2015.4

網路經濟學2015.4

網路經濟學 _2015.4

施俊吉

台灣大學經濟學研究所

October 2015

施俊吉 網路經濟學

網路經濟學2015.4

施俊吉 _(2010), 《電信經濟學》 _, 專書文稿

1.

電信自由化

2.

通訊資費歸屬問題

3.

各國制度

4.

發話端付費與雙端付費制

5.

台灣制之優點

6.

電信網路階層

7.

台灣制之問題

8.

台灣制之改革

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網路經濟學2015.4 電信自由化

電信自由化

I

一般認為_, 自由化促進競爭,競爭使資費下降_, 如此即造成 行動電話的爆炸性成長。 這種說法簡化了競爭機制_, 並且忽 略電信自由化相關配套措施的貢獻

I

電信自由化的配套措施包括以下五種設計:

1.

開放策略

2.

網路互連管理辦法

3.

通信費歸屬原則

4.

普及化服務制度

5.

電信資費管制

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網路經濟學2015.4 資費歸屬

通訊資費歸屬制度

I

在電信為獨占經營的時代_, 固網與行動同屬一個事業_, 跨網 通信並無資費歸屬問題。 但是電信自由化之後_, 固網與行動 皆有新業者參進_,並且透過網路互連機制_, 形成一個網網相 連的世界_, 此時就產生了跨網通信的營收分配、 費用分攤等 問題

I

通信費歸屬原則_: 固網與行動網之間的跨網通信由何方支付 費用_? 通信費歸何方業者所有_? 費率由誰訂定_? 收費方應 支付多少費用給另方之業者_?

I

台灣制的主要特徵_: 採發話端付費制 (calling party pays);

行動與固網間的通信費_, 營收與訂價權皆歸行動所有

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網路經濟學2015.4 資費歸屬

ª M F ℡

^圖(2.1)

℡ F M ª

^圖(2.2)

℡ F M ª

^圖(2.3)

℡ F M ª

^圖(2.4)

a4

r4

r4

a3

r3

p2 r2

p1

a1

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網路經濟學2015.4 資費歸屬

資費歸屬方式一

I

從行動網路至市話的通信_,世界各國對於其資費歸屬皆採圖 (2.1) 的方式辦理, 稱為發話端付費制。 此項制度之規則為:

1.

通信費由發信端之行動網路訂價並向發信端用戶收取

_,

營收

歸發信端之行動網路所有

2.

行動網路須支付接續費給固網

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網路經濟學2015.4 資費歸屬

資費歸屬方式二

I

從市話至行動的通信,其資費歸屬若採圖 (2.2) 的方式辦理 者, 稱為雙端付費制。 此項制度之規則為:

1.

通信費由發信端之市話訂價並向發信端用戶收取

_,

受信費由

受信端之行動網路訂價並向受信端用戶收取

_,

營收各歸己方

所有

2.

市話與行動網路之間互不支付接續費給他方

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資費歸屬方式三

I

從市話至行動的通信_,若採圖 _(2.3) 的方式辦理者_, 稱為發 話端付費制。 此項制度之規則為:

1.

通信費由發信端之固網訂價並向發信端用戶收取

_,

營收歸發

信端之固網所有

2.

市話業者須支付受信服務費給行動網路

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資費歸屬方式四

I

從市話至行動網路的通信_, 台灣採圖 _(2.4) 的方式辦理資費 歸屬。 此項制度之規則為_:

1.

通信費由發信端之固網依行動網路之訂價向發信端用戶收

取

_,

營收歸行動網路業者所有

2.

