Schriftenreihe des Wissenschaftlichen Instituts fur Kommunikationsdienste der Deutschen Bundespost Band 1: B. Wieland, Die Entflechtung des amerikanischen Fernmeldemonopols. VII, 171 Seiten. 1985. Band 2: A. Heuermann, Th. Schnoring, Die Reorganisation der Britischen Post. VII, 254 Seiten. 1985. Band 3: A. Heuermann, K.-H. Neumann, Die Liberalisierung des britischen Telekommunikationsmarktes. XII, 401 Seiten. 1985. Band 4: Gesamtwirtschaftliche Effekte der Informations-und Kommunikationstechnologien. Herausgege ben von Th. Schnoring. VIII, 182 Seiten. 1986. Band 5: K.-H. Neumann, Die Neuorganisation der Telekommunikation in Japan. IX, 204 Seiten. 1987. Band 6: W. Neu, K.-H. Neumann (Hrsg.), Die Zukunft der Telekommunikation in Europa. Proceedings. X, 221 Seiten. 1989. Band 7: A. Heuermann, Die Erfahrungskurve im Telekommunikationsbereich. XI, 348 Seiten. 1989. Schriftenreihe des Wissenschaftlichen Instituts fur Kommunikationsdienste der Deutschen Bundespost Arnulf Heuermann Die Erfahrungskurve im Telekom mu nikationsbereich Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Tokyo Dr. Arnulf Heuermann Wissenschaftliches Institut fur Kommunikationsdienste der Deutschen Bundespost - WIK - Bahnhofstr. 1, 0-5340 Bad Honnef 1 ISBN-13: 978-3-540-51024-6 e-ISBN-13: 978-3-642-45669-5 001: 10.1007/978-3-642-45669-5 Dieses Wert< is! urheberrechllich geschUtzt. Die dadurch begriindeten Rechle, insbesondere die der Obersel· zung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfiilligung auf anderen Wegen und der Speicherung in Dalenverarbeilungsanla· gen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwerlung, vorbehallen. Eine Vervielfiilligung dieses Wert<es oder von Teilen dieses Werkes is! auch im Einzelfall nur in den Grenzen der geselzlichen Bestimmungen des Urheberrechlsgeselzes der Bundesrepublik Deulschland vom 9. September 1965 in der Fassung vom 24. Juni 1965 zulassig. Sie is! grundsiilzlich vergiitungspflichlig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Slrafbestimmun· gen des Urheberrechlsgesetzes. © by Wissenschaitliches Inslilul liir Kommunikslionsdienste der Deutschen Bundesposll989 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berech· tigl auch ohne besondere Kennzeichnung nichl zu der Annahme, daB solche Namen im Sinne der Waren· zeichen· und Markenschulz·Geselzgebung als irei zu belrachlen wiiren und daher von jedermann benutzt werden diirften. Vorwort Die vorliegende Arbeit gliedert sich in einen theoretischen und einen empirischen Teil. Der Schwerpunkt des theoretischen Abschnitts besteht in einer analytischen Behandlung des Erfah rungskurvenbegriffs und in einer Verbindung des vorwiegend in der Betriebswirtschaft behandelten Erfahrungskurvenansatzes mit der industrieokonomischen Theorie des natUrlichen Mono pols. Dabei wird ein eigener Ansatz fUr dynamische natUrliche Monopole entwickelt. Im empirischen Teil werden eigene Schat zungen zu Erfahrungskurven im Bereich der Zulieferindustrie der Deutschen Bundespost und zu Erfahrungskurven im Fern sprechdienst vorgelegt. Erfahrungskurven beschreiben das empirisch beobachtete Phano men, daB ein Unternehmen ein Produkt oder eine Dienstleistung bei zunehmender Produktionserfahrung zu immer niedrigeren StUckkosten (bei konstantem Geldwert) herstellen kann. Die weite Akzeptanz dieses