基于博弈論分析企業(yè)參與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的分析

葛東東

（安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)，安徽 蚌埠 233000）

基于博弈論分析企業(yè)參與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的分析

葛東東

（安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)，安徽 蚌埠 233000）

本文主要介紹物聯(lián)網(wǎng)概念以及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成.并通過擴(kuò)展試博弈的斯塔克伯格均衡分析在非線性需求條件下，對(duì)于需求彈性不同的商品，先后進(jìn)入的兩個(gè)企業(yè)的產(chǎn)量和利潤的對(duì)比.從而簡單分析企業(yè)應(yīng)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的上、中、下游如何給自己定位在一個(gè)適合自己的位置上并參與進(jìn)來.

物聯(lián)網(wǎng)；產(chǎn)業(yè)鏈；斯塔克伯格均衡

1857年的生產(chǎn)過剩危機(jī)，是第一次波及全球的經(jīng)濟(jì)危機(jī).而我們從蒸汽時(shí)代進(jìn)入電器時(shí)代正是由這次危機(jī)引起的.1929年的經(jīng)濟(jì)危機(jī)，是20世紀(jì)最為嚴(yán)重的全球經(jīng)濟(jì)危機(jī).也正是由這場(chǎng)危機(jī)推動(dòng)了我們向電子時(shí)代跨越.種種跡象表明，新的科技革命的產(chǎn)生往往是在經(jīng)濟(jì)遭受到重創(chuàng)之后.經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)之所以發(fā)生改變往往是由于科技方面的創(chuàng)新所引起的，而這種改變又可以使經(jīng)濟(jì)發(fā)生重大變化，甚至使經(jīng)濟(jì)水平能夠上升到更高的層面.所以，如果一個(gè)國家要想發(fā)展的更迅速必須要在科學(xué)技術(shù)方面有重大的突破和創(chuàng)新.在當(dāng)前各國競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的國際環(huán)境下，要想成為世界經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)頭羊，必須要掌握先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，只有這樣才能在國際舞臺(tái)上站住腳，而物聯(lián)網(wǎng)作為當(dāng)前世界上的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，必將受到各國的高度關(guān)注.

1 物聯(lián)網(wǎng)的介紹

1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念的產(chǎn)生

以各種網(wǎng)絡(luò)等一些信息載體為基礎(chǔ)，讓一些物理對(duì)象能夠相互連通的網(wǎng)絡(luò)，這就是物聯(lián)網(wǎng).工信部總工程師朱宏任在中國工業(yè)運(yùn)行2009年夏季報(bào)告會(huì)上說，物聯(lián)網(wǎng)其實(shí)就是一種將現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與一些傳感器相互連接在一起的一種新的科學(xué)技術(shù).

其實(shí)中國早在十幾年前就提出了物聯(lián)網(wǎng)這一概念.只不過當(dāng)時(shí)不叫物聯(lián)網(wǎng)，而叫傳感網(wǎng).其實(shí)物聯(lián)網(wǎng)的概念最初來源于1999年美國麻省理工學(xué)院(MIT)在自動(dòng)識(shí)別中心(MIT Auto-ID)的Ashton教授在研究RFID時(shí)提出的網(wǎng)絡(luò)無線射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)，RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，可快速地進(jìn)行物品追蹤和數(shù)據(jù)交換.[1]他當(dāng)時(shí)是以通信網(wǎng)和RFID技術(shù)等為基礎(chǔ)，充分運(yùn)用了計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)以及無線通信等技術(shù)，使得各個(gè)國家的實(shí)物的信息能夠得以共享，通過這種方式構(gòu)成了一個(gè)實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)，即本文中所提到的物聯(lián)網(wǎng)，這也是物聯(lián)網(wǎng)能夠在在中國得以興起的重要原因.2003年，在美國的《技術(shù)評(píng)論》中就提出物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是改變?nèi)藗兾磥砩罘绞降囊环N重要的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)也會(huì)給國家創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益.2005年下旬，國際上就有報(bào)告指出，以物聯(lián)網(wǎng)為核心的電子時(shí)代就要到來，各個(gè)國家的所有物品都可以通過互聯(lián)網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換，而其交換的方式則較新穎，它是通過一種收發(fā)器來完成的.通過這種方式，就會(huì)使人類在這個(gè)信息技術(shù)發(fā)達(dá)的世界里的溝通方式達(dá)到一個(gè)新的高度.

