我國大數據產業政策研究
——基于網絡外部性與異質信息產品視角

喻煒，王鳳生

(1.西安交通大學 經濟與金融學院，陜西 西安 710061； 2.中南財經政法大學 文瀾學院， 湖北 武漢 430073)

我國大數據產業政策研究

——基于網絡外部性與異質信息產品視角

喻煒1，王鳳生2

(1.西安交通大學 經濟與金融學院，陜西 西安 710061； 2.中南財經政法大學 文瀾學院， 湖北 武漢 430073)

摘要：大數據時代，越來越多與用戶有關的數據被記錄存儲，這些數據被進一步處理和分析，并且依托載體成為大數據產品。大數據產品與服務的本質，是依賴網絡外部性存在的異質信息產品。本文構建了由企業、消費者和政府組成的三階段子博弈精煉納什均衡模型，用于解釋大數據產業政策問題。在古諾競爭以及直接、間接網絡效應下，模型將用戶隱私策略、非對稱信息成本函數引入到異質信息產品市場，并得到了相關結論與產業政策建議。

關鍵詞：信息成本；網絡外部性；異質信息產品；數量競爭；大數據；子博弈精煉納什均衡

一、引言

隨著現代信息技術的發展，近十年來網絡產品在我們生活中的地位愈加突出。信息技術滲透于每一個社會活動中，與這些活動有關的數據也越來越多地被獲取。隨著數據被進一步處理和分析，形成各行業的信息產品與服務，即所謂的“大數據”。這意味著收集和處理每一個人的偏好數據是可行，且有意義的。國外學者Varian(2014)已經基于計量經濟學探討過大數據計量技術[1]?！按髷祿钡谋举|即為依賴網絡外部性而存在的異質信息數據產品，這些信息數據產品又包含信息載體與信息內容兩個部分。

網絡外部性的存在，使許多網絡市場的產品和性能與傳統行業大相徑庭。Katz和Shapiro(1985，1992)對這一主題進行了廣泛而深入的研究，并證明傳統經濟理論在網絡外部性條件下存在問題[2-3]。近年來，還有一些學者對網絡外部性雙寡頭均衡產出的委托代理機制進行了研究。Hoernig(2012)認為在足夠強大的網絡效應條件下，標準結果是相反的：除了管理者策略是替代或互補，一般策略性委托模式更取決于變量[4]。Bhattacharjee和Pal(2013)重點考察存在網絡外部性情況下Miller和Pazgal(2001)提出的基于管理授權合同的相對績效的作用[5-6]。Chircoa和Scrimitore(2013)考察了Fershtman和Judd(1987)提出的銷售收入授權合同，但他們并沒有分析均衡的性質，因而無法識別在網絡產業雙寡頭情況下，囚徒困境類型出現的可能性[7-8]。Pal(2014)一針見血地指出，在具有網絡外部性的寡頭情形中，(a)壟斷者最合適提供給管理人員以銷售為導向的激勵計劃，(b)這種在壟斷企業中的管理委托是社會需要的：在管理委托情形下，壟斷者和消費者均比沒有委托情形的處境要好[9]。

網絡外部性一般可以分為兩類：直接網絡效應和間接網絡效應[2、10]。直接網絡效應是由消費同一產品時消費者數量增加而產生的直接作用。典型例子是遠程通訊網絡，如電話機、傳真機、聯機服務、因特網等，其產品和服務都表現為直接網絡外部性。而當產品的價值隨著其數量、多樣性、互補產品或服務的增長而增加時，間接網絡效應就產生了。計算機軟件服務就具有明顯的間接網絡效應。在計算機行業中，這種間接的網絡效應有時被稱為硬件—軟件范式。例如，個人計算機操作系統的成功并不僅僅取決于它的技術優勢，在市場中軟件應用往往更為重要，計算機操作系統的使用價值可能更依賴于軟件應用。Kim(2014)等人研究了游戲產業中的雙邊市場，一些同時引入個人用戶和互補品生產商的平臺被證明更為成功[11]。消費者接受這些平臺往往取決于其間接網絡效應——正反饋循環的存在與程度。顯而易見，一個主要產品(硬件或者載體)若有較大基數的使用者，會為其互補產品(軟件)創造更大的市場，從而反過來提升自身價值?，F實中，網絡市場中的一些產品可能同時具有直接和間接網絡效應。

