考慮行業增長與兼容性的技術標準競爭

杜玉申，劉梓毓

（1.吉林大學數量經濟研究中心；2.吉林大學商學院，吉林長春 130012）

1 研究背景

技術標準是指人們就重復出現問題的解決辦法達成的協議，其管轄范圍內的所有元素（產品、流程、格式等）都必須遵循此協議［1］。許多市場都面臨著強烈的標準化趨勢，即單一技術標準勝出，其余技術標準消失，這就是技術標準競爭［2］。隨著復雜技術系統的發展以及網絡型產業的興起，技術標準問題已經上升至企業管理的戰略層面，成為影響企業競爭優勢、決定企業市場地位的關鍵因素［3］。技術標準競爭的成敗，不僅影響著企業自身的興亡，更影響著利潤在產業乃至國家之間的分配。近年來，中國企業逐漸認識到主導技術標準的重要性，并在諸多領域廣泛地參與到技術標準競爭中，但大多數技術標準仍然由發達國家所掌握，技術標準已經成為制約中國企業提升價值鏈地位的重要因素［4］。為了應對日益激烈的技術標準競爭，中國政府將推動技術標準建設作為發展戰略性新興產業的關鍵舉措，這對開展相關理論研究提出了迫切的需求［5］。

基于標準化過程的參與者類型，Wiegmann等［6］識別出3種基本的標準化模式，即基于政府的標準化、基于協會的(committee-based)標準化和基于市場競爭的標準化［7-13］。其中，基于市場競爭的標準化描述了不同技術及其擁有者在產品市場中競爭，直至形成事實標準(de facto standard)的過程［6］。在現實情境中，協會（亦稱“標準制定組織”)或政府部門在制定正式標準(de jure standard)時大量采納市場中已經出現的事實標準［14］，所以，研究基于市場競爭的標準化是理解各種技術標準化過程的基礎。

早期研究技術標準競爭的相關文獻普遍采用新古典經濟學的基本假設，即行為人完全理性且具有確定的收益函數，從而可以確切地計算出決策的結果［15］。例如，Katz等［16］使用靜態的雙寡頭壟斷模型研究了存在網絡外部性的市場，該模型的基本結論就是網絡外部性導致了需求側的規模經濟，由于網絡外部性的存在，通過完全競爭來形成統一標準是低效率的；Farrell等［17］將網絡外部性納入企業收益函數，發現當信息不完全時市場會陷入“標準化不足”或者“標準化過量”的困境中；Church等［18］將最終用戶側的網絡效應與互補品廠商側的網絡效應同時加入模型，證明了軟件供應商對硬件標準化的影響。但因為模型中沒有納入初始狀態和系統演化路徑，這些研究通常得到多個均衡，且無法判斷究竟哪個均衡代表了技術標準競爭的結果。

近年來隨著演化經濟學的興起，演化博弈方法被廣泛地應用到技術標準競爭的研究中，由于放寬了早期研究的基本假設，模型分析結果更加貼合現實。例如，Shy［19］使用世代交疊模型(OLG)研究了技術質量與網絡規模對技術標準競爭的影響，發現如果用戶將技術質量與網絡規模視作互補則新標準不會被采納，反之新標準則會取代原有標準成為主導性技術標準；Auriol等［20］使用復制子動態方程分析了用戶的技術兼容性偏好如何影響不同質量的技術標準在競爭中勝出的可能性，證明當用戶對不兼容表現出厭惡態度時，市場可能會被鎖定在劣質標準中；Tomochi等［21］使用了空間博弈的研究框架，假設消費者會模仿最成功的鄰域消費者策略，發現在全局網絡外部性與鄰域網絡外部性共同的作用下，不同的技術標準可以達成共存的局面。然而，這些研究大多只關注市場演化最終將會達到什么樣的均衡狀態，而對于到達均衡狀態的過程則討論很少，所以并不能清晰地描述市場演化不同階段的動態特征。

本文承接前人的研究框架，使用演化博弈的方法分析技術標準競爭的過程及結果：給定兩種產品的顧客讓渡價值以及互相之間的兼容程度，有限理性的用戶通過比較當前決策收益與群體平均收益來進行下一期決策，市場初始狀態、產品讓渡價值與兼容性共同決定了技術標準競爭的結果。與前人的研究相比，本文可能的貢獻在于：（1）同時考慮新用戶進入與現有用戶轉移兩種機制，提出了“增長效應”與“競爭效應”的概念，指出了在技術標準競爭的不同階段，兩種效應發揮作用的程度是不同的，因而影響競爭的因素也是不同的。（2）將兼容性作為博弈參數，從而解釋了網絡效應與產品讓渡價值在標準競爭中的相對重要性。

