第17章 网络效应_886705290.pptx

1、17 网络（群体）效应 network effect,“网络效应”是一种一般的社会现象，在经济活动和一般社会活动中都有所反映。我们以市场行为为例讨论，其方法与精神也可用于其他范畴,事物如何能“火”起来的一种规律,1,市场,成交，就意味着达成了一致，博弈均衡,卖方,买方,估值（因人而异）,底价 （成本）,价格,2,我们关于市场的一种基本认识,一种商品，价格越高，买的人就越少 需求曲线：需求与价格成反比 一种商品，价格越高，生产得就越多 供给曲线：产量与价格成正比,平衡点（均衡）在哪里？,3,需求供给曲线,需求曲线,供给曲线,4,在市场机制下,一种产品，生产多少为好？ 哪些人买去了对社会最有意义（

2、社会最优）？ 一种社会性产品，有多少人会买？ 市场稳定的条件？市场变化的规律？, 价格在其中的关键作用 ,5,网络效应 (network effect),购买行为的两种基本动因 对购买商品（服务）本身价值的认识（intrinsic） 由购买同样商品（服务）的人群规模带来的增值（网络效应） 只有第一种动因的经济模型（无网络效应） 生产者和消费者之间的供需关系，均衡分析 包含两种动因的经济模型（包含网络效应） 多个均衡点（稳定的，不稳定的），市场动力学 对新产品投放市场策略的启示,6,外部性(Externalities),正外部性 网络效应,7,负外部性 交通拥堵,没有网络效应的市场（例如日用品）

3、,消费者，生产者；估值（保留价），价格,8,关心的问题：供需关系的描述,无穷多消费者，用0，1中的实数命名 于是可以称消费者x，x是区间中的某个数 认为这区间是充满的 于是 x1 也可以代表0，x之间消费者在总体中所占的比例（占比） 每个消费者x对商品有一个“保留价”（估值，购买底价），r(x)，假设都不相等 假设消费者是按照他们的 r(x) 递减序在 0，1中排列,9,保留价、价格、消费群体,如果商品的价格为pr(0)，则r(x) p的消费者倾向于购买 也就是说，在消费者轴上存在一点x，他和他左边的消费者都会愿意购买，右边的则倾向于不买,r(x) 逆需求函数，倾向于消费的人群的最低保留价格随

4、人群规模增加而降低 r-1(p)需求函数，消费群体规模随价格提高而减小,10,均衡产量，上行动力，下行动力，社会最优,设商品有一个固定成本价格p，厂家不会赔本生产。不同角度的问题：应该生产多少商品，给哪些人买去了最好？,x* = r-1(p*)0,x*,如果产量 xx*，商品供应不足，市场有上行动力；反过来，商品滞销，市场存在下行动力,在均衡产量下，保留价r(x)p*的消费者买走产品是社会最优,11,没有网络效应的市场的性质,每个消费者对商品价值的认识是独立的，购买行为相互没有影响，也不影响价格 购买人群规模与商品价格成反比 给定价格，商品供给有一个唯一的均衡量，在那个量上，保留价高于价格的所

5、有消费者的购买达到社会最优,后面我们会看到，在“有网络效应”（或 “社会性产品”）的市场上，这些情况都会变化,12,网络效应下的经济,商品（服务）对一个人的价值取决于两个因素的乘积 不同的人（x）对商品的不同认识，r(x)，减函数 有多少人（z）购买了这个商品，f(z)，增函数 为什么是乘积？ 体现：用户规模对商品的价值放大作用 这样，给定价格p，一个人（x）是否倾向于购买取决于r(x)f(z)与p的关系 其中很重要的，涉及到对z的判断纠结！,r(x)f(z),13,基于 r(x)f(z)，我们问,当人们估计有z占比的人会进入市场，从而决定自己是否进入市场，什么情况下恰好就有z占比的人进入了市

