对网络外部性的经济学分析，本文主要内容关键词为：经济学论文,网络论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：TP399;F01文献标识码：A
一、对网络外部性的研究历程
网络外部性(network externalities)的雏形是网络价值(value of network)，最初仅仅应用于对一些有形物理网络的研究上，如交通运输网、电信网等。如何确定某个物理网络的价值成为那时对网络经济性研究的一个重点，继而便诞生了著名的梅特卡夫法则，即网络的价值与网络大小的平方成正比，这里的网络大小是指网络中节点(nodes)的数量。在网络中存在的这种“网络价值随着网络规模的增大而增大”的现象，后来被人们称为网络效应(network effects)。
后来，随着研究的深入，人们发现网络效应不仅存在于那些有着明显节点和连接的有形物理网络中，而且也存在于那些虚拟网络中，如Macintosh用户的网络、CD机用户网络以及任天堂游戏机的用户网络等。这些网络中节点之间的连接是无形的，如Macintosh用户之间会互相交流Mac系统的操作经验、互相交换文件，CD机用户会相互交换CD唱片等。只要用户之间发生一定的、与产品有关的联系，那么便存在这种网络效应。这里，在对虚拟网络中网络效应的分析中，引入了网络外部性的概念。
二、网络外部性的定义
外部性(externalities)是在经济学中经常用到的一个术语，当一种消费或生产活动对其他消费或生产活动产生了不反映在市场价格中的间接效应时，便产生了外部性。而网络外部性是指由消费活动产生的一种外部性（消费的双向正外部性），它是用户在消费产品中得到的好处，而这个好处并不是由产品本身价值提供的，而是由于别的用户消费同一产品而产生的。对其较为正式的定义为：随着使用同一产品或服务的用户数量的变化，每个用户从消费此产品或服务中所获得的效用的变化(Michael Katz and Carl Shapiro,1985)。
三、网络外部性的来源
网络外部性往往是指正在外部性，而不象环境污染等类似的负外部性。这种正网络外部性的产生源自组成网络的组件之间的互补性，互补性的发挥通过组件之间的连接而实现，而互补产生的价值将随着网络规模的增大而放大。
这个概念对于纯粹的有形物理网络很容易理解，如电话网；每一台电话都不能独立而存在，它的价值体现在和别的电话之间的连接上；两台或多台电话互补连接而形成的整体通话服务，才是用户所真正追求的价值，这个价值便是籍由互补而实现的，互补连接的增加自然意味着单台电话能发挥的效用增大、价值升高。
四、网络外部性的分类
对网络外部性的分类能使我们对其进行更准确的分析，不同的外部性针对不同的确定性情况。目前，学术界对网络外部性的分类主要从其来源加以考虑，区分两种不同的外部性：直接网络外部性和间接网络外部性。直接网络外部性是指网络内用户之间的直接联系而产生的外部性；而间接网络外部性则是指市场中介效应(market mediated effects)，即通过对互补产品种类、数量、价格的影响，而对原有产品用户产生的外部性。网络外部性是直接或间接与否，取决网络本身的特点，即网络内部的连接是单向的还是双向的。由单向连接组成的网络为单向网络；由双向连接组成的网络为双向网络；介乎两者之间的为混合网络。单向、双向连接网络以及混合网络分别如图1所示。
图1 网络和连接图
在单向网络中，连接是单向的，因而有价值的活动只能在一个方向进行，相同类型的节点之间活动没有任何意义，如上图1所示。在现实中，单向网络的例子很多，如：广播电视系统、电力系统、自来水管道、订票系统、银行自动取款机(ATM)系统等。
在双向网络中，连接是双向的、相互的，有价值的活动可以在任何方向进行，即从任何一个节点开始，在任何一个节点终止，如上图1所示。现实中的双向网络由：电话网络、传真机网络、交通运输网络、邮政服务网络、电子邮件系统、聊天室、联网游戏等。
直接网络外部性
