基于两阶段模型的rfid技术应用分析

基于两阶段模型的rfid技术应用分析

0rfid技术的应用前景rfid是英语中“无线传感器”的缩写。它是一种非接触式自动识别技术。它使用无线传感器技术来存储和检索数据。与传统的条形码相比,RFID在处理效率和准确率、适用环境以及安全性等方面具有非常明显的优势。RFID技术在零售业、航空业、制造业、物流业等行业有着广泛的应用。目前全球RFID市场增长很快,2003年全球RFID市场规模为13亿美元,预计到2008年规模将达到31亿美元。现在包括沃尔玛(Wal-Mart)、美国国防部(DOD)、麦德龙(Metro)等企业和机构正在着手推广RFID技术。按照沃尔玛的计划,公司最大的100家供应商从2005年1月开始,应在供应达拉斯送配中心的货物包装箱(盘)上粘贴RFID标签,其他供应商的商品将在2006年开始粘贴RFID标签。美国国防部(DOD)要求它的43000家供应商从2005年1月开始在部分货物上粘贴RFID标签。世界第三大零售业巨头麦德龙在其位于德国杜伊斯堡市的未来商店中已经全部使用了RFID技术。但是现实并没有如这些企业和机构所愿。沃尔玛的推广计划受到了部分供应商的抵触,从2005年1月开始给货物包装箱(盘)上粘贴RFID标签的供应商在RFID项目上平均花费仅为50万美元,而且最大的100家供应商中有4到5家没有按照沃尔玛的命令粘贴RFID标签。美国国防部的推广计划也不十分顺利,一项2004年针对美国航空和国防业企业的调查表明,有60.1%的企业没有采用RFID技术的最终计划,有19.8%的企业至少在一年内不会采用RFID技术。由此可见,RFID技术的推广应用关键在于供应商的决策。现实留给我们一个问题:面对采购商的命令式策略,为什么有的供应商却没有采用RFID技术?本文将讨论在竞争的市场条件下高额的早期采用成本以及网络外部性是如何影响企业的决策。由于RFID技术的实施通常是跨组织的行为,本文还将分析采购商实施RFID技术的策略如何影响供应商的决策。1提供新的供应商网络外部性(NetworkExternality)是信息技术与网络产品共同具有的一个基本特征。所谓网络外部性是指消费者的效用随着采用相同产品或可兼容产品的消费者总数的增加而提高。网络外部性在企业和消费者的决策过程中起着重要的作用。Economides(1996)认为在一个具有网络外部性的市场中,如果企业和消费者进行多次博弈,那么他们在做决策的时候会考虑到现在以及将来会有多少其他的企业和消费者也采用同样的技术。Choi和Thum(1998)分析了在两阶段模型中,两组相同规模的消费者面对两种互不相容的技术时的决策行为。他们发现同社会最优选择相比,即使在一个完全竞争的环境中,当面对“等待”这个选择时,消费者仍然显得不够耐心,会较早地采用现有技术。当技术产商推广新技术时,消费者会显得更不够耐心。Au和Kauffman(2001)拓展了Choi和Thum(1998)的两阶段模型,采用了福利经济学的方法分析消费者采用电子支付系统的决策行为。作者证明了即使后来的技术要比现有的技术更优越,同样可能存在消费者过早地采用现有技术的情况。考虑到采用现有技术的高成本,消费者会更愿意等待。当消费者预期会有一个更好的技术并同现有技术相容时,消费者也可能会更愿意等待。Riggins等人(1994)认为在以采购商为主导的跨组织信息系统的实施过程中存在着网络外部性。当一个供应商采用EDI时,对他的采购商来说产生了正的网络外部性,但是新的供应商的加入会减少原先加入的供应商的竞争优势,这时就出现了负的网络外部性。Riggins等人(1994)指出采购商可以通过提供培训以及咨询等方式的补贴来鼓励新的供应商加入这个网络。Wang和Seidmann(1995)在Riggins等人(1994)的基础上进一步分析了命令式和补贴式两种不同的策略对EDI实施的影响。Wang和Seidmann(1995)认为由于负的网络外部性的影响,采购商可以在购买过程中通过给已经实施EDI的供应商一个溢价来补偿其损失。与此同时,由于实施的高成本,采购商可以通过给供应商提供补贴而非命令来吸引新的供应商来采用EDI技术。上述的研究还有两点不足:第一,Au和Kauffman(2001)以及Choi和Thum(1998)在两阶段模型中并没有讨论跨组织信息系统中采购商策略对供应商的影响。第二,Riggins等人(1994)以及Wang和Seidmann(1995)的模型中只考虑到采购商与供应商之间的博弈却没有考虑供应商之间的博弈,而且不同时期的不同采用成本以及企业不同的规模都没有被作者考虑。