行動網路須支付發信服務費給固網業者

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網路經濟學2015.4 各國制度

各國制度

I

台灣制_: 從行動至市話的通信採圖 _(2.1) 模式_, 即_[資費歸 屬方式一_] 辦理_; 從市話到行動的通信則採圖_(2.4) 模式_, 即_[資費歸屬方式四_] 辦理者_,稱為台灣制

I

美國制: 從行動至市話的通信採圖 (2.1) 模式, 即_[資費歸 屬方式一] 辦理; 從市話到行動的通信則採圖(2.2) 模式, 即_[資費歸屬方式二] 辦理者,稱為美國制

I

歐洲制_: 從行動至市話的通信採圖 _(2.1) 模式_, 即_[資費歸 屬方式一] 辦理; 從市話到行動的通信則採圖(2.3) 模式, 即_[資費歸屬方式三] 辦理者,稱為歐洲制

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網路經濟學2015.4 各國制度

在這三種制度中_,「台灣制」 為我國獨特之設計_, 至於 「美國制」

則為美國、 加拿大與中國等國家所採用。 而在電信經濟的研究 中_, 特別值得注意的課題是_: 我國在電信自由化之初_, 為什麼沒 有移植 「美國制」 或 「歐洲制」_, 反而創建了 「台灣制」_? 更有趣 的問題是_: 「台灣制」 是不是促成行動電話爆炸性成長的原動力_?

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網路經濟學2015.4 發話端與雙端付費

發話端付費制優於雙端付費制

I

美國制制採雙端付費_,而台灣制與歐洲制則採發話端付費

I

Chapter 3 的數理模型證明: 發話端付費制可以創造較多的 通信用戶, 優於雙端付費制

I

美國制淘汰出局

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網路經濟學2015.4 發話端與雙端付費

理論模型 _I

I

電信制度之優劣_,應視其對經濟福利的影響而定_,如果有一 種制度能創造較多的福利_, 即為較優良之制度。 此項準則普 遍應用於經濟分析_, 當然也適用於網路經濟問題。

I

現在為了比較前節所述各種制度的優劣_,下文試建一個簡單 的數理模型_, 以利分析。

假設消費者的效用函數為_:

U = U(q, x , y ) (1)

式中之 _q 為去話之話務量_{, x} 為來話之話務量_, 至於 _y 是 綜合性商品的消費量。

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理論模型 _II

I

消費者的預算限制式為_:

Y = sq + rx + y + H (2) 式中之 _Y 為所得_{, s} 為去話之費率_{, r} 為來話之費率_, 至於 H 則為電話裝置費。

設綜合性商品的價格等於一_, 因此綜合性商品的消費量為_: y = Y − sq − rx − H (3) 若將此式之_y 代入 _(3.1) 式_,效用函數可以改寫為_:

U = U(q, x , Y − sq − rx − H) (4)

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理論模型 _III

I

在上述之效用函數中_,去話 _q 是消費者可以控制的變數, 但 是來話 _x 顯然不是消費者所能掌控的變數。 因此, x 應該被 視為一隨機變數,所以消費者是在不確定之狀況下企圖極 大化期望效用。

雖然 _x 是隨機變數_, 但是有理由相信_{, q} 愈大_{, x} 出現較大 數值的機率也會隨之而增加。 換言之_,如果某人經常打電話 與人聯絡, 那麼他人來電的機率也就會隨之而增加。 因此, 可以假定 _q 增加將使 _x 之機率分配呈 「第一階機遇優勢」

(first-order stochastic dominnance) 而變化。 亦即,若令

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理論模型 _IV

x ∈ [0, ¯x ],並以 _{f (x |q)} 及_{F (x |q)}分別代表 _x 的機率密度 與累積機率分配函數,則下式成立_:

F

_q

(x |q) ≤ 0 ;若 0 ≤ x < ¯x

F

_q

(x |q) = 0 ;若 _{x = ¯x (5)}

I

在此設定之下_, 理性的消費者會選擇一個最適當的_q 值_, 以 極大化其期望效用_:

max

q

EU(q, x , y ) = Z

¯ x

0

U(q, x , Y − sq − rx − H)dF (x |q) (6)

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理論模型 _V

I

此一極大化問題的一階條件為_: dEU

dq = EU

_q

+ Z

¯ x

0

UdF

_q

(x |q) − sEU

_y

= 0 (7)

I

現在假定 EU 極大化的二階條件滿足, 所以根據隱函數定 理q 有解, 並且是所有外生變數的函數_:

q

^∗

= q(s, r , H, Y ) (8)

