[논문 리뷰] Competitive ride-sourcing market with a third-party integrator

Yaqian Zhou, Hai Yang외 3명|arXiv (Cornell University)|2020. 08. 22.

Transportation and Mobility Innovations참고 문헌 28인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 제3자 통합자(다수의 독립된 플랫폼 간 수요를 통합)가 존재하는 경쟁적 라이드소싱 시장의 게임이론적 모델을 제안한다. 플랫폼 통합은 매칭의 비용을 줄여 총 수요와 사회적 복지 수준을 높이지만, 차량 공급이 많거나 시장이 매우 분산되어 있을 경우 수익은 증가하지 않을 수 있다.

ABSTRACT

Recently, some transportation service providers attempt to integrate the ride services offered by multiple independent ride-sourcing platforms, and passengers are able to request ride through such third-party integrators or connectors and receive service from any one of the platforms. This novel business model, termed as third-party platform-integration in this paper, has potentials to alleviate the cost of market fragmentation due to the demand splitting among multiple platforms. While most existing studies focus on the operation strategies for one single monopolist platform, much less is known about the competition and platform-integration as well as the implications on operation strategy and system efficiency. In this paper, we propose mathematical models to describe the ride-sourcing market with multiple competing platforms and compare system performance metrics between two market scenarios, i.e., with and without platform-integration, at Nash equilibrium as well as social optimum. We find that platform-integration can increase total realized demand and social welfare at both Nash equilibrium and social optimum, but may not necessarily generate a greater profit when vehicle supply is sufficiently large or/and market is too fragmented. We show that the market with platform-integration generally achieves greater social welfare. On one hand, the integrator in platform-integration is able to generate a thicker market and reduce matching frictions; on the other hand, multiple platforms are still competing by independently setting their prices, which help to mitigate monopoly mark-up as in the monopoly market.

연구 동기 및 목표

• 경쟁적 라이드소싱 환경에서 제3자 플랫폼 통합이 시장 효율성과 시스템 성능에 미치는 영향을 분석하기 위해.
• 통합 및 비통합 시장 시나리오 간 총 수요, 사회적 복지, 플랫폼 수익 등의 시스템 성과를 비교하기 위해.
• 통합 및 비통합 환경에서 나시 균형 및 사회적 최적 조건 하에서의 균형 행동을 분석하기 위해.
• 플랫폼 경쟁과 통합자 간 협업이 시장의 비용과 복지 수준에 미치는 영향을 조사하기 위해.

제안 방법

• 다수의 라이드소싱 플랫폼이 가격을 독립적으로 설정하는 게임이론적 모델을 수립하며, 제3자 통합자가 승객을 가용한 어느 플랫폼이든 매칭한다.
• 두 가지 시나리오로 시장 모델링: (1) 통합 없음 — 승객이 플랫폼을 직접 선택하고, (2) 통합 있음 — 통합자가 수요를 통합하고 승객을 플랫폼에 배정한다.
• 수학적 최적화 및 균형 분석을 통해 나시 균형 및 사회적 최적 결과를 분석한다.
• 매칭 비용과 수요 분할 효과를 포함하여 통합의 효율성 향상을 정량화한다.
• 비교 정적 분석을 통해 차량 공급 및 시장 분산도의 변화가 시스템 성능에 미치는 영향을 평가한다.
• 균형 조건과 복지 지표를 활용하여 사회적 복지와 플랫폼 수익성 간의 상충 관계를 평가한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 제3자 플랫폼 통합은 경쟁적 라이드소싱 시장에서 총 실현 수요에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ2 비통합 시장에서 다수의 경쟁 플랫폼이 존재할 때와 비교해 통합이 사회적 복지에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 플랫폼 통합이 개별 플랫폼의 수익을 높이는 조건는 무엇인가?
• RQ4 매칭 비용과 시장 분산도는 통합의 효율성 향상에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 통합 및 비통합 시장 구조에서 나시 균형 결과와 사회적 최적 결과는 어떻게 비교되는가?

주요 결과

• 플랫폼 통합은 시장 분산도를 줄이고 매칭 효율성을 향상시켜 총 실현 수요를 증가시킨다.
• 나시 균형 및 사회적 최적 조건에서 모두 통합 시장 시나리오에서 사회적 복지가 뚜렷이 높다.
• 통합자가 두꺼운 시장(두꺼운 거래 시장)을 조성함으로써 매칭 비용을 줄여 더 빠르고 신뢰할 수 있는 차량 배정을 가능하게 한다.
• 효율성 향상에도 불구하고, 차량 공급이 충분히 많거나 시장이 매우 분산되어 있을 경우 플랫폼 수익은 증가하지 않을 수 있다.
• 통합 조건에서도 플랫폼 간 경쟁이 지속되어 독점 마크업을 완화하고 가격 경쟁을 유지한다.
• 모델은 통합이 플랫폼 가격 전략의 조율 없이도 시스템 효율성을 향상시킬 수 있음을 입증한다.