因而，傳統消費類電子產品制造商和互聯網服務供應商開始更關注信息產品與其自身軟硬件的整合。以蘋果公司為例，它不僅僅提供蘋果手機，更提供蘋果商店進行內容分發。蘋果商店里提供了大量的具有異質信息內容的應用程序。谷歌公司是另外一個典型例子，該公司銷售自己的消費類電子產品，如移動電話、谷歌眼鏡等，并把它們緊緊地與谷歌搜索引擎捆綁在一起。類似的情況越來越普遍，這類產品通常具有直接和間接網絡效應。這些信息集成類產品大部分由平臺或信息載體，以及具有異質性的信息內容所組成。前者可以是硬件或軟件，如電話或搜索引擎；后者主要是軟件，如蘋果商店中的應用程序。

所有這些產品都與信息成本和信息成本結構密切相關。在大數據時代，這對分析消費者剩余和社會福利具有重要意義。信息產品的異質性有兩層意義：一層是異質化的載體平臺，例如谷歌和百度搜索引擎，它們的搜索引擎技術或平臺是有區別的，但這種差異性在不考慮異質性信息內容和成本情況下并不能提升消費者的邊際效用，因為用戶最終關心的是搜索結果而非載體平臺，另一層是通常在寡頭壟斷文獻中提到的異質信息內容[12-13]。如果谷歌能夠比百度搜索到更準確的信息，那么谷歌的搜索結果就具有更高的消費者邊際效用。信息產品的異質性也正如電視機可觀看不同的頻道，消費者需要每月為頻道支付費用，但是電視機設備只需要支付一次。然而截至目前，國內外學者極少對上述問題進行深入討論，這為本文的研究提供了切入點，我們考慮在直接和間接網絡效應下，將信息成本函數納入異質信息產品市場中。

二、模型

考慮一個存在信息產品部門的經濟，有兩類v1+v2家企業(企業類型1和企業類型2)，每類企業都生產具有直接和間接網絡效應的綜合信息產品，且有恒定的邊際(平均)生產成本c和眾多消費者。

我們進一步引入能夠反映行業特征的異質性信息產品和信息成本函數，該行業特征表現為消費者具有雙重角色，一方面將個人信息提供給信息平臺用于產品生產，另一方面又從這些企業購買產品，這些企業通過使用大數據提供給消費者更合適的產品。企業采用相同的技術，生產兩種不同類型的信息產品。第1類企業生產高信息密度的產品，第2類企業生產低信息密度的產品。假定高信息密度產品需要更高的成本，來收集和處理更多的消費者偏好信息，我們把產出定義為：

(1)

其中，qi和qj分別代表高信息密度和低信息密度產品的產出； x1和x2分別表示兩類企業生產信息產品數量的總和。根據Katz和Shapiro(1985，1992)的網絡規模效應設定[2-3]，網絡外部性被納入到模型中：較大網絡規模導致需求函數向上偏移。假設有z個消費者，都滿足相同的效用函數，如下所示：

(2)

(3)

其中，根據Regibeau和Rockett(1966)所指出假定短期性預期[14]， si和sj分別代表消費者對每家公司均衡市場份額的期望產量；m表示用來衡量消費者購買產品的貨幣，有m>0和a>0；z為消費者數量，也即直接網絡效應；n代表間接網絡效用，如谷歌使用大量消費者的信息數據從而提供更多的創新內容服務，諸如谷歌地圖、谷歌學術。這種間接網絡效應意味著，如果消費者更多地使用谷歌提供的產品，那么會希望谷歌提供更精確的內容和應用。