本文将首先在Au和Kauffman(2001)的两阶段模型基础上分析在竞争的市场条件下,面对不同时期不同采用成本情况时,不同规模的企业采用RFID技术的行为,然后再分析采购商的命令式以及补贴式两种策略对供应商采用RFID技术的影响。2企业决策的结果本文将假设在一个两阶段模型中,在竞争市场条件下,有两个规模不同的企业在时间t=1和t=2就是否采用RFID技术进行博弈。假设在做决策之前,两个企业已经采用了条形码技术(技术A)。在时间1做决策的企业1可以决定采用RFID技术(技术B)也可以选择等待。在时间2做决策的企业2可以选择采用RFID技术(技术B)或选择等待。企业1如果在时间1选择等待则其在时间2可以继续选择是否采用RFID技术。假设企业1的规模为β1,企业2的规模为β2。假设企业所获取的收益与自身规模成正比。因此,我们可以将βia定义为企业i(i=1或2)采用技术A的非网络收益,将βib定义为企业i采用技术B的非网络收益,对企业i,技术B与技术A的非网络收益之差为βiδ(其中δ=b-a)。当企业1和企业2都采用技术B时,企业i的网络外部性收益为βin。由于在做决策之前两个企业已经采用了条形码技术,因此我们可以不考虑技术A的网络外部性收益。随着时间的推移,由于RFID标签价格的下降以及标准的统一等,技术B的采用成本会降低,因此我们可以假设企业在时间1采用技术B的非网络收益为ϕβ1b,其中0<ϕ<1。我们首先分析时间2的企业决策。如果企业1在时间1已经决定采用技术B(记为B1),那么企业2在时间2决定也采用技术B(记为B2)的条件为:如果企业1在时间1已经决定等待(记为),那么企业1和企业2在时间2博弈的结果是:如果n+δ<0,均衡解是两企业都选择技术A;如果0<n+δ<n,均衡解是两企业都选择技术A或两企业都选择技术B;如果δ>0,均衡解是两企业都选择技术B。由于能够预期到在时间2的企业决策,我们将分情况讨论企业1的决策。企业1有三种策略可以选择:在时间1选择技术B(记为B1);在时间1选择等待,在时间2选择技术B(记为B2);在时间1选择等待,在时间2选择继续等待(记为A2)。如果0<n+δ<n或者δ>0,B1策略的总收益为β1(ϕb+b+n);B2策略的总收益为β1(a+b+n);A2策略的总收益为β1(a+a)。此时通过比较这三种策略,可得到当δ>(1-ϕ)b时,企业1的最优策略是B1;当δ<(1-ϕ)b时,企业1的最优策略是B2。如果n+δ<0,B1策略的总收益为β1(ϕb+b);B2策略的总收益为β1(a+b+n);A2策略的总收益为β1(a+a)。此时企业1的最优策略是A2。通过两阶段的博弈,我们可以得到不同选择情况下企业的选择结果,如图1所示。同技术A相比,当采用技术B收益足够大(δ>(1-ϕ)b)时,最优的选择是企业1在时间1选择采用技术B,企业2在时间2也选择采用技术B(记为B1B2);当同技术A相比,采用技术B的收益不够大(0<δ<(1-ϕ)b),或者当同技术A相比采用技术B的收益比较低(δ<0)而且网络外部性比较大(n>-δ)时,最优的选择是企业1在时间1选择等待,企业1和企业2在时间2选择采用技术B(记为B2B2);当同技术A相比采用技术B的收益比较低(δ<0)而且网络外部性比较小(n<-δ)时,最优的选择是企业1在时间1选择等待,企业2和企业1在时间2都选择等待(记为A2A2)。从图1可以得出影响企业采用RFID技术的主要因素:1)RFID技术与条码技术的非网络收益之差(δ)。在采用RFID技术的收益大于采用条码技术收益(δ>0)的情况下,δ越大则企业越有可能较早采用RFID技术,δ越小则企业1在时间t=1时越有可能选择等待。在采用RFID技术的收益小于采用条码技术的收益(δ<0)时,有可能两组企业最终都不选择采用RFID技术。目前影响RFID收益的主要因素是实施的成本,以RFID标签为例,目前一个RFID标签的成本大概在20到30美分,远远高于条形码的价格。只有当实施RFID的成本降低到一定程度时,企业才会大量采用RFID技术。2)网络外部性(n)。在采用RFID技术的收益小于采用条码技术的收益(δ<0)时,n越低则两个企业最终都不选择采用RFID技术的可能性越大。影响网络外部性的一个重要因素就是标准的不统一,目前国际上企业使用的RFID标准主要是以欧美企业为主的EPCglobal标准以及以日本企业为主的UniquitousID标准,目前两套标准所使用的频段不同。标准的统一将极大地增加网络外部性,吸引更多的企业采用RFID技术。3)不同时期采用RFID技术成本的变化(ϕ)。由于技术的不断成熟,采用RFID技术的成本会随着时间的推移而降低,如果成本降低越快,即ϕ越低,则企业1会越有可能在时间1选择等待。