Development and Roadmapping of Smart Service Systems Using Data-driven and User Innovation Approach

Abstract

많은 산업 분야에서 스마트 서비스 시스템은 데이터를 기반으로 사용자와 제품, 기술 및 서비스의 상호 작용을 통해 가치를 창출하고 있다. 완전히 새로운 데이터 소스를 활용하거나 비전통적 접근을 개발 및 적용하는 것은 기업에게 경쟁 우위를 확보 할 수 있게 한다. 자연스럽게도, 전략적 이슈에서 회사는 다음과 같은 중요한 질문에 직면하게 된다. 참신한 스마트 서비스 시스템을 어떻게 설계해야하며 사용자에게 전달할 가치는 무엇인가? 이에 대한 답은 대부분의 혁신 연구 및사례에서와 마찬가지로 체계적인 서비스 혁신 기획이다. 이를 위해 본 학위논문은 스마트 서비스 시스템 혁신을 위한 새로운 방향을 제시한다. 구체적으로 본 논문은 스마트 서비스 시스템의 차별적 특성을 정의하고 시스템, 기술, 그리고 데이터 혁신의 측면에서 세 가지 연구 주제를 수행한다. 각 연구 주제를 해결하기 위해 다양한 방법론을 탐색하고 기존 방법론을 개선하여 적용한다. 각 방법론을 효과적으로 활용하기 위한 구체적인 프레임 워크는 자세한 절차와 함께 제시된다. 첫 번째 연구는 시스템 혁신의 관점에서 모폴로지 분석을 활용하여 새로운 스마트 서비스 시스템을 설계하기 위한 구성 요소 결정에 대해 다룬다. 이 때모바일 앱 서비스 문서를 통합하여 형태 매트릭스의 구성 과정에 객관성과 다양성을 높이는 데이터 기반 접근 방식을 제안한다. 첫째, 참신성과 품질이라는 정량적 지표를 기반으로 혁신적인 서비스를 식별하기 위한 포트폴리오 맵을 개발한다. 둘째, 새로운 스마트 서비스 개념을 창출하기 위해 전문가의 판단과 함께 모폴로지 분석을 수행한다. 제안된 접근 방법의 타당성과 효과성은 스마트 홈에 대한 사례 연구를 통해 제시된다. 두 번째 연구는 기술 혁신의 관점에서 텍스트 사례기반추론(Textual CaseBased Reasoning)을 사용하여 기존 스마트 서비스 시스템을 개선하는 방법을 다룬다. 본 연구는 SAO (Subject-Action-Object) 분석 및 기술 트리를 사례기반추론 과정에 변형하여 통합한 새로운 텍스트 사례기반추론 방법을 제안한다. 특히, SAO 구조에 초점을 맞추어 하나의 문서에서 문제와 해결책을 나타내는 SAO 구조를 분류하고, 기술 트리를 활용하여 시스템의 특정 기능과 관련된 정확한 문제 해결 세트를 탐색함으로써 점진적이고 파괴적인 혁신을 기획할수 있도록 돕는다. 제안된 접근법의 적절성은 리드 사용자 커뮤니티를 데이터 소스로 활용하여 드론(Drone) 의 사례를 통해 입증된다. 마지막으로, 세 번째 연구는 데이터 혁신의 관점에서 스마트 서비스 시스템을 기획하는 방법에 중점을 둔다. 본 연구는 데이터 통합 기술 로드맵의 개념을 제안하고 데이터를 기술 로드맵을 작성하는 과정에 통합하는 방법을 제시하기 위해 관련 구조, 유형 및 로드 맵핑 프로세스를 개발한다. 첫째, 스마트 서비스 시스템에서 데이터 통합의 유형은 문헌 검토 및 실제 비즈니스 사례를 기반으로 분류한다. 둘째, 데이터 통합 기술 로드맵의 개념과 구조가 제안되어 해당 스마트 서비스 시스템을 기획하기 위한 데이터 계층이 추가된다. 데이터 계층은 내부 데이터와 외부 데이터의 두 하위 계층으로 구성된다. 셋째, 데이터 통합의 유형을 고려하여 데이터 통합 기술 로드맵의 유형을 제안한다. 본 논문은 사용자 혁신과 대용량 데이터 접근을 활용하여 스마트 서비스 시스템 기획을 용이하게하는 구체적이고 체계적인 기반을 제공할 것으로 기대된다. 궁극적으로 서비스 기획자 및 개발자가 온라인 사용자 커뮤니티의 폭발적으로 증대되는 집단 지식을 활용하여 혁신적인 기회와 가능한 기술 후보를 사전에 조사할 수있는 발판을 마련 할 것으로 기대된다. 또한 제안하는 데이터 통합 기술 로드맵을 통해 서비스 관리자는 스마트 서비스 시스템의 무형적 요소인 데이터를 중심으로 시각화하여 구체적인 서비스 기획을 가능하게 할 것으로 보인다.