Ansatzes im Bereich der Unternehmen spraxis, der Unternehmensberatung und der strategischen Pla nung steht im krassen MiBverhaltnis zu seiner Behandlung in der okonomischen Theorie. Ein wesentlicher Grund dafUr dUrfte sein, daB es sich beim Erfahrungskurveneffekt urn einen dynami schen, also im Zeitablauf sich vollziehenden Vorgang handelt, der nicht ohne weiteres in das ausgebaute System der stati schen Wirtschaftstheorie einbezogen werden kann. Die dynami sche Wirtschaftstheorie ist ein Forschungsfeld, das derzeit nur ansatzweise entwickelt ist. Die Arbeit solI einen Beitrag zu diesem Problemkreis leisten. Der empirische Teil beschaftigt sich zurn einen mit Preiserfah rungskurven im Bereich der von Standardtelefonen, He~steller die von der Deutschen Bundespost beschafft wurden. Es werden fUr ausgewahlte Apparatetypen sowohl Firmenerfahrungskurven als auch Branchenerfahrungskurven nachgewiesen. Mogliche be schaffungspolitische Konsequenzen bei der Post werden in einem eigenen Abschnitt behandelt. Zurn anderen beschaftigt sich der VI empirische Teil mit einer Kostenerfahrungskurve im Fernsprech dienst der Deutschen Bundespost. Hier laBt sich ein logarith misch-linearer Erfahrungskurvenverlauf nachweisen, Die Arbeit konnte beim Wissenschaftlichen Institut fUr Konunu nikationsdienste der Deutschen Bundespost (WIK) im Rahmen ei nes Forschungsprojekts entstehen und wurde bei der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universitat Bonn als Dissertation einge reicht. FUr die zahlreichen Diskussionen und nUtzlichen Hin weise wahrend des Entstehungsprozesses mochte ich mich vor al lem bei den Herren Professor Sabel, Professor von Weizsacker und Professor Hamm bedanken, sowie bei den Kollegen des WIK, Herrn Elixmann, Dr. Neu, Dr. Neumann, Dr. Schnoring und Dr. Wieland. Inhaltsverzeichnis A. Theorie der Erfahrungskurve 1. Historische Entwicklung der Erfahrungskurventheorie 1.1. Individuelle Lernprozesse 2 1.2. Kollektive Lernprozesse 4 1.3. Die Boston Consulting Hypothese 7 1.3.1. Folgerungen der Boston Consulting Group fUr die strategische Unternehmensplanung 8 1.3.2. Wettbewerbspolitische Folgerungen 10 1.3.3. Kritik des Konzepts 11 1.3.3.1. Falsifizierbarkeit 12 1.3.3.2. Die Kostendefinition 13 1.3.3.3. Kumulierte Menge als Proxy fUr Erfahrung 16 1.3.3.4. Produkt- und Marktdefinition 17 1.3.3.5. Funktionsform 20 1.3.3.6. Einproduktbezogenheit 23 1.4. Empirische untersuchungen 24 1.4.1. Kosten- und Preiserfahrungskurvenschatzungen 24 1.4.2. Die Untersuchungsergebnisse des PIMS-Programms 39 1.5. Zur AllgemeingUltigkeit des Erfahrungskurvenkon- zepts fUr die strategische Unternehmensplanung 42 2. Begriffliche Zusammenhange von Economies of Scale, Erfahrungskurve, Lernkurve und Verbundvorteile 49 2.1. Erfahrungskurve 49 2.2. Lernkurve 51 2.3. Langfristige StUckkostenkurve 51 2.4. Statische und dynamische Economies of Scale 54 2.4.1. EOS Definition im statischen Einproduktfall 54 2.4.2. EOS Definitionen am statischen Mehrproduktfall 60 2.4.3. Dynamische Economies of Scale 63 VIII 2.5. Verbundvorteile 65 3. Ursachen des Erfahrungskurveneffekts 67 3.1. Economies of Scale 68 3.1.1. Pekuniare EOS 68 3.1 .2. Reale Economies of Scale 72 3.1.2.1. Kurzfristige EOS (Economies of Fill) 73 3.1.2.2. Langfristige EOS 75 3.1.3. Die Beziehungen zwischen EOS und der