Netzregulierung

Netzregulierung
Dipl.-Volksw. Frederic-Willem Höcker
Kapitel 0
VORBEMERKUNG
WS 11/12
Netzregulierung
2
Herzlich wilkommen
 Gegenstand des Kurses Netzregulierung ist die Vermittlung eines
grundlegenden Verständnisses über die Funktionsweise von
Netzsektoren, deren Besonderheiten und Ansätze der Regulierung
 Der Kurs
● ist Bestandteil des Clusters Economics & Information im Hauptstudium
des Bachelorstudiengangs iVWL
● kann nach den dort geltenden Regeln auch von Studierenden anderer
Bachelor-Studiengänge (z.B. ReWi) besucht werden
● richtet sich an alle Studierenden mit Interesse an
Regulierungsmechanismen und Netzmärkten
 Über den Stoff des ersten Studienabschnitts hinausgehende
Vorkenntnisse sind für den Besuch des Kurses nicht erforderlich
WS 11/12
Netzregulierung
3
Kontakt Höcker





WS 11/12
Lehrstuhl für Wirtschaftspolitik, insbes. Industrieökonomik
FW 2428
 Montag, 13:30-14:30, sowie nach Vereinbarung
 0821 / 598-4196
 frederic.hoecker@wiwi.uni-augsburg.de
Netzregulierung
4
Zielsetzung
 Ziel des Kurses ist es, einen Überblick zu verschaffen über die
Grundlagen des ökonomischen Denkens zu
● Netzwerkexternalitäten
● Regulierung von Netzsektoren
 Nach der Teilnahme am Kurs Netzregulierung sollen Studierende
● die Besonderheiten von Netzsektoren kennen
● Wissen auf aktuelle Problemstellungen in den Sektoren wie Elektrizität,
Kommunikation und Transport anwenden können
● sich qualifiziert zu Fragen über den Regulierungsbedarf in
verschiedenen Wirtschaftssektoren äußern können
WS 11/12
Netzregulierung
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Vorlesungsgliederung
 Vorgehen in Gliederungsschritten
1.
2.
3.
4.
5.
Motivation und Einführung
Grundlagen der Netzökonomik
Regulierung von Netzindustrien
Elektrizität
Telekommunikation
 Jeweils in Themenblöcke unterteilt; Details siehe ausführliche
Gliederung
 Prinzip: ein Themenblock pro Vorlesungstermin
WS 11/12
Netzregulierung
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Webseite
 Informationen und Materialen zum Kurs, insbesondere
● den Foliensatz
● Übungsblätter und
● eventuelle weitere Handouts
finden Sie auf den Webseiten des Lehrstuhls, und zwar
● auf der Webseite zum Kurs und
● ggf. auch unter Aktuelles
 Vom Skriptenserver der WiWi-Fakultät werden Sie über die
 Gliederung des Kurses auf die Webseite zum Kurs geleitet
WS 11/12
Netzregulierung
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Übung
 Zur Vorlesung Netzregulierung wird eine Übung angeboten
● FW 1106, Donnerstag, 15:45-17:15 Uhr
● Termine werden rechtzeitig in der Vorlesung und auf der Webseite der
Vorlesung bekannt gegeben
● Übungsaufgaben werden über die Webseite zur Vorlesung bereitgestellt
 Die Abschnitte „Diskussion und Recherche“ der einzelnen
Vorlesungen bieten ebenfalls Gelegenheit zum Üben
 In der Reading Week werden typische Klausuraufgaben
besprochen, die von den Studierenden zuvor zu bearbeiten sind
WS 11/12
Netzregulierung
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Klausurtermin und -anforderungen
 Die Klausur zum Kurs Netzregulierung findet im Block Economics &
Information (Welzel) voraussichtlich am 08.02.2011 um 8:30 Uhr
statt (unverbindliche Auskunft!)
 Für eine erfolgreiche Teilnahme erwarten wir
● die Kenntnis des in der Vorlesung behandelten Stoffs in Verbindung mit
der dazu gehörenden grundlegenden Literatur
● die Fähigkeit, den Stoff nicht nur wiedergeben, sondern mit ihm auch
argumentieren und Fallbeispiele diskutieren zu können
● ein Mindestmaß an mathematischen Fähigkeiten dort, wo formale
Modelle zugrunde liegen (ohne dass die Klausur dadurch überwiegend
mathematisch sein wird)
● eine sprachlich korrekte Ausdrucksweise
 Zur Klausurvorbereitung ist ein Blick auf alte Klausuren oft hilfreich
WS 11/12
Netzregulierung
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Literatur
 Die grundlegende Literatur zum Kurs umfasst
● Economides, N. (1996), The Economics of Netzworks, International
Journal of Industrial Organization, vol. 14, 673-699
● Knieps, G., Brunekreeft, G. (2002), Zwischen Regulierung und
Wettbewerb: Netzsektoren in Deutschland, Heidelberg: Physika-Verlag
[Kap. 4 und 5]
● Laffont, J.-J., Tirole, J. (2000), Competition in Telecommunications,
Cambridge, Massachusetts: MIT Press [Kap. 3]
● Train, K (1991), Optimal Regulation, Cambridge, Massachusetts: MIT
Press [Kap. 4 und Appendix
 Genauere Lektüreempfehlungen werden in den einzelnen
Vorlesungen gegeben
WS 11/12
Netzregulierung
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Literatur
 Für die grundlegende Literatur steht eine Kopiervorlage im
Semesterapparat in der Bibliothek
 Hinweise zur ergänzenden und weiterführenden Literatur für
besonders interessierte Studierende finden sich auf der Gliederung
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Netzregulierung
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Spielregeln und Schritte zum Erfolg
 Ihre Dozenten engagieren sich, tun Sie es bitte auch!