本文中，信息產品的異質性具有兩層含義：β表示載體平臺的異質性。如果β=0，表示載體平臺完全不同，β的值越高意味著異質性水平越低；η表示信息內容的異質性，η的值越高意味著信息內容的異質性水平越高，同樣意味著高信息密度產品比低信息密度產品擁有更高的邊際效用。

我們假設每一個消費者將獲得所有信息產品的最大效用。這在無形的信息產品領域很容易理解，比如每個消費者都使用谷歌或者百度的搜索功能，但該功能是基于收集、整理和利用了所有消費者的檢索信息，但針對于有形的物質產品領域，這種情況卻極為少見。因此，總效用函數設置如下：

U=zu(x1,x2,y1,y2)

(4)

其中，z表示消費者數量或直接網絡效應，如谷歌為每一個消費者都提供搜索引擎的副本或拷貝。因為有兩類企業，故消費者的數量應該至少大于2。根據總效用函數，可推導出兩家企業的逆市場需求和市場需求函數，如下所示：

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

我們假設所有的企業都有兩種類型的成本：載體平臺處理成本和處理全部消費者偏好信息的成本。前者是基礎平臺研究和發展需要的，而后者能夠顯著地增加消費者的邊際效用，兩類企業的總成本函數被假定如下：

(10)

社會福利和利潤函數被分別定義為：

W(qi,qj,θ1,θ2,v1,v2)=CS+π1+π2

(11)

(12)

本文通過引入三階段博弈模型，探討在非對稱寡頭壟斷結構下，引入信息要素后異質信息產品的社會福利最大化問題。假設消費者期望企業利用自身的信息達到利潤最小，該三階段博弈說明如下：

在階段1，政府準入企業數量v1，v2以保證社會福利最大化；在階段2，消費者為兩類企業提供不同的個人信息比例θ1和θ2，使企業在隱私策略條件下利潤最??；每家企業遵循隱私策略，同時且獨立地選擇θ1和θ2生產高密度和低密度信息產品。在階段3，企業都參與古諾競爭。

我們通過逆向歸納法來求解這個博弈。根據Katz和Shapiro (1985)的設定[2]，我們在階段3加入理性預期條件x1=y1和x2=y2。

階段3：產量博弈

(13)

qi(θ1,θ2,v1)=(1+β)[zα(β-2η)+c(β-1)(β+2θ1-βθ2-2)]/(1-n)(β2-4)zv1

(14)

階段3中的均衡產量為：

qj(θ1,θ2,v2)=(1+β)[zα(βη-2)+c(β-1)(β-βθ1+2θ2-2)]/(1-n)(β2-4)zv2

(15)

對于qi(θ1,θ2,v1)和qj(θ1,θ2,v2)，表明每個均衡產出都與兩類公司全部消費者偏好的信息收集和處理成本比例以及各類型企業數量有關。這也意味著總產出只與θ1和θ2有關，這是因為v1和v2可以被抵消，使得x1=qiv1=x1(θ1,θ2),x2=qjv2=x2(θ1,θ2)。

均衡的價格為：

p1(θ1,θ2)=zα(2η-β)-c(β-1)[2+β-β2+(β2-2)θ1-βθ2]/(β-1)(β2-4)

(16)

p2(θ1,θ2)=zα(2-βη)-c(β-1)[2+β-β2-βθ1+(β2-2)θ2]/(β-1)(β2-4)

(17)

上述比較靜態分析表明，在古諾競爭及兩種網絡效用下，對于每種類型的企業，當消費者允許該類企業更多收集和處理全部消費者信息時，可提高該類信息產品的產出，并減少其他類型企業的產出。更重要的是，在消費者隱私策略條件下，無論哪家企業投入更大成本比例去收集、處理全部消費者信息，將會降低雙方信息產品的價格。

階段2：消費者隱私策略

θ(v1,v2)=1-z[4αη(1+β)-2zv1(n-1)(β2-4)-zβv2(n-1)(β2-4)]/4c(1-β2)