2 模型假設

假設行業中存在著A、B兩種產品，分別代表了兩種不同的技術標準，產品A、B的質量分別為φA、φB，價格分別為pA、pB。r∈［0，1］表示兩種產品的兼容性：r=1為兩種產品完全兼容；r=0為完全不兼容。用戶可以選擇技術標準A（使用產品A，記為策略A）、技術標準B（使用產品B，記為策略B）或不選擇任何一方（不使用任何產品，記為策略O）。博弈互動發生在用戶群體內部，用戶效用取決于其選擇的策略（A、B或O）以及在隨機配對機制下遇到的另一個用戶的策略。

具體來說，用戶效用等于產品讓渡價值與網絡效用之和。產品讓渡價值是指用戶從其所購買的產品本身獲得的效用，即經濟學中所說的消費者剩余，它等于產品質量（或者說用戶愿意支付的最高價格）與產品銷售價格之差，即vK=φK-pK，K∈{A，B}。網絡效用是指使用某一產品的用戶從使用同種產品的用戶那里獲得的效用，使用同種產品的其他用戶越多，該用戶獲得的網絡效用越大。例如，與特定用戶使用同一辦公軟件的用戶越多，可以與之交換文檔的對象就越多，因而效用也越大。本文假定，當兩個使用同種產品的用戶相遇時，雙方獲得的網絡效用均為1；當兩個使用不同產品的用戶相遇時，雙方獲得的網絡效用均為r，即兩種產品的兼容性越好，雙方獲得的效用就越大；當相遇的兩個用戶中存在未使用任何產品（即選擇了策略O）的用戶時，雙方獲得的網絡效用均為0。

基于上述假設，當產品A的用戶遇到另一個產品A的用戶時，其來自網絡外部性的效用為1，來自產品A的讓渡價值為vA=φA-pA，于是總效用為uAA=1+vA。類似的，可以計算出各種相遇情形下給定用戶的效用。用戶1的效用函數如表1所示。

表1 用戶選擇不同技術標準策略的支付矩陣

3 模型求解過程

演化博弈方法遵循“支付矩陣—適應性函數—演化動態方程—不動點—不動點穩定性及收斂域”的邏輯過程。

3.1 適應性函數

適應性函數反映了博弈參與人選擇某種策略的期望效用。根據模型假設（見表1），使用產品A的用戶遇到同樣使用產品A的用戶時，其效用為uAA；遇到使用產品B的用戶時，其效用為uAB；遇到未使用任何產品的用戶時，其效用為uAO。上述3種情況發生的概率分別為因此，產品A用戶的期望效用，即適應性函數為：

產品B用戶的適應性函數為：

未使用任何產品的用戶的適應性函數為：

3.2 演化動態方程

3.3 不動點

同時令式（4）（5）等于零，解方程組可以得到3個或者4個復制動態均衡點（即不動點），具體結果因參數條件而異，具體見表2。復制動態均衡點的內涵是：在式（4）（5）所規定的演化動態機制下，當系統狀態處于該點時，不會繼續向其他狀態轉移，因此稱為不動點；但是，如果系統受到變異性策略的沖擊，即用戶群體中某些個體不按照給定的演化動態機制選擇策略，必然導致系統狀態偏離不動點，在這種情形下，系統能否回到原來的狀態，需要進行穩定性分析。

表2 不同參數條件下用戶選擇不同技術標準策略的博弈演化不動點

3.4 不動點的穩定性及收斂域

本文使用演化穩定(ESS)的概念來分析上述各個不動點的特征。所謂的演化穩定是指，當系統受到變異行為（策略）的沖擊偏離不動點后，在演化動態機制的作用下重新回到該不動點的性質。Friedman［23］的研究證明，可以通過分析演化動態方程的雅可比矩陣來判定給定不動點的穩定性。對應的雅可比矩陣為：