 Das Studium an einer Universität ist zugleich Privileg und
Verpflichtung
 Zu einem Universitätsstudium gehören auch heute
●
●
●
●
●
●
Präsenz, Einsatz und eigenständiges Arbeiten
Mitarbeit und Diskussion
Entwickeln von Verstehen auf der Grundlage von Wissen
Einordnen und Herstellen von Verbindungen zwischen Themen
Beschäftigung mit der Literatur
aktive Arbeit an Übungsaufgaben, Fallbeispielen etc.
 Das Team des Lehrstuhls Welzel wird Sie nach Kräften bei diesen
Schritten unterstützen!
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Netzregulierung
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Zusammenfassung
 Es sind nun Zielsetzung und Rahmenbedingungen des Kurses
Netzregulierung bekannt
 Weiterhin wurde über die
● Bereitstellung von Lehrmaterialien
● Literatur und Literaturverfügbarkeit
● Leistungserwartungen und Klausur
Informiert
 Zeit für Fragen …
 … und danach steigen wir in die Inhalte ein
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Netzregulierung
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Kapitel 1
MOTIVATION UND EINFÜHRUNG
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Netzregulierung
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Worum geht es?
 Als Ausgangspunkt einige Definitionen
● Netz(werk)e setzen sich aus komplementären Komponenten
zusammen, die zur Produktion eines Gutes oder einer Dienstleistung
notwendig sind.
● Netzsektoren sind Branchen, deren Produkte auf Basis von
Netzinfrastrukturen erstellt werden
● Staatliche Regulierung umfasst alle hoheitlichen Eingriffe in die
Gewerbe- und Vertragsfreiheit, die nicht allein der Festlegung und
Durchsetzung allgemein gültiger Spielregeln der Marktwirtschaft dienen
WS 11/12
Netzregulierung
15
Netze
 Wichtige Beispiele hierfür sind …
●
●
●
●
●
●
●
WS 11/12
Telefon
Internet
Computer – Hardware & Software
Transport
Versorgungsindustrien
Musikwiedergabegeräte und –titel (iPod & iTunes)
Videospieler und –titel (DVD, Bluray etc.)
Netzregulierung
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Netzwerkgüter/-produkte
 Nutzung der Netzwerkprodukte als Zusammenspiel von einzelnen
komplementären Komponenten
 Nicht-Netzwerkprodukte erzeugen Nutzen als eigenständiges
Produkt, z.B.
● Buch
● Abendessen im Restaurant
WS 11/12
Netzregulierung
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Enge Definition von Netzsektoren
 Netzinfrastruktur muss errichtet werden
●
●
●
●
●
●
Gasnetz
Elektrizitätsnetz
Kommunikationsnetz
Eisenbahnnetz
Banken
Etc.
 Komplementarität der Komponenten muss gegeben sein
 Mittelpunkt der Veranstaltung
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Netzregulierung
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Netze
 Überregionales Stromnetz
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Netzregulierung
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Netze
 Überregionales Erdgasnetz
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Netzregulierung
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Definition von Regulierung I
 Staatliche Regulierung umfasst alle hoheitlichen Eingriffe in die
Gewerbe- und Vertragsfreiheit, die nicht allein der Festlegung und
Durchsetzung allgemein gültiger Spielregeln der Marktwirtschaft
dienen.
 Beispiele:
● Genehmigung von Preisen durch den Staat statt Marktlösung
Keine Verhandlung mehr zwischen Käufer und Verkäufer
● Genehmigung der wirtschaftlichen Tätigkeit durch den Staat
Staat bestimmt Marktteilnehmer
WS 11/12
Netzregulierung
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Definition Regulierung II
 Keine Regulierung sind somit alle indirekten staatlichen
Maßnahmen (Rahmenbedingungen)
●
●
●
●
Steuern
Konjunkturprogramme
Infrastrukturpolitik
Wettbewerbspolitik
 Grenzfälle sind
● Verhaltensregulierung
● Qualitätsregulierung
 Ebenfalls nicht unter den Regulierungsbegriff fallen die
● Anpassende Strukturpolitik
● erhaltende Strukturpolitik
● gestaltende Strukturpolitik
WS 11/12
Netzregulierung
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Begründung von Regulierung I
 Normative Theorie
● „Ob und wie sollte reguliert werden?“
● Begründung
 Dauerhaftes Marktversagen
 Suboptimale Ergebnisse des Wettbewerbs
(Divergenz von individueller
und kollektiver Rationalität)
● Ziel ist die Korrektur des Marktversagens und somit Sicherung der
allokativen Effizienz
WS 11/12
Netzregulierung
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Begründung von Regulierung II
 Positive Theorie
● „Warum wird tatsächlich reguliert?“
● Begründung
 Eigeninteresse der Träger
● Ziel ist nicht die Korrektur des Marktversagens, sondern die
Maximierung der persönlichen Rente
WS 11/12
Netzregulierung
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Positive Theorie I
 Capture Theorie
● Industrie fragt Regulierung nach
● Regulierung als Schutz vor Wettbewerb
● Höhere Renditen
 Ansatz von G.Becker
●
●
●
●
Wettbewerb der Interessensgruppen
Gruppen versuchen eigene Wohlfahrt zu maximieren
Üben Druck auf Träger aus (Lobby, Streik etc.)