6、场？ 当人们估计有z占比的人会进入市场，从而决定自己是否进入市场，如果实际进入市场的人数占比不同于z，接着会发生什么现象？,14,自我实现的预期均衡（self-fulfilling expectations equilibrium）,为讨论方便起见，暂时设 f(0)=0, r(1)=0 Self-fulfilling 实际达到的与想象的一致 假设人们对群体行为有一个宏观预期，每人会结合个人的“条件”来决定自己的微观行为（买还是不买） 均衡在哪里会发生？ 如果大家都认为没人会买（z=0），即r(x)f(z)=0， 于是谁都不会去买，结果就真的是谁也没买 也就是说，z=0 是一个均衡点 “自我实现

7、了” 还有没有别的 z0，大家一旦预计是它，并且按照这种认识决定自己的行动，最后也真是它？,15,自我实现的预期均衡（self-fulfilling expectations equilibrium）,z=z* 0，所想即所得？ 与价格有关，直觉上，价格高了，人们会觉得买的人少 问题变成，给定价格，均衡在哪里会发生？ p*，若x认为价格可接受，即他在预期有z人购买的基础上，认为 r(x)f(z)p*。注意，此时所有x r(x)） 均衡意味着恰好有 z 那么多的人认为价格可接受 也就是 0,z中的人对商品价值的估计不低于p*, z,1中的对价值的估计不高于p*，即必须有r(z)f(z)=p* 这

8、也就是在给定p*、r和f 的条件下求均衡点z*的依据,16,自我实现的预期均衡,r(z)f(z)=p*，一个具体例子 r(x)=1-x，f(z)=z；r(z)f(z)=(1-z)z，z in 0,1,当0p*1/4，有两个非零均衡点 试体会价格与均衡点位置的关系,r(z)f(z)价值曲线,1/4,17,稳定、不稳定、临界转折点,假设由某种原因，造成0,z购买，（z,1没买，其中z比z小一点点 z会有什么想法？,对于商品价格策略的启示 低价，引导用户群尽快越过第一个不稳定均衡点，希望达到第二个稳定均衡点，靠销售量盈利（薄利多销） 开始低价，甚至免费试用，待达到一定用户量（通过第一个不稳定均衡点）

9、后再上调价格（注意，这引起的效应是复杂的） 这些都是“常识”，但这里有了模型解释,r(z)f(z)r(z)f(z)=p*,18,市场的一种动态观,前面讨论的是市场的均衡点问题 所考虑的是消费者根据对市场规模的预测采取行动，实际发生的市场规模与预测恰好一致的条件（均衡） 我们也看到了在偏离均衡点周围会发生的情况（上行动力，下行动力） 更一般地，可以认为给定价格p*，消费者预测了一个规模z，不一定准，但满足r(x)f(z) p* 的那些消费者 x 会倾向于购买 我们关心，在给定价格下，对于群体预测 z，实际上有多大的消费者占比 z会有兴趣购买？紧接着会发生什么过程？,19,给定价格 p* 和市场规

10、模预测 z,满足r(x)f(z) p* 的那些消费者 x 会倾向于购买，有效市场规模实际能有多大？,同时注意到，并不是对任意 z，都一定有 x 满足 r(x)f(z) p*，即有些规模z太小，连消费者0都不认为足够大，于是实际上没人会进入市场（由r(0)f(z)p*确定）,20,r(x)=1-xf(z)=z,且从 r(0)f(z) p*，知g(z)在 zp* 将不会有正解，即没有消费者参与市场，市场实际规模为0,21,群体预测与实际发生的函数关系,如果群体预测太低，连消费者0都没有兴趣，其他人就更没兴趣了，通过r(0)f(z)p*，求得这个门槛预测量,群体预测的市场规模,实际发生的市场规模,给

