[논문 리뷰] Robust Monopoly Regulation

Yingni Guo, Eran Shmaya|arXiv (Cornell University)|2019. 10. 09.

Auction Theory and Applications참고 문헌 16인용 수 10

한 줄 요약

이 논문은 모순적 정보 비대칭 상황에서 소비자 여유와 기업 이윤을 균형 있게 유지하기 위해 최악의 상황에서의 회귀 최소화 프레임워크를 사용하는 강건한 규제 정책을 제안한다. 최적의 규제 정책은 가격 상한선과 총량 제한이 있는 단위당 보조금을 조합한 것으로, 모델 불확실성 하에서 과잉생산과 부족생산의 위험을 모두 완화한다.

ABSTRACT

We study the regulation of a monopolistic firm using a robust-design approach. We solve for the policy that minimizes the regulator's worst-case regret, where the regret is the difference between his complete-information payoff minus his realized payoff. When the regulator's payoff is consumers' surplus, it is optimal to impose a price cap. The optimal cap balances the benefit from more surplus for consumers and the loss from underproduction. When his payoff is consumers' surplus plus the firm's profit, he offers a piece-rate subsidy in order to mitigate underproduction, but caps the total subsidy so as not to incentivize severe overproduction.

연구 동기 및 목표

• 규제자가 수요 및 원가 구조에 대한 완전한 지식이 없을 때에도 잘 작동하는 규제 정책을 설계하는 것.
• 불확실성 하에서 소비자 여유 보호와 충분한 생산 유인 간의 상충 관계를 해결하는 것.
• 주관적인 사전 확률에 의존하지 않는 비베이지안 접근법을 개발하여, 특히 동적 또는 잘 이해되지 않은 시장에서의 적용 가능성을 높이는 것.
• 실제 규제에서 널리 사용되는 가격 상한선과 단위당 보조금의 실용적 배경을 설명하는 것.
• 규제자의 최악의 상황에서의 회귀—모든 가능한 시나리오에 걸쳐 완전 정보 하의 수익과 실현된 수익 간의 최대 차이—를 최소화하는 것.

제안 방법

• 정책 우선순위를 반영하는 가중치를 부여한 소비자 여유와 기업 이윤의 가중합으로 규제자의 수익을 수식화한다.
• 완전 정보 하의 수익과 비완전 정보 하의 실현 수익 간의 차이로 회귀를 정의한다.
• 모든 가능한 수요 및 원가 함수에 걸쳐 최악의 상황에서의 회귀를 최소화함으로써 규제 정책을 최적화한다.
• 부족생산과 과잉생산을 균형 있게 완화하기 위해 가격 상한선과 총량 제한이 있는 단위당 보조금을 포함한 최적의 메커니즘을 도출한다.
• 여유와 원가 차이의 경계를 포함한 수학적 분석을 통해 다양한 조건 하에서의 최적성 증명.
• 레마와 주장들을 적용하여 제안된 정책이 기업의 전략적 행동이 있을 경우에도 최소한의 최악의 상황에서의 회귀를 달성함을 입증한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 규제자가 독점 기업의 수요 및 원가 함수에 대해 완전한 정보가 없을 때, 어떤 규제 정책이 최악의 상황에서의 회귀를 최소화하는가?
• RQ2 왜 실질적인 규제에서 가격 상한선과 단위당 보조금이 널리 사용되는가? 이들의 사용을 뒷받침하는 이론적 기초는 무엇인가?
• RQ3 베이지안 사전 확률에 의존하지 않고, 모델 불확실성 하에서 소비자 여유와 기업 이윤 유인 간의 균형을 어떻게 맞출 수 있는가?
• RQ4 정보 비대칭이 존재하는 독점 시장에서, 부족생산을 방지하고 과잉생산을 피하기 위한 최적의 트레이드오프는 무엇인가?
• RQ5 총량 제한이 있는 단위당 보조금이 최악의 상황에서의 회귀를 최소화하는 데서 뭉치기 보조금이나 단순한 가격 상한선보다 우월한 조건은 무엇인가?

주요 결과

• 규제자의 목적이 소비자 여유를 최대화하는 데만 있을 경우, 최적의 정책은 낮은 가격과 부족생산 위험 간의 균형을 맞추는 가격 상한선이다.
• 규제자가 소비자 여유와 기업 이윤을 동일하게 평가할 경우, 최적의 정책은 효율적 생산을 유도하면서 과잉생산 위험을 제한하는 총량 제한이 있는 단위당 보조금이다.
• 중간 목표에 대해서는 가격 상한선과 총량 제한이 있는 단위당 보조금을 조합한 최적의 정책이 부족생산과 과잉생산을 동시에 완화한다.
• 규제자가 기업 이윤에 더 많은 가중치를 두면 최적의 가격 상한선이 증가하며, 이는 소비자 혜택과 생산 유인 간의 트레이드오프를 반영한다.
• 제안된 정책의 최악의 상황에서의 회귀는 경계가 있으며, 여유와 원가 차이에 대한 레마와 부등식을 통해 다른 메커니즘보다 엄격히 낮음을 입증하였다.
• 기타 어떤 규제 메커니즘도 더 낮은 최악의 상황에서의 회귀를 달성할 수 없음을 입증하여, 가격 상한선과 총량 제한이 있는 보조금 조합의 최적성 확인.