Ergebnis ist eine Funktion des relativen Drucks
 Größe und Homogenität einer Gruppe entscheidend
 Maximaler Druck pareto-ineffizient (gegenseitiges hoch steigern)
WS 11/12
Netzregulierung
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Positive Theorie II
 Ansatz von Stigltiz & Peltzman
● Politiker streben nach Wiederwahl
● Politiker erfüllen Wünsche der Interessensgruppen für deren
Unterstützung
WS 11/12
Netzregulierung
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Regulierungsbedarf von Netzen
Charakteristika
des Netzes
Natürliches
Monopol
Größen- und
Verbundvorteile
sind ausgeschöpft
WS 11/12
Mit irreversiblen
Kosten
Ohne irreversible
Kosten
Monopolistisches
Bottleneck
Potenzieller Wettbewerb
(angreifbarer Markt)
Aktiver Wettbewerb
Aktiver Wettbewerb
Netzregulierung
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Bottlenecks
 Bottlenecks häufig nur eine Teilkomponente eines Netzes, auf
welches nachfolgende Schritte zugreifen müssen
● z.B. letzte Meile in der Telekommunikation
 Eigenschaften
● Die anderen Komponentenanbieter müssen darauf zugreifen
● Natürliches Monopol
● Irreversible Kosten
WS 11/12
Netzregulierung
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Überblick für Netzindustrien
Branche
Bottleneck
Wettbewerbssegment
Telekommunikation
Ortsnetze
Fernübertragung, Dienste
Elektrizität
Stromverteilung
Stromerzeugung
Gas
Verteilung
Gewinnung
Eisenbahnen
Bahnhöfe, Schienennetz
Personen- und
Schienenverkehr
Postdienst
Zustellung
Transport, Sortierung
WS 11/12
Netzregulierung
29
Ansatzpunkte des staatlichen Eingriffs
 Marktstrukturregulierung
● vertikale Separierung von vor- und nachgelagerten Märkten
● Horizontale Aufspaltung
 Marktverhaltensregulierung
● Preisbeschränkung (Preisniveau und -struktur)
● Qualitätskontrolle
● Investitionskontrolle
 Alternative Lösungen
● Franchising
● Subventionen
● Staatliche Unternehmen
WS 11/12
Netzregulierung
30
Regulierungsbreite
BWS (Mrd. €)
Anteil (%)
Agrarsektor
20
0,9
Energie & Wasser
49
2,2
Verkehr & Nachrichtenübermittlung
123
5,7
Bank/Versicherungswesen
86
4,0
Gesundheit
153
7,0
Summe
431
19,8
Quelle: Statistisches Bundesamt. Zahlen für das Jahr 2007
WS 11/12
Netzregulierung
31
Bruttowertschöpfung
 Die Inputseite einer Volkswirtschaft wird betrachtet
Produktionskonto
Landwirt
Produktionskonto
Getreidemühle
Getreide
Vorleistung
Mehl
Arbeit
Produktionskonto
Bäckerei
Vorleistung
Brot
Kapital
Arbeit
Kapital
WS 11/12
Netzregulierung
32
Diskussion und Recherche
 Recherchieren Sie die in Deutschland zuständige
Regulierungsbehörde sowie deren Zuständigkeitsbereiche.
WS 11/12
Netzregulierung
35
Kapitel 2
GRUNDLAGEN DER NETZÖKONOMIK
WS 11/12
Netzregulierung
36
Grundlagen der Netzökonomik
 Ökonomische Herausforderungen in Netzsektoren
● Überblick
● Klassifizierung von Netzwerken
 Netzökonomik I
● Netzwerkexternalitäten
● Switching-Costs und Lock-in
● Nachfrageverhalten bei Netzexternalitäten
 Netzökonomik II
●
●
●
●
WS 11/12
Nachfrageverhalten bei Netzexternalitäten
Marktergebnis bei vollkommener Konkurrenz
Marktergebnis im Monopolfall
Marktergebnis bei monopolistischer Konkurrenz
Netzregulierung
37
Kompatibilität I
 Netz ist ein komplementäres Zusammenspiel von Komponenten
●
●
●
●
Telefon und Telefonnetz
DVD und DVD-Player
MS-Office und Windows
Drucker und Druckerpatrone
 Von Kompatibilität sprechen wir dann, wenn Einzelkomponenten
verschiedener Anbieter miteinander kombinierbar sind
WS 11/12
Netzregulierung
38
Kompatibilität II
 Ist ein gemeinsamer Standard von Vorteil?
WS 11/12
A1
A2
A1
A2
B1
B2
B1
B2
Untern. 1
Untern. 2
Untern. 1
Netzregulierung
Untern. 2
39
Blick über den Tellerrand
 Wünscht ein vertikal integrierter Anbieter Kompatibilität?
 Beispiel: Betriebssystem und Office-Paket
WS 11/12
Netzregulierung
40
Blick über den Tellerrand
WS 11/12
Netzregulierung
41
Blick über den Tellerrand
 Marktanteil bei Betriebssystemen
● Microsoft 90%
● MacOSX 7 %
 Keine Kompatibilität
● 90% aller Konsumenten sind auf MS-Office festgelegt
● 7% aller Konsumenten sind auf iWork festgelegt
 Kompatibilität
● 95% aller Konsumenten habe die freie Auswahl
  Kompatibilität führt zu mehr Wettbewerb und zu potentieller
höhere Nachfrage nach Einzelkomponenten
WS 11/12
Netzregulierung
42
Blick über den Tellerrand
 Wünscht ein Unternehmen Kompatibilität?