該矩陣的行列式為：

該矩陣的跡為：

表3 用戶選擇不同技術標準策略演化動態方程不動點的穩定性

視模型參數條件不同，各不動點的穩定性及其收斂域也不同，概括起來，可以分3種情形：

（3）情形3代表了與情形2完全相反的情形，見圖1（c），不再贅述。

圖1 不同參數條件下用戶選擇不同技術標準策略的系統演化路徑

4 討論與啟示

4.1 產品讓渡價值和兼容性對競爭結果的影響

產品的質量和價格共同決定了產品讓渡價值，因為質量、價格與產品讓渡價值的關系是顯而易見的，不須展開討論，所以下文直接討論產品讓渡價值和兼容性的作用，以縮短邏輯關系鏈的長度。比較式（1）（2）（3）可知，用戶選擇A或B的期望效用總是大于不選擇任何產品的期望效用，所以博弈的實質是用戶在A與B之間作出選擇。式（1）減式（2）可得，用戶選擇A與B的期望效用差為：其中：代表兩種產品的讓渡價值差；代表兩種產品的網絡效用差。網絡效用差取決于兩種產品的用戶網絡規模之差與單位用戶帶來的網絡效用差分析的成分可以看出，當增大并逐漸接近1時，用戶選擇產品A和B所獲得的網絡效用差趨于0，期望效用差更多取決于產品讓渡價值差。也就是說，技術標準的兼容性越強，產品讓渡價值在競爭中的作用就越大；反之，網絡效應的作用就越大。這一點可以從下文的具體分析中得到證實。

綜合上述討論可以看出，兼容性在技術標準競爭中發揮著關鍵的作用。當兩個技術標準的兼容性較高時，每一方的用戶都可以從對方的用戶網絡中獲得效用，這就從網絡效用方面提升了兩個標準的同質性，因而加強了它們之間的競爭性，在這種條件下，產品讓渡價值就成為決定競爭結局的關鍵因素；當兩個標準的兼容性較弱時，兩個產品的用戶網絡是相互隔離的，每一方的用戶數量都成為其自身競爭力（網絡效用）的來源，在這種條件下，市場的初始狀態是影響競爭結果的關鍵因素。

4.2 增長效應和競爭效應對競爭過程的影響

上文主要分析了最終均衡狀態的影響因素，現實中，很多技術標準競爭仍處于向均衡演化的過程之中，處于這種非均衡狀態的技術標準主導企業(sponsor)需要理解這一過程，因此，我們需要提供一些有解釋力的概念來分析系統狀態的演化軌跡。注意圖1（a）中經過點M的演化軌跡，因為初始狀態點位于連線的下方，可以預期系統狀態最終會收斂于產品A獨占，即點但是，在到達點M（演化軌跡與45度線切點）之前，系統狀態卻是沿著的方向移動的。也就是說，在最終實現優質產品獨占之前，劣質產品可以表現出更強勁的市場增長。現實世界中也經常出現這種情況，例如19世紀末20世紀初的美國電力市場，愛迪生電氣公司采用直流供電，在市場演化的初期擁有大量的市場份額，但是直流電具有成本高昂、無法遠距離傳送、無法驅動大型設備等缺點，屬于劣質產品，西屋電氣公司采用交流供電，交流供電能夠彌補直流供電的缺點，因此能夠在市場演化的過程中逐步取代直流供電系統。這一現象值得深入發掘。

觀察本文模型的數值模擬結果（見圖2）可以發現，不論參數條件如何，也不論系統初始狀態如何，所有的演化軌跡都可以劃分為兩個階段：（1）市場增長階段，兩種產品的市場份額都呈增長趨勢，表現為演化軌跡向右上方延伸；（2）市場飽和階段，一種產品的市場份額增加而另一種產品的市場份額減小，表現為演化軌跡向左上方或右下方延伸。

圖2 不同參數條件下用戶選擇不同技術標準策略的系統狀態演化軌跡

市場增長階段的主要動力機制是場外用戶的進入，市場飽和階段的主要動力機制是兩種產品爭奪已進場的用戶，這一點可以從變形后的演化動態方程觀察到。重新整理式（4）（5）得：

式（9）表明，產品A市場份額的增長率由兩部分構成。其中，代表場外用戶進入市場并選擇產品A所帶來的增長率，該增長率取決于用戶選擇產品A的期望效用與留在場外的保留效用之差以及當前狀態下場外用戶所占比例代表用戶從產品B轉到A所帶來的增長率，該增長率取決于用戶選擇兩種產品的期望效用之差以及當前狀態下產品B的市場份額。式（10）表達了類似的含義。

