基于博弈论分析企业参与物联网产业链的分析

葛东东

（安徽财经大学，安徽 蚌埠 233000）

基于博弈论分析企业参与物联网产业链的分析

葛东东

（安徽财经大学，安徽 蚌埠 233000）

本文主要介绍物联网概念以及物联网产业链的构成.并通过扩展试博弈的斯塔克伯格均衡分析在非线性需求条件下，对于需求弹性不同的商品，先后进入的两个企业的产量和利润的对比.从而简单分析企业应在物联网产业链的上、中、下游如何给自己定位在一个适合自己的位置上并参与进来.

物联网；产业链；斯塔克伯格均衡

1857年的生产过剩危机，是第一次波及全球的经济危机.而我们从蒸汽时代进入电器时代正是由这次危机引起的.1929年的经济危机，是20世纪最为严重的全球经济危机.也正是由这场危机推动了我们向电子时代跨越.种种迹象表明，新的科技革命的产生往往是在经济遭受到重创之后.经济结构之所以发生改变往往是由于科技方面的创新所引起的，而这种改变又可以使经济发生重大变化，甚至使经济水平能够上升到更高的层面.所以，如果一个国家要想发展的更迅速必须要在科学技术方面有重大的突破和创新.在当前各国竞争异常激烈的国际环境下，要想成为世界经济的领头羊，必须要掌握先进的科学技术，只有这样才能在国际舞台上站住脚，而物联网作为当前世界上的战略性新兴产业之一，必将受到各国的高度关注.

1 物联网的介绍

1.1 物联网概念的产生

以各种网络等一些信息载体为基础，让一些物理对象能够相互连通的网络，这就是物联网.工信部总工程师朱宏任在中国工业运行2009年夏季报告会上说，物联网其实就是一种将现有的网络技术与一些传感器相互连接在一起的一种新的科学技术.

其实中国早在十几年前就提出了物联网这一概念.只不过当时不叫物联网，而叫传感网.其实物联网的概念最初来源于1999年美国麻省理工学院(MIT)在自动识别中心(MIT Auto-ID)的Ashton教授在研究RFID时提出的网络无线射频识别(RFID)系统，RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象，可快速地进行物品追踪和数据交换.[1]他当时是以通信网和RFID技术等为基础，充分运用了计算机互联网以及无线通信等技术，使得各个国家的实物的信息能够得以共享，通过这种方式构成了一个实物互联网，即本文中所提到的物联网，这也是物联网能够在在中国得以兴起的重要原因.2003年，在美国的《技术评论》中就提出物联网网络技术将是改变人们未来生活方式的一种重要的网络技术，该项技术也会给国家创造出巨大的经济和社会效益.2005年下旬，国际上就有报告指出，以物联网为核心的电子时代就要到来，各个国家的所有物品都可以通过互联网主动进行交换，而其交换的方式则较新颖，它是通过一种收发器来完成的.通过这种方式，就会使人类在这个信息技术发达的世界里的沟通方式达到一个新的高度.

随后的几年，世界各国为了促进经济的发展，开始了对新的能够促进经济发展的科学技术的探索，而物联网作为一种高端产业，自然被纳入到计划之中.2009年，奥巴马总统在和美国的一些工商领袖举行的圆桌会议上提出了智慧地球这一概念，这些专家建议美国需要形成智慧型的基础设施，美国政府对此也给予了积极的回应，其中物联网就属于这种智慧型基础设施中的概念.[2]就在当年，物联网已经成为能够促进美国经济发展的重要的科学技术之一.就在9月1日的时候，无锡市物联网产业研究所与北京邮电大学对于物联网相关的科技研究签署了相应的协议，这说明我国就物联网这项技术已经步入了建设阶段.业内人士声称物联网技术将是继各种网络技术后在信息技术方面的又一次突破.目前我国正在大力推行科学技术进步、产业结构升级和转变经济增长方式，为了实现这些目标，作为一种新型的战略性产业，物联网无疑要充分发挥其间的作用.2009年10月，在西安曲江国际会展中心召开的第四届中国民营科技产品博览会上，西安一家微电子公司推出了国内首颗物联网核心芯片——“唐芯一号”，这一创举宣告我国已经攻克了物联网的核心技术.[3]在此之后的几年里物联网受到了中国各界越来越多的关注，其关注度是西方发达国家所不能相比的.