● Abhängig vom Marktanteil
● Resultat?
WS 11/12
Netzregulierung
43
Größenvorteile in Netzindustrien
 Hohe Fixkosten, niedrige variable Kosten
 Fixkosten:
● Zwei-Drittel-Effekt: Fixkosten wachsen unterdurchschnittlich
● Dichtevorteile: Fixkosten wachsen unterdurchschnittlich
● Stochastische Durchmischungsvorteile
 Verbundvorteile
WS 11/12
Netzregulierung
44
Größenvorteile
 Größenvorteile wegen hoher Fixkostenbelastung
Kosten
AC
MC
0
WS 11/12
Output
Netzregulierung
45
Maß für Skalenerträge
 Skalenelastizität
𝜀=
mit
WS 11/12
Grenzkosten
Durchschnittskosten
𝜀>1
𝜀 = 1 bei
𝜀<1
sinkenden SE
konstanten SE
steigenden SE
Netzregulierung
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Mögliche Gründe für Großenvorteile
 Hohe Fixkosten
● Netzinfrastruktur
● First-Copy
● Forschung und Entwicklung
 Niedrige variable Kosten
● Netznutzung
● Kopien
● Etc.
WS 11/12
Netzregulierung
47
Größenvorteil bei Versorgunsnetzen
 Der Zweidrittel-Effekt
● Asymmetrisches Wachstum zwischen Radius, Umfang und Fläche
Umfang
r
𝑟
2𝑟𝜋
𝑟2𝜋
2𝑟
4𝑟𝜋
4𝑟 2 𝜋
Δ
2𝑟𝜋
3𝑟 2 𝜋
Verhältnis
(𝑟 = 1)
WS 11/12
Fläche
Netzregulierung
2
3
48
The Cube-Square Rule
 Bei Verdoppelung der Kapazität erhöht sich das verbrauchte
Material der Leitung nur unterproportional
 Beispiel: Kosten für Aufbau und Betrieb einer Ölpipeline
 Kosteneinsparungen bei einer Verdoppelung der Kapazität
● Materialeinsparungen
● Geringere Durchleitungskosten, da geringere Reibungsfläche
 Ermöglicht Unternehmen eine Verdoppelung der Kapazität ohne
äquivalente Kostenzunahme
WS 11/12
Netzregulierung
49
Dichtevorteile
 Je größer die Anzahl der anzuschließenden Haushalte pro
Flächeneinheit, desto günstiger Infrastrukturaufbau pro Haushalt
 Beispiele
●
●
●
●
Letzte Meile
Gasnetz
Strom
Abwasser
 Fixkosten wachsen unterdurchschnittlich
WS 11/12
Netzregulierung
50
Stochastische Durchmischungsvorteile
 Bei stochastischer, nicht vollkommen positiv korrelierter Nachfrage
verteilt sich die Gesamtnachfrage gleichmäßiger bei zunehmender
Netzwerkgröße
 Wahrscheinlichkeit gleichzeitiger Peaks geringer
 Reservekapazität geringer
 Kosten eines Anbieters geringer als von einer Mehrzahl an Anbieter
 Beispiele
●
●
●
●
WS 11/12
Stromnachfrage
Serverlast
Mensa
Alle Güter Zeitpunkt der Bereitstellung gleich Zeitpunkt der Entnahme
ist (nicht lagerbar)
Netzregulierung
51
Verbundvorteile I
 Verbundvorteile entstehen bei passender Ausweitung der
produzierten Produkttypen
 Skalenvorteile hingegen entstehen bei einer Ausweitung der
Produktion eines bestimmen Gutes, siehe
𝐶 𝑞𝑖 > 𝐶
𝑞𝑖
 Beispiele
● Kohlekraftwerke
 Strom
 Wärme
● Bahn
 Personen
 Güter
WS 11/12
Netzregulierung
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Verbundvorteile II
 Analytisch:
𝐶 𝑄𝑥 , 𝑄𝑦 < 𝐶 𝑄𝑥 , 0 + 𝐶(0, 𝑄𝑦 )
 Liegen Verbundvorteile vor, so ist es für ein einzelnes Unternehmen
günstiger Produkt X und Y zu produzieren, als wenn ein
Unternehmen X und ein anderes Unternehmen Y produzieren würde
WS 11/12
Netzregulierung
53
Berechnung
 Zur Berechnung von Größen- und Verbundvorteilen ...
m
 ln C (y )
 ln C ( y) m  C ( y) ym
RSCE ( y ) 


 ln   1 m1  ln ym
m 1  ym C ( y )
SCT  y  
C  yT   C  yTˆ   C  y    0  Verbundvor teile bei dieser Aufspaltung
 
Cy
  0  Verbundnac hteile bei dieser Aufspaltung
 y1 
 
y 
mit y   2  y T und y T̂ sind nichttriviale Zerlegung en
 
y 
 n
der Outputmenge, wobei jeder Output nur in einem Unternehmen erzeugt wird :
yT  yTˆ  
WS 11/12
Netzregulierung
54
Subadditivität
 Global steigende Skalenerträge nicht notwendig
p
AC
D
p0,5m
pm
p0
0,5ym
Economies
of Scale
WS 11/12
y0 ym
y
Diseconomies
of Scale
Netzregulierung
55
Effizienzverlust
 Nicht-Optimalität des Marktmechanismus als Konsequenz
p
Umverteilung zum
Anbieter
pm
Deadweight-loss
MC(y)
pk
D
ym
yk
y
MR(y)
WS 11/12
Netzregulierung
56
Handlungsbedarf des Staates?
