La fonction de coût de l'Internet : scénario

Ce calcul date de 1996. Il est publié ici parce que le raisonnement garde sa pertinence. Les données relatives à la demande, ainsi qu'aux prix et performance des unités d'oeuvre, nécessitent par contre une mise à jour.

Le nombre des utilisateurs[1]

Le nombre des utilisateurs est évalué à partir de données sur l’équipement des ménages et des entreprises. Nous partirons de données relatives aux USA.

Les ménages

Le parc de PC détenu par les ménages américains est passé de 15,4 millions en 1991 à 27,5 millions en 1995. Il devrait atteindre 42,2 millions en 1997 (source : Forrester Research). Les micro-ordinateurs obsolètes ne sont pas pris en compte dans ce parc. Le taux d'équipement en PC est donc passé de 15% en 1991 à 25% en 1995 ; il devrait être de 40% en 1997. Nous extrapolerons cette tendance en supposant un taux de saturation de 85%.

La proportion des PC équipés d'un modem est de 54% en 1995 (source : Stratedge). Nous supposerons là aussi que le taux de saturation est de 85%.

Les utilisateurs domestiques de l'Internet représentent aujourd'hui 6% des ménages américains (source : Forrester Research). Donc 37% des possesseurs de PC équipés de modem possèdent aujourd'hui un accès à l'Internet.

Nous considérons que ce taux devrait croître rapidement pour tendre vers 100% (on imagine mal un possesseur de modem n'accédant pas à l'Internet). Il en résulte l'évolution suivante :

Il en résulte que le taux de pénétration de l'Internet chez les ménages tend vers 60%.

Nous en déduisons l’évolution du nombre des ménages américains utilisateurs de l'Internet (en millions) :

Nombre des ménages américains utilisateurs
1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005
5,5	9,3	15,2	22,0	29,7	38,0	46,1	53,1	58,8	63,2	66,5

Calcul pour les entreprises[2]

On estime que les ménages s'équipent cinq ans après les entreprises (l'apprentissage se fait en entreprise avant que l'usage du micro-ordinateur ne pénètre le domicile).

Si l'on considère que 50% des emplois (une partie de la population tertiaire) peuvent être équipés de PC, et qu'il y a autant d'emplois que de ménages (20 millions d'emplois pour 20 millions de ménages en France), on peut déduire le parc de micro-ordinateurs (ou autre terminal) des entreprises de celui des ménages. Notons M_t le parc des ménages l’année t, P_t le parc professionnel ; on aura P_t = ½ M_t+5

Seul 10% des professionnels actuellement équipés de PC accèdent effectivement à l'Internet[3] (sources diverses). Nous supposons que ce taux va tendre vers 50% (il n'est pas envisageable que tous les employés d'une entreprise équipé de PC aient la possibilité – ou l'autorisation - d'accéder à l'Internet).

On en déduit le nombre des utilisateurs professionnels nord américains de l'Internet (en millions) :

Nombre des utilisateurs professionnels américains
1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005
5,9	7,3	9,3	11,8	14,6	17,2	19,5	21,4	22,8	23,9	24,7

Les hypothèses retenues conduisent à la répartition suivante des utilisateurs de l’Internet entre ménages et professionnels :

Part relative des USA et des autres grandes régions

De l'évaluation faite pour les USA nous déduirons le nombre des utilisateurs dans les régions autres que les USA.

Aujourd'hui, les USA représentent 63% des utilisateurs (63% des hosts sont aux USA, 23% en Europe de l'ouest[4], 5% au Canada, 4% en Australie, 2% au Japon, les 3% restant étant répartis dans le reste du Monde - source ISOC).

Nous estimons que le nombre des utilisateurs des cinq régions industrialisées (USA, Europe de l'ouest, Canada, Australie, Japon) vont croître avec des vitesses différentes pour atteindre dans chacune de ces régions un taux de pénétration identique, égal à 27% de la population totale[5].

Ainsi, l'Europe de l'Ouest et le Japon vont connaître une croissance rapide de leur nombre d'utilisateurs et leur retard par rapport aux USA (le taux d’utilisation aux Canada est semblable à celui des USA). A l'opposé, l'Océanie (dont essentiellement l'Australie) va connaître une croissance plus modérée, car le taux d’utilisation de l'Internet dans cette région est en effet déjà important.

Nous en déduisons la répartition géographique des utilisateurs de l'Internet (en pourcentage) :

Points de repère :

• La « Seconde Enquête Démographique sur l'Internet » réalisée en octobre 1994 par MIDS auprès de la quasi-totalité des domaines de l'Internet recense les populations suivantes :

- en mesure d’accéder à l'Internet, ne serait-ce que parce qu’ils disposent d'une adresse électronique : 35 millions de personnes

- en mesure d'utiliser des services interactifs (Web, Gopher, etc) : 22,6 millions de personnes,

- en mesure d'utiliser et de fournir des services interactifs : 13,4 millions de personnes.