Erfahrungskurve 77 3.2. Lernkurven 83 3.3. Technischer Fortschritt und Rationalisierung 86 3.4. Erfahrungskurven in der Zulieferindustrie 89 3.5. Verbundvorteile bei Ausweitung des Sortimentumfangs 91 3.6. Degressive Abschreibung 94 4. Typen von Erfahrungskurven 97 4.1. Funktionale Formen von Kosten- und Preiserfahrungskurven 97 4.1.1. Log-linearer Ansatz 97 4.1.2. Logarithmisch konkave Formen 101 4.1.2.1. Die Stanford-Formel 101 4.1.2.2. Der Ansatz von Spence 104 4.1.2.3. Der Ansatz mit logarithmisch kumulierten Mengen 106 4.1.3. Logarithmisch konvexe und logarithmisch S-formige Funktionen 109 4.1.3.1. Die hyperbolische Funktion 109 4.1.3.2. Logarithmisch S-formige Funktionen 112 4.2. Produktionstheoretische Fundierung 115 4.3. Die Aggregationsprobleme bei Firmen- und Branchenerfakrungskurven 117 4.3.1. Vertikale Aggregation 119 IX 4.3.2. Horizontale Aggregation 122 5. Erfahrungskurve und Wettbewerb 127 5.1. Wettbewerbstheoretische Konzeptionen 127 5.2. Erfahrungskurven und die Theorie natUrlicher Monopole 135 5.2.1. Definitionsansatze fUr ein statisches natUrliches Monopol 135 5.2.2. Dynamische natUrliche Monopole 141 5.2.2.1. Technologiewahl und natUrliches Monopol bei wachsender Nachfrage 141 5.2.2.2. Dynamische Subadditivitat 147 5.2.3. Erfahrungskurven als Ursache natUrlicher Monopole 156 5.2.4. Marktzutritt auf Markten mit Erfahrungskurven 164 5.2.5. Produktlebenszyklus und monopolistische Preispolitik 168 5.3. Wettbewerb von Firmen mit Erfahrungskurven 182 5.3.1. Lernspillover, Preispfade und Wohlfahrts- effekte bei Erfahrungskurven 182 5.3.2. Ordnungspolitische Konsequenzen 190 6. Querschnittsbetrachtungen 196 6.1. Hendersons "Cross Sectional Experience Curves" 196 6.2. Querschnittsanalyse bei Dyopolen mit log-linearen Erfahrungskurven 200 6.2.1. Verdrangungswettbewerb bei gleichzeitigem Marktzutritt 203 6.2.1.1. Gleiche Marktanteile 203 6.2.1.2. Unterschiedlich wachsende Marktanteile 212 6.2.2. Imitationswettbewerb 221 6.2.3. Wettbewerb durch Marktzutritt mit anderer Lernrate 229 6.3. Zusammenfassung 230 x B. Empirische Analyse von Erfahrungskurven im Telekommunikationsbereich 7. preiserfahrungskurven bei Herstellern von Fernsprech- apparaten (Firmen- und Branchenkurven) 232 7.1. Marktstruktur und Beschaffungsverfahren im Telefonapparatemarkt 233 7.1.1. Wettbewerbsintensitat und Wettbewerberanzahl 240 7.1.2. Erfahrungskurven und Beschaffungspreise 244 7.2. Branchenerfahrungskurven 246 7.2.1. Produktlebenszyklus und Beschaffungspreise 246 7.2.2. Log-lineare preiserfahrungskurven 251 7.2.3. Alternative Funktionsansatze 261 7.3. Firmenerfahrungskurven 266 7.3.1. Log-lineare Preiserfahrungskurven 266 7.3.2. Log-konkave Preiserfahrungskurven 271 8. Kostenerfahrungskurven im Fernsprechdienst der DBP 274 8.1. Outputdefinitionen 275 8.2. Verkehrsmessungen, Verkehrsstruktur und Outputkonstruktion 282 8.2.1. Entwicklung der Hauptverkehrsstundenwerte 284 8.2.2. Entwicklung der Verkehrsmenge 289 8.2.3. Berechnung des kumulierten Outputs 290 8.3. Kosten im Fernsprechdienst 292 8.4. Statistische Analyse der Ergebnisse 295 8.5. Erklarungsansatz der Ursachen des Erfahrungs- kurveneffekts im Fernsprechdienst 299 9. Konsequenzen fUr die Deutsche Bundespost 305 9.1. Beschaffungspolitik 305 9.1.1. Eigenerstellung oder Beschaffung 305 9.1.2. Auswahl von Zulieferfirmen 308