 Folgt aus Effizienzverlust zwangsweise ein Handlungsbedarf des
Staates?
 Erst mal ja.
 Aber:
● Regulierungsversagen
 Positive Theorie
 Informationsmängel der Regulierer
 Zeitlags
● Theorie bestreitbarer Märkte
 Häufig aus historischen Gründen vertikal integrierte Unternehmen,
die nicht nur das Bottleneck anbieten, z.B. Telekom AG
WS 11/12
Netzregulierung
57
Handlungsbedarf des Staates?
 Externalitäten führen auch unter Wettbewerb zu suboptimalen
Ergebnissen
 Standardsetzung durch den Staat
● Standards erhöhen Wettbewerbsintensität
● Staat hat begrenztes technologisches Wissen
● Asymmetrische Beeinflussung des Staates durch Unternhemen
(positiveTheorie)
WS 11/12
Netzregulierung
58
Netzwerkbestandteile
 Netzwerke setzen sich aus einzelnen Verbindungen (Pfaden)
zusammen, die die Einzelnen Teilnehmer (Netzwerkknoten)
untereinander verbinden
 Der Gesamtnutzen entsteht erst im Zusammenspiel der
Komponenten (Komplemente)
WS 11/12
Netzregulierung
59
Netzwerke
 Lokales Telefonnetz als Beispiel
● Netzwerkbetreiber kann eine oder beide Marktseiten bepreisen!
A
G
B
S
F
C
E
WS 11/12
D
Netzregulierung
60
Netzwertypen – Verteilungsnetz
 One-way
 Ein Teilnehmer sendet, der Rest empfängt
● Hörfunk, TV etc.




A als Sender, S Sendeeinrichtung, B-G sind Empfänger
AS ist komplementär zu SB, SC, SD etc.
SB, SC, SD … zueinander keine Komplemente
Beispiele
● Gas
● Elektrizität
● Wasserversorgung
WS 11/12
Netzregulierung
61
Netzwerktypen - Vermittlungsnetz




Two-way
Sowohl AB als auch BA möglich
Simplex- als auch Duplex-Betrieb möglich
Beispiele
● Internet
● Telefon
● Funk
WS 11/12
Netzregulierung
62
Netzwerktypen
 Vermittlungs- versus Verteilnetze
● Verteilnetz
● Vermittlungsnetz
WS 11/12
A
B
C
A
B
C
A
A
Netzregulierung
B
C
63
Vermittlungsnetze
 Jeder Teilnehmer hat 𝑛 − 1 Verbindungsmöglichkeiten
 Insgesamt gibt es somit
𝑛(𝑛−1)
Verbindungen im Netz
𝑛
 Vorteil der Sternstruktur gegenüber der Verbindung aller Teilnehmer
mit jeweils separater Leitung?
● Separate Leitung  𝑛 Leitungen werden benötigt
● Sternform 
𝑛(𝑛−1)
𝑛
𝑛(𝑛−1)
𝑛
● Ersparnis wenn 𝑛<
Ist der Fall für 𝑛 > 3
WS 11/12
Netzregulierung
64
Telefonnetz
 Überregionales Telefonnetz als Beispiel
A2
A1
B1
B2
A3
SA
B3
A4
B4
A5
WS 11/12
Netzregulierung
65
Darstellung einiger Technologien
Telekommunikationsnetze
Vermittlungsnetze
Schmalbandig
Fernsprechen
(auch
kabellos);
Telefax; DFÜ
WS 11/12
Breitbandig
Videokonferenzen;
schnelle Datenübertragung
Verteilnetze
Schmalbandig
Rundfunk
(analog);
Funkruf;
Satellitennavigation
Netzregulierung
Breitbandig
Fernsehprogramm
(auch digital);
digitales
Radio
70
Diskussion und Recherche
 Was ist ein Hub-n-Spoke-Netzwerk und wie kann es durch Netzund Größenvorteile begründet werden?
 Handelt es sich um ein Verteil- oder Verbindungsnetz?
