垄断市场中考虑异质用户需求的云服务最优分级定价策略研究

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1、垄断市场中考虑异质用户需求的云服务最优分级定价策略研究OptimalTieredPricingStrategyforMonopolisticCloudServicesConsideringHeterogeneousCustomers’Demand学科专业：管理科学与工程研究生：雷诗娴指导教师：陈富赞副教授天津大学管理与经济学部二零一五年十二月摘要云计算使得IT资源能够象水、电、气、通信一样按需使用。近年来，随着云计算的兴起，云服务定价策略的研究已成为学术界和产业界共同关注的焦点。目前，对云服务定价策略

2、的研究多集中单方定价，即只考虑提供商利润最大化，而忽略用户的体验。此外，产业实践中，分级定价也是提供商普遍采用的策略，但针对云服务分级定价策略的研究还很少。本文从一个长期、动态的视角，研究了考虑异质用户需求的分级定价策略。将垄断市场中分级云服务的价格形成过程建模成一个双层规划模型，并分别考虑了线性及非线性两种不同形式的用户效用函数，研究了垄断云服务市场下的最优分级定价策略。另外，对定价策略的影响因素进行了敏感性分析，可以为云计算供应商实现有效且盈利的商业运营提供参考建议。本文的研究结果分为以下几个方面

3、：（1）云服务定价的双层规划模型本文采用双层规划方法建立垄断市场中的分级定价模型，模型上层以供应商利润最大化为目标，通过对服务成本和违约赔偿的研究，确定供应商的利润函数。同时，下层以用户效用最大化为目标，通过对市场分布的模拟，确定用户效用函数。（2）线性用户效用下的最优分级定价策略本文首先通过解析求解方法得出在线性效用市场下，供应商的最优策略为只提供单一服务且提供最高等级的服务质量。通过对供应商利润函数的求导，推导得出可使供应商获得最大利润的服务价格公式。针对服务价格公式进行敏感性分析，发现供应商最优

4、服务价格区间(0.5,0.6)。运营成本系数和服务利用率与最优服务价格正相关，与供应商利润负相关。市场的需求价格弹性与最优服务价格负相关，与利润正相关。对于供应商而言，控制运营成本系数比改善服务利用率可以更显著地改善利润状况。（3）非线性用户效用下最优分级定价策略由于非线性效用下模型比较复杂，本文通过遗传算法求解非线性效用下的定价模型。结果表明供应商的最优分级策略为三等级策略。在三等级策略下，供应商各等级的服务质量从高到低为1,0.7,0.6，相应的服务价格分别处于[0.6,0.7]、[0.4,0.5

5、]、[0.3,0.4]区间内。通过分析模型的各因素对供应商决策的影响，发现在三等级策略下，违约赔偿的存在可以增加供应商的利润。运营成本增加会使得供应商的服务价格显著提高。价格歧视策略主要是通过改变用户的购买行为来影响供应商定价策略。另外，不同的市场分布下供应商应采用不同的定价策略。例如，用户高斯分布时应采取高质高价的定价策略，用户指数分布时采取低质低价策略。市场为高斯分布时供应商利润最大。而当市场均匀分布时，供应商市场占有率最大。关键词：云服务分级定价双层规划遗传算法ABSTRACTComputing

6、resourcesbecomenecessaryforfulfillingdailyliferoutineswhichisthesameasutilityservicessuchaswater,electricity,gasandtelephone.Theincreasinglypopularityofcloudcomputingparadigmbringsoutthechallengingproblemofoptimalstrategyonpricingcloudserviceswhichbecom

7、esthefocusofcloudserviceindustryandacademiccircle.However,mostofnowadaysstudiesconcentrateonpricingstrategywhichaimtomaximizetheprofitofcloudserviceproviders(CSPs)Moreover,tieredservicesareprovidedbyCSPsinpractice,whicharedesignedtomeetvariousdemandofhe

8、terogeneouscustomers.However,onlyafewresearchesfocusontieredstrategyofcloudservices.Ontheaspectofalong-termanddynamicpricingmechanism,webuildabilevelprogrammingmodelconsideringheterogeneouscustomers’demandandreachtheoptimaltiered