=Paper= {{Paper |id=Vol-2064/paper02 |storemode=property |title= Анализ динамических методов ценообразования телекоммуникационных услуг в условиях ограниченной конкуренции (Analysis of dynamic pricing methods for telecommunication services in conditions of limited competition) |pdfUrl=https://ceur-ws.org/Vol-2064/paper02.pdf |volume=Vol-2064 |authors=Sergey Vasilyev,Hassan Salih Haroun }} == Анализ динамических методов ценообразования телекоммуникационных услуг в условиях ограниченной конкуренции (Analysis of dynamic pricing methods for telecommunication services in conditions of limited competition) == https://ceur-ws.org/Vol-2064/paper02.pdf
УДК 519.863, 519.868
                                  Васильев С.А., Харун Хасан Салех
                        Российский университет дружбы народов, г. Москва, Россия

         АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ЦЕНООБРАЗОВАНИЯ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ УСЛУГ В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННОЙ КОНКУРЕНЦИИ*
   Аннотация
        Как показал опыт, экономические структуры, порождаемые рынком телекоммуникаций,
        требуют особых подходов к анализу взаимоотношений между субъектами этого рынка.
        Рынок телекоммуникаций при условии ограниченной (несовершенной) конкуренции,
        предпосылками которой являются, когда значительная доля рынка у двух или трех
        компаний, а также имеются барьеры для проникновения в телекоммуникационную отрасль
        новых конкурентов, характеризуется отклонением от рыночного равновесия, а
        присутствие на рынке ограниченного числа крупных компаний, как показывает опыт,
        приводит картельному сговору, наличие которого очень трудно доказать, что позволяет
        такому картелю поддерживать завышенные цены на услуги, не рискуя потерять клиентов.
        Целью данной работы является построение модели динамического ценообразования на
        рынке телекоммуникаций при условии ограниченной конкуренции. Для достижения цели был
        применен комплексный подход, заключающийся в использовании методов экономико-
        математического моделирования и теории массового обслуживания. С учетом
        несовершенной конкуренции на рынке телекоммуникаций и при условии максимизации
        прибыли каждой компанией в рамках построенной модели были найдены равновесные
        тарифы, а также объем предоставляемых услуг. Помимо этого, была определена
        оптимальная стратегия государства по созданию конкурентной среды в
        телекоммуникационной отрасли и проанализирована динамика перехода к рынку
        совершенной конкуренции.
   Ключевые слова
        Аналитические методы в теории массового обслуживания; динамическая оптимизация;
        экономико-математическое моделирование; ценообразование; финансовая математика.
                                  Vasilyev S.A., Haroun Hassan Salih
                            Peoples' Friendship University of Russia, Moscow, Russia

  ANALYSIS OF DYNAMIC PRICING METHODS FOR TELECOMMUNICATION SERVICES IN
                  CONDITIONS OF LIMITED COMPETITION
   Abstract
        It is shown that economic structures that are present on the telecommunications market require
        special approaches for analysis of the market relationship between them. The telecommunication
        market is subject to a limited (imperfect) competition. The prerequisites are that a significant share
        of the market is occupied by two or three companies, and there are barriers to entry in the
        telecommunications industry for new competitors, characterized by the deviation from the market
        equilibrium. As experience shows, limited number of large companies leads to a cartel collusion which
        is very difficult to prove that allows this cartel to maintain high prices for services without losing
        customers. The aim of this work is to build a model of dynamic pricing in the telecommunications
        market with limited competition. To achieve the goal, a comprehensive approach consisted of methods
        of economic-mathematical modeling and queuing theory was used. Taking into account limited
        competition in the telecommunications market and maximizing the profit of each company in the
        framework of the constructed model, equilibrium tariffs were found, as well as the volume of provided
        services. In addition, the optimal state strategy for creating a competitive environment in the

   * Труды II Международной научной конференции «Конвергентные когнитивно-

информационные технологии» (Convergent’2017), Москва, 24-26 ноября, 2017
   Proceedings of the II International scientific conference "Convergent cognitive information
technologies" (Convergent’2017), Moscow, Russia, November 24-26, 2017