WS 11/12
Netzregulierung
71
Hub-and-Spoke
Seattle
New York City
San Francisco
Salt Lake City
San Diego
Atlanta
Houston
Miami
WS 11/12
Netzregulierung
72
Hub-and-Spoke
Seattle
New York City
San Francisco
Salt Lake City
San Diego
Atlanta
Houston
Miami
WS 11/12
Netzregulierung
73
2. Grundlagen der Netzökonomik
 Ökonomische Herausforderungen in Netzsektoren
● Überblick
● Klassifizierung von Netzwerken
 Netzökonomik I
● Netzwerkexternalitäten
● Switching-Costs und Lock-in
● Nachfrageverhalten bei Netzexternalitäten
 Netzökonomik II
●
●
●
●
WS 11/12
Nachfrageverhalten bei Netzexternalitäten
Marktergebnis bei vollkommener Konkurrenz
Marktergebnis im Monopolfall
Marktergebnis bei monopolistischer Konkurrenz
Netzregulierung
74
Netzwerkexternalitäten - Definition
 Der Konsum eines Gutes ist nicht unabhängig von anderen
Konsumenten
 Wert eines Gutes steigt mit verkaufter Anzahl (positive
Konsumexternalität)
 Beispiel Social Network
● 1. Teilnehmer
● 2. Teilnehmer
● 3. Teilnehmer
 Kein Nutzen
 Anzahl möglicher Verbindungen steigt auf 2
 Anzahl möglicher Verbindungen steigt auf 6
 Subscriber externality
WS 11/12
Netzregulierung
75
Anzahl Verbindungsmöglichkeiten
 Allgemein gilt bei „two-way“-Netzwerken
● 𝑛 Nutzer führen zu 𝑛 𝑛 − 1 möglichen Verbindungen
● Kommt ein neuer Nutzer hinzu, erhöht sich die Anzahl neuer
Verbindungen um 𝑛 𝑛 + 1 − 𝑛 𝑛 − 1 = 2𝑛
WS 11/12
Netzregulierung
76
Blick über den Tellerrand
 Alternative Beispiele für Netzexternalitäten
● Was bedeutet eine Erhöhung der Teilnehmerzahl auf dem
Wertpapiermarkt für
 Liquidität?
 Spread?
 Transaktionskosten?
● Was bedeutet eine Erhöhung der Nutzerzahl einer Software für deren
Nutzen?
● Was bedeutet eine Erhöhung der Empfänger von staatlichem
Fernsehen?
WS 11/12
Netzregulierung
77
Switching Costs und Lock-In
 Allgemeine Beobachtung bei Netzwerkgütern ist, dass
Konsumenten relativ selten wechseln
● Betriebssystem
● Telekommunikation
● (Banken)
Irrational?
WS 11/12
Netzregulierung
78
Switiching Costs und
 Ein Grund können sogenannte Wechselkosten sein
● Investiertes Humankapital
● Adresswechsel
 oder Netzexternalitäten sein, die zu einen Lock-in führen
● Kunden wechseln nicht zu einem verfügbaren günstigerem/besseren
Anbieter
WS 11/12
Netzregulierung
79
Lock-In
 Schädliches Verharren in veralteten Technologien möglich
Nutzen je
Teilnehmer
Nutzen je
Teilnehmer
U
2
U(T1+T2,n)
U
1
U(T2,n2)
U(T1,n1)
Teilnehmer des
neuen Netzes
WS 11/12
excess
inertia
Teilnehmer des
alten Netzes
Netzregulierung
80
Lock-In
 Konsumenten verbleiben in alter Technologie, da Masse an Nutzern
Sicherheit gibt
● Kompatibilität
● Spektrum an Anwendungen
 Große Konsumentengruppe als Eintrittsbarriere
WS 11/12
Netzregulierung
81
Lock-In aus analytischer Sicht
 Alte Technologie mit Nutzen 𝑈(𝑇1 , 𝑛1 ) für den Konsumenten, wenn
𝑛1 Konsumenten mit ihm diese Technologie Nutzen
 Äquivalent dazu existiert eine neue Technologie mit dem Nutzen
𝑈(𝑇2 , 𝑛2 )
 Es gilt 𝑈 𝑇1 , 𝑛 < 𝑈(𝑇2 , 𝑛)
 Ausgangslage ist 𝑛1 > 𝑛2 (Extremfall 𝑛1 = 𝑁 und 𝑛2 = 0)
WS 11/12
Netzregulierung
82
Lock-In aus analytischer Sicht II
 Aus der Sicht eines Konsumenten lohnt sich der Wechsel erst, wenn
𝑈 𝑇2 , 𝑛2 + 1 > 𝑈 𝑇1 , 𝑛1
 Excess inertia:
Neue Technologie 𝑇2 spendet potentiell höheren Nutzen, aber im
GGW verharren alle Konsumenten in er alten Technologie 𝑇1
 Sobald kritische Masse erreicht, erfolgt ein schlagartiger Wechsel
aller in 𝑇1 verbliebender Nutzer nach 𝑇2
WS 11/12
Netzregulierung
83
Lock-In tatsächlich ein Problem?
 Mögliche Lösungen
● Netzwerkbrücken
● Kompatibilität
 Wird das Lock-In Problem überbewertet?
● Neue Konsumenten ignorieren welche Technologie alte Konsumenten
nutzen
● Anreiz für Anbieter neue Technologie unter Grenzkosten anzubieten
● Anbieter der neuen Technologie werden versuchen für Kompatibilität zu
sorgen
WS 11/12
Netzregulierung
84
Diskussion und Recherche
 These: Netzwerkeffekte verhindern effiziente Märkte, auf denen sich
die beste Qualität langfristig durchsetzt
 Recherchieren Sie, wie in der Literatur sowohl pro als auch contra
argumentiert wird
 Mögliche Quellen
● EBSCO
● Elektronische Zeitschriftenbibliothek
 Mögliche Resultate
● Tellis, Gerard J, Eden Yin, and Rakesh Niraj. 2009. "Does Quality Win?