对于双向网络(two-way networks)，如通信网络等，由于连接的双向性，用户本身看作是合成产品／服务（在这里指节点之间的连接）的组件之一，而非仅仅是合成产品／服务的需求方，此时的网络外部性是直接的。如图2所示，用户A对产品的消费活动直接对用户B产生影响，反之也是如此。
图2 直接网络外部性
间接网络外部性
对于单向网络(one-way networks)，用户往往不被看作是合成产品／服务的组件之一，而是只作为对合成产品／服务的需求方，如广播、电视网等，因而外部性往往是间接的。如下图3所示。
图3 间接网络外部性
这里，用户之间的影响并不是直接的。用户A对合成产品或服务的消费活动并不会直接影响用户B对合成产品或服务的评价，它是通过影响互补产品／服务的提供来间接影响用户B的，因而这是一种间接外部效应。例如，对于有线电视网来说，它是典型的单向网络，一个额外用户的加入并不会对其他用户产生直接的影响（用户之间无法通过互动的交流从而产生价值），而是通过对有线电视营运商的影响来间接影响其他用户，如改变频道的设置、节目的安排等。
现实中的网络外部性
日常生活中的大部分产品是介于单向和双向网络之间的，可称之为混合网络。混合网络同时具有直接和间接的网络外部性。如图4所示，用户A对合成产品或服务的消费活动不仅通过AB之间的连接对用户B产生直接的影响，而且还通过影响互补产品／服务的供给来给用户B带来间接的影响。
图4 间接、直接网络外部性共存
如使用录像机的用户网络，网络内的各用户与录像机生产厂商和录像带内容提供商、租借商的关系是单向的，此时用户只作为合成产品／服务（这里指通过和厂商的连接获取产品、维修服务以及与录像带内容提供商、租借商的连接获取录像带购买、租借服务）的消费者。新用户的加入通过影响厂商的产量和品种，以及影响录像带内容供应商、租借商对录像带供应量和供应品种的变化，来对其他用户产生间接的网络外部性；另一方面，当录像机用户互相交换录像带时，各个用户在作为合成产品／服务（用户之间的连接而形成的录像带资源的共享）消费者的同时，更作为合成产品／服务的一部分，因而彼此之间产生直接的网络外部性。
五、网络外部性下的效用函数
网络外部性属于正的消费双向外部性，是指消费者的消费行为对其他消费者的效用函数产生的不反映在市场价格中的间接效应，而且这种效应在消费者中是相互的。在这里，消费者对同一类产品或服务的效用评价函数不仅由其本身的消费行为决定，而且也由其他消费者的消费行为决定。
无网络外部性下的消费者效用函数
在网络外部性不存在的情况下，消费者对产品或服务的效用评价函数仅由产品或服务本身的一些属性作为变量来决定，如消费者i对某一产品的效用函数可以如下表示：
U[,i]=U[,i](x[,1],x[,2],…,x[,n])
其中，x[,1],x[,2],…,x[,n]分别表示产生效用的一些产品属性。例如，对于PC来说，这些属性可以是价格、CPU速度、显示器大小、硬盘大小、内存条、光驱、主板等等。
网络外部性下的消费者效用函数
而当网络外部性存在时，使消费者对产品的效用评价发生了变化，其他消费者对同一产品或服务的消费活动也作为影响因素而成为效用函数的解释变量。此时，消费者i对产品的效用函数可以如下表示：
U[,i]=U[,i](x[,1],x[,2],…,x[,n];c[,1],c[,2],…,c[,i-1],c[,i+1],…,c[,m])
这里，c[,1],c[,2],…,c[,i-1],c[,i+1],…,c[,m]表示其他消费者的消费活动，而这些消费活动对消费者效用函数产生了正的影响，这些正的影响可以是直接的（如电信市场中，额外用户的增加能使原先的用户增加了可以通话的终端，因而对电信网络的效用评价增加），也可以是间接的（如浏览器市场中，Netscape的浏览器用户的增加，会吸引更多的ICP采用Netscape的web编辑软件来建站，从而使与Netscape浏览器完全匹配的网络内容增加，最终增加用户对浏览器产品的效用评价）。
上述的网络外部性下的产品效用函数可以进一步简化，前一部分可作为消费者对产品本身属性价值的评价，而后一部分由众多其他消费者的消费活动所产生的正外部性可集合为网络外部性价值，即消费者对网络外部性的评价。消费者i的效用函数如下所示：