11、定预测z，满足r(x)f(z)p*的那些x会购买，取等号时就是实际发生的规模，将它写成z的函数如右下式,22,实际发生和预测的偏离，高低都有可能,23,平滑（较接近现实）的视图，S曲线,24,消费人群的动态性,消费者的预测可能不准，但假设人们会根据实际结果情况进行预测的调整，然后出新的结果，接着再调整，会发生什么情况？ z0，z1=g(z0)，z2=g(z1)，zt=g(zt-1)， 这相当于说，开始有个初始预测（z0），人们根据它决定行为，然后看到一个实际市场情况（z1），每人再按照实际情况决定行为，然后又看到一个实际市场情况，如此等等 我们会看到什么现象？,25,预测规模（实际规模；预测规

12、模）,行为,行为,26,具有网络效应商品的营销,“从零起步，稳步增长”，不是具有网络效应产品在市场上成功的策略思路 采用各种措施，尽快将用户量推过临界点 注意，对于没有网络效应的产品，情况则不同 同类产品，不太可能共存 微信，支付宝，Windows，VHS over Betamax “但凡家庭之事，不是东风压了西风，就是西风压了东风。”曹雪芹 社会最优问题 消费群体规模均衡点通常不是社会最优 网络效应产品的竞争 产品好，常常不如率先占领市场好 有可能 rB(x)rA(x)，但rB(x)f(1-z)rA(x)f(z),27,个体效应与群体效应的混合作用,考虑：f(0)0，例如f(z)=1+az2

13、，r(x)f(0)0 “即使别人都不买，我自己买了也有一定价值” “当然，还是买的人越多越好”（即 f 为增函数）,“别人都不买，我也要买”：对应预测为0，但实际会有一些消费的初始情形 随着市场的启动，预测可能变得低于实际 当人们很有信心，纷纷进入，市场也可能超出预期,此时有三个非0的均衡,28,市场可以从0开始启动，成长一段，遇到瓶颈，达不到高端均衡,当p*0，会发生什么情况？,29,30,此时，消费者的行为会推动市场规模自动成长，直到高端稳定均衡点！,31,点到多点传送层机制可演进性评估,研究目标：点到多点传送层机制是否具有可演进性 考察与C/S架构共存、与多个C/S架构和多个P2SP网络

14、共存时，点到多点传送机制对用户是否具有吸引力，是否能逐步得到部署,共享peer上传带宽 共享peer存储 共享tracker,原有的多个P2SP网络由 同一个P2SP网络实现,32,点到多点传送层机制与C/S架构共存,基于用户效用的模型建立 两种传输机制各有优劣 点到多点传送机制的用户额外开销包括额外占用的硬盘缓存资源和网络上行带宽，但可能获得更好的下载速度 C/S架构的用户没有额外开销 参数说明：点到多点传送机制用户比例为x1(t)，user体现用户差异,点到多点传送 机制网络效用,C/S架构网络效用,开销,服务器带宽在所有用户里面平均分配,效用随x1增大,peer上传带宽的使用,peer需

15、求,33,点到多点传送层机制与C/S架构共存,用户选择,f(x1)是减函数且f(0) 0，f(1)0，所以f(x1)的驻点存在且唯一,C1:点到多点传送机制开销 pr: peer请求资源概率 u: 用户上传带宽 k: 每个peer能缓存资源数 U: 系统总用户数 m: 系统资源数目,34,点到多点传送层机制与C/S架构共存,情况1： f(3) 0 点到多点传送机制用户的初始比例 x1(0) 4时， x1(+) = 5 情况2：f(3)0， x1(+) = 0,结论,35,点到多点传送层机制与C/S架构共存,在实际网络中，在有很少量的初始用户的情况下，点到多点传送层机制能够与C/S架构的机制竞争

16、并吸引其他用户，逐渐得到部署,不同初值下点到多点传送机制部署比例随时间变化,Steady=97%,36,与多个P2SP网络、C/S架构共存,模型建立 用户根据效用确定是否使用统一平台 选择同一平台的效用：用户对每个网站都使用统一平台 不选择统一平台的用户的效用：用户可以根据效用为z个网站分别选择专用P2SP软件或者C/S模式,第i个网站选择P2SP,第i个网站选择C/S,网站流行度,相当于网络规模等 问题参数不同,37,由效用函数形式可以证明，user 最高的用户会选择统一平台 用户选择,与多个P2SP网络、C/S架构共存,类似前部分 可求解平衡点,平衡点1(t),流行度小于*(t)的网站中专