Network Effects Versus Quality in High-Tech Markets." Journal of
Marketing Research (JMR) 46, no. 2: 135-149
WS 11/12
Netzregulierung
85
2. Grundlagen der Netzökonomik
 Ökonomische Herausforderungen in Netzsektoren
● Überblick
● Klassifizierung von Netzwerken
 Netzökonomik I
● Netzwerkexternalitäten
● Switching-Costs und Lock-in
● Nachfrageverhalten bei Netzexternalitäten
 Netzökonomik II
●
●
●
●
WS 11/12
Nachfrageverhalten bei Netzexternalitäten
Marktergebnis bei vollkommener Konkurrenz
Marktergebnis im Monopolfall
Marktergebnis bei monopolistischer Konkurrenz
Netzregulierung
86
Nachfrageverhalten bei Netzexternalitäten
 Grundlegender Gedanke:
Wenn der Nutzen des Konsumenten mit der Anzahl der Mitnutzer
steigt, dann steigt auch die Zahlungsbereitschaft des Konsumenten
mit der Anzahl der Mitnutzer
 Nachfrage als eindeutige fallende Funktion nicht länger zutreffend
 Zahlungsbereitschaft für Konsum ist abhängig von den Erwartungen
des Konsumenten über die Teilnehmerzahl
WS 11/12
Netzregulierung
87
Fullfilled expectation demand
 Bisher
 Jetzt
𝑝 𝑥
𝑝(𝑛, n)
 Frage:
Angenommen es würden 𝑛 Individuen teilnehmen, wie hoch wäre ihre
Zahlungsbereitschaft 𝑧𝑖 (𝑛)?
WS 11/12
Netzregulierung
88
Erwartungsabhängige Zahlungsbereitschaft
 Zahlungsbereitschaft hängt von Netzgröße ab
p
kurzfristig!
(also zu gegebenen
Erwartungen)
D3
D2
D1
0 n1 n2 n3 n0
WS 11/12
1
Netzregulierung
n (Marktanteil)
89
Herleitung der stetigen Nachfrage
 Die stetige Nachfrage gibt an, wie hoch der Preis sein darf, wenn
eine Marktdurchdringung von 𝑛 erreicht werden soll, bei der
Annahme der Individuen, dass 𝑛𝑒 teilnehmen
 Aus Netzexternalitäten folgt
𝑝𝑖 𝑛2 , 𝑛 > 𝑝𝑖 𝑛1 , n
mit 𝑛2 > 𝑛1
WS 11/12
Netzregulierung
90
Situation im Gleichgewicht I
 These
𝑛𝑒 = 𝑛𝐺
 Gegeben dem Gleichgewichtspreis 𝑝𝐺 nehmen alle Konsumenten 𝑖
teil, für die gilt 𝑧𝑖 ≥ 𝑝𝐺
 Das bedeutet auch, dass es einen kritischen Konsumenten î gibt, für
den gilt
𝑧î = 𝑝𝐺
 Daraus folgt
● 𝑖 ≤ î nehmen teil
● 𝑖 > î nehmen nicht teil
● Eine Marktdurchdringung von 𝑛𝐺 = î 𝐼
WS 11/12
Netzregulierung
91
Situation im Gleichgewicht II
 Wir wissen 𝑧𝑖 𝑛𝑒 = 𝑝𝐺 , d.h. entscheidend sind die Erwartungen
über die Teilnehmerzahl
 Welcher Wert von 𝑛𝑒 mit 𝑝𝐺 (𝑛𝐺 )?
 Wenn î im Gleichgewicht teilnimmt, dann folgt daraus, dass auch
alle 𝑖 ≤ î teilnehmen werden, da
𝑧𝑖 > 𝑝𝐺 ,
∀𝑖 < î
 Mindestwert, den î erwartet ist 𝑛𝐺 = î
WS 11/12
Netzregulierung
𝐼
92
Situation im Gleichgewicht IV
 Angenommen 𝑛𝑒 > 𝑛𝐺 , dann
𝑧𝑖 𝑛𝑒 > 𝑧𝑖 𝑛𝐺 , ∀𝑖 < î
Fixiere î auf konkreten Wert î , dann
𝑧î 𝑛𝑒 > 𝑧î 𝑛𝐺
 ∃ î > î für das gilt 𝑝𝐺 = 𝑧î 𝑛𝐺
 î kann nicht der kritische Teilnehmer sein
WS 11/12
Netzregulierung
93
Situation im Gleichgewicht V
 Fazit
𝑛𝑒 = 𝑛𝐺 , d.h. im Gleichgewicht irren sich die Teilnehmer nicht
 Gleichgewicht mit 𝑛𝐺 = 𝑛2 kann nur auf 𝐷2 liegen und somit
𝐷2 𝑛2 = 𝑝(𝑛2 , 𝑛)
WS 11/12
Netzregulierung
94
Fulfilled Expactation Demand
 Konstruktion der “fulfilled expectation demand”
p
langfristig
(Erwartungen und Realität
sind identisch)
Beachte
unterschiedliche
Preiselastizität!
D3
D2
p(n,n)
D1
0 n1 n2 n3 n0
WS 11/12
1
n (Marktanteil)
Netzregulierung
95
Fulfilled Expactation Demand - Verlauf
 Steigender Teil
Netzwerkeffekt größer als Preiseffekt
 Fallender Teil
Preiseffekt dominiert den immer noch positiven Netzwerkeffekt
WS 11/12
Netzregulierung
96
Kritische Masse
 Definition
Die kritische Masse zu gegebenem Preis ist die minimale Anzahl an
Konsumenten, die mindestens notwendig ist, damit mindestens diese
Anzahl an Konsumenten auch zu gegebenem Preis nachfragen
 Kritische Masse ist abhängig vom Preis (steigt der Preis, so steigt auch
die kritische Masse)
 Kritische Masse ist besonders in der Einführungsphase eine Gutes
wichtig
 Wird kritische Masse nicht erreicht, bricht der Markt zusammen
 Netzwerke weisen Mindestgröße auf oder existieren nicht
WS 11/12
Netzregulierung
97
Kritische Netzwerkgröße
 Netzexternalitäten haben kritische Netzwerkgrößen zur Folge
p
kritische
Masse
p0
p(n,n)
0
WS 11/12
n„1
n0
n1
1
Netzregulierung
n (Marktanteil)
98
Perfekter Wettbewerb I
 Preise auf dem Niveau der Grenzkosten
Wichtig für Geschäftsstrategie:
Explosives Wachstum eines
kleinen Netzwerks von n„1 nach
n1 möglich
p
?
