互联网基础设施的经济学分析

定价与激励

　　对大多数互联网用户而言，他们面临的预付价格是互联网接入提供商的收费。市区和郊区的绝大多数企业用户选择宽带连接（美国的宽带普及情况，参见Ryan and Lewis，2017；Pew Research Center，2019）。2012—2017年，用有线方式上网的付费金额达到887亿美元，增幅超过30%。其网速也在加快，从2011年到2018年几乎翻番。来自美国商业统计（Statistics of US Business）的调查显示，选择无线上网的付费超过了900亿美元，增幅达57%。这一时期的收入增长主要不是源于家庭上网数字增加，因为大多数美国家庭在2012年已经有了互联网服务。（*4.例如，网飞公司（Netflix ISP Speed Index）对2012—2018年的网速测算表明，大多数网络的实际连接速度翻番（https://ispspeedindex.netflix.com/country/us/）。根据有关调查，在2011—2018年仅有3%—5%的美国家庭是新的宽带上网用户（Pew Research Center，2019）。）

　　宽带服务供应市场存在一定程度的竞争。其供给结构是在宽带替代拨号成为主要上网接入方式后形成的（Greenstein and McDevitt，2011）。1995年，几乎所有互联网连接都通过拨号，如今近80%的美国居民家里已有宽带连接。在人口密度高的市区，网速更快，那里的目标客户是商业用户与多户住宅用户（Chen and Savage，2011；Connolly and Preiger，2013）。市区与郊区的大多数居民拥有至少1—2家有线接入提供商，以及多家无线接入提供商（Wallsten and Mallahan，2013）。针对居民的典型互联网接入提供商是本地电信公司（通常提供DSL服务）和本地有线电视提供商（利用与DOCSIS兼容的解调器提供数据服务，借助有线电视电缆传递信号）。某些地区有第三方跨越式提供商直接提供入户光纤，威瑞森作为本地电信商也在某些运营地区提供光纤入户。在人口稠密的市区，企业还可以有更多接入提供商可供选择。

　　有许多因素可能限制互联网接入提供商进入市场，包括：财务因素，如资本成本过高；监管因素，如道路通行权限制、导致跨越式提供商成本增加的法规、阻止多家提供商同时进入的法规等（Seamans，2012）；行为机制因素，如在位企业不愿意进入彼此的既定地盘等。此外，还有些技术因素导致DSL或5G无线网络等宽带接入在人口稠密区域外的效率下降（Destafano、Kneller and Timmis，2018），或者使电缆接入服务过于昂贵。卫星接入在大部分地区可行，给人口稀疏区域提供了基本水平的服务（Boik，2017）。与之相关，出现了安置运营商天线的蜂窝塔的强大市场，使多数地区能有2—4家接入提供商的服务，仅人口最稀疏的地区除外。

　　同时，自从宽带成为居民家庭的主要传输方式以来，测算的接入价格几乎没变。美国消费价格指数（来自US Bureau of Labor Statistics，2020）中的“互联网服务与电子信息提供商”价格系列数据（美国城市平均数，均为城市消费者）可以作为对宽带价格的测算，从2007年的73.4美元到2019年的77.1美元，涨幅仅为5%。最接近可比的无线接入服务指数（包含数据服务与电话服务价格）显示，消费价格指数中的“无线电话服务”的价格（美国城市平均数，均为城市消费者）在同期从64.5美元降至46.4美元，降幅为22%。鉴于这些年的巨大变化，如Web 2.0业务兴起、社交媒体成长、长短视频和流媒体爆炸式增长，以上的测算价格很可能还没有反映用户体验的许多重要方面。

　　有哪些方面被忽略了呢？例如，两个价格指数都没有在接入价格中加入对服务质量的调整，另外也没有考虑广告支持的“免费”内容的质量改变（Byrne and Corrado，2019）。最后，接入收入大幅增长而用户数量增加不多，表明许多家庭的接入支出增长是源自他们转向收费更高的高阶服务。标准的价格测算方法并未把此类消费层级变化计入价格变化之中。

　　有线接入与无线接入在何时互相替代，在何时互相补充？对此没有普遍答案，随着接入能力改进与模态应用变化，这个问题的答案将随时间改变，同时也根据用户所处位置而不同。在今天的某些应用里（如电子邮件和网页浏览），当用户能容忍延迟时，有线接入与无线接入能相互替代。然而在数据密集的流媒体和游戏等应用中，延迟可能破坏用户体验，不同接入模式就不能随便替代。有时不同接入能相互补充，例如娱乐企业鼓励在网络游戏或流媒体观看中发送推特（Twitter）。而对于只能通过无线智能手机或卫星上网的很大数量的家庭来说，这些问题则难以回答。随着对前沿基础设施连接的推进，无线接入与有线接入的替代性和互补性将是重要的研究课题。

　　用户与接入提供商之间的合同也在随时间改变。在最早的时期，大多数接入是收取月费，不限制使用。2015年我曾研究过基于上网时间的价格歧视的消失。而如今，基于数据使用加上流量封顶的价格歧视在有线与无线接入合同中广泛存在。还有，有线与无线数据接入合同采取不同形式。有人对早期的有线数据的分级定价和流量封顶做过调查（Burnham et al.，2013）。近期的研究则显示某些用户对流量封顶的附加费用较为敏感，但他们会内生地选择适合自己需要的流量能力，例如，大量使用流媒体的人会选择能满足需要又不会使成本大增的服务方案（Nevo、Turner and Williams，2016；McManus et al.，2018）。

