专利名称：一种提高通信网络运营收益的定价方法
技术领域：
本发明属于电子商务技术，具体涉及通信网络中资源定价技术领域。
背景技术：
随着互联网规模的迅猛发展、业务的爆炸式增长，网络正呈现出资源相对不足、应用多样化和商业化等几大特点。首先，资源相对有限，网络资源的增长速度远远落后于网络用户的几何级数增长速度，这直接导致了全球范围的网络资源紧张。其次，应用多样化，各种精彩纷呈的应用层出不穷。第三，商业化。在商业化环境下不同的用户之间，用户与网络服务提供商之间在网络资源分配的问题上必然存在利益冲突。互联网发展的这些特征为网络服务提供商的发展带来了前所未有的机遇与挑战， 也为其收益带来了巨大的增长潜力。此外，随着3G技术的快速普及以及移动终端的功能不断丰富和增强，使得移动增值业务呈现广阔的市场空间，特别是持续增长的数据业务，已成为网络服务提供商运营收入的增长支柱。然而，运营收入的增长流失却日益严重，有研究指出流量增速与收入增速的不对等带来了极大的剪刀差，这将是运营商今后5 10年最大、最核心的挑战。因此，如何通过对网络资源进行定价，让有限的网络资源有效利用和公平分配，从而优化网络整体的效益，成为未来通信网络的最大挑战。现有定价方法主要有三种类型(I)统一定价策略，对用户按照单位时间收取固定费用，不考虑用户实际使用网络资源情况的一种定价方法，如包月制。这种定价策略操作非常简单，每个网络用户都可以无限制地使用网络，导致网络严重拥堵，使用效率大大降低。(2)基于使用量的定价策略，对用户按照单位使用量收取固定费用的一种定价方法。与统一定价策略相比，这种定价策略能够提高网络资源的利用率，而且对用户来讲比较公平。但是系统需要维护大量的状态信息，服务提供商成本相对较高。(3)动态定价策略，对基于使用量定价策略的改进。在动态定价中，价格是根据实际网络的状态而改变。近几年，基于效用的定价策略得到广泛的研究。这些研究主要从社会福利最优的角度去研究资源的定价，然而研究表明，使社会福利(系统总效用)最大化的价格给网络服务提供商带来的收入可能会低于其提供业务的成本。因此，对于网络服务提供商而言，这样的定价机制忽略了其收入的优化问题。
发明内容
本发明解决所述问题的技术方案是，设计一种提高通信网络运营收益的方法，使之克服现有技术的不足。采用的手段为一种提高通信网络运营收益的定价方法，兼顾社会福利与网络运营收益，该方法包括以下步骤(I)网络服务提供商确定用户对于价格的需求函数；(2)网络服务提供商确定用户使用某类业务的效用函数；
(3)网络服务系统根据当前网络资源情况以及用户数和被使用业务种类数数据，确定动态定价优化模型；(4)在所选模型中计算收益增加情况下的效用可调区间，收益增加的范围及收益的最大值以及相应的价格层次(定价策略)数据；(5)在给出的效用可调区间内，网络服务系统根据自身接受的系统效用值及实际需求，选择相应的价格层次并运行所选择的价格层次数据，以在达到兼顾系统效用的同时提高运营收益。与现有定价方法相比本发明兼顾了系统总效用(社会福利)以及网络服务提供商或运营商的收益。本发明提出了一种新的思路，运营商可在本发明给出的区间调节系统总效用，选择自身满意的系统总效用与收益来定价。兼顾社会福利的同时，避免了其收益过低的情况。
图I为业务对应的效用函数示意2为收益R只有一个极值的情况图3为收益R有多个极值的情形I图4为收益R有多个极值的情形I图5为收益R有多个极值的情形III图6为系统总效用和收益随资源变化7为系统效用减小时收益提闻趋势8为系统总效用、资源需求、定价及收益关系表图9为仿真实验中系统效用、收益、定价之间的关系表。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的数值处理分析和实施方式作进一步的详细描述。数值处理分析图I至图5表达了本发明方案所依赖的理论问题。求解过程如图I所示，考虑效用与带宽的关系，对于弹性业务(如电子邮件、FTP等)，其效用值随着带宽的增加，逐渐增加，但边际效用递减，其形式为随带宽变化的凸函数。此时，函数Ui(I^k)为凸函数，有最大值解。对于实时业务(如流媒体、VoIP等)，其拥有一定的最低带宽需求，当其分配的带宽低于其最低需求时，会导致满意度的快速降低。其效用变化趋势在低带宽区间属于凹函数，在高带宽区间属于凸函数。因而，其效用函数应该是一个类S型的函数，在高带宽区间效用变化属于凸函数。为了让所有业务都能正常接
入，即至少满足其最低需求η，因此，效用函数Ui(ri，k)为凸函数，
权利要求
1.一种提高通信网络运营收益的定价方法，兼顾社会福利与网络运营收益，该方法包括以下步骤 (1)网络服务提供商确定用户对于价格的需求函数； (2)网络服务提供商确定用户使用某类业务的效用函数； (3)网络服务系统根据当前网络资源情况以及用户数和被使用业务种类数数据，确定动态定价优化模型； (4)在所选模型中计算收益增加情况下的效用可调区间，收益增加的范围及收益的最大值以及相应的价格层次数据； (5)在给出的效用可调区间内，网络服务系统根据自身接受的系统效用值及实际需求，选择相应的价格层次并运行所选择的价格层次数据，以在达到兼顾系统效用的同时提高运营收益。
2.根据权利要求I所述的方法，其中在步骤(I)中需求函数的确定可以采用包括追踪和记录用户的习惯等实际手段或采用对实验数据进行拟合等实验手段。
3.根据权利要求I所述的方法，其中在步骤(2)中效用函数的确定可以采用包括追踪和记录用户的习惯等实际手段或采用对实验数据进行拟合等实验手段。
4.根据权利要求I所述的方法，其中在步骤(3)中，网络服务提供商提供k种不同的业 务，用户数为I，其资源限制为R，系统总效用最优化模型为
5.根据权利要求I所述的方法，其中在步骤(4)中，系统总效用最优值Umax按Am值下调，其中
6.根据权利要求I所述的方法，其中在步骤(4)中效用值Um需满足其对应的收益Rm大于或等于系统总效用最大时对应的收益R。。
7.根据权利要求I所述的方法，其中在步骤(4)中，求出Um的最大值Unmax与最小值Uimin，得到Δω的取值范围为
8.根据权利要求I所述的方法，其中在步骤(4)中，通过对网络运营收益模型求导，并通过求解Revmue/ = O获得收益取极值点的情况。
9.根据权利要求I和8所述的方法，其中在步骤(4)中，可进一步考虑Am取值区间内的情况，根据收益极值点分布，选择适宜的价格层次。
全文摘要
本发明公开了一种提高通信网络运营收益的定价方法，在通信网络运营中兼顾系统总效用，履行提高运营收益且兼顾社会福利要求的折中定价方案。该方案利用效用函数及用户需求函数，建立系统总效用及运营收益模型。通过求解模型，得到在不同系统效用值的情况下的不同定价方案以及相应的运营收益。并通过对运营收益模型求导，采用分段讨论的思想，获得运营收益提升条件下的系统效用可调区间。通过本发明提出的定价方案，网络服务提供商或运营商可以通过在给出的区间范围内调节系统总效用，达到提高运用收益的目的。
文档编号G06Q50/10GK102880978SQ201210355218
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者方旭明, 曾斌, 青亮 申请人:西南交通大学