隨后的幾年，世界各國為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，開始了對(duì)新的能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的科學(xué)技術(shù)的探索，而物聯(lián)網(wǎng)作為一種高端產(chǎn)業(yè)，自然被納入到計(jì)劃之中.2009年，奧巴馬總統(tǒng)在和美國的一些工商領(lǐng)袖舉行的圓桌會(huì)議上提出了智慧地球這一概念，這些專家建議美國需要形成智慧型的基礎(chǔ)設(shè)施，美國政府對(duì)此也給予了積極的回應(yīng)，其中物聯(lián)網(wǎng)就屬于這種智慧型基礎(chǔ)設(shè)施中的概念.[2]就在當(dāng)年，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為能夠促進(jìn)美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要的科學(xué)技術(shù)之一.就在9月1日的時(shí)候，無錫市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究所與北京郵電大學(xué)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的科技研究簽署了相應(yīng)的協(xié)議，這說明我國就物聯(lián)網(wǎng)這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)步入了建設(shè)階段.業(yè)內(nèi)人士聲稱物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將是繼各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后在信息技術(shù)方面的又一次突破.目前我國正在大力推行科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，作為一種新型的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)無疑要充分發(fā)揮其間的作用.2009年10月，在西安曲江國際會(huì)展中心召開的第四屆中國民營科技產(chǎn)品博覽會(huì)上，西安一家微電子公司推出了國內(nèi)首顆物聯(lián)網(wǎng)核心芯片——“唐芯一號(hào)”，這一創(chuàng)舉宣告我國已經(jīng)攻克了物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù).[3]在此之后的幾年里物聯(lián)網(wǎng)受到了中國各界越來越多的關(guān)注，其關(guān)注度是西方發(fā)達(dá)國家所不能相比的.

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成

從當(dāng)前的研究來看，可以認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)窃谝幌盗械膰艺吆椭贫鹊囊龑?dǎo)下，將物聯(lián)網(wǎng)的一些有關(guān)部門聯(lián)系在一起，以各個(gè)企業(yè)在該產(chǎn)業(yè)鏈上的不同環(huán)節(jié)上所具有的的優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)，圍繞其所具有的核心技術(shù)以及在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用為核心所形成的具有一定特色的產(chǎn)業(yè)鏈.構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的要素包括感知和控制設(shè)備的供應(yīng)商（包括電子標(biāo)簽、傳感器等制造商）、軟件和系統(tǒng)解決方案提供商（包括微操作系統(tǒng)提供商、中間件提供商等）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供商（包括通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等）、系統(tǒng)集成商、軟件及應(yīng)用開發(fā)商、專業(yè)運(yùn)營與服務(wù)提供商等六大環(huán)節(jié),而感知和控制設(shè)備的提供商軟件及應(yīng)用開發(fā)商主要負(fù)責(zé)信息采集的工作，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的提供商主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ?，軟件與系統(tǒng)解決方案提供商、系統(tǒng)集成商以及專業(yè)運(yùn)營與服務(wù)提供商主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的工作.通常我們會(huì)將產(chǎn)業(yè)鏈劃分為上、中、下游三個(gè)環(huán)節(jié).對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈來說，感知和控制設(shè)備的供應(yīng)商和軟件及應(yīng)用開發(fā)商構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié).產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)由軟件和系統(tǒng)解決方案提供商和系統(tǒng)集成商所組成.而產(chǎn)業(yè)鏈下游環(huán)節(jié)包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供商、運(yùn)營與服務(wù)提供商等.

2 基于博弈論對(duì)產(chǎn)量和利潤的分析

物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，如果做的好的話將會(huì)給社會(huì)和個(gè)人帶來巨大效益.因此必然會(huì)有很多企業(yè)爭(zhēng)先恐后的擠進(jìn)該產(chǎn)業(yè)中.但是他們?cè)谶M(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)前需要衡量自身加入或不加入的利弊，在產(chǎn)業(yè)鏈中尋找適合自身的位置進(jìn)入.下文通過斯塔克伯格博弈分析處于物聯(lián)網(wǎng)不同位置各采取何種經(jīng)營策略.

假設(shè)市場(chǎng)中只有兩個(gè)企業(yè)，產(chǎn)出水平的選擇是企業(yè)的行動(dòng)方案，q1是指參與人1，對(duì)于參與人2而言是q2.我們假設(shè)參與人1為“斯塔克伯格領(lǐng)導(dǎo)人”，首先選出他的產(chǎn)出水平q1，而參與人2在選擇其產(chǎn)出水平時(shí)可以觀測(cè)到參與人1的選擇q1.