可以把式（9）（10）改寫成市場份額增量（而非增長率）的形式：

定義由外部用戶進入引起的產品市場份額的增量為該產品的市場增長效應，由用戶轉移引起的產品市場份額的增量為該產品的市場競爭效應。產品A、B的增長效應分別為：競爭效應分別為：我們看到，增長效應總是正值，而競爭效應總是一正一負且絕對值相等，表示一種產品新增的份額正是另一種產品失去的份額；且在市場增長階段（即較小時），較大而較小，表明此時增長效應起主導作用，而在市場飽和階段（即較大時），較小而較大，表明此時競爭效應起主導作用。

分析增長效應和競爭效應隨系統狀態變化的情況，可以解釋各種市場狀態演化軌跡，包括上文提到的圖1（a）中經過M點的演化軌跡。

4.2.1 增長效應

如上文所述，增長效應總是正值，這源于本文關于使用產品的效用總是大于留在場外的效用這一假設（見表1），但是，受網絡效用的影響，當系統處于不同狀態時，A與B的增長效應可能是不同的。下文對此展開分析。

考慮到式（1）（2）兩式，計算A、B的增長效應之差可得：

4.2.2 競爭效應

（2）情形3是情形2的對稱情形，這里不再贅述。

圖3 用戶選擇不同技術標準策略演化中增長效應和競爭效應隨系統狀態的變化

4.2.3 增長效應和競爭效應的綜合效果

基于上文關于增長效應和競爭效應的分析，我們就很容易理解各種情形下市場演化軌跡了。

（1）情形2，見圖1（b）或圖2（b）：市場演化軌跡的特點是，早期演化軌跡向右上方延伸，表示兩種產品的市場份額都有所增長，然后演化軌跡轉而向右，繼而向右下方延伸，表示產品B的市場份額停止增長且開始減少的同時產品A持續增加；因為增長效應總是正值，見圖3（a），產品B總是能從場外獲得用戶，但由于其競爭效應總是負值，因而又不斷地被產品A奪走用戶。產品B的市場份額是這兩種效應綜合作用的結果。在市場演化的早期，因為市場遠未飽和，增長效應可以抵消競爭效應，因而總體上產品B的市場份額是增加的；到了市場演化的晚期，市場接近飽和，增長效應不足以抵消競爭效應，因而總體上產品B的市場份額開始減少。注意在圖2（b）的左上角，演化軌跡的斜率可以超過45度，表示產品B的市場份額增加速度超過A產品，這是因為在左上角，產品B的增長效應大于產品A并且增長效應是影響競爭的主要因素。

（2）情形1，見圖1（a）或圖2（a）：綜合圖3（a）所示的增長效應和圖3（c）所示的競爭效應，可以將狀態空間劃分為3個部分（見圖4）。當初始狀態位于左上方豎直條紋區域時，且，即產品B的增長效應大于產品A，且B總是搶奪A的用戶，因而在整體上B的市場增速總是大于A，最終導致產品B獨占市場。當初始狀態位于右下方水平條紋區域時，且即產品A的增長效應大于產品B，且A總是搶奪B的用戶，因而在整體上A的市場增速總是大于B，最終導致產品A獨占市場。當初始狀態位于圖形中間的空白區域時，但即產品B的增長效應大于產品A但A總是能搶奪B的用戶，從而使綜合效應呈現出比較復雜的局面。具體來說，如果初始狀態位于點連線的左上方，則市場演化軌跡與豎直條紋區域相同；如果初始狀態位于該連線的右下方，則競爭的早期階段產品B的市場增速超過A，但最終會收斂于產品A獨占市場。這是因為在該區域內，產品B的增長效應大于產品A，而競爭效應小于產品A，所以在市場演化的早期增長效應起主導作用時，產品B擁有更快的增速，而在市場演化的晚期競爭效應起主導作用時，產品A實現獨占市場。這就是圖1（a）中通過M點的軌跡所描述的情況。

