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1、计算机操作系统标准扩散与知识产权保护 -基于计算经济学的研究摘要： 计算机操作系统具有很强的网络外部性。该文将操作系统的扩散作为一个复杂自适应系统，采用计算经济学的方法对Windows和Linux操作系统竞争进行了研究，并重点分析了知识产权保护强度对操作系统竞争的影响。结论表明知识产权保护严格的程度对操作系统平台竞争有重大的影响：适当盗版软件用户的存在对于Windows操作系统的扩散以及微软公司利润的最大化有促进作用。由于Windows盗版用户的存在增加了Windows系统的网络外部性，这也使得Linux用户在中国很难发展。该文认为大力加强知识产权保护力度是在中国发展Linux的一个必要条件。
2、关键字： 操作系统、知识产权、计算经济学Computer Operating System Diffusion and Intelligence Property Protection-Research based on Computational Economics and Complex network Abstract：Computer operating system has strong network externality. This paper studies the diffusion process of operating system as a complex adap
3、tive system. This paper use the method of agent-based computational economics to analyses the competition between Windows and Linux operating system and the role of intelligence property protection in this competition. The research result shows that the degree of intelligence property protection has
4、 great effect on the operating system competition. The existence of pirate Windows users is helpful for the diffusion of windows operating system and benefit to Microsoft Co. Duo to the pirate windows user, the network externality of windows operating system become greater, the diffusion of Linux op
5、erating system is more difficult than before. This paper concludes that it is necessary to enhance the strength of intelligence property protection if china wants to spur the development of Linux system. Keywords: operating system，intelligence property，agent-based computational economics一、 引言众所周知，计算
6、机的操作系统作为应用软件的平台和标准对于计算机产业的发展尤其是软件行业的竞争与发展有着决定性的影响。从产业组织理论的角度来看，操作系统是具有很强网络外部性的产品，而且这种网络外部性属于间接网络外部性。操作系统平台也是双边市场的一种典型情况。目前在计算机上尤其是PC机上（大型机系统和传统UNIX系统暂时不考虑），可供选择的操作系统主要又两大类：一个是微软公司的Windows系列的操作系统，包括Windows XP，Vista，windows 2003 server一系列的家族产品。另外一类是随着开放源代码和自由软件运动而涌现的Linux操作系统及其诸多变种。由于历史上的原因，Windows系列操
7、作系统在PC机上占有较大的安装率，是目前操作系统市场的垄断者。不过，伴随着internet的发展，Linux由于其拥有更优异的操作系统结构设计，更好的开放性及性能、安全性等因素也开始拥有了一定数量的用户和爱好者。近一段时间以来Linux操作系统也正处于不断快速发展之中，两类操作系统在市场上的竞争也越来越激烈，并成为操作系统平台的主要竞争者，而且Linux已经被微软公司视为市场上最大的竞争对手。有意思的是，从知识产权的角度来看，Windows系列操作系统属于传统私有产权的产品，这里软件产品最重要的部分源代码不对用户公开的并收取一定的版权费用，这和它最大的竞争对手Linux采用的开放源代码策略形成
8、了鲜明对比。因而知识产权保护政策对操作系统平台竞争的影响以及厂商应对知识产权的策略就成为了一个值得研究的问题。实际上，我们可以看到，微软公司一方面强调要加强知识产权的保护，打击盗版，另一方面windows操作系统的盗版也是随处可以得到。这里的问题是微软公司是否在一定程度上允许或默认了盗版软件的试用呢？这和操作系统平台竞争关系又如何呢？本文的目的是研究PC机操作系统标准竞争或扩散：Windows和Linux的竞争以及竞争中知识产权保护的作用，并试图解释市场上厂商主要是微软公司的知识产权保护策略。本文的特点是从消费者采用操作系统的角度，将操作系统平台竞争作为一个复杂自适应系统来分析。1-2由于操作
