Lezione 9: Gli effetti di rete

47
GLI EFFETTI DI RETE Roberto Polillo, www.rpolillo.it Università degli Studi di Milano Bicocca Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Comunicazione Corso Web 2.0 AA 2009-2010

description

Slide del corso sul Web 2.0 tenuto all'Università di Milano Bicocca da R.Polillo - Edizione ottobre 2009. Vedi anche www.corsow.worpress.com

Transcript of Lezione 9: Gli effetti di rete

Page 1: Lezione 9:  Gli effetti di rete

GLI EFFETTI DI RETE

Roberto Polillo, www.rpolillo.it

Università degli Studi di Milano BicoccaDipartimento di Informatica, Sistemistica e Comunicazione

Corso Web 2.0AA 2009-2010

Page 2: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Premessa2

Il mercato dei prodotti tecnologici presenta fenomeni caratteristici, che non trovano riscontro in altri settori dell’economia

Molti di questi fenomeni sono legati alle proprietà delle reti, che li modellano (“net effects”)

E’ indispensabile che questi fenomeni siano compresi da chi vuole capire l’evoluzione del web

Questa lezione ha lo scopo di inquadrare alcuni dei fenomeni più importanti relativi ai prodotti software e ai servizi internet-based

W.Brian Arthur, Myths and Realities of the High-Tech Economy http://docs.google.com/gview?a=v&q=cache:AY9Yde0EpkMJ:www.santafe.edu/~wbarthur/Papers/Pdf_files/Credit_Suisse_Web.pdf+W.Brian+Arthur,+Myths+and+Realities+of+the+High-Tech+Economy&hl=it&sig=AFQjCNH5RHeW29jCIqxuHjUoMy1BJF_gdA

Page 3: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Primo fenomeno: tendenza al monopolio

I prodotti tecnologici vincenti tendono a eliminare la concorrenza e raggiungere quote di mercato prossime al 100%

Perché?

4

Page 4: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Due categorie di prodotti5

Prodotti “non sistemici” Possono essere utilizzati indipendentementeda altri prodottiEsempi: Ombrello; Coca Cola; Banana

Prodotti “sistemici” Per essere utilizzati richiedono altri prodottiEsempi: Automobile (richiede benzina, strade, …); Software (richiede, come abbiamo visto, un ecosistema complesso…)

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 5: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Prodotti non sistemici6

Possono sempre essere facilmente sostituiti da altri prodotti (con un miglior rapporto prezzo / qualità)

“Law of diminishing returns”: La concorrenza fra due prodotti di “pari qualità” tende: a livellare i prezzi dei due prodotti a ridurre i margini di profitto (prezzo-costo) ad attribuire ai due prodotti pari quote di mercato

Feedback negativo http://en.wikipedia.org/wiki/Diminishing_returns

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 6: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Prodotti sistemici7

Possono essere sostituiti con altri prodotti solamente: mantenendo la compatibilità con gli altri prodotti del sistema,

oppure sostituendo l’intero sistema

“Law of increasing returns” Se un prodotto supera la quota di mercato del suo concorrente, tende a ottenere quote di mercato via via crescenti fino al 100% indipendentemente dal suo prezzo e dalla sua qualità rispetto alla concorrenza (più sono diffusi, più è difficile sostituirli)

Feedback positivo: “winner takes all”

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 7: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Winner takes all8

W.Brian Arthur, “Increasing Returns and Path Dependence in the Economy”, 1994, The University of Michigan Press

« ...a chi ha verrà dato, in modo che abbia ancor più in abbondanza; ma a chi non ha, verrà tolto anche quello che sembra avere. » Matteo, XXV 25-29

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 8: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Esempio: Perchè le lancette degli orologi girano in senso orario?

