[논문 리뷰] Option contracts for a privacy-aware market

Maurizio Naldi, Giuseppe D’Acquisto|arXiv (Cornell University)|2015. 09. 22.

Auction Theory and Applications참고 문헌 11인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 공급업체가 차별적 비밀보장 기법을 사용해 개인 정보를 보호하면서도, 브로커가 옵션 계약을 통해 최종 고객에게 완전한 납품을 보장하는 프라이버시 인식 마켓플레이스를 제안한다. 브로커는 저비용의 프라이버시 보장 공급업체로부터 제품을 확보하고, 가용 공급의 불확실성과 프라이버시 비용을 고려한 최소 최종 가격 공식을 설정함으로써 수익을 올린다.

ABSTRACT

Suppliers (including companies and individual prosumers) may wish to protect their private information when selling items they have in stock. A market is envisaged where private information can be protected through the use of differential privacy and option contracts, while privacy-aware suppliers deliver their stock at a reduced price. In such a marketplace a broker acts as intermediary between privacy-aware suppliers and end customers, providing the extra items possibly needed to fully meet the customers' demand, while end customers book the items they need through an option contract. All stakeholders may benefit from such a marketplace. A formula is provided for the option price, and a budget equation is set for the mechanism to be profitable for the broker/producer.

연구 동기 및 목표

• 공급업체가 재고 수준이나 신원과 같은 비밀 정보를 드러내지 않고 재고를 판매할 수 있는 마켓플레이스를 설계하는 것.
• 통계 데이터베이스에서 차별적 비밀보장에 의한 왜곡으로 인한 공급의 불확실성 문제를 다루는 것.
• 브로커가 옵션 계약과 전략적 조달을 통해 최종 고객의 수요를 수익성 있게 보장할 수 있도록 하는 것.
• 공급의 불확실성에도 불구하고 브로커가 평균적으로 수익을 올릴 수 있도록 보장하는 가격 책정 메커니즘을 도출하는 것.
• 공급업체, 브로커, 최종 고객의 경제적 인cent리와 프라이버시 보호를 균형 있게 조율하는 것.

제안 방법

• 공급업체의 실제 재고 수준을 보호하기 위해 라플라스 노이즈를 사용한 차별적 비밀보장 기법을 적용한다.
• 최종 고객이 실제 공급 여부에 관계없이 k*개의 제품 납품을 확보하기 위해 프리미엄을 지불하는 옵션 계약을 도입한다.
• 과잉 재고 리스크와 프라이버시 유도 불확실성에 대비한 옵션 가격 공식을 유도한다.
• 질의 비용, 공급가, 생산비, 옵션 수익을 포함한 브로커의 예산 방정식을 수립한다.
• 기대값과 라플라스 노이즈 가정을 활용해 평균 수익성을 보장하는 최소 최종 가격 공식을 유도한다.
• 차별적 비밀보장 수준에 따라 공급가와 질의 비용이 어떻게 변하는지를 도입함으로써 트레이드오프 최적화를 가능하게 한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 공급업체가 비밀 정보를 드러내지 않고 재고를 판매할 수 있는 마켓플레이스를 구성할 수 있는가?
• RQ2 공급업체의 프라이버시 인식으로 인한 불확실한 공급에 기인한 재정적 리스크로부터 브로커를 보호할 수 있는 최적의 옵션 가격은 무엇인가?
• RQ3 프라이버시 보장 공급업체로부터 저렴한 가격에 제품을 확보할 때, 브로커는 어떻게 수익성을 확보할 수 있는가?
• RQ4 공급의 불확실성과 프라이버시 비용을 고려할 때, 브로커의 평균 수익을 보장하는 최소 최종 가격은 무엇인가?
• RQ5 차별적 비밀보장 수준이 모든 이해관계자 간의 가격 책정과 경제적 인센티브에 어떻게 영향을 미치는가?

주요 결과

• 옵션 가격은 실제 과잉 재고와 차별적 비밀보장 기법의 노이즈 수준에 따라 함수적으로 도출되며, 프라이버시 수준이 낮아질수록 리스크 항목이 사라진다.
• 브로커의 예산 방정식은 질의 비용, 공급가, 생산비, 옵션 수익을 균형 있게 조절함으로써 수익성을 보장한다.
• 고객을 위한 최소 최종 가격은 공급과 수요의 기대값을 활용하고, 불확실성을 반영하기 위해 라플라스 노이즈 분포를 통합하여 도출된다.
• 최종 가격 공식은 프라이버시 인식 공급업체로부터의 공급 부족 기대치와 나머지 제품의 생산 비용을 고려하는 항목을 포함한다.
• 모델은 공급업체가 노이즈 분산을 통해 프라이버시 수준을 선택하고, 이를 낮은 가격과 상호 교환할 수 있음을 보여주어 프라이버시-수익 트레이드오프를 가능하게 한다.
• 모든 이해관계자가 이익을 얻는다: 공급업체는 프라이버시와 판매를 확보하고, 브로커는 옵션 수익과 아르바이트로 수익을 얻으며, 고객는 낮은 가격으로 보장된 납품을 받는다.