U[,i]=U[,i](X;W)
这里X为产品本身的价值，而W为网络外部性给消费者带来的价值，即网络外部性价值。
六、网络外部性下的市场均衡
传统市场内的均衡是指，在价格机制的作用下，市场在需求曲线和供给曲线的交点“出清”，即达到均衡，而且均衡点是唯一的。而在网络市场中，由于网络外部性的存在，单一均衡的现象被打破了，取而代之的是多重均衡(Multiple Equilibrium)。以下将对这种多重均衡现象进行分析。
根据Katz和Shapiro在1985年提出的实现预期的需求理论，构建网络外部性存在下的产品需求曲线模型(Economides,1993)。定义：p(n;n[e])为n[e]单位产品被预期销售下，对第n单位产品的支付意愿。在这里，如前面所述，由于需求曲线向下倾斜的规律，支付意愿函数p(n;n[e])是关于n的递减函数；同时，又根据网络外部性的定义和性质，p(n;n[e])是关于n[e]的增函数，表示了网络外部性的存在。在某一时点上，消费者支付意愿函数p(n;n[e])对应此时刻的需求曲线D[,e](n[e])。对于单一时期的市场均衡，当预期销售量被实现，即n=n[e]时，市场达到均衡，如下图5所示，这是短期内的市场均衡。
图5 短期的市场均衡
在长期中，随着时期的动态演进，消费者预期不断发生变化，从而消费曲线也发生变化，此时的均衡已不象短期中那么简单。长期中，实现预期的需求曲线(fulfilled expectations demand)如下图6所示。
图6 实现预期的需求曲线
图中，每条短期需求曲线Di表示在预期销售量n[e]=n[,i]时的消费者支付意愿曲线，其中i=1,2,3,…;如D[,1]为p(n,n[,1]),D[,2]为p(n,n[,2]),D[,3]为p(n,n[,3])等。在这里，为了更有效地说明问题，所有的n[e]、n[,i]表示相对的市场份额，而非产品销售的绝对数量。对于每条短期n[e]=n[,i]需求曲线D[,i]，当n=n[,i]时，预期的销售量被实现而达到短期内的均衡，由短期均衡点p(n[,i],n[,i])组成的曲线p[n,n]便为实现预期的需求曲线。
对以上的分析，我们还假设：
，即当用户网络大小为零时，消费者对产品的评价为零。这个假设适合于直接网络外部性占主导地位的行业内，如通信行业；对于一个还没有用户加入的电话网络，是没有人愿意加入的。而对于那些间接网络外部性占主导地位的行业，这个假设并不适合，因为在其它用户没有接入网络时，单一产品的使用也能够为用户带来价值。
，即用户对产品的支付意愿在网络达到一定规模大小时，呈递减的趋势。这个假设避免了无限制销售，而且也是符合现实的，最后加入产品消费行列的消费者往往对产品有着最低的评价，而不管此时网络外部效应有多大。
对于实现预期的需求曲线，通常用来作为网络外部性存在下产品需求曲线，因为它可以描述网络外部性存在下市场需求的特殊性。在初期，当产品用户并不是很多时，由于网络外部性带来的价值很小，因而边际消费者对产品的支付意愿很小；而随着用户的增加，网络外部效应逐渐显示出来，边际用户逐渐提高对产品的评价；最后，当相当多的用户加入产品网络后，边际用户对产品的支付意愿反面减小，因为那些有着较高支付意愿的消费群体已经成为产品的用户了，剩余都是那些对产品评价相当低的消费者。
在确定了需求曲线后，我们便可以着手分析网络外部性下的市场均衡。由经济学理论可知，市场的均衡点位于需求曲线与供给曲线的交点。为了简单起见，我们假设厂商以单一价格（高出平均成本一小部分）来提供产品，即供给曲线为一水平曲线，如下图7所示。
图7 多均衡分析