17、用P2SP网站不能发挥效用,专用P2SP网络,C/S,专用P2SP网站能发挥效用的条件,判定条件式,38,与多个P2SP网络、C/S架构共存,不同初值下点到多点传送机制部署比例随时间变化,实际网络中，点到多点传送层机制能够在有少量的初始用户的情况下，与多个P2SP网络、C/S架构机制竞争并吸引其他用户，逐渐得到部署，最后达到较好的部署比例,Steady=94%,结论 如果(t) 0，则点到多点传送层机制的应用比例x1(t)会增加 如果(t) 0，则x1(t)会减少 如果(t) = 0，则系统已经处于平衡点,39,与多个P2SP网络、C/S架构共存,如果能够降低点到多点传送层机制的使用成本，将能

18、够降低机制部署所需初始用户数量，显著提高最后达到的部署比例,点到多点传送机制可部署性随1变化情况,40,确定运营商、用户、网络技术、应用服务之间的关系，通过用户效用将各因素之间关联起来，将多体系结构并存的问题转化为 用户效用问题,基于用户效用的三网融合演进性评估,问 题,多种网络体系结构并存（竞争与合作并存）下的发展趋势 一种网络体系结构占绝对优势？ 多种网络体系结构并存？ 运营商、用户、政府决策？ 投资、网络初始市场份额、经济、社会形态的影响？,给定模型参数以及电信网、广播电视网和互联网占初始比例的情况，预测三个网络比例将如何随时间变化以及 不同参数对三网融合演化的影响,思 路,给定模型参数

19、以及电信网、广播电视网和互联网占初始比例的情况，预测三个网络比例将如何随时间变化以及不同参数对三网融合演化的影响,基于用户效用的三网融合演进性评估,用户收益,网络开销 = 用户支出,U = =1 4 s ki max 13 ( ) t i=1 3 s ki C i / L i,用户价值观 （符合某种分布）,用户所选网络提供第j种应用的效用,开销影响因子,网络运行开销,选择第i种网络的用户数量,是否选择网络i,用户类别,模型构建,应用组成,基于用户效用的三网融合演进性评估,网络提供的应用效用（用户收益） 应用分类：voice、TV、P2P downloading、data 应用效用模型： = S

20、 ,第i种网络提供第j种应用的服务质量网络技术相关,网络环境变化对信息传输性能的影响参数,基于用户效用的三网融合演进性评估,网络提供的应用效用（用户收益） - S ,S 1 = S 32 = S 33 =1 互联网/广播电视网(TV, P2P):, = 1 1+ 1 1 0.6 /,互联网/广播电视网(data):, = ln( +1) ln( , +1) , 0 ,基于用户效用的三网融合演进性评估,网络开销C的计算框架,C= + , : 网络静态开销, 包括网络设备、网络部署、维护、人员开销等，在固定的一段时间是不变的 ：网络动态开销，网络进行数据传输所需的开销。与平均速率、流量总量等有关,

21、基于用户效用的三网融合演进性评估,针对特定层次状拓扑计算网络开销 拓扑与真实拓扑有一定相似处 通过辅助性实验验证了一般性拓扑对演化结果影响不大,网络层数：n= log K +1 第i层节点数： ,树-环形混合拓扑结构, , = =1 1 ,网络i中设备开销,网络静态开销 , = , /,网络静态开销,折旧率,设备比例 （0.13）,基于用户效用的三网融合演进性评估,C dynamic,i = p R i + R i ,转发开销,传输开销,网络动态开销 dynamic,平均链路跳数： = i=1 n1 2 K1 K 1 +2 1 /( L 1),平均路由跳数： Forward = ink +1