9

Firenze, 1443 (girano in senso antiorario)

Le due soluzioni sono equivalenti ed erano entrambe presenti, ma a un certo istante la soluzione oraria ha prevalso, ed ha poi raggiunto il 100% del mercato R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 9: Lezione 9:  Gli effetti di rete

11R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 10: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Esempio: La crescita di MicrosoftFa

ttura

to(m

iliard

i d

i U

SD

)

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

12

Page 11: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Conseguenze 13

Il vantaggio del “first mover”: chi ottiene quote di mercato prima dei suoi concorrenti ha un fortissimo vantaggio competitivo

L’effetto farfalla: il successo di una tecnologia può dipendere da fatti fortuiti apparentemente insignificanti, che le fanno guadagnare un piccolo vantaggio di mercato all’inizio, che innesca l’”effetto valanga” - e può non essere correlato alla sua qualità tecnica

Standard de facto: l’industria dei computer è dominata daglistandard de-facto (gli standard de-iure spesso falliscono)

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 12: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Quote di mercato tipiche…

Nei mercati tradizionali:n.1: 60% n.2: 30%n.3 5%.

Nei mercati dominati dagli effetti di rete: n.1: 95%n.2: 5%n.3 0%.

14

Page 13: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Secondo fenomeno: diffusione accelerata

Nei prodotti/servizi relativi alle reti, la penetrazione nel mercato è estremamente rapida, e raggiunge un numero elevatissimo di utenti in breve tempo

Perchè?

15

Page 14: Lezione 9:  Gli effetti di rete

La legge di Metcalfe16

“Il valore d’uso di una rete cresce con il quadrato del numero n dei suoi utenti”Più precisamente, con n(n-1), infatti una rete con n nodi ha n(n-1)/2 relazioni:

http://it.wikipedia.org/wiki/Legge_di_Metcalfe

1 3 6 10

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 15: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Esempio17

Supponiamo di possedere una fattoria: 10 clienti che acquistano 1 bottiglia di latte al giorno, spendendo 1

lira ciascuno mi fanno incassare 10 euro al giorno.

Se ampliamo il parco clienti del 100% acquisendo 10nuovi clienti, i nostri ricavi aumenteranno anch’essi del 100%

(la funzione è lineare)

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 16: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Esempio (segue)18

Supponiamo invece di possedere una rete telefonica: 10 utenti che si telefonano l’un l’altro una volta al giorno, pagando 1

euro per telefonata mi fanno incassare(10*9)/2 = 45 euro al giorno

Se invece ampliamo il parco clienti del 100% acquisendo altri 10 clienti, i nostri ricavi aumenteranno del 422%,infatti:

(20*19)/2 = 190 euro = 45 * 4,22

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 17: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Esempio: diffusione del telefono fisso negli USA

20

Crollo di Wall Street (1929)

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 18: Lezione 9:  Gli effetti di rete

La crescita del web nel mondo21

Crisi della new economy(2000 – 2003)

Stima Netcraft a

luglio 2009: 240 ml di siti

(x10 in 8 anni)

40% del totale

R.Polillo - Corso Web 2.0 (ott 2009)

Boom dei blog

(2007)

la “spazzatura

” è in aumento!

Fonte: http://gandalf.it/, dati aggiornati ad agosto 2009

Page 19: Lezione 9:  Gli effetti di rete

4.1 miliardi di abbonati!

19% nel 2002

12% nel 2000

Quasi 1 persona su

4

22

Page 20: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Fino a quando? La curva logistica23

http://it.wikipedia.org/wiki/Equazione_logistica

100%

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 21: Lezione 9:  Gli effetti di rete

La legge di Reed24

Se il valore di una rete è legato al numero di gruppi di utenti (come in una social network), esso cresce come 2N (N=numero di utenti)

Infatti, il numero di gruppi di almeno 2 elementi che si possono formare a partire da N elementi è 2N – N -1

http://en.wikipedia.org/wiki/Reed's_law

Gruppi di un membro

Gruppo vuoto

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 22: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Esempio: crescita degli utenti Facebook25

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Fonte: http://www.insidefacebook.com/2009/07/02/facebook-now-growing-by-over-700000-users-a-day-updated-engagement-stats/

Page 23: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Effetti rete: sintesi26

Valore legato ai singoli membri

Valore legato alle relazioni fra due membri(es. telefono)