• L'AFTEL, dans son rapport « Internet, les enjeux pour la France » estime le nombre des utilisateurs de l'Internet en juillet 1995 :

- utilisateurs de la messagerie : 20 à 25 millions de personnes, dont

- utilisateurs des services interactifs (Web, Gopher, etc) : 10 à 12 millions de personnes.

• L'ISOC (Internet Society) estime le nombre des utilisateurs de l'Internet à 18,9 millions en 1995 et extrapole la tendance pour les années futures : 37,8 millions d'utilisateurs en 1996, 75,5 millions en 1997 etc.

Évolution du trafic[6]

Typologie des applications

Pour dimensionner le modèle il faut estimer le trafic total sur l'Internet[7]. Les diverses applications ne suscitent pas le même trafic par utilisateur et n'ont pas les mêmes perspectives d'évolution. Il est donc nécessaire de distinguer les types de trafic d'un point de vue fonctionnel. Nous avons classé les applications de l'Internet en cinq catégories :
- communication (e-mail, forum) ou prise de contrôle à distance (Telnet)
- transfert de fichiers dans le milieu professionnel (FTP classique)
- applications « ouvertes » : Web, Gopher, FTP anonyme etc.
- téléphonie
- visiophonie : l'Internet n'est pas adapté à la diffusion de l'audiovisuel : sa structure n'est pas celle d'un réseau de diffusion. Nous considérons que le visiophone est le seul cas d'applications multimédia qui ait sur l'Internet un avenir autre que marginal.

Les applications de communication et de transfert de fichiers sont les premières qui aient existé sur l'Internet. Elles représentaient presque 100% du trafic jusqu'au début des années 1990 (95% en 1992).

Depuis 1992, la part du trafic généré par Gopher, puis par le Web, s'est accrue rapidement (5% en 1992, 25% en 1993, 41% en 1994). Cependant la croissance de ces usages en terme de fréquence d'utilisation est nettement moins importante ; en effet, une session sur le Web génère plus de trafic que l'envoi d'un e-mail ou la consultation d'un forum. Ainsi, l'Internet est encore aujourd'hui plus souvent utilisé pour envoyer un e-mail que pour consulter un serveur du Web.

Applications de communication et FTP classique

Nous considérons que l'usage de ces applications est stabilisé en fréquence d'utilisation ou en trafic généré par utilisateur (le trafic total généré par les applications de communication croît bien entendu avec le nombre d'utilisateurs).

Ainsi, si l'on considère que l'ensemble des utilisateurs utilisent les applications de communication et de transfert de fichiers, le trafic moyen sera d'environ[8] :
- pour les applications de communications : 12 millions d'octets par utilisateur et par an (constant sur l'ensemble de la période d'étude).
- pour les applications de transfert de fichier : 12 millions d'octets par utilisateur et par an (constant sur l'ensemble de la période d'étude)[9].

Gopher, Web, FTP anonyme etc

La part prise par ces applications est en croissance rapide. Le trafic moyen par utilisateur est d'environ 10 millions d'octets en 1994.

Comme hypothèse centrale, nous supposerons que le trafic moyen par utilisateur va croître (intégration dans les serveurs de présentations plus fournies avec images, sons etc.) vers une asymptote de l’ordre de cent millions d'octets par utilisateurs et par an.

Il est également possible que le trafic croisse davantage (passage d'un débit utilisateur de 14,4 kbit/s en 1995 à 64 kbit/s à l'horizon 2000, usage plus fréquent de l'image animée etc.). On élaborera donc des variantes sur ce point.

Téléphonie

Les premiers logiciels de téléphonie sur l'Internet sont disponibles depuis 1995. Leur diffusion va s'accélérer rapidement : ces logiciels pourront être obtenus pour un prix modique, il n'y a a priori aucun frein à leur diffusion. On peut donc penser que presque tous les utilisateurs de l'Internet disposeront à terme de cet outil[10]. Le taux de pénétration des applications de téléphonie sur l'Internet pourrait suivre la progression suivante (il s'agit d'une hypothèse qui nous semble raisonnable à l'intérieur d'une plage d'incertitude) :

La téléphonie sur l'Internet n'est pas avantageuse pour des communications locales : son coût est celui d'une communication locale et sa qualité est moindre. Nous estimons donc qu’elle ne sera utilisée que pour des communications interurbaines et internationales.

L’hypothèse retenue dans le scénario central ne suppose pas l’existence de passerelles de l’Internet vers le RTC (« net to phone »). Ainsi les utilisateurs de l’Internet ne communiquent dans ce scénario qu’avec d’autres utilisateurs de l’Internet[11].

Si x est la part des abonnés téléphoniques utilisateurs de la téléphonie sur l’Internet, la part du trafic téléphonique lointain et international qui passe sur l’Internet sera égale à x². Suivant notre estimation du nombre d'utilisateurs de l'Internet, la proportion des utilisateurs de l’Internet varie de 4% en 1995 à 40% en 2005, taux auquel il convient d’appliquer le taux de pénétration de la téléphonie sur Internet pour obtenir x).

