物聯網網絡外部性內生機制研究

陳坤　武立

摘要：物聯網作為國家戰略新興產業，得到學界越來越多的關注，但目前對于該產業的研究尚處于起步階段，相關文獻較少。本文通過分析打車軟件的行業特性來揭示物聯網產業所具有的網絡外部性，運用數理證明將一般文獻中外生的網絡外部性內生化，以此作為探討物聯網產業發展的一種理論嘗試，為研究物聯網產業的適度規模和發展路徑奠定基礎。

關鍵詞：物聯網產業；網絡外部性；打車軟件

中圖分類號：F492文獻標識碼：A文章編號：1000176X（2014）09003906

一、引言

物聯網作為我國戰略新興產業日益受到各方關注，尤其是各個地方政府，在經濟轉型的背景下，各地紛紛建立了許多物聯網產業園區。然而，關于物聯網產業發展的學術研究相對較少，很多只是把物聯網產業作為一般產業加以研究，忽略了物聯網產業自身特有的一些性質。因此，盲目地發展物聯網產業，其背后沒有學術上嚴謹的研究，沒有對產業規律進行歸納總結，必定會付出一定的代價，多走一些彎路。當然，整個物聯網產業的研究范圍很廣，本文以當下火熱的打車軟件為例，對物聯網產業的網絡外部性內生機制加以研究。

對于物聯網，早在1999年，美國麻省理工學院Auto-ID中心的Ashton等[1]就提出了物聯網之概念：將射頻識別技術與互聯網連接，建立每一件物品全球惟一識別標識，實現智能化識別和管理。國際電信聯盟（ITU）[2]在2005年對物聯網進行了重新界定，將物聯網定義為通過在物品中內置短距離移動收發器，實現人與人、人與物、物與物間在任何時間、地點均可進行交互的新型交流方式。2008年，歐盟認為，物聯網是由具有標識、虛擬物體或對象所構成的網絡，它們在智能空間中通過智慧的接口與用戶、社會和環境交流[3]。

從上述定義中我們發現，物聯網是在互聯網的基礎上，更加廣泛的一種聯系事物的網絡。物聯網不同于互聯網，但又相似于互聯網，是人類信息技術發展到一定程度的產物。它將我們的生活信息化，無時無刻不進行信息的交流，從而大大提升我們獲取信息的能力，也使得許多行業的生產效率得到大幅提升。當然它也催生了大量新生產品，打車軟件就是這一背景下的產物。

打車軟件是最近興起的一種智能手機應用，軟件使用者利用智能手機發布需要打車的信息，有意向的司機通過這一軟件與乘客直接取得聯系，不僅方便了人們的出行，更大大提高了打車效率。從本質上講，打車軟件就是物聯網的一種應用產品，它通過軟件輸入起點和目的地，用戶自愿選擇是否支付小費，出租車司機則可根據自身位置、行駛線路和是否有小費等選擇接受訂單。在這一過程中，軟件需要用到設備定位與連接識別等信息交換技術，而用戶感受到的則是簡潔的下單、接單過程。