Valore legato ai gruppi di membri

http://www.reed.com/gfn/docs/reedslaw.html R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 24: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Ma…27

A volte, la “rampa di crescita” si ferma:prodotti /servizi innovativi hanno grande successo con gli appassionati di tecnologia e con i “visionari”, ma poi non riescono a ottenere una grande penetrazione di mercato

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

“chasm”

Page 25: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Il ciclo di vita dell’adozione delle tecnologie28

da: G.A.Moore, Inside the Tornado, 1995

Per tecnologie innovative

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 26: Lezione 9:  Gli effetti di rete

La bolla delle dotcom29

La cosiddetta “bolla delle dot-com” fu causata dalle aspettative di guadagno legate all’effetto rete…

… ma le aspettative non si materializzarono a causa di modelli di business sbagliati o, semplicemente, dal fatto che il mercato non rispose alle aspettative

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 27: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Terzo fenomeno: leggi di potenza

Molti fenomeni relativi a Internet si modellano con “leggi di potenza”

Perchè?

31

Page 28: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Struttura del web32

Il web può essere rappresentato da un grafo, i cui nodi rappresentano siti (o pagine) web e i cui archi (orientati) rappresentano i link che li connettono

In particolare, il web ha la struttura a hub:

R.Polillo - Corso Web 2.0 (ott 2009)

Grafo casuale Grafo con hub

Hub: nodo con un numero di link (“grado”) elevanto

Page 29: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Esempio: una visualizzazione del web

La immagine mostra una porzione di Internet costituita da 535.000 nodi e più di 600.000 links WALRUS Visualization tool, 2001 http://www.caida.org/tools/visualization/walrus/

33

Page 30: Lezione 9:  Gli effetti di rete

34

Esempio: una visualizzazione del web

Page 31: Lezione 9:  Gli effetti di rete

35

Esempio: una visualizzazione del web

Page 32: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Reti a invarianza di scala36

Grafi con strutture a hub sono modellati dalle reti a invarianza di scala (scale-free network):la distribuzione dei nodi in funzione del loro grado (= numero delle loro connessioni ) segue una legge di potenza:

x (grado: numero di link)

y (numero di nodi) = ax-k + b

Molti nodi con pochi link

Pochi nodi con molti link (hub)

R.Polillo - Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 33: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Una analisi del Web

Broder et al., Graph structure in the web, WWW Conference 2000, http://www9.org/w9cdrom/160/160.html

Analisi su 203 ml pagine e 1,5 miliardi di link (maggio 99) 271 ml pagin e 2,1 miliardi di link (ottobre 1999)

37

Page 34: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Leggi di potenza38

Una quantità si dice seguire una legge di potenza (“power law”) quando la probabilità di misurare un particolare valore di una certa grandezza varia inversamente a una potenza di quel valore

p(x) ≈ x-k = 1/ xk

La relazione è nota anche come legge di Pareto (legge dell’80/20) o legge di Zipf Molti importanti fenomeni seguono una legge di potenza, es.: la distribuzione

delle dimensioni delle città, la frequenza delle parole di una lingua, la potenza dei terremoti, le dimensioni delle macchie solari e dei crateri lunari, la distribuzione della ricchezza delle persone, le relazioni in una rete sociale, ecc. Moltissimi aspetti di internet seguono leggi di potenza.

Chi sa un po’ di matematica può leggere la eccellente rassegna in http://arxiv.org/abs/cond-mat/0412004

Chi non la sa, può leggere il libro (divulgativo ma corretto) di A.-L. Barabasi: Link – La scienza delle reti (Einaudi, 2004)

R.Polillo - Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 35: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Esempio: pageviews di un sito (www.useit.com )

40

http://www.useit.com/alertbox/visualizing-traffic-analysis.htmlR.Polillo - Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 36: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Altri esempi di reti41

Rete stradale USA (non scale free) Rete aerea USA (scale free)

Fonte: A.-L.Barabasi, “Link” R.Polillo - Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 37: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Come si formano le reti scale-free?42