如图中所示，图中出现三个可能的均衡点A、B、C。A点表示零消费(n[*]=0)下的市场均衡，因为没有人消费产品，所以边际用户对产品的支付意愿为零，即没有人愿意购买此产品。这个均衡点也被称为悲观预期(Pessimistic Expectations)均衡。对于交点B，表示小网络下(n[*]=n[,s])的均衡。在这个均衡点左边，价格高于消费者支付意愿；而在这个均衡点右边，呈现的却是支付意愿高于价格。在这个均衡点上，后来的消费者认为这个网络不会变得很大，因而不会选择购买产品来加入这个网络。对于交点C，表示大网络下(n[*]=n[,L])的均衡。在这个均衡点左边，价格低于消费者支付意愿；而在这个均衡点右边，呈现的却是支付意愿低于价格。此时的均衡有点类似传统市场中的均衡，在均衡点的右侧，边际消费者由于对产品及网络过低的评价，而不再加入这个网络，尽管此时网络效应是很大的。
以稳定性来评价三个均衡点
一般来说，只要消费者支付意愿高于产品价格，在这里即需求曲线在供给曲线上面，就会有人购买，需求量就会增加，直至两条曲线的交点；而同时，只要消费者支付意愿低于产品价格，在这里即需求曲线落在供给曲线下方，需求量就会下降，直至需求曲线和供给曲线的交点。因而可知，A、C点都是稳定均衡点，而B点为非稳定均衡点。
在B点，任何一个边际用户的加入或退出，都会打破市场均衡。例如当边际用户选择退出市时，使消费者对产品的评价低于产品价格，因而造成更多消费者退出市场，直至达到零均衡，产品从市场上消失。另一方面，当边际用户选择进入市场时，由于网络外部性的存在，网络的放大使得消费者对产品的评价高于产品市场价格，因而会吸引更多的消费者加入网络，直至达到下一个均衡——大网络均衡。
七、网络外部性的内部化问题
如前面的分析，网络外部性是一种消费的双向正外部性，是消费者在消费同一种产品或服务时对彼此产生的正的间接效应。消费者既是外部性的行为人，又是外部性的承受人。在分析这种情况下的外部性内部化问题前，我们先来看一下一般的内部化问题。
对一般内部化问题的解构
在公共经济学中，外部性的内部化通常是针对外部性发生的行为人和承受人，通过一些私人的手段，如谈判、和约、所有权的认定等；或通过一些政府手段，如税收、补贴等，将外部性承受人所承受的额外成本或得到的额外利益回馈给外部性的行为人。在这种情况下，外部性的行为人和内部化的收益人是相一致的，两者的关系如图8所示。
这种关系对于一般的消费外部性也是适合的，如汽车尾气污染环境，因而可以通过对汽油消费征收额外的消费税，可以将汽油消费引起的社会成本内部化至产生外部性的行为人；再如对教育的消费可以产生正的外部性，因而政府会通过设立公立学校和政府奖学金的形式来鼓励教育消费，将对教育消费所产生的外部社会效应回馈给教育接受者——正外部性的行为人。
图8 一般内部化问题
对网络外部性内部化问题的解构
然而对于网络外部性而言，并不同于一般的消费正外部性，它的外部效应仅仅局限于使用同一产品／服务的消费群体之中，即仅仅存在于某个网络内部。作为政府而言，并没有足够的激励，通过补贴的形式来鼓励消费，从而将同一网络内部消费者彼此之间产生的外部性效应内部化；而作为外部性的行为人——消费者本身，也没有能力通过讨价还价、谈判等私人手段将自己的消费行为对别人产生的额外收益内部化，原因有两个方面：其一，网络外部性是双向的，一方的消费活动在对另一方产生额外收益的同时，也享受了另一方消费活动给自己带来的额外收益；其二，外部性的收益者数量众多，单一的消费者无法承受这如此繁琐的谈判过程和巨大的交易费用，来将收益内部化。在这样的情况下，作为外部性的行为人便无法将外部性内部化，因而会不可避免地造成无效率，无法达到网络内资源的最优配置。
这种无效率如何解决呢？在网络内部，任何一个网络成分从自身角度出发所做的决策都无法带来整个网络的最优化，如果这个决策本身是不通过市场的。而网络外部性存在下的消费购买决策正是这样一个决策，无法通过市场价格被确切地反映出来。要达到网络全局的最优，得从整个网络出发进行资源配置。
在这个前提下，这个将网络资源最优化的重任便落到了网络的建立者／发起者(Sponsor)——产品生产厂商／服务提供商的肩上，内部化的承受人发生了变化，从外部性的行为人转移到了第三方。对于这种网络外部性的内部化问题，我们可称之为第三方内部化，其间关系如下图9所示。
图9 网络外部性下的内部化问题