二、網絡外部性研究概述

Rohlfs、Artle和Averous是最早一批對網絡外部性問題展開研究的經濟學家。Rohlfs[4]通過研究電話網絡提出了市場規模啟動問題，他認為，在用戶偏好大致相同的情況下，根據需求模型，啟動是一個超臨界容量問題。Artle和Averous[5]在研究通信服務時，建立了個人增量效用是用戶人數的函數公式，從而證明了通信需求是推動通信服務量持續增加的因素。Katz和Shapiro[6]同樣對網絡外部性效應的研究做了進一步推動與發展，它們對網絡外部性做了具體區分，分別從直接與間接兩個方面來定義網絡外部性。Farrell和Saloner[7]研究了在理性預期效應下網絡對市場均衡的影響，他們認為，在理性預期革命下，許多經濟學傳統理論都被重新定義，網絡外部性問題同樣可以在理性預期的條件下得到發展。網絡產品市場存在用戶數為零和大于零這兩種市場均衡，這兩種均衡正是在用戶具有一定預期的條件下形成的；同樣的，網絡市場增長的啟動問題的前提也是預期用戶數會繼續增大。他們同時指出，在網絡外部效應下，市場存在新舊技術替代與競爭的問題。Arthur[8]則在研究網絡技術創新時更強調小概率事件對技術發展的影響。除了強調網絡外部性的區分，Katz和Shapiro[6]也研究了網絡技術對產業邊際報酬的影響，他們認為，網絡技術對產業邊際報酬是遞增的。基于上述研究結論，一些學者也研究了技術創新可能受惰性影響出現技術鎖定，或新舊技術替代過快而效率低下這兩種低效或無效的情況。

20世紀90年代以后，網絡效應研究領域進入了百花齊放的時期，各種研究成果在這一時期得到集中體現。Katz和Shapiro[6]開始總結前期網絡效應研究的成果，一些關注新的研究領域的學者以及對網絡效應適用產業感興趣的研究者開始進行拓展方面的工作。Economides和White[9]發現，網絡結構類似于縱向關聯產業的結構，而正是這種網絡結構的互補性產生了網絡外部性，同時他們還界定了網絡、兼容性、單向網絡和雙向網絡等具體概念，提出了單向網絡效應屬間接效應，雙向網絡效應屬直接效應等具體內容。Economides和White[9]通過建構預期實現需求曲線，分析網絡市場均衡特征和網絡市場啟動問題，驗證了Katz和Shapiro[6]的預期實現均衡理論。Liebowitz和Margolis[10]運用外部性理論對網絡效應和網絡外部性概念提出質疑，對運用這些概念所產生的后果進行剖析，并對網絡效應會產生市場失敗的現象進行了批判。

三、網絡產品的價值

打車軟件作為物聯網的一個具體應用，它也體現了這一產業的一個重要特性，即上文所述的網絡外部性。在網絡外部性的作用下，打車軟件產生了兩種價值：第一，自有價值。打車軟件本身就是有價值的，它不需要其他用戶的加入就能讓使用者使用，因而單從訂車這個功能上來分析，打車軟件的使用者可以作為獨立個體使用，并從中獲得效用。第二，協同價值。當新的打車軟件的使用者加入時，對原先的軟件使用者同樣是有益的。新用戶的加入能讓老用戶更容易的訂到車，也就是說有更多的司機在使用這個軟件，同時新的乘客使用這個軟件也能讓老用戶在一些方面獲益。例如，新的乘客使得軟件的提供方能更好地維護軟件，新的乘客加入也能使司機更樂于使用打車軟件。

具體而言，當只有一個司機和一個乘客使用打車軟件時，這時司機和乘客作為一個整體所獲得的價值就是自有價值，它等于打車請求正好匹配成功，設價值為1；當再有一個司機和乘客使用打車軟件時，兩個乘客所發的打車請求就有兩個司機接收到，兩個乘客從中獲得了協同價值，這時價值等于4；當有第三個司機和乘客使用打車軟件時，網絡價值等于9。這也就是Metcalf法則，即網絡的價值等于網絡節點數的平方，這里的節點數就是消費者的個數。

Varian[11]曾通過一個簡單的需求和供給模型分析了網絡外部性問題。本文根據Varian的網絡產品的需求供給模型重新構建打車軟件的需求曲線。

由于打車軟件是一種具有網絡外部性的商品，同時它由司機和乘客共同使用，因此，我們把司機和乘客放在一起考慮，假定打車軟件對第v個司機和乘客的組合而言，它的價值是vn，其中，n是所有使用打車軟件的人數。使用打車軟件的人數越多，每個使用者愿意為獲得打車軟件支付的價格就越高。這里的價格以消費者愿意花在打車軟件上的時間、精力和學習興趣等體現，也包括未來收費時真正付出的金錢。事實上，在國外的一些打車軟件中，用戶或司機是需要付費的（如英國打車軟件Hailo，美國打車軟件Uber等）。在這個模型中，需求曲線就不再是標準的向下傾斜的形狀。