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理論模型 _VI

I

上式即為消費者的 「去話話務需求函數」。 若將此一話務需 求代回 ₍₆₎ 式, 就得到可用於衡量消費者福利水準的指 標_—間接期望效用函數。

V (s, r , H, Y ) = Z

¯ x

0

U(q

^∗

, x , Y − sq

^∗

− rx − H)dF (x|q

^∗

) (9)

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理論模型 _VII

I

事實上_, 在現實社會中_, 並不是每一個消費者都會裝置電話_, 因為安裝電話以後的期望效用 V (s, r , H, Y ) 不一定大於不 裝電話只消費綜合性商品時的效用水準 U(0, 0, Y )。 所以若 以一個雙元變數φ 代表特定消費者是否裝置電話, 且令 φ = 1代表 「安裝電話」, φ = 0 代表 「不裝電話」, 則裝置 電話與否, 顯然係根據下式而定:

φ =

( 1 , 若V (s, r , H, Y ) ≥ U(0, 0, Y )

0 , 若V (s, r , H, Y ) < U(0, 0, Y ) (10)

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理論模型 _VIII

I

現在為了決定一個電信網路能吸引多少用戶_, 首先定義 _Y

^◦

是一個能使下式獲得滿足的所得水準

V (s, r , H, Y

^◦

) = U(0, 0, Y

^◦

) (11)

I

對任意之消費者而言,若其所得水準不低於 Y

^◦

, 他會裝置 電話; 反之_,則不會裝置電話。 此外_, 由於所得水準通常因 人而異_, 故以_{g (Y )} 和_{G (Y )} 分別代表一個社會的所得分 配與累積分配函數_, 並以 _M 代表社會總人口_,則電信之普 及率 _n, 以及電信網路之總用戶數 _N,應如下式所示_:

n = Z

Y ^¯

Y

^◦

g (Y )dY = 1 − G (Y

^◦

) (12)

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網路經濟學2015.4 發話端與雙端付費

理論模型 _IX

N = Mn (13)

解析至此_, 本模型之架構已經全備_, 利用這項模型即可展開 相關制度之分析。

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網路經濟學2015.4 發話端與雙端付費

制度評估 _I

I

假設制度的成效可以用電信網路的總用戶數_N 作為衡量指 標_; 且當 _N 愈大時_, 成效愈高。 這項假設的合理性有兩項依 據_: 第一_, 因為期望效用水準夠高的消費者才會裝置電話_, 此即如₍₁₀₎ 式所示_, 所以當裝置電話的人愈多時_,隱含社 會的總合效用水準愈高_; 第二_, 網路外部性的規模視 _N 之 水準而定_, 當_N 愈大時_, 網路的外部性愈高。 準此_{, N} 是一 個衡量網路經濟福利水準的絕佳指標。

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網路經濟學2015.4 發話端與雙端付費

制度評估 _II

I

現就 「美國制」 而言_, 其與 「台灣制」 及 「歐洲制」 的主要差 異在於_: 「美國制」 採 「雙端付費」_,而其他兩種制度則採

「發話端付費」。 由於在雙端付費的情況下, s > 0, 且_{r > 0} ,但是在發話端付費時, s > 0, 且 r = 0 。 所以在評估各種 制度的良窳時_, 下述之比較靜態極為重要。

∂N

∂s = −λqEU

y

< 0 (14)

∂N

∂r = −λ[ExEU

_y

+ cov(x , U

_y

)] < 0 (15)

∂N

∂H = −λEU

_y

< 0 (16)

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制度評估 _III

式中之 _λ 定義為_: λ = Mg (Y

^◦

)

[ Z

¯ x

0

U

_y

(q

^∗

, x , Y

^◦

− sq

^∗

− rx − H)dF (x|q

^∗

)

− U

y

(0, 0, Y

^◦

)]

⁻¹

> 0 (17)