9、系统具有极强的网络外部性，同时由于消费者个体邻域的有限性和学习适应能力，因此操作系统平台的扩散是一个由点到面的动态过程。本文是基于经济交往关系形成的复杂网络，采用计算机多主体建模技术和行为博弈理论相结合来分析计算机操作系统标准竞争和扩散现象，主要关注点是对知识产权保护在操作系统扩散中所起的作用进行分析。在研究方法上，本文主要采用了基于主体的计算经济学建模方式，其中还借鉴了复杂网络的研究成果主要是“小世界网络模型”。在消费者主体行为的动态演化和学习算法上，我们采用了来自行为博弈学习理论的EWA算法3-4。本文的主要安排如下：首先是相关的文献综述，然后提出本文的观点和研究思路，接着对有关的理论模型
10、和计算机仿真模型进行设定，随后对计算机仿真模型的运行结果进行经济学分析，最后结论部分结合前述模型结果讨论在中国开展Linux面临的困难与解决方案和进一步研究的展望。二、 标准竞争文献回顾在经济学研究中， Katz 和 Shapiro（1985）5在网络效应、竞争和兼容性一文中开始对标准竞争现象进行分析。在新标准或技术采纳和扩散的分析文献中，起初最关心的问题是在现有旧技术的情况下，能否顺利地转到新的产品上来以及其中存在的协调问题。Farrell和Saloner（1986）6的分析集中在网络效应对消费者决策的影响上，从市场需求方之间的协调方面对技术和产品扩散进行了分析。Arthur（1989）7则
11、在非线性科学的基础上分析了具有正反馈的系统所具有的路径或历史依赖性以及可能会发生市场被锁定在非最优标准的可能性。不过由于Arthur的观点不符合正统的经济学收益递减和市场均衡的原则，因此也在理论界引发了不少争议。S.J.Liebowitz和Stephen E.Margolis（1995,1990）8-9对Arthur和David关于技术和标准扩散中的路径依赖和锁定提出了置疑。一直以来，由于标准有很强的网络外部性，市场在标准竞争和选择中的有效性也因此是一个很有争议的问题。近来，标准竞争和扩散在经济学文献中得到了更多的研究，如Clements（2004）10的模型表明直接和间接网络效应对标准扩散影
12、响是完全不同的。此外双边市场也得到重视6，而标准可以作为其特例。Clements（2005）11的文献在消费者的异质性尤其是代际模型假设上分析了网络效应下标准采用的可能性及有效性。Ostrovsky和Schwarz（2004）12借鉴全局博弈理论对标准的采用和同步的问题进行了研究。我们可以看到，经济学在网络效应下标准的扩散和竞争上已经取得了很多富有成效的成果。但是由于其研究模型往往比较严格，对标准的扩散研究还存在一些缺陷，对标准扩散中的很多现象还不能有较合理的说明。例如，如何解释在网络效应非常强的情况下，市场仍然有多个技术标准的长期共存而不是只有一个标准能够最终占据市场？即使外部性很强的主导标
13、准统治了市场，但仍有某些标准为少数但稳定的用户持续采用。因此近年来值得注意的是在经济学研究中， agent和其邻域主体的交互作用在经济理论中的作用开始得到一定的重视和研究。如Fagiolo（2005,2007）13-14对经济复杂网络中隔离现象的研究。Cowan（1998）15采用统计力学方法和波尔茨曼分布对agent局部交互作用下标准扩散及其均衡进行了研究，并指出了不同标准并存现象。但是我们也注意到Cowan（1998）用统计力学得出的是概率结果，对agent交往网络的动态形成和演变没有分析，因此标准扩散过程的特点还没有得到分析。Weitzel等（2000）16于网络效应市场上个体购买决策的
14、简单模型开发了一个仿真模型。他们的主要结论是网络效应市场的动态性作为多主体的系统不仅依赖于参与者的个人决策，也和个体邻域结构（neighborhood）有关，但他们的研究还没有借鉴复杂网络的研究成果。Stockheim, Schwind,和Knig（2002）17同样在ACE的框架下研究了软件标准的出现和扩散。其他较有影响的工作有Cowan（2004）18对复杂网络小世界模型下对知识扩散的研究。但是目前看来，采用ACE方法对windows和Linux的竞争以及知识产权进行分析的文献现在还不多见。三、 计算经济学模型的构建操作系统是软件开发和用户应用的基础和标准。操作系统竞争是标准竞争的一种形式
15、。本文将操作系统平台标准扩散作为一个复杂的自适应系统来进行分析。由于个体交互的有限性，个体不是和系统中所有的个体进行交互，而是只能和其邻域内地个体进行交互。在操作系统扩散的过程中，个体根据其邻域中其他个体的策略，通过局部交互作用和博弈，依据相应的收益来决定是否采用某个操作系统，以达到收益的最大化。个体通过这样的局部交互作用推动整个系统状态的演化，并最终决定操作系统扩散的结果：每个操作系统的市场占有率或分布状态等。本论文采用基于agent的计算经济学建模方法。ACE的建模方法在这里提供一个很灵活的对操作系统扩散过程建模的方式。在博弈主体行为的演化上，我们主要采用了行为博弈理论中对主体学习行为上所
16、获得的成果。在标准扩散的过程中，过去的经验虽然有一定的作用，但非常重要的是预期学习和信念学习在标准选择中所发挥的作用。由于EWA算法结合了这两种主要的学习算法-强化学习和信念学习都可视为EWA算法的一种特殊状态。因此我们对EWA作了一定的修改，并加入预期学习和自适应行为，以之作为agent的学习算法和异质性个体状态更新的基础。本文将主要从消费者或agent接受和使用操作系统的角度来对操作系统扩散和竞争进行分析。这里我们假设定agent的邻域和网络结构是外生给定的，在很多情况下这是合理的假设，因为在很多情况下，个体的邻域结构在相当长的时间内会保持相对稳定。但是我们采用时代交叠模型：在系统动态的每一期都会有部分个体离开市场，同样个数的新个体加入市场。同时在市场