                                                        10
        telecommunications industry was determined, and the dynamics of the transition to the market of
        perfect competition was analyzed.
   Keywords
        Analytical methods in queueing theory; dynamic optimization; mathematical modeling; pricing;
        financial mathematics.
Введение
   Проникновение телекоммуникационных услуг во все сферы жизни современного общества
обусловило возникновение рынка телекоммуникаций. Как показал опыт, экономические структуры,
порождаемые рынком телекоммуникаций, требуют особых подходов и методов для построения моделей
телекоммуникационных услуг [1-14].
   На практике проблема ценообразования на услуги телекоммуникационных компаний зависит от
многих параметров модели, которые не заданы на стадии планирования.
   Целью данной работы является построение модели динамического ценообразования на рынка
телекоммуникаций при условии ограниченной конкуренции.
   Для достижения цели был применен комплексный подход, заключающийся в использовании методов
экономико-математического моделирования и теории массового обслуживания. На основе построенной
динической экономико-математической модели ценообразования на рынке телекоммуникаций при
условии ограниченной конкуренции предложен метод решения задачи формирования оптимальной
ценовой политики телекоммуникационными компаниями с учетом обеспечения качества
предоставляемых услуг.
   Предложенная экономико-математическая модель ценообразования на рынке телекоммуникаций при
условии ограниченной конкуренции позволит провести анализ конкурентной среды в различных
сегментах телекоммуникационного рынка, определить стратегические направления его развития,
особенности инновационной политики в процессе внедрения телекоммуникационных услуг нового
поколения 5G, а также, в случае необходимости, выработать подходы к государственному регулированию
телекоммуникационного рынка с целью поддержания конкуреной среды на рынке связи.
Построение модели рынка телекоммуникационных услуг в случае ограниченной конкуренции
   Введем в рассмотрение сеть N, состоящую из n эквивалентных моносервисных сетей связи
произвольной топологииN={N1,…,Nn}, принадлежащих n различным компаниям и состоящих из некоторого
числа узлов, соединенных звеньями. При этом предполагается, что между всеми этими сетями N={N1,…,Nn}
имеются узлы коммутации.
   Пусть Jr, r=1,…, n–количество узлов каждой из сетей, а Jr={1,2,...,Jr} – множество всех узлов r-компании,
занумерованных произвольным образом, пусть также Lr , r=1,…, n–количество звеньев каждой из сетей, а
Lr={1,2,...,Lr} – множество всех звеньев r-компании, занумерованных произвольным образом.
   Обозначим Сrl емкость l-звена r-компании. За единицу емкости звена примем величину одной
передаточной единицы (bandwidthunit). Таким образом, Сrl представляет собой пропускную способность
соответствующего канала связи r-компании.
   Для передачи информационных потоков между узлами сети N могут быть установлены двухточечные
соединения. Каждое такое соединение характеризуется маршрутом, т.е. множеством звеньев сети N, через
которые устанавливаются соединения.
   Пусть на рынке в момент t присутствует Wt (t=1,2,...,Tmax) потенциальных потребителей (абонентов)
услуги, предоставляемой моносервисной сетью. Будем считать, что для каждого потребителя возможно
ввести индивидуальную функцию полезности U w ( Qt ( pt ), pt ), w  1,Wt , которая удовлетворяет следующим
требованиям:
                                      U w ( Qt ( pt ), pt )         2U w ( Qt ( pt ), pt )
                                                              0,                              0,       (1)
                                             Qt                             Qt2
где Qt(pt) – число единиц услуги, которая была оказана абоненту в момент времени t, рt – цена за единицу
услуги в момент времени t.
   Первое неравенство свидетельствует о том, что каждая дополнительная единица услуги увеличивает
полезность. Второе неравенство отражает принцип убывающей предельной полезности.
   Также будем считать, что потребители являются рациональными, каждый из них решает следующую
задачу максимизации своей полезности:
                                        U w ( Qt ( pt ), pt )          2U w ( Qt ( pt ), pt )
                                                                0,                              0,     (2)
                                                Qt                             Qt2
   Решение этой задачи дает индивидуальную функцию спроса Qtw(pt)=Dtw(pt) для рассматриваемой услуги.