Il s'agit là d'une estimation pessimiste : en effet, la majorité de la consommation téléphonique longue distance ou internationale est émise par les CSP+, catégorie qui regroupe l'essentiel des utilisateurs de l’Internet. Une estimation fondée sur la part des abonnés téléphoniques consommateurs de communications lointaines qui sont également utilisateurs de l'Internet serait plus proche de la réalité et conduirait donc à un trafic téléphonique sur l'Internet plus élevé.

Nous devons également considérer que l'élasticité de la demande au prix pour la consommation téléphonique longue distance est forte (environ 0,7)[12]. Ainsi, le trafic téléphonique par utilisateur sur l'Internet sera plus élevé qu'il ne l'est sur un réseau téléphonique classique. Si l'on considère que le prix moyen d'une communication longue distance (interurbaine et internationale) est 10 fois supérieur au prix d'une communication locale (ordre de grandeur), le trafic téléphonique moyen par utilisateur sur l'Internet sera de 63% supérieur à ce qu'il est sur un réseau téléphonique classique[13].

La téléphonie sur l'Internet est rendue actuellement possible par un codage de la voix sur 16 kbit/s. Les algorithmes de compression disponibles permettraient d'obtenir un débit moyen de 4 kbit/s[14] (les ordinateurs des correspondants déterminent le taux de compression du signal en fonction de l'encombrement instantané du réseau).

Pour traduire en octets le trafic téléphonique de l'Internet, il faut également considérer que le protocole TCP/IP introduit un overhead de 17%.

Visiophonie

Le principe de calcul est semblable à celui de la téléphonie en considérant que le développement s'engagera à partir de 1997 suivant la progression suivante :

La somme des trafics générés par les divers types d'applications est (hypothèse centrale) :

Paramètres du scénario central

Suite : Les résultats

[1] Il serait évidemment intéressant de comparer ces projections, faites en 1996, avec l’évolution réelle (note écrite en 2004).

[2] Par entreprise, nous entendons tout type d'organisme, qu'il soit à vocation commerciale ou publique (éducation, gouvernemental, militaire, etc). Remarquons toutefois que les organismes commerciaux (domaines .com pour les USA) représentent 49% du total des organismes identifiés sur l'Internet (fin 1994), ce taux ne cessant de s'accroître.

[3]En fait, une grande partie des professionnels disposent de moyen d'accès à l'Internet, mais une faible partie utilise effectivement les services de l'Internet.

[4] dont 1,7% pour la France.

[5] Nous ne considérons donc pas le déploiement de l'Internet dans les autres grandes régions du globe. Un tel scénario nous semble en effet trop imprévisible pour que l'on puisse en estimer le développement. Il est cependant envisageable que l'Internet se déploie dans certaines parties de ces régions ; ainsi, un déploiement de l'Internet en Asie (notamment, le déploiement en Chine est un scénario parfois cité) modifierait l'ordre de grandeur du nombre des utilisateurs de l'Internet.

[6] Lorsque on lit ces prévisions aujourd’hui, on voit combien l’on pouvait être timide en 1996 (note de 2004).

[7] Exprimé en paquets ou en octets (un paquet représentant en moyenne 200 octets).

[8]Ces estimations sont déduites de la répartition du trafic du NSFnet entre les diverses applications de 1991 à 1994.

[9]Il est évident que tout les utilisateurs de l'Internet ne sont pas des utilisateurs de "FTP classique". Ainsi, le trafic par utilisateur de FTP est plus élevé que 12 millions d'octets. Ce dernier chiffre est une moyenne sur l'ensemble des utilisateurs de l'Internet.

[10]il ne nous semble pas que la médiocre qualité des communications téléphoniques sur l'Internet, médiocre en regard des services téléphoniques sur réseaux commutés, soit un obstacle à sa diffusion. A partir du moment où la fonctionnalité (ie. permettre un dialogue orale entre deux interlocuteurs distants) est assurée, les utilisateurs opteront en majorité pour la solution la plus économique plutôt que de rechercher la performance ou la qualité qui, sauf cas particulier, n'est pas une priorité ni pour la population professionnelle, ni pour la population des particuliers. Après tout, la médiocre qualité des communications de téléphonie mobile (analogique, GSM, Pointel, etc) n'a pas été un obstacle à sa diffusion.

[11]Cependant, la faisabilité technique de communications téléphoniques entre un appelant Internet et un appelé sur le RTC est maintenant assurée et ces équipements devraient être disponibles d’ici la fin 1996.

[12] source France Télécom/DPS.

[13] DQ/Q = -0,7. DP/P ; DP/P = -90% ; DQ/Q = 0,7 . 0,9 = 63%

[14]source Vocaltec.

[15] Il s’agit du trafic total "moyenné" sur la totalité des utilisateurs. En fait, la répartition du trafic par utilisateur est très dispersée : de nombreux utilisateurs générent peu de trafic (il s'agit typiquement des individus qui utilisent l'Internet presque exclusivement pour la messagerie : ils utilisent fréquemment l'Internet, mais n'émettent ou ne reçoivent que très peu d'octets) ; d'autres utilisateurs sont des gros consommateurs de débit (typiquement, les utilisateurs des services interactifs du Web qui incluent des images et des transfert de fichiers).