在非線性需求以及某種商品的需求價(jià)格彈性是常數(shù)的條件下，引入價(jià)格函數(shù)

其中K為需求價(jià)格彈性系數(shù)，Q=q1+q2.企業(yè)的利潤為：

已知企業(yè)1的給定產(chǎn)量是q1，企業(yè)2的問題是：

上式的一階條件為：

這里的q2是關(guān)于q1的函數(shù)，記為q2＝f(q1).運(yùn)用隱函數(shù)概念對(duì)（4）微分得：

由于企業(yè)1在第一階段將會(huì)預(yù)測(cè)到企業(yè)2將根據(jù)q2＝f(q1)來決定q2，因而企業(yè)1在博弈第一階段的問題轉(zhuǎn)化為：

其中：Q=q1+q2=q1+f(q1).公式（6）的一階條件為：

由（4）、（5）、（7）可得：

企業(yè)1在根據(jù)理性選擇產(chǎn)量產(chǎn)出時(shí)，會(huì)選擇較高的產(chǎn)量，預(yù)期獲得較高的收益.因此企業(yè)1的產(chǎn)量為：

再由式（4）、（7）得到最優(yōu)均衡產(chǎn)量：

由式（10）、（11）、（12），可以看出：

②當(dāng)k>1時(shí)，q1*>q2*，即企業(yè)1的產(chǎn)量高于企業(yè)2的產(chǎn)量；

由以上分析可知，若某些商品的需求價(jià)格彈性<1,則企業(yè)1先行動(dòng)，這樣一來，企業(yè)1的產(chǎn)量和利潤就會(huì)小于企業(yè)2的產(chǎn)量和利潤.可見企業(yè)1沒有具有先發(fā)的優(yōu)勢(shì)，而企業(yè)2具有后發(fā)的優(yōu)勢(shì).若某些商品的需求價(jià)格彈性>1，企業(yè)1的產(chǎn)量和利潤就會(huì)大于企業(yè)2的產(chǎn)量和利潤.所以企業(yè)1具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，而企業(yè)2沒有后發(fā)優(yōu)勢(shì)，就不能在后期超過企業(yè)1.

3 結(jié)論

從以上的分析結(jié)果我們可以知道，處于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中有的企業(yè)（感知和控制設(shè)備的供應(yīng)商、軟件及應(yīng)用開發(fā)商、軟件和系統(tǒng)解決方案提供商、系統(tǒng)集成商）所生產(chǎn)的產(chǎn)品多為需求彈性大于1的商品.根據(jù)斯塔克伯格均衡博弈分析，企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，因此會(huì)有大量的企業(yè)搶先入駐，而大量企業(yè)的進(jìn)入又會(huì)使其競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，進(jìn)而有利于帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.可見，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的中上游適合大部分企業(yè)進(jìn)入.而處于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈下游的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供商和運(yùn)營及服務(wù)提供商主要是向用戶提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、運(yùn)營管理等服務(wù).而處在這一環(huán)節(jié)中的產(chǎn)品的需求價(jià)格彈性小于1，先進(jìn)入的企業(yè)不具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)，因此沒有企業(yè)會(huì)進(jìn)入.面對(duì)這種需求彈性較小的商品的生產(chǎn)經(jīng)營中，就需要政府的扶持，采取壟斷經(jīng)營或者國家經(jīng)營.因此，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的下游環(huán)節(jié)不適合大部分企業(yè)進(jìn)入，它只適合少數(shù)企業(yè).

〔1〕物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù).[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/5929978.htm.

〔2〕物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書.[EB/OL].http://www.docin.com/p-63232232.htm l.

〔3〕中國首顆物聯(lián)網(wǎng)核心芯片“唐芯一號(hào)”在西安誕生.[EB/OL].http://www.ednchina.com/ART_ 74043_27_20030_NT_188e42b9.HTM.

〔4〕弗登博格,梯諾爾.博弈論[M].中國人民大學(xué)出版社,2010.

〔5〕邱善勤.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段分析[J].中國科技投資，2010.

〔6〕劉勇燕,郭麗峰.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及瓶頸研究[J].中國科技論壇,2012.

〔7〕薛潔,趙志飛.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)計(jì)界定及其分類研究[J].統(tǒng)計(jì)研究,2012.

〔8〕樊自甫，魏晶瑩,萬曉榆.演化博弈視角下移動(dòng)支付的商業(yè)模式研究[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)，2012.

〔9〕于斌斌.傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新鏈接機(jī)理[J].研究與發(fā)展管理,2012.

〔10〕侯贊慧,岳中剛.我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展路徑探析[J].現(xiàn)代管理科學(xué),2010.

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1673-260X（2014）01-0070-02