以RFID标签为例,虽然目前一个RFID标签的成本大概在20到30美分,但是预计在2008年RFID标签的成本将降低到5美分。3供应商的竞争策略在采购商主导的跨组织信息系统实施过程中,采购商可以采用不同的策略来影响它的供应商的技术应用行为。本部分将继续在竞争的市场条件下分析采购商不同的策略对供应商决策的影响。目前采购商通常采用的是命令式和补贴式两种策略。就RFID技术来说,命令式策略就是采购商强制它的供应商采用RFID技术,如果不采用RFID技术,供应商将受到采购商的惩罚;补贴式策略就是采购商可以通过提供培训以及咨询等方式的补贴来鼓励供应商采用RFID技术。3.1企业2和企业1的博弈结果假设采购商在时间2采用命令式策略,则采购商会惩罚到时间2时仍没有采用RFID技术的企业。由于βia为企业i采用技术A的非网络收益,则在命令式策略下,企业i在时间2采用技术A的收益将变为αβia(0<α<1)。其中α代表企业对该采购商的依赖程度,如果企业对该采购商的依赖程度越高,则α越低;如果企业对该采购商的依赖程度越低,则α越高。如果企业1在时间1已经决定采用技术B,那么企业2在时间2决定也采用技术B的条件将改变为:若企业1在时间1已经决定等待(记为A1),那么企业1和企业2在时间2博弈的结果是:如果n+αδ<-(1-α)b,均衡解是两企业都选技术A;当-(1-α)b<n+αδ<n-(1-α)b,均衡解是两企业都选择技术A或技术B;如果δ>-b(1-α)/α,均衡解是两企业都选择技术B。此时我们将分情况讨论企业1的三种策略(B1、B2、A2)的总收益以及最优决策。如果-(1-α)b<n+αδ<n-(1-α)b或者δ>-b(1-α)/α,则B1策略的总收益为β1(ϕb+b+n);B2策略的总收益为β1(a+b+n);A2策略的收益为β1(a+αa)。通过比较这三种策略,可发现当δ>(1-ϕ)b时,企业1的最优策略是B1;当δ<(1-ϕ)b时,企业1最优策略是B2。若n+αδ<-(1-α)b,则B1策略的总收益为β1(ϕb+b);B2策略的总收益为β1(a+b+n);A2策略的总收益变为β1(a+αa)。此时企业1的最优策略是A2。通过两阶段的博弈,我们可以得到命令式策略下的选择结果,如图2所示。同原有模型相比,命令式策略的结果是降低了企业都选择等待的可能性:只有当同条码技术相比采用RFID技术的收益较低(δ<-b(1-α)/α)而且网络外部性较小(n<-αδ-(1-α)a)时,最优选择才是企业1在时间1选择等待,企业2和企业1在时间2都选择等待(记为A2A2)。采购商采用命令式策略能够促进RFID技术的使用,减少供应商等待的可能性,但是采用命令式策略的效果受供应商对采购商的依赖程度(α)影响。如果企业对该采购商的依赖程度越高,则α越低,采用命令式策略的效果就越好;反之如果企业对该采购商的依赖程度越低,则α越高,则采用命令式策略的效果就越差。3.2两企业均衡解的最优策略假设采购商在时间2采用补贴式策略,即在时间2采用RFID技术的企业一定的补贴。假设采购商根据供应商各自的规模确定补贴数量。由于a为企业采用技术A的非网络收益,则企业i在时间2采用RFID技术的收益为βi(b+s)(s>0)。其中s代表采购商根据供应商规模对其进行补贴的比例。若企业1在时间1已采用技术B,则企业2在时间2决定也采用技术B的条件改变为:如果企业1在时间1已经决定等待(记为A1),那么企业1和企业2在时间2博弈的结果是:如果n+δ+s<0,均衡解是两企业都选择技术A;如果0<n+δ+s<n,均衡解是两企业都选择技术A或技术B;如果δ+s>0,均衡解是两企业都选择技术B。如果0<n+δ+s<n或者δ+s>0,B1策略的总收益为β1(ϕb+b+n);B2策略的总收益为β1(a+b+n+s);A2策略的总收益为β1(a+a)。此时通过比较这三种策略,可以发现当δ>(1-ϕ)b+s时,企业1的最优策略是B1;当δ<(1-ϕ)b+s时,企业1的最优策略是B2。如果n+δ+s<0,B1策略的总收益为β1(ϕb+b);B2策略的总收益为β1(a+b+n+s);A2策略的总收益为β1(a+a)。通过比较这三种策略,此时的最优策略就是A2。通过两阶段博弈,我们可以得到补贴式策略下的最优选择,结果如图3所示。同原有模型相比,补贴式策略减少了企业较早采用技术B的可能性:当采用技术B收益足够大(δ>(1-ϕ)b+s)时,最优决策是B1B2即企业1在时间1选择采用技术B,企业2在时间2也选择采用技术B。与此同时,补贴式策略还降低了企业都不采用技术B的可能性:只有当非网络收益之差较低(δ<-s)而且网络外部性较小(n<-δ-s)