22、单位传输价格： p ， 平均流量速率： R i 0.4,0.75 参考“Connecting homes to the internet: An engineering cost model of cable vs. isdn,”,基于用户效用的三网融合演进性评估,基于用户效用的三网融合发展评估模型 用户选择不仅与用户网络效用相关，也与其社会关系（用户通信效用）相关,基于用户网络效用的三网融合发展评估模型（仅考虑技术因素）,用户网络效用模型,用户效用模型,基于用户效用的三网融合演进性评估,计算过程 (1) 计算不同用户选择 的取值范围,If (U1U2),(2) 计算不同网络用户 市场份额,v

23、oid calcH(Input ,实验环境 Visual Studio， Matlab,取值及用户比例范围计算,基于用户效用的三网融合演进性评估,经济开销影响因子t对三网融合的影响,用户网络效用,用户 效用,随着经济开销影响的降低，同时选择三种网络的用户数量增多 用户社会关系的影响对于互联网的发展具有积极的影响，但会推迟三种网络并存稳定状态的发生,基于用户效用的三网融合演进性评估,应用组成 对三网融合的影响,用户网络效用,用户 效用,应用组成比例对融合结果具有较大影响，P2P downloading数据流的增加对互联网的发展具有积极影响 用户社会关系放大应用变化造成的影响，互联网用户将更容易达

24、到优势地位,基于用户效用的三网融合演进性评估,初始市场份额对三网融合的影响,初始市场份额对三网融合最终影响不大，多数情况下，收敛结果相同 当互联网或电话网初始市场份额过低时，融合后的最终市场份额也较低,基于用户效用的三网融合演进性评估,初始市场份额对三网融合的影响,网络融合将收敛到某几个稳态中的一个 用户社会关系有利于三网融合收敛到一个稳态,用户网络效用,用户效用,基于用户效用的三网融合演进性评估,投资对三网融合的影响（初始市场份额相同）,投资互联网,停止投资互联网,投资过程中，被投资的网络市场份额有明显提高 投资结束后，最终融合结果几乎没有变化,基于用户效用的三网融合演进性评估,投资对三网融

25、合的影响（初始市场份额不同）,停止投资互联网,投资前,投资互联网,当互联网初始份额相当低时，投资将有效提高其市场份额（即使投资已结束） 当经济影响很低时，投资也不会对融合结果产生影响，无法提高互联网市场份额,基于用户效用的三网融合演进性评估,深度学习：EI Farol酒吧问题,外部效应 积极外部效应：网络效应作用下的商品市场、社交网络 消极外部效应：交通堵塞和布雷斯悖论 EI Farol酒吧问题（ The EI Farol Bar Problem ） 最多能容纳60个人，超过60人到场会造成不愉快的拥挤 现在，有100个人都有兴趣去这个酒吧，并且都清楚只有酒吧人数少于60时，才值得去 每个人应

26、该怎样推测是否该去酒吧？或者说如何知道其它人的决定？ 该问题描述的外部效应状态 参加一种特定活动的回报随着人数的增加而减小,57,消极外部效应,深度学习：EI Farol酒吧问题,积极外部效应：企业社交网络 如果个体有一个共同的预期，每个人都会加入，那么这个预期就可以自我实现：每个人实际上都将加入；另一方面，如果大家有一个共同的预期，没有人会加入，这个预期也将会自我实现。 消极外部效应：EI Farol酒吧问题 如果每个人都预期用户量没有达到60，那么大家都会出现在酒吧，从而否定了这种预测；同样，如果每个人都预期用户量超过了60，那么所有人都会待在家里，同样否定了这个预测。 两种效应的基本对比 积极外部效应：存在自实现的预期以及与它相对应的结果集合。 消极外部效应：任何一个固定用户量的共同预期将被自我否定，个体必须以更复杂的方式自己解决问题。,58,深度学习：EI Farol酒吧问题,EI Farol酒吧问题的纳什均衡解 100人参与的一次性选择博弈。 每个人选择，去（酒吧），或留（在家里），获