[论文解读] Economics of Internet of Things (IoT): An Information Market Approach

Dusit Niyato, Xuequan Lu+3 more|arXiv (Cornell University)|Oct 23, 2015

Digital Platforms and Economics被引用 8

一句话总结

本文提出了一种信息经济学框架，用于建模物联网传感服务中的定价与竞争，采用博弈论分析替代性与互补性数据源对均衡价格的影响。结果表明，信息价值与再销售潜力显著改变了与传统网络相比的市场动态，揭示了物联网数据市场中需求、效用与战略定价的关键洞见。

ABSTRACT

Internet of things (IoT) has been proposed to be a new paradigm of connecting devices and providing services to various applications, e.g., transportation, energy, smart city, and healthcare. In this paper, we focus on an important issue, i.e., economics of IoT, that can have a great impact to the success of IoT applications. In particular, we adopt and present the information economics approach with its applications in IoT. We first review existing economic models developed for IoT services. Then, we outline two important topics of information economics which are pertinent to IoT, i.e., the value of information and information good pricing. Finally, we propose a game theoretic model to study the price competition of IoT sensing services. Some outlooks on future research directions of applying information economics to IoT are discussed.

研究动机与目标

• 为解决物联网服务部署中关键但研究不足的经济挑战，特别是定价与价值提取问题。
• 应用信息经济学原理——特别是信息价值与信息商品定价——于物联网数据市场。
• 利用博弈论建模物联网传感服务提供商之间的竞争性定价动态。
• 分析传感数据的可替代性与互补性对市场均衡与用户需求的影响。
• 识别物联网信息经济学未来的研究方向，包括相关性、合谋、时间敏感性与再销售。

提出的方法

• 采用信息经济学方法，基于信息商品特有的效用函数与需求函数，量化物联网生成数据的价值。
• 构建博弈论模型，分析提供替代或互补数据的两家物联网传感服务提供商之间的价格竞争。
• 将用户需求建模为数据质量、效用以及可替代性/互补性的函数，并通过纳什均衡分析推导出均衡结果。
• 引入信息再销售的可能性，即中介机构处理并转售原始数据，从而引入分层市场结构。
• 将基础模型扩展以考虑时间敏感型数据，其中信息效用随时间衰减，需采用动态博弈建模。
• 提出扩展模型以分析相关数据、提供商之间的合谋，以及非合作定价策略中的“无政府状态价格”（price of anarchy）问题。

实验结果

研究问题

• RQ1 物联网中信息的价值与传统网络商品有何不同？其在用户效用方面的量化方式是什么？
• RQ2 数据的可替代性与互补性对物联网传感服务均衡定价有何影响？
• RQ3 信息再销售的可能性如何影响物联网数据市场的市场结构与定价策略？
• RQ4 信息的时间敏感性如何影响需求与物联网服务的最优定价？
• RQ5 当多个物联网服务提供商在传感数据定价上竞争或合谋时，其战略结果如何？

主要发现

• 模型表明，当传感服务为替代品时，竞争会压低价格；而互补服务则可能因协同价值而产生更高的联合定价。
• 信息再销售在可行且有利可图，当处理后数据的价值超过获取与传输成本时，可创造新的收入来源。
• 博弈论模型中的均衡价格对数据质量与用户效用敏感，替代数据与互补数据的后果截然不同。
• 当同一数据存在多个买家时，单位价格可能下降，这与传统供需逻辑相悖，原因在于信息复制的边际成本极低。
• 未来研究应探索时间敏感型数据的动态模型，其中信息效用随时间衰减，影响最优时机与定价策略。
• 服务提供商之间的合谋可带来更高利润，但无政府状态价格分析揭示了非合作定价均衡中潜在的效率低下问题。