全日本人口的91%［19］，奠定了2G向3G过渡的技术基础。中国3G业务对用户吸引力尚显不足，市场发展低于运营商预期。如何在丰富终端、完善产业链、提高覆盖率、优化竞争结构、推动数据业务资费降低等方面采取有效措施各方都有期待。最后是采用适应不同时期情况的促销手段及分销渠道。NTT DoCoMo公司通过强化大众媒体的影响深度和各种促销手段、分销渠道的影响广度，提高创新系数p，加快标准更迭与扩散；通过提高FOMA业务质量及网络覆盖率，提高内部影响系数q，较好地带动了用户消费。当前，如何采用适当的营销组合策略、构建TD社会营销管理体系［20］，同时扩展销售渠道加速标准扩散正是中国移动推动TD－SCDMA更迭与扩散的当务之急。

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