I

此外_, 若消費者為風險中立者(U

_yy

= 0) 或風險怯避者 (U

_yy

< 0), 則

cov(x , U

_y

) > 0 (18) 因此_{, (14)} 至₍₁₆₎ 式顯示_{, s, r} 或 _H 的上漲都會造成網路 總用戶數 _N 的減少。

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制度評估 _IV

I

在上述之比較靜態中_,有一值得注意的特色是_, 如果發話之 話務量_q 等於期望之受話量_{Ex ,} 則因 _{cov(x , U}

_y

_{) > 0} 的 緣故, 會使得 | ∂N/∂r | > | ∂N/∂s |。 換言之, r 上漲對 N 的影響大於s 上漲對 _N 的作用。 此項性質_, 終將造成雙端 付費制的用戶數小於發話端付費制的用戶規模_, 箇中原因 詳述於後。

I

在比較兩種制度的用戶數時_, 如果假設兩種制度所收取的 _s 相同_, 但是雙端付費制加收一項 _{r > 0} 的受話費_{, (}發話端 付費制不收此項費用_),則根據 ₍₁₅₎ 式∂N/∂r < 0 之結果 立即可以判斷雙端付費制所對應的N 值較小。 這項結果得

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網路經濟學2015.4 發話端與雙端付費

制度評估 _V

來容易_, 但是其前提 「兩種制度所收取的 _s 相同」 卻不合乎 實情_, 因為在不同制度下的發話費率 _s 不必然會相等_, 而且 s 在雙端收費時通常較低_, 在發話端付費制之下則較高。

I

準此_, 在比較兩種制度的用戶規模時_, 合理的前提假定應該 是: 兩種制度的 (s + r ) 相同。 而且當 s > 0, 且 r > 0 時, 其為雙端付費制_;當 s > 0, 但是 _{r = 0} 時,則為發話端付 費制。 在這項比較基礎上,如果以 _∆N 代表 「_r 微量上漲, s 微量下跌_, 且_r 之漲幅等於 _s 之降幅_, 以維持 _{(s + r )} 不變 時_{, N} 的相對變動幅度」_, 則 _∆N 的定義應如下式所示_:

∆N = dN

dr |

_ds=−dr

= −∂N

∂s + ∂N

∂r

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網路經濟學2015.4 發話端與雙端付費

制度評估 _VI

= λ[(q − Ex )EU

_y

− cov(x, U

_y

)] (19) 事實上_{, ∆N} 的符號是正或負_, 即代表 「雙端付費制之用戶 數」 大於或小於 「發話端付費制之用戶數」。

∆N

( > 0 , 若(q − Ex ) > cov(x , U

_y

)/EU

_y

> 0

≤ 0 , 若(q − Ex ) ≤ cov(x , U

_y

)/EU

_y

(20)

I

根據上式_{, q} 的數值在超過 _Ex 的數值並且達到一定水準以 後_, 「雙端付費制之用戶數」 才可能超過 「發話端付費制之 用戶數」。

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制度評估 _VII

I

一項值得參考的數據是, 當₁₉₉₆ 年在設計電信自由化政策 時_, 行動通信係由中華電信所獨占經營_, 當年每個行動通信 用戶平均每日的發話量是 _2.9 分鐘_,受話量是 ₃分鐘。 若以 此數據對照上式之條件_, 採行 「發話端付費制」 顯然可以創 造較多的行動通信用戶_, 如此即可明白行動通信市場開放之 初為何堅定維持 「發話端付費制」 了。

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網路經濟學2015.4 台灣制之優點

台灣制之優點 _I

I

雙端付費制因為不利於網路用戶數之成長_, 所以美國制出 局。 但是就發話端付費制而言_, 仍有歐洲制與台灣制可採_, 所以這兩種制度的取捨問題, 仍待進一步之分析

I

台灣在規畫電信自由化時, 就決定不分割中華電信, 所以圖

(4.1) 就是開放競爭後的電信網路關係圖

I

從市話到行動的話務:一是由 F至 M

₁

; 一是由F 至M

₂

或 M

₃

。 通信費率以 _s

_i

表示,則 _s

_i

由誰訂定? 營收歸誰所屬?