                                                     11
              dDtw ( p )
Очевидно, что             0, так как спрос на услугу должен падать с ростом цены.
                dpt
   Пусть индивидуальная функция полезности имеет следующий вид:
                             U w ( Qt ( pt ), pt )  [rwt  swt Qt ( pt )] Qt ( pt )  pt Qt ( pt ), (3)
где коэффициенты rwt>0, swt>0 – положительные параметры. Решив задачу (2) с функцией (3) можно
получить индивидуальную функцию спроса:
                                         r  pt                        r           1
                            Dwt ( pt )  wt      awt  bwt pt , awt  wt , bwt       ,                        (4)
                                          2swt                        2swt        2swt
которая является линейной функцией от цены.
   Будем предполагать, что индивидуальный спрос на услугу не является постоянной величиной, а
изменяется на интервале времениt t0 , t0  T  T Tmax  , тогда для интервала   1 T ,  T  , γ=1,2,..., Γ,
индивидуальная функция спроса будет иметь вид:
                                     Q wt ( pt )  D wt ( pt )  a wt  b wt pt .                                                      (5)
  Далее функцию спроса на интервале γ будем называть γ-интервальной функцией спроса абонента.
Абонент при пользовании услугой на интервале времени t   1 T ,  T  , γ=1,2,..., Γ создает нагрузку,
среднее значение интенсивности которой, согласно (1.21) и (1.22):
                                                                    T
                                                               1
                                                                          nwt  t  dt ,
                                                               T ( 1)T
                               Y wt  EX  wt   wt h wt                                                       1, ,                (6)

где  wt ,   1, , w  1,Wt – средняя интенсивность входящего потока заявок от абонента w на интервале
времени   1 T ,  T  ; h wt ,   1, , w  1,Wt – средняя длительность обслуживания на интервале времени
  1 T ,  T  ; Y wt ,   1, , w  1,Wt – средняя интенсивность нагрузки на интервале времени   1 T ,  T  ,
создаваемая абонентом w.
    В рамках рассматриваемой модели будем считать, что средняя интенсивность нагрузки на интервале
времени t   1 T ,  T  , создаваемая абонентом w, линейно зависит от соответствующей функции спроса
этого же абонента на том же интервале времени:
                                                                                                     
                         Y wt   wt h wt  D wt ( pt )   a wt  b wt pt ,   1, , w  1,W t ,                                  (7)
где θ = 1/T> 0 – коэффициент пропорциональности.
   Общая интенсивность нагрузки, создаваемая абонентами на интервале времени t   1 T ,  T  ,
представляет собой сумму средних интенсивностей нагрузки каждого абонента
                                                                           Wt
                                                                    Y t   Y wt ,              1, ,                                  (8)
                                                                          w 1

а общий спрос на услугу на рассматриваемом интервале представляет собой сумму спросов абонентов:
                                                              Wt                           Wt
                                               Q t ( pt )   D wt ( pt )    a wt  b wt pt ,                 1, .              (9)
                                                             w 1                        w 1

   Представим выражение (9) в более удобном виде:
                                  Q t ( pt )  D t ( pt )   a t  b t pt  ,                            1, ,                     (10)
                                                    Wt                              Wt                    Wt
                                      D t ( pt )   D wt ( pt ), a t   a wt , b t   b wt ,   1, ,                           (11)
                                                    w 1                            w 1                  w 1

где параметры aγt>0 и bγt>0 определяются из маркетинговых исследований рынка услуги в момент времени
t.
   Из (7)-(11) можно получить связь между общей интенсивностью нагрузки и общим спросом на услугу на
интервале   1 T ,  T  :
                                 Y t ( pt )   Q t ( pt )   D t ( pt )    a t  b t pt    t   t pt ,          1, ,   (12)
т.е. интенсивность нагрузки является линейной функцией цены, где коэффициенты αγt = θ aγt, βγt= θbγt , αγt>0,
βγt>0.
    Суммируя Qγt(pt) и Yγt(pt) по всем интервалам времени   1 T ,  T  получим общий спрос Qt(pt) на
рассматриваемую услугу и общую интенсивность нагрузки Yt(pt) за время [0, ГT):


                                                                          12
                                                                          

                                                   
                                                    1
                                                        Q t ( pt )   (a t  b t pt )  Qt ( pt )  at  bt pt ,
                                                                       1
                                                                                                                                        (13)
                                                                         