1.2 物联网的产业链的构成

从当前的研究来看，可以认为物联网产业链是在一系列的国家政策和制度的引导下，将物联网的一些有关部门联系在一起，以各个企业在该产业链上的不同环节上所具有的的优势为基础，围绕其所具有的核心技术以及在各个领域中的应用为核心所形成的具有一定特色的产业链.构成物联网产业链的要素包括感知和控制设备的供应商（包括电子标签、传感器等制造商）、软件和系统解决方案提供商（包括微操作系统提供商、中间件提供商等）、网络设备提供商（包括通信网、互联网、广电网等）、系统集成商、软件及应用开发商、专业运营与服务提供商等六大环节,而感知和控制设备的提供商软件及应用开发商主要负责信息采集的工作，网络设备的提供商主要负责数据传输的工作，软件与系统解决方案提供商、系统集成商以及专业运营与服务提供商主要负责数据处理的工作.通常我们会将产业链划分为上、中、下游三个环节.对于物联网产业链来说，感知和控制设备的供应商和软件及应用开发商构成了物联网产业链的上游环节.产业链中游环节由软件和系统解决方案提供商和系统集成商所组成.而产业链下游环节包括网络设备提供商、运营与服务提供商等.

2 基于博弈论对产量和利润的分析

物联网作为一个新兴产业，如果做的好的话将会给社会和个人带来巨大效益.因此必然会有很多企业争先恐后的挤进该产业中.但是他们在进入物联网产业前需要衡量自身加入或不加入的利弊，在产业链中寻找适合自身的位置进入.下文通过斯塔克伯格博弈分析处于物联网不同位置各采取何种经营策略.

假设市场中只有两个企业，产出水平的选择是企业的行动方案，q1是指参与人1，对于参与人2而言是q2.我们假设参与人1为“斯塔克伯格领导人”，首先选出他的产出水平q1，而参与人2在选择其产出水平时可以观测到参与人1的选择q1.

在非线性需求以及某种商品的需求价格弹性是常数的条件下，引入价格函数

其中K为需求价格弹性系数，Q=q1+q2.企业的利润为：

已知企业1的给定产量是q1，企业2的问题是：

上式的一阶条件为：

这里的q2是关于q1的函数，记为q2＝f(q1).运用隐函数概念对（4）微分得：

由于企业1在第一阶段将会预测到企业2将根据q2＝f(q1)来决定q2，因而企业1在博弈第一阶段的问题转化为：

其中：Q=q1+q2=q1+f(q1).公式（6）的一阶条件为：

由（4）、（5）、（7）可得：

企业1在根据理性选择产量产出时，会选择较高的产量，预期获得较高的收益.因此企业1的产量为：

再由式（4）、（7）得到最优均衡产量：

由式（10）、（11）、（12），可以看出：

②当k>1时，q1*>q2*，即企业1的产量高于企业2的产量；

由以上分析可知，若某些商品的需求价格弹性<1,则企业1先行动，这样一来，企业1的产量和利润就会小于企业2的产量和利润.可见企业1没有具有先发的优势，而企业2具有后发的优势.若某些商品的需求价格弹性>1，企业1的产量和利润就会大于企业2的产量和利润.所以企业1具有先发优势，而企业2没有后发优势，就不能在后期超过企业1.

3 结论

从以上的分析结果我们可以知道，处于物联网产业中有的企业（感知和控制设备的供应商、软件及应用开发商、软件和系统解决方案提供商、系统集成商）所生产的产品多为需求弹性大于1的商品.根据斯塔克伯格均衡博弈分析，企业具有先发优势，因此会有大量的企业抢先入驻，而大量企业的进入又会使其竞争更加激烈，进而有利于带动产业的发展.可见，物联网产业链的中上游适合大部分企业进入.而处于物联网产业链下游的网络设备提供商和运营及服务提供商主要是向用户提供网络设备、运营管理等服务.而处在这一环节中的产品的需求价格弹性小于1，先进入的企业不具备先发优势，因此没有企业会进入.面对这种需求弹性较小的商品的生产经营中，就需要政府的扶持，采取垄断经营或者国家经营.因此，物联网产业链的下游环节不适合大部分企业进入，它只适合少数企业.

〔1〕物联网应用技术.[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/5929978.htm.

〔2〕物联网创业计划书.[EB/OL].http://www.docin.com/p-63232232.htm l.

〔3〕中国首颗物联网核心芯片“唐芯一号”在西安诞生.[EB/OL].http://www.ednchina.com/ART_ 74043_27_20030_NT_188e42b9.HTM.

〔4〕弗登博格,梯诺尔.博弈论[M].中国人民大学出版社,2010.

〔5〕邱善勤.物联网产业发展阶段分析[J].中国科技投资，2010.

〔6〕刘勇燕,郭丽峰.物联网产业发展现状及瓶颈研究[J].中国科技论坛,2012.

〔7〕薛洁,赵志飞.物联网产业的统计界定及其分类研究[J].统计研究,2012.

〔8〕樊自甫，魏晶莹,万晓榆.演化博弈视角下移动支付的商业模式研究[J].北京邮电大学学报，2012.

〔9〕于斌斌.传统产业与战略性新兴产业的创新链接机理[J].研究与发展管理,2012.

〔10〕侯赞慧,岳中刚.我国物联网产业未来发展路径探析[J].现代管理科学,2010.

F626.5

A

1673-260X（2014）01-0070-02