　　改进互联网传输与接入能力的激励在政策研究中广受关注。一方面，人们普遍相信有线与无线接入速度的提高对更多参与方有利，而不仅仅是有利于提供接入服务的企业。接入提供商固然可以获得更多收入，用户也得到了更好的服务，应用服务商则可以推进数据密集型服务的前沿。于是我们再次看到，改进的收益得到普遍分享，私人成本和商业风险却集中在某一家投资企业身上，即接入提供商。前文已经提到，有线宽带升级中私人激励与社会激励之间的差异是一个关键的未解课题。有学者认为这一缺口相当大，表明私人激励不足以实现符合更广泛社会利益的质量升级（Nevo、Turner and Williams，2016）。

　　对此类激励的估计依然是个尚待挖掘的研究领域，特别是向无线技术升级，例如移动电话向更新的技术升级，从3G到4G等。4G是取代3G的第4代宽带移动技术，3G同时利用包交换技术和老式的线路交换技术，而4G只利用包交换技术。在本文写作时，通信能力远超过4G的5G已开始部署。总之，用户大幅增加了无线接入模式的数据使用，供应商也为支持这些流量做了投资。这一变化中的激励是否过高或过低？此问题的答案对于正在升级中的5G又会带来哪些启示？

　　与质量改善有关的另一个议题是竞争。如果有线宽带公司根据用户需要传输视频，那么传输其他形式的互联网流量是否涉及利益冲突问题，这会进一步影响投资、互连与定价（Rogerson，2018）。近期经验表明，另一个变化也可能影响了激励，并可能在未来继续产生影响。在商业互联网初期，互联网接入提供商并不对接收要发送给自己客户的数据收费，但如今某些接入提供商已做出改变。这给它们带来了更多收入，但受到与之互连的其他服务商的抵制，因为这会增加通过远程和内容分发网络提供数据服务的成本。

　　对于互连场景背后发生的定价与收费，目前能得到的数据还太少。网络互连达成的合同经常没有披露条款。有证据表明，各地的互连合同都在增加，不同地理区域由于经济发展程度不同而存在差异（Zhuo et al.，2019）。在决定私人对等互连与内容分发网络的收费中，谈判非常重要。开展价格谈判时，若存在能实现相同结果的其他选项，则这些选项会制约提价或其他操纵谈判优势的尝试。相反，如果基础设施企业提供的服务没有其他替代选项，或者它们能制约其他网络参与方的诉求，则会占据谈判优势地位。

　　在此情形下，互联网基础设施内部的价格是更多由多竞争选项主导，导致最终用户支付的价格下降，还是更多由竞争限制或瓶颈状态决定？关于这些问题的相关证据有限。乐观的看法强调所有参与者对谈判状况的了解程度（Norton，2014），这些谈判通常能不出意外地达成，事实上自2013年后期以来，当时网飞公司与美国的四家最大网络接入提供商未能达成协定，导致了广泛拥堵，数千万家庭的流媒体传输速度和可靠性受损，但新的重大谈判破裂事件尚未出现（Greenstein and Norris，2015）。网飞事件背后的基本问题在于，商业互联网最初的经营模式是不对互联网接入提供商收到的数据收费，尝试收取这笔费用是网飞与四家大型接入提供商谈判破裂的主要原因。

　　若干合理的竞争选项会影响这些价格的制定，让人们对此保持乐观的最突出证据或许是：基础设施改进、接入收费增长与电子商务收入增长之间保持了长期的共生关系。互联网基础设施帮助减少了开展商业活动的若干摩擦，例如有研究认为（Goldfarb and Tucker，2019），数字技术主要通过减少这些摩擦因素来促进经济活动。本文之前提到的案例是用户向维基百科网站这家非营利组织查询数据，如果用户是向一家追求盈利的企业查询数据，则可能带来更多商业活动。如果有广告活动，广告商需要为广告交易平台和IP地址定位付费，使用户收到与其位置匹配的广告，其他相关流程还可以使广告进一步个性化。所有这些步骤都几乎瞬间发生，用户完全看不到。如果用户购买或出售了一件产品，会有更多的流程来支持这笔订单的完成，并可能使支持交易的数据中心、交换机和传输线路这些基础设施得到更多的资金流入。

　　对互联网内部定价的悲观看法则指出，我们知道的所有事故都缺乏透明度，尤其是在21世纪前10年（Greenstein，2010）。例如，在2013年的网飞事件中，居民家庭并不清楚本地接入提供商和网飞究竟是谁无理地妨碍了谁，导致不属于它们谈判范围的其他许多应用的服务质量同样受损。由于争端解决条款后来没有公布，对此事件仍有不同解释。政府干预能否改善用户互联网体验恶化的问题同样悬而未决。

　　悲观论者还注意到，网络参与者对多家企业的依赖使我们难以明确服务提供不足的责任，服务中断可能造成广泛后果。例如，当Slack、Quora和Medium的服务在2017年2月28日都中断时，用户无从知道是不是亚马逊云储存服务因为北弗吉尼亚一处设施中某位维修人员的错误操作而发生故障，致使若干亚马逊网络服务器下线。另一个例子是，CNBC（美国消费者新闻与商业频道）、网飞和推特等网站于2016年10月21日发生故障，用户也不清楚那是否源于对Dyn公司的分布式拒绝服务攻击，后者为其他公司提供域名服务器支持。此类事件往往给有关法律或监管架构的讨论提供了素材，涉及谁应该承担经济损失赔偿责任，以及这些架构能否给供应商足够的激励投资于风险防范。