在图中，第三方通过某些举措将消费者之间的外部效应转为己有，从而成为网络外部性的最终受益者。这里的第三方有一定的权属限制，往往是网络的发起者或建立者有这样的能力，从网络整体利益的最大化角度出发来配置资源。如国内最大的移动通信营运商——中国移动，以及Mac网络的发起者——苹果电脑公司等，对其建立的网络，都可以通过价格手段或其它举措，将网络内用户享受的网络外部性转为己有。
第三方内部化的动机
在网络外部性存在的情况下，消费者对产品的评价已不再仅仅基于产品本身的属性，如质量、技术含量、功能等；产品用户网络的规模将成为消费者选购产品时考虑的另外一个重要因素，因其重要性程度随着社会的变革而将逐渐取代产品本身属性的重要性。今后的竞争，将不再是产品与产品之间属性的相互比拼，而是网络与网络之间、系统与系统之间的比拼和竞争。在这样的前提下，摆在厂商面前第一位的，并不是生产单一的产品，而是建立一个吸引人的网络，通过产品提供、寻找合作伙伴、建立战略联盟、预期管理等战略组合，来构建具有竞争力的网络。
消费者对产品评价重心的转移，以及厂商之间竞争重点的转移，使网络的发起者或建立者更加注重从网络整体利益的角度出发来配置网络内部资源，提高整个网络的竞争力。网络外部性作为网络内部资源无效配置的来源之一，自然而然会引起网络发起者的关注，解决的方法便是将其内部化。
在这里，网络发起者可以通过两种方式将网络内部的消费外部性转为己有。一是提高价格，将外部效应以利润的形式回收；二是，保持价格不变甚至降低价格，将外部性给消费者带来的利益作为消费者的转移成本，锁定消费者，从而建立起强大的竞争优势。
八、网络外部性经济分析的启示
从前面对网络外部性的经济学分析中，我们不难看出，网络外部性理论从许多方面给传统经济理论带来了巨大的冲击和相应的启示。
首先，价值层面的影响和启示。产品的价值已不再集聚于产品本身所具有的属性，而是逐渐外延至整个产品网络。因而消费者对产品的效用评价函数也不再仅仅基于产品本身，而将产品网络也包含了进去。在这样的前提下，消费者选择的不再仅仅是一个产品，而是选择一个网络。厂商所应做的不是去制造一个产品，而是建立一个网络。
其次，对市场消费需求的影响和启示。网络外部性的存在，使短期市场需求曲线向外平移，平移的程度取决于消费者预期，即对网络大小的预期。因而厂商可以在预期上大做文章，进行有效的预期管理，通过预期产生的网络外部性来提高消费者对产品的评价，从而制订有利于厂商的决策。
再次，对市场均衡方面(market equilibrium)的影响和启示。对于传统的经济领域，市场均衡是唯一的，而且也是稳定的。而对于网络外部性下的市场均衡却是多重的，稳定和不稳定共存，因而传统的均衡分析理论已不再适用。多重均衡的现象给厂商的决策提出了更大的挑战，市场最终会趋向两个稳定均衡中的一个——零均衡或者大网络均衡，即被市场逐出或成为标准而被市场广泛接受，两者之间的过渡点便是临界容量。厂商的短期决策都应把达到长期的均衡放在优先考虑的地位，考虑如何通过对安装基础的投入来达到临界容量，引发正反馈，最终达到大网络均衡，从而在大网络均衡下从锁定的顾客中获得长期利润；而不是为了赚取达到临界容量前的短期利润，而丧失了网络成长的机会。
最后，对外部性内部化的影响和启示。网络外部性不同于一般的外部性，它的作用范围仅在同一网络内部，而非整个社会范围。传统外部性的问题通常放在公共经济学的领域内，通过对整个社会资源的优化配置考虑来解决外部性问题。而网络外部性却因其作用域的限制，使其内部化仅仅限于网络内部，从如何最有效配置整个网络内部资源出发，解决网络外部性引发的无效率问题。在消费网络内部，外部性的行为人由于各种原因而无法将其产生的消费外部性内部化，因而这一重任便落在了外部性的第三方——网络发起人身上。作为网络外部性的最终提供动力，网络发起人——产品／服务的提供者有足够的动机，从优化整个网络资源的角度出发，来将网络外部性整合起来，或作为收益回收，或作为网络的竞争优势。最终的内部化成了网络的内部化，而第三方——网络发起人只是内部化的执行者。
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