In many industries, the smart service system is of great significance in creating value in the interaction of users and products, technologies, and services through data. Moreover, the use of new or non-traditional data sources and method makes competitive advantages for firms. Quite naturally, firms face with this important question: how should we design a novel smart service systems and which values to be delivered to users? The answer, as most innovation research and practices do, is systematic service planning. To this end, this thesis argues for new directions in the field of new smart service system innovation. Specifically, this study defines the distinctive characteristics of smart service systems; then deals with three research questions of service planning: system, technology, and data innovation through three research themes. For each research theme, several methodologies are revised and utilized to address each research question, providing the methodological sufficiency. A concrete framework to effectively employ each methodology is descripted with detailed procedures. The first study focuses on the research theme system innovation of a smart service system, and deals with the determination of components to develop new smart service concepts using morphological analysis. This study proposes a datadriven approach by incorporating mobile app service documents to increase objectivity and diversity in the construction of a morphology matrix. To this end, firstly, the novelty-quality map is developed to identify innovative data based on quantitative indicators. Secondly, morphological analysis is employed along with experts judgment in order to generate new smart service concepts. Finally, the feasibility and effectiveness of the proposed approach are shown based on a comparative analysis with conventional approaches and real services through a case study of smart home. The second study focuses on the research theme for technology innovation of a smart service system, and deals with making an improvement to the existing system using case-based reasoning (CBR). This study proposes a novel textual CBR approach which modified and integrated approach of SAO (Subject-Action-Object) analysis and technology tree into case representation and case retrieval process respectively. Specifically, by classifying problem and solution casebases focusing on SAO structures and searching for exact problem-solution sets related to the specific function of a product using technology tree, the approach enables the identification of various issues for incremental and even disruptive innovation. The effectiveness of the proposed approach is demonstrated through a case of drone technology using lead user communities. Finally, the third study focuses on the research theme for data innovation of a smart service system. This study suggests a concept of data-integrated technology roadmap, and proposes relevant structure, typology, and roadmapping process to show how to integrate data into the technology roadmapping. First, types of data integration are defined based on the literature review and practical business cases. Second, concept and structure of data-integrated technology roadmap is suggested, adding a data layer as intermediate and functional link for planning corresponding smart services. The data layer also consists of two sub-layers: internal data and external data. Third, typology of data-integrated technology roadmap is also suggested considering types of data integration. Based on the typology, this study also illustrates roadmapping processes for practical case of smart feeding machine. In whole, this thesis can help to provide concrete and systematic tools that facilitate smart service system development by considering user innovation and big data approach. Ultimately it is expected to yield a foothold for the service designers and developers to proactively investigate innovation opportunities and candidates of feasible technologies by tapping into the massive and ever-growing collective knowledge from online user communities. Moreover, a suggested data-integrated technology roadmap enables service managers to visualize the development plans for a certain element of smart service systems to communicate effectively with colleagues.