五、結語

作為物聯網產業的一個具體行業，打車軟件體現了這一產業的一些典型特征。正如上文所集中研究的網絡外部性所展現的，只有當用戶規模達到一定程度時，打車軟件企業的生存環境才能得到良性改善，關于這一特性也有實證文章進行了研究，例如陳坤和武立[14]研究發現，我國物聯網產業的規模臨界點尚未到達。人們使用打車軟件不光是看軟件本身的獲取成本，同時也取決有多少其他用戶使用該軟件。事實上，在某種范圍內，打車軟件的用戶越多，每個使用者從中獲得的效用就越高，用戶就越傾向使用該軟件。

目前各家打車軟件的開發企業為了迅速增加用戶規模，采取了許多補貼獎勵措施，這也讓用戶規模增長的時間大大提前了。當然，這些企業的目的可能不僅是看中打車軟件的使用人數，還看中這些使用者帶來的巨大流量以及背后的支付功能等其他應用。但如何獲取用戶規模的增加，以及平衡為了獲取這些用戶所增加的成本是企業需要仔細權衡的。筆者認為，巨額補貼無疑會顯著擴大網絡規模，帶來高流量的用戶規模，但是一旦取消補貼，在網絡規模還未進入產業良性發展的跳躍點時，原先積累的用戶規模又會急劇下降，造成原先投入的沉沒。本文亦證得用戶規模是存在一個自動推動點的，也就是說當達到一定規模后，會有一股無形的力量將網絡規模繼續往更大的方向推，這些都是企業在做推廣過程中需要注意的。

同時，綜合各種關于網絡外部性和物聯網的相關文獻，筆者發現，針對物聯網產業的網絡外部性研究十分稀缺，很少有提及這一重要性質的文章。為此筆者從打車軟件的行業發展切入，做了如下三個方面的工作：

第一，一般網絡外部性的理論研究和實證研究會在假定網絡外部性存在的基礎上展開分析，因此，后續的相關研究有了假設前提，而筆者認為，此種假設的前提條件不夠嚴謹，即使可以假設網絡外部性的存在，也應該對這個假設本身展開研究，本文補充了這部分缺失。

第二，針對打車軟件，本文給出了自己的研究視角。高昂的補貼是企業為了迅速獲得用戶規模、推動自家軟件進入規模自動增長的臨界點所采取的營銷手段，這一營銷手段有其合理之處，但要強調的是，在做用戶規模增長預測時，需要結合獲取用戶的成本與持續性的平衡。當然，本文的推導建立在企業僅僅發展打車軟件這個單一目標之上，由于企業可能還存在多重目標，本文的推導需要在此基礎上進行擴展，這也是未來需要進一步研究的內容。同時，為了簡化問題，在本文的模型中，乘客與司機是捆綁在一起考慮的。而現實情況是，乘客的人數要遠遠大于司機，因此，現實狀況中打車軟件網絡的連接數量比本文模型推導的要多，這一點需要注意。

第三，本文在將網絡外部性的研究引入打車軟件這一物聯網應用的同時，將這一特性與打車軟件的行業規模進行了結合，通過文中的證明將一般文獻中外生的網絡外部性內生化，使關于打車軟件外部性的研究更具有理論基礎，為打車軟件發展研究提供了不一樣的視角。更重要的是，本文對用戶規模究竟多大后打車軟件的外部性才呈現遞減特征進行了初步的探討，對于用戶規模合適程度的研究是至關重要的，這對企業在現實條件下平衡收益與支出，在什么位置退出耗資巨大的補貼政策都有積極意義。

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（責任編輯：徐雅雯）

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