(18)

θ2(v1,v2)=1-z[4α(1+β)-2zv2(n-1)(β2-4)-zβv1(n-1)(β2-4)]/4c(1-β2)

(19)

階段1：社會福利最大化

(20)

(21)

將(20)式和(21)式代入(18)和(19)式，我們得到θ1(v1,v2)和θ2(v1,v2)的均衡解，如下所示：

(22)

(23)

將均衡解(20)、(21)、(22)和(23)式代入階段3表達式(14)和(15)式，可以得到qi(θ1,θ2,v1)和qj(θ1,θ2,v2)的均衡解：

(24)

三、消費者剩余、利潤和社會福利

(一)均衡產出

社會福利最大化、消費者剩余、利潤總額和價格的均衡解表示如下：

(25)

×〔{c(2+2n(β-2)-3β)(2-3β+β2)+zα[4η(2n-1)+(2n-3)β2η-8β(n-1)]}2+{c(2+2n(β-2)-3β)(2-3β+β2)+zα[2n(4+β2-4βη)-4-3β2+8βη]}2〕

(26)

(27)

(28)

×(2α)+4c(n-1)(2-β-2β2+β3)[2+2n(β-2)-3β]/(β-1)(β2-4)[9β2-4+4n2(β2-4)-4n(3β2-4)]

(29)

(30)

(二)參數范圍分析

子參數空間Φ1：

1<η≤4βn2(2+3β)+3(4+4β+9β2)-4n(6+5β+9β2)/16β(3-5n+2n2)

子參數空間Φ2：

4βn2(2+3β)+3(4+4β+9β2)-4n(6+5β+9β2)/16β(3-5n+2n2)<η<8(n-1)/β2(3-2n)2-4-4β(3-5n+2n2)

子參數空間Φ3：

4βn2(2+3β)+3(4+4β+9β2)-4n(6+5β+9β2)/16β(3-5n+2n2)<η<8(n-1)/β2(3-2n)2-4-4β(3-5n+2n2)

對于三個參數子空間Φ1，Φ2和Φ3，在均衡條件和給定β或n條件下，能夠依次分別得到η，z，α和c的范圍，并且使得max(z)趨于無窮大。

對于Φ1，我們可以生成一個關于n和β的函數max(η)的三維曲面圖。圖1所示，在均衡條件下，曲面之下的陰影空間(包括曲面但平面為η=1)由灰色填充，表示η，n和β的范圍，滿足

1<η≤4βn2(2+3β)+3(4+4β+9β2)-4n(6+5β+9β2)/16β(3-5n+2n2)。

圖1　Φ1的范圍

對于Φ2和Φ3，我們可以生成兩個關于函數min(η)和max(η)的三維曲面圖，它們都是n和β的函數。圖2所示，在均衡條件下，上下曲面(包括兩個表面)之間的狹窄空間即為η，n和β的范圍，從而使得：

4βn2(2+3β)+3(4+4β+9β2)-4n(6+5β+9β2)/16β(3-5n+2n2)<η<8(n-1)/β2(3-2n)2-4-4β(3-5n+2n2)。

圖2　Φ2和Φ3的范圍

上述結果表明，在均衡條件下，較低的間接網絡效用(n越小)或較高的載體或者平臺異質性(β越小)，將會提高信息內容的異質性(η越大)。

(三)消費者和社會福利分析

上述三個參數的子空間為社會福利最大化的充分條件。對于三個參數的子空間Φ1，Φ2和Φ3，由于每個消費者的信息價值總是大于零，即V>0，因而以下分析極有意義。

引理1：存在網絡效應的古諾競爭中，較高的載體平臺異質性是異質信息產品存在社會福利最大化的一個必要條件。

命題1：存在網絡效應的古諾競爭中，高信息密度產品的均衡價格低于低信息密度產品的均衡價格。

證明：

(31)