                                                   
                                                    1
                                                        Y t ( pt )   ( t   t pt )  Yt ( pt )   t  t pt ,
                                                                       1
                                                                                                                                        (14)

                                                           Yt ( pt )  t  t pt   Qt ( pt )    at  bt pt  .                    (15)
    Пустьmit– доля потребителей, выбравших для своего обслуживания компанию i  1,..., nt  , где nt –
число компаний на рынке в момент t, тогда Wit=mitWt– количество абонентов компании i  1,..., nt  в этот
                                                                                nt
момент. Очевидно, что имеет место соотношение  mi  1 .
                                                                                i 1

    Общий спрос на услугу компании i  1,..., nt  в момент t(t=1,2,...,Tmax) можно представить в виде:
                                                 Qit ( pit )  mit Qt ( pit )  mit (at  bt pit ),                                     (16)
где pit– цена услуги компании i  1,..., nt  в момент t (t=1,2,...,Tmax).
    Рыночный спрос абонентов сети Ni компании i  1,..., nt  на услугу в пределах этой сети имеет вид:
                                                                  Qiit ( pit )  mit2Qt ( pit )  mit2 (at  bt pit ),                  (17)
    Рыночный спрос абонентов сети Ni компании i  1,..., nt  на услугу, предоставляемую одновременно как
сетью Ni, так и сетью Nj i, j  1,..., nt   i  j  компании j можно представить так:
                                                                Qijt ( pi )  mit m jt Qit ( pit )  mit m jt (at  bt pit ).           (18)
    При этом для (16) из (17)-(18) получим для компании i:
                                                                                            nt
                                                             Qit ( pit )  Qiit ( pit )   Qijt ( pit ), i, j  1,..., nt .          (19)
                                                                                           i j

    В силу (15)-(19) имеют место следующие соотношения:
                             Yijt ( pit )  mit m jt (t  t pit )   mit m jt Qt ( pit )   mit m jt  at  bt pit  ,              (20)
                                                            Yit  Yiit ( pit )  Yijt ( pit )  Y jit ( p jt ), i, j  1,..., nt  ,   (21)
где Yijt ( pit ), i, j  1,..., nt  – нагрузки, которые соответствуют спросам Qijt ( pit ), i, j  1,..., nt  , а Yit– общая
нагрузка на сеть компании i  1,..., nt  .
    Функцию прибыли компании i  1,..., nt  в момент t (t=1,2,...,Tmax) представим в виде разности функции
выручки TRit и постоянных издержек Fit, которые не зависят от каких-либо параметров и включают в себя
расходы на эксплуатацию сети Ni, оплату труда сотрудникам компании, расходы на рекламу и т.д.
                                                 it  TRit  Fit ,                              (22)

                                      TRit    pit Qiit ( pit )  ( pit   ij p jt )Qijt ( pit )   ij pit Q jit ( p j ) ,
                                                i, j
                                                i j

где  ij   0,1 – параметр, подлежащий определению в процессе переговоров между компаниями i и j. Таким
образом, мы предполагаем, что стоимость услуги доступа в сеть конкурента является величиной,
пропорциональной стоимости обслуживания этой компанией своих абонентов.
Построение динамической модели ценообразования на рынке телекоммуникационных услуг в
случае ограниченной конкуренции
  Для анализа динамики рынка введем в рассмотрение многошаговую антагонистическую игру с полной
информацией. Игра происходит в течение T шагов с номерами t = 1,..., T. На каждом шаге tкомпании 1,..., nt 
выбирают по очереди альтернативы — значения цен на свои услуги pit , i  1,..., nt  , t  1, T .
    Пусть сначала компания i  1,..., n1 выберет альтернативу pi1 Ui , где U i — стратегия компании i,
затем другая компания j  1,..., n1 (i  j ) , зная выбор компании i, выбирает альтернативу p j1  U j1 ( p j1 ) ,
где U j — стратегия j-ой компании, а после этого компании i и j договариваются о величине параметра
 ij  0,1 . После этого компания k  1,..., n1 (k  i, j ) , зная ценовой выбор компании i и j выбирает
альтернативу pk1 Uk1 ( pk1 ) , где U k — стратегия k-ой компании, и после этого независимо договаривается с


                                                                                  13
компанией i о величине параметра  ik   0,1 , а с компанией j о величине параметра  jk   0,1 . Так
продолжается до тех пор, пока все компании последовательно не определятся с выбором.
   Пусть игроки в течение Tmax  1 шагов выбирали свои альтернативы pi1 , pi 2 ,..., piT 1 , i  1,..., nt  ,                                                                                   max
                                                                                                                                                                                                              
тогда piT      max 1
                                                            
                            pi1 , pi 2 ,..., piTmax 1 , i  1,..., nt  .

