ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ КАНАЛОВ СВЯЗИ В ИНТЕРНЕТ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ КАНАЛОВ СВЯЗИ В
ИНТЕРНЕТ
А.В. Максимов, О.Н. Мелехова, Ф.А. Попов
Алтайский государственный университет, Бийский технологический институт АлтГТУ
E-mail: [email protected]
Сектор Информационных Технологий (ИТ) является наиболее быстро развивающейся областью в
мировой экономике. При этом число участников рынка ИТ и конечных пользователей информационных
систем, в т.ч. Интернет, удваивается каждый год. Выбор компьютеров и услуг поддержки становится более
обширным, а цены снижаются, что ведет к привлечению новых пользователей, расширению сети. Однако,
технологические улучшения в этой сфере не включают в себя эффективное использование новых
технологий автоматически. В частности, одной из основных проблем в настоящее время является снижение
перегрузок в Интернет, оптимизация загрузки сети.
В основе функционирования Интернет лежит пакетная коммутация сети. Когда число входящих пакетов
превышает возможности (мощность, пропускную способность) сети, они отправляются в буфер. Если
вместимость хранилища буфера недостаточна, они постоянно удаляются и должны быть отправлены снова.
Техническим решением данной проблемы является увеличение мощности сети и/или вместимости
хранилища буфера. Однако, даже очень большие затраты на совершенствование возможностей сети могут
не принести желаемого результата, поскольку очень трудно прогнозировать ее загрузку.
Экономическое моделирование может обеспечить решение проблемы перегрузок сети без замены ее
оборудования. Учитывая недостаточность экономических исследований и анализа данных об Интернет,
нельзя дать точные числовые ответы на возникающие вопросы. Только явные экономические модели могут
решить эти проблемы.
Попытаемся рассмотреть проблему перегрузки канала. Например, большая организация имеет
локальную сеть и арендует канал определенной пропускной способности для работы в Интернет.
Естественно, что во время работы будут возникать периоды, когда пропускная способность канала будет
недостаточна и периоды, когда она будет избыточна. Ситуация, когда предложение пропускной способности
канала превышает спрос, не представляет большого интереса для экономистов. Но, когда спрос превышает
предложение, решение проблемы распределения ресурсов становится важным.
Существует несколько путей решения проблемы перегрузки. Один из путей, это установление
социальных норм для штрафования недопустимого поведения пользователей. Такая модель хорошо
работает в небольших группах, где есть повторяющиеся взаимодействия, но для больших групп этот метод
не пригоден.
Другой путь, это установление нормирования или системы квот. Достоинство нормирования состоит в
том, что его достаточно легко осуществить. Действительно, сегодня достаточно просто увидеть, что
файловые серверы, веб-серверы и другие сетевые сервисы не допускают лишних (дополнительных)
пользователей, когда нагрузка слишком высока.
Несмотря на простоту нормирования и системы квот, экономисты более склонны к использованию
механизма ценообразования, как решение проблемы перегрузки канала
Экономическая основа оптимального ценообразования при перегрузке была рассмотрена в двадцатых
годах прошлого тысячелетия. Для Интернет первые модели, имеющие дело с перегрузкой появились в
начале 90-х годов. Перегрузка рассматривается как отрицательная особенность сети, и модели представляют
различные подходы по отношению к решению этой проблемы.
Интернет имеет черты клубного товара. Это значит, что такой путь интерпретации как предельные
издержки в ценообразовании не оптимален. Во-первых, из-за структуры издержек Интернет-сервиса
предельные издержки незначительны в период, когда нет перегрузки, таким образом сокращая цену и
годовой доход практически до нуля. Во-вторых, во время перегрузки предельные издержки пересылки
пакета данных стремительно возрастают. Кроме того, перегрузка требует дополнительных затрат. В этом
случае, предельные издержки в ценообразовании приводят к огромным потерям, как результату
перенасыщения скудных ресурсов сети. (Рис.1)
Цена
MSC
Dнорм.
MPC
AC
Потеря “мертвого груза”
Е1
Е0
Dt
Tочка переполнения Q1
Q2
Q
Рис.1 Ценообразование при переполнении.
Этот феномен называется “трагедия общин” (“the tragedy of commons”). Чтобы ее избежать “цены
должны превышать предельные издержки продукции, за счет предельных социальных издержек перегрузки”
[1]. На рисунке 1 это соответствует равновесной цене в точке Е 1 вместо Е0. Таким образом, перегрузка будет
значительно интернализована, если цена во время перегрузки будет на уровне предельных социальных
издержек.
В терминах этой модели, установка приоритетного класса является эквивалентом гарантии
определенного качества во время перегрузки, что может быть представлено на предварительном уровне Qt.
Более приоритетный класс будет отражен в большем Qt, который гарантируется.
Как и ценообразование других перегруженных ресурсов сети, это достаточно простая модель требует
большего расширения, чтобы можно ее было применить для ценообразования услуг Интернет.
Первое, единица измерения Q в модели - это число переданных пакетов в определенный период времени
t. При этом учитываем, что мощность канала постоянная. Таким образом, функция спроса Dt представляет
спрос на объем в определенное время t. В этом случае, перегрузка рассматривается как внезапный рост
спроса. Время, длина и значительность перегрузки непредсказуемо. Оптимальная цена должна иметь ввиду
такие изменения, так цена Pt, должна быть определена в каждый момент времени t. Из-за высокой скорости
передачи данных, эти периоды очень маленькие. Ясно, что в реальной жизни не может быть так, что цена
будет определяться в такой короткий срок, оптимально это едва выполнимо.
Второе расширение модели связано с административными затратами. Даже незначительные
административные затраты могут быть недостаточны для восполнения оптимальных затрат на перегрузку.
Проблема в том, как определить владельца определенного пакета или найти пользователя, который должен
заплатить за этот перевод, таким образом, пока не будет разработан механизм идентификации, оптимальное
ценообразование будет затруднено.
Третье расширение относится к глобальному характеру Интернет. Философия сетевого общества
отрицает объект регулирования, таким образом, здесь нет никакого авторитета, который мог бы
устанавливать цены или собирать плату за перегрузку. В какой-то мере, эту роль представляют ISP. Однако
они могут действовать только на месте, контролируя доступ к сети техническими средствами и собирая
плату за это. В глобальном смысле, не хватает универсального приема счетов, который мог бы измерять
экономическую ценность перегрузки или затрат на перегрузку в любой части мира.
Литература:
1. Soon-Yong Choi, Dale O. Stahl, and Andrew B. Whinston The Economics of Electronic Commerce. Macmillan
Technical Publishing, 1997.
2. Jeffrey K. MacKie-Mason, Hal R. Varian. Pricing Congestible Network Resources. University of Michigan, 1994.
3. Volodymyr Vakhitov. Internet pricing model. Application for Ukraine. National University of Kyiv-Mohyla
Academy, 1999.
4. А.В. Максимов, О.Н. Мелехова, Ф.А. Попов. Проблемы определения эффективности сетевых ресурсов.
Барнаул: АГУ, 2001.