命題2：存在網絡效應的古諾競爭中，較低信息成本將提高消費者剩余、總利潤和社會福利。

證明：

(32)

(33)

命題3：存在網絡效應的古諾競爭中，更多的消費者或更高的直接網絡效應，更高的異質性信息內容或更高的間接網絡效應，將提高消費者剩余和社會福利。

命題4：存在網絡效應的古諾競爭中，異質信息產品的均衡產出與消費者數量或直接網絡效應，平臺或基本信息平臺的差異性有關，因此企業可通過降低信息成本和提高信息內容的異質性來進行創新。

命題4的解釋相當有趣，其均衡解的獲得也十分簡單。一旦給定z和β，每家企業均衡的產出就受到限制。這個結論不同于目前的許多研究，因為相關研究的建模中并沒有引入消費者數量和直接網絡效應。命題4還指出，數量和質量應取決于不同的網絡效應和異質性。對于異質信息產品，我們應當更關注非對稱信息成本、信息成本結構差異性，主要因為這些因素會影響價格、產出和企業進入。上述因素我們在命題中都進行了討論。上述結論與現實情況非常吻合，在互聯網+時代，由于企業獲得目標消費者數量或直接網絡效應更為簡單(產品的目標客戶群)，因而企業更傾向于選擇數量競爭，即通過異質服務先擴大市場規模和客戶群體。

四、結論與政策建議

大數據的本質是依賴于網絡外部性存在下的異質信息產品。本文基于網絡外部性與異質信息產品視角，構建了由企業、消費者和政府組成的三階段博弈模型，用于解釋大數據產業政策問題。

在古諾競爭以及直接、間接網絡效應下，模型將用戶隱私策略、非對稱信息成本函數引入異質信息產品市場，并得到了以下結論：(1)高信息密度產品的均衡價格低于低信息密度產品的均衡價格；(2)低信息成本將提高消費者剩余、利潤總額和社會福利；(3)更多的消費者或更高的直接網絡效應，更高的異質信息內容或更高的間接網絡效應，將提高消費者剩余和社會福利；(4)異質信息產品的均衡產出與消費者數量或直接網絡效應，平臺或基本信息平臺的差異性有關，因此企業通過降低信息成本和提高信息內容的異質性來進行創新。

結合我國大數據發展戰略，可給出以下具體產業政策建議：

第一，實行準入扶持政策。政府應對大數據企業進行類型識別，加強準入控制，鼓勵扶持行業中信息處理量大和具備用戶規模的大數據企業優先進入市場，從而降低市場異質信息產品的價格。

第二，降低信息使用成本，擴大信息采集范圍。政府應降低各種信息的使用成本和使用門檻，在信息安全和隱私保護的前提下，大力提高消費者信息的采集和使用規范，提高消費者數據的貢獻比例，進而直接提高消費者剩余、利潤總額和社會福利。

第三，擴大用戶規模。政府和大數據企業應讓更多的消費者使用大數據產品，特別是加強大數據產品對經濟不發達地區的推廣，降低數字鴻溝，提高大數據產業的直接網絡效應。

第四，創新機制保護。政府應加大知識產權保護，鼓勵企業提供創新的異質信息服務，提高大數據產業的社會福利。

第五，鼓勵基礎研發與創新。大數據企業需要加快技術創新，不斷降低信息收集、處理成本，加大對大數據載體平臺的創新研發。

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責任編輯、校對：李再揚

收稿日期：2016-03-26

作者簡介：喻煒(1981-)，湖南省臨湘市人，西安交通大學經濟與金融學院，博士研究生，研究方向：產業經濟學；王鳳生(1950-)，臺灣省高雄市人，中南財經政法大學文瀾學院講座教授，(中國臺灣)“國立”高雄大學應用經濟系講座教授，博士生導師，研究方向：產業組織、國際貿易、發展和環境、逃稅和稅收歸宿。

文獻標識碼：A

文章編號：1002-2848-2016(03)-0072-08