A.-L. Barabasi (1999) ha costruito un modello che spiega che le reti a invarianza di scala si formano in base a due condizioni:1)- Crescita: la rete, inizialmente piccola, cresce, con l’aggiunta di nuovi nodi con link ai nodi già esistenti2)- Preferential attachment: i nuovi nodi si collegano preferenzialmente ai nodi che sono maggiormente connessi (hanno grado massimo) (“rich get richer”)Esempio:

(da Link, pag. 96) R.Polillo - Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 38: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Struttura del web: uno studio

Analisi di 203 milioni di pagine, nel 1999: Broder et al., Graph structure in the web, WWW Conference 2000, http://www9.org/w9cdrom/160/160.html

17 million nodes

44

Page 39: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Quarto fenomeno: crescita della complessità dei prodotti tecnologici

Le funzionalità (e la complessità) di un prodotto / servizio hi-tech tendono a crescere continuamente, anche quando le necessità della maggior parte degli utenti sono soddisfatte

Perché?

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

45

Page 40: Lezione 9:  Gli effetti di rete

d)- L’ecosistema del software

Il sw per funzionare richiede un complesso “ecosistema” di prodotti (hw e sw) compatibili

Questo produce un’ulteriore spinta alla evoluzione del software, che a sua volta produce…. (“ciclo ecosistema-prodotto”)

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

50

Page 41: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Iper-funzionalismo: svantaggi

L’utente viene forzato ad acquistare la nuova versione del prodotto, anche se non gli serve costi

I frequenti cambiamenti (anche nel nucleo funzionale di base) creano difficoltà d’uso (appena ho imparato a usare una funzione, questa cambia) e di reperimento di assistenza tecnica esperta

Comunque, userò sempre solo una piccola parte delle funzioni del prodotto Le vecchie versioni del prodotto possono non essere in grado di trattare i dati

generati dalla nuova versione La crescita della complessità interna crea una elevata probabilità di errori

software La frequenza dei rilasci rende difficile stabilizzare il prodotto

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

51

Page 42: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Quinto fenomeno: concentrazione geografica dei produttori hi-tech

54

Molto spesso i prodottori di tecnologie innovative o I fornitore di servizi basati su di esse sono concentrati geograficamente

Perchè?

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 43: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Clustering55

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 44: Lezione 9:  Gli effetti di rete

56

Silicon Valley

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 45: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Conclusione61

L’ecosistema hi-tech è dominato dagli effetti di rete, che producono feedback positivo (“rich gets richer”) a tutti i livelli: Monopoli Crescita accelerata di nuovi mercati Clusters hi-tech Evoluzione della tecnologia Iperfunzionalismo Bolle finanziarie

Se non si comprendono questi meccanismi, non si comprende la evoluzione del web (passata e futura)

R.Polillo – Corso Web 2.0 (ott 2009)

Page 46: Lezione 9:  Gli effetti di rete

Gli effetti di reteLAVORO INDIVIDUALE

Leggere l’articolo: W.Brian Arthur, Myths and Realities of the High-Tech Economy (link sulla slide)

Leggere http://it.wikipedia.org/wiki/Legge_di_Metcalfe Leggere http://en.wikipedia.org/wiki/Reed's_law Leggere http://www.reed.com/gfn/docs/reedslaw.html

62

Page 47: Lezione 9:  Gli effetti di rete

63

Il presente materiale è pubblicato con licenza Creative Commons “Attribuzione - Non commerciale - Condividi allo stesso modo - 2.5 Italia” http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/it/.

Credits Diverse lezioni di questo corso sono una rielaborazione delle slides del Corso sul Web 2.0 tenuto

da Carlo Vaccari alla Università di Camerino nel dicembre 2007, disponibili con identica licenza Creative Commons dal blog del corso in http://camerino20.wordpress.com/.

Molto altro materiale è stato trovato in rete. Ho cercato di indicarne sempre la fonte; segnalatemi eventuali dimenticanze, sarò lieto di correggerle appena possibile.

R.Polillo - Corso Web 2.0 (ott 2009)