Pareto-optimale
Netzwerkgröße
MC
pC
p(n,n)
0 n„1
WS 11/12
n1 1
Netzregulierung
n
(Marktanteil)
99
Perfekter Wettbewerb II
Bei fulfilled expectation demand gibt es interessante Konsequenzen
 Kleine Netzwerke existieren nicht
p
pC
MC
p(n,n)
WS 11/12
Netzregulierung
100
Perfekter Wettbewerb III
 Wenn MC mit technischen Fortschritt sinken, kommt es sofort zu
größerer Netzwerkgröße
 Normales Lebenszyklusmodell gilt nicht bei Netzwerken
p
pC
MC
p(n,n)
WS 11/12
Netzregulierung
101
Zwei Möglichkeiten bei Wettbewerb
 Zwei mögliche Marktlösungen
● Kritische Masse
● Pareto-optimale Netzwerkgröße
p
?
Pareto-optimale
Netzwerkgröße
MC
pC
p(n,n)
0 n„1
WS 11/12
n1 1
Netzregulierung
102
Sozialer Überschuss
 Sozialer Überschuss eines isolierten Marktes
p
Konsumentenrente
MC(y)
Marktgleichgewicht
p*
D(y)
Produzentenrente
y
y*
WS 11/12
Netzregulierung
103
Nicht-Existenz von Märkten
 Nicht-Existenz von Märkten trotz positiver Gesamtwohlfahrt
p
Konsumentenrente
D0
p0=MC0
Subventionsbedarf
(=negative
Produzentenrente)
p1=MC0 - s
p(n,n)
0
WS 11/12
n0
1
Netzregulierung
n
(Marktanteil)
104
Wohlfahrtsverlust
 Wohlfahrtsverlust aufgrund von Netzexternalitäten ...
Neuteilnehmer internalisieren nicht den Einfluss ihres Eintritts auf
vorhandene Nutzer (pos. Externer Effekt)
p
Dsozial
MC
p0
p*
n
(Marktanteil)
n0 n*
WS 11/12
Netzregulierung
105
Zentrale Einsicht
 Wettbewerbspreis ist zu hoch
 Wohlfahrtsoptimal wäre geringeres Preisniveau
WS 11/12
Netzregulierung
106
Monopollösung bei Netzwerkeffekten
 Monopollösung bei 𝑀𝑅 = 𝑀𝐶
 Grenzerlös hat aufgrund der fallenden Nachfrage normalerweise
einen fallenden Verlauf
 Aufgrund des Verlaufs der fulfilled expectation demand trifft dies nun
nicht mehr zu
 Grenzerlös steigt zunächst an und verläuft erst bei einer größeren
Menge wieder fallend
WS 11/12
Netzregulierung
107
Marktergebnis
 Netzwerkexternalitäten werden nicht internalisiert
p
Monopol
Anders bei Inkompatibilität:
Monopol kann größere
Wohlfahrt erzeugen als
Wettbewerb (= Insellösungen)
Wettbewerb
(beachte Kompatibilität)
p
M
MC
pC
p(n,n)
0
n0 nM
nC
n
MR
WS 11/12
Netzregulierung
108
Monopolistische Konkurrenz
 Vielzahl von Anbietern mit differenzierten Gütern, mit
● Freien Markteintritt
● Moderaten Skalenerträgen
● Vielen kleinen Unternehmen
 Ergebnis ist zwar 𝑀𝑅 = 𝑀𝐶, aber durch freien Markteintritt kommt
es zu Nullgewinn
WS 11/12
Netzregulierung
109
Gleichgewicht bei Netzexternalitäten
p
Langfristiges
Gleichgewicht
ACj
MRj
pj
MC
p(q,q)
0
WS 11/12
q
qj
Netzregulierung
110
Zur Bedeutung von Kompatibilität
 Inkompatible Netzwerke:
● Freier Markteintritt ändert Marktstruktur kaum („winnner-take-most
markets“)
● Monopol mit höherer Wohlfahrt als Wettbewerb (bei starken
Externalitäten)
 Kompatible Netzwerke:
● Wettbewerb mit höherer Wohlfahrt als Monopol
● Aber auch bei Wettbewerb keine Wohlfahrtsmaximierung
WS 11/12
Netzregulierung
111
Erwartungsabhängige Zahlungsbereitschaft
 Nachfrage nach Internet-Zugang
100
ne=100%
90
80
70 ne=70%
60
50
40
30
20
10
ne=40%
ne=10%
0,2
WS 11/12
0,4
0,6
0,8
Netzregulierung
1
n
112
Diskussion und Recherche
 Recherchieren Sie den Unterschied zwischen direkten und
indirekten Netzwerkeffekten
 Recherchieren Sie nach Einschätzungen für die Größe der
kritischen Masse bei verschiedenen Netzen
WS 11/12
Netzregulierung
116