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網路經濟學2015.4 台灣制之優點

台灣制之優點 _II

I

由市話訂價, 營收歸市話所有: 此即歐洲制。 若採此案, 緊 接著的問題是: F 可否對_s

_i

差別取價_? 答案如果是 「可以 差別取價」_,則 _F 可以訂定一個較低的 _s

₁

和相對較高的 _s

₂

及_s

₃

_, 使得新參進之業者無法與中華電信的行動網路公平 競爭_, 而有違反公平法第十九條第二款之虞。 所以為了防範 F的反競爭行為_, 「不可以差別取價」 是不可或缺的配套措 施。 果真如此_, 由於 _s

₁

_{= s}

₂

_{= s}

₃

之故_, 從市話撥行動時並 無價格競爭可言_,電信自由化的成效在無形中打了對折。 這 種情況進退維谷_,所以歐洲制在圖 _(4.1) 所示的電信網路架 構下, 似有缺點

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網路經濟學2015.4 台灣制之優點

台灣制之優點 _III

I

由市話訂價_, 營收歸行動所有_: 既然由_F 訂價_, 所以能否差 別取價的問題依然存在。 此外_, 營收既然歸_M

_i

所有_, 訂價 卻由 F決定,這種制度顯然違反經濟習慣

I

由行動訂價_, 營收歸市話所有_: 此方案既然由 _M

_i

訂價_, 營 收卻歸_F 所有_, 因此 _M

_i

不會在意 _s

_i

的高低_{, M}

_i

並且會有 極小化 s

_i

以吸引用戶的誘因, 使得 F 處於話務暴增、 網路 阻塞之危機

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台灣制之優點 _IV

I

由行動訂價, 營收歸行動所有: 此即台灣制。 採取此案即無 差別取價之困擾_,亦無訂價權與營收歸屬分離之矛盾_, 故為 理想的解決方案。 惟此時之_M

_i

應支付_F 發信服務費_, 以作 為_F 提供發話端接續服務 (call origination service) 的報酬

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網路經濟學2015.4 台灣制之優點

M1

F M2

M3

S3 S2 S1

圖_(4.1)

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網路經濟學2015.4 電信網路階層

電信網路階層 _I

I

在台灣制的精神下_, 各種電信網路形成一個金字塔構形_, 凡 高階與低階網路的跨網通信_, 雙向之營收皆歸高階網路所 有_, 且雙向之通信資費亦由高階網路訂定_, 然後高階網路再 支付接續費或發信服務費給低階網路的業者。 此一網路階 層架構圖_, 如圖 _(4.2)

I

在網路階層圖上_,固網的市話網路是最低階的網路_, 其上有 長途網路_, 再之上則有國際網路_, 至於行動網路的位階則與 長途網路同級

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網路經濟學2015.4 電信網路階層

電信網路階層 _II

I

跨網通信原本只有發話端與受話端之區別_, 並沒有一般 「上 游廠商與下游廠商」 之分野。 但是台灣制的訂定_, 使得各種 電信網路形成上、 下游之關係。 其中, 低階網路是上游,高 階網路是下游; 上游的低階網路提供生產要素—接續, 賺取 生產要素之報酬—接續費; 而下游之高階網路則是最終需 求的提供者_, 它購買 「接續」,訂定通信資費_,滿足跨網通信 之需求

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網路經濟學2015.4 電信網路階層

國際

長話 Mi

市話

圖_(4.2)

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網路經濟學2015.4 電信網路階層

在台灣制之下_, 由於雙向之通信費均歸行動通信事業所有_, 因此 來話之邊際收益等於去話之邊際收益_,此無形中提高了每一個行 動門號的平均收益_, 使得行動通信事業積極促銷門號。 其中_, 手 機補貼是最普遍且最具效率的策略之一_, 也因此造成了普及率的 快速成長。 此外_, 由於台灣始終維持發話端付費制不變_, 沒有採 用通行於美加地區的雙端付費制_, 所以提高了用戶對行動通信的 接受度_, 進一步加速了行動通信業務的成長率

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網路經濟學2015.4 台灣制之問題

台灣制之問題

I

台灣制的副作用_,源自兩項特點_:

1.

訂價權及營收歸行動業者所有

2.

市話業者需代收由市話至行動的跨網通信資費

I

台灣電信市場所呈現之問題_:

1.

通信費透明化問題

2.

固網業者經營市話業務之誘因問題

3.

促銷權問題

4.

非法經營與不法繞道等問題

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