圖4 用戶選擇不同技術標準策略演化情形1中的增長效應和競爭效應

4.3 管理蘊含

本文的模型證明，提升產品讓渡價值（提高質量、降低價格）總是有助于在技術標準競爭中獲勝的，但提高質量通常意味著提升成本，因而也就沒有了降低價格的空間。基于模型分析結論，可以提出如下決策建議。

4.3.1 是否應該選擇技術兼容

低讓渡價值的技術可以選擇不兼容高讓渡價值的技術，避開基于讓渡價值的競爭，從而提高在競爭中獲勝的可能性。以的情形為例，如果兩種技術的兼容性較高，則會出現圖1（b）所示的結局，技術B最終將被排擠出市場；但如果B減少與A的兼容性，給定其他參數不變，演化博弈的情形將轉換成圖1（a），在這種情形下，技術B有可能最終實現獨占（存在著一個面積不為零的收斂域）。相反，高讓渡價值的技術應該主動與低讓渡價值的技術兼容，打通兩種產品的用戶網絡，然后發揮自身高讓渡價值的優勢，將對方擠出市場。

4.3.2 培育市場還是爭奪市場

關于增長效應與競爭效應的分析表明，劣質技術（均衡狀態下將被擠出市場的技術）在市場達到均衡之前有可能增速超過優質技術（均衡狀態下將占領市場的技術），面對這種局面，優質技術擁有者的反應往往是急于向對方發起攻擊，以期搶奪對方的市場份額，但實際上，這種劣質技術增長較快的現象不過是市場增長階段的過程性表現，一旦市場趨于飽和，在競爭效應的作用下，最終用戶會轉向優質技術。面對這種暫時落后的形勢，優質技術擁有者所需要做的，應該是與劣質技術聯手培育市場，盡快從增長階段過渡到飽和階段；同時，讓自己的技術與劣質技術保持兼容，這樣就可以在飽和階段突出自身的讓渡價值優勢，搶奪對方的用戶。

5 結論

本文使用A、B兩種產品代表兩種不同的技術標準，假設用戶群體存在行為慣性但具有學習與模仿的能力，研究隨著時間變化不同技術標準的市場份額，解釋技術標準演化的動態過程，并預測市場均衡將會到達什么狀態以及如何到達，得到如下結論：（1）兼容性越強，產品讓渡價值在競爭中的作用就越大（此時可以理解為競爭發生在技術標準內部，雙方通過產品讓渡價值爭奪用戶）；兼容性越弱，網絡效用在競爭中的作用就越大（此時可以理解為競爭發生在技術標準之間，雙方通過網絡效用爭奪用戶）。（2）引起市場演化的總效應可以分為增長效應與競爭效應。在市場增長階段，增長效應起主導作用；在市場飽和階段，競爭效應起主導作用。（3）當兩種技術的讓渡價值相差很大且兼容性很強時，具有較大讓渡價值的技術總是搶奪競爭對手的用戶，不論市場的初始狀態如何，具有較大讓渡價值的技術都將會占領市場。（4）當兩種技術的讓渡價值相差不大而兼容性較弱時，初始狀態占優的技術會搶奪競爭對手的用戶，初始狀態的優劣由讓渡價值和兼容性水平共同決定。

本文采用演化博弈的分析方法，同時將新用戶的進入與現有用戶的轉移納入模型，并通過拆分演化動態方程的方式，將引起市場演化的總效應分為增長效應與競爭效應，并系統地分析了不同初始狀態下兩種效應隨著時間變化的此消彼長以及兩種效應的綜合作用，從而解釋了優質技術標準占領市場前，劣質技術標準可以在一段時期內表現出更強勁的市場增長這一事實。此外，本文將技術兼容性作為博弈參數，在不同兼容性水平下分析了網絡規模與讓渡價值的相對重要程度，并基于此提出了相應的管理對策與建議。

本文未考慮用戶在技術標準之間轉換的成本，即假設轉換成本為0，之所以這樣假設，是因為本文的主要任務是使用演化博弈的研究范式分析市場演化的過程及結果，模型分析的重點在于兩種技術標準市場份額的此消彼長，而非特定用戶個體的購買決策，所以難以在其中加入轉換成本這一參數。所以從適用條件來看，本文模型主要適用于低轉移成本情形下的技術標準競爭，此時用戶可以根據效用函數在不同的標準之間自由轉換。為了使模型更加貼合現實，未來的研究還有待加入在演化博弈模型下技術標準競爭中轉換成本對均衡的影響。