     Пусть            компании,                   зная                 предысторию                                                                                      
                                                                                                                piTmax 1  pi1 , pi 2 ,..., piTmax 1 , i  1,..., nTmax 1                            ,         выбирают

последовательно свои альтернативы piT  UT                                               max           max
                                                                                                               piTmax 1   .
     После завершения шага Tmaxвозникает вектор                                                                     p   1Tmax
                                                                                                                                 , p2T max ,...,
                                                                                                                                                    pnTmax Tmax
                                                                                                                                                                    , называемая партией игры. По
смыслу партия игры — это запись всех альтернатив, выбранных компаниями. Для любой партии
p 1Tmax
           , p2T
               max ,...,
                           pn Tmax Tmax
                                           задается выигрыш в виде прибыли   p                                                    iTmax          1Tmax
                                                                                                                                                            , p2T   max ,...,
                                                                                                                                                                                pn
                                                                                                                                                                                 Tmax Tmax
                                                                                                                                                                                              , i 1,..., n  каждой
                                                                                                                                                                                                                  Tmax

компаний.
   Описанную игру определим в нормальной форме. На шаге tигрок i  1,..., nt  может выбрать
альтернативу pit как значение функции pit : pit  pit p1t 1 ,..., pn t 1 , которая должна быть определена при                             t 1
                                                                                                                                                     
всевозможных значениях аргументов p1t 1 ,..., pn t 1 .                                                t 1


     Обозначим множество всех таких функций pit , i  1,..., nt  через U t . Заметим, что pi1  pi1 , поскольку на
первом шаге компания i никакой информацией не располагает.
   Стратегия компании i представляет собой набор функций
                                                                                                                                                         Tmax
                                                                                         pi   pit , t  1,..., Tmax   X i  U it .                                                                                       (23)
                                                                                                                                                         t 1
     Аналогично, на шаге t компания j может выбирать альтернативу p jt как значение функции
p jt : p jt  p jt  pit , p jt 1  , которая должна быть определена при всевозможных значениях аргументов
pit , p jt 1 . Обозначим множество всех таких функций p jt через U jt . Стратегия компании j представляет
собой набор функций
                                                                                         p j   p jt , t  1,..., T   X j   U jt .
                                                                                                                                                      T
                                                                                                                                                                                                                              (24)
                                                                                                                                                     t 1

     И так далее для остальных компаний.
     Здесь можно заметить, что компании могут выбрать свои стратегии ( p1 ,..., pn ) независимо друг от                                                                                       t


друга до игры, а во время игры — применять их «автоматически» по мере поступления информации.
Любому набору стратегий ( p1 ,..., pn ) однозначно соответствует партия игры.
                                                                            t



     Положим i p1 ,..., pnT                     max
                                                         p     i         1Tmax     ,..., pnTmax Tmax
                                                                                                              , где  p             1Tmax    ,..., pn      Tmax Tmax
                                                                                                                                                                         — партия, соответствующая
стратегиям                  p ,..., p  . Итак, многошаговая игра с полной информацией определена в нормальной
                              1           nTmax


форме    X i i 1,..., n ,  i i1,..., n  .
                                         Tmax                          Tmax



     Множества U it i1,..., nt  являются компактами метрических пространств, а функции  i i1,..., n 
                                                                                                                                                                                                                               Tmax




непрерывны на произведении                                              U it . Определим набор стратегий
                                                                   
                                                                 i 1,..., nT
                                                                             max   
                                                                 t1,...,Tmax 



                                                                                                                                
                                                                                       pi0  pit0 , t  1,..., Tmax , i  1,..., nTmax                           ,                                                          (25)
используя метод динамического программирования. Доопределим функции прибыли  i i1,..., n  на всех
                                                                                                                                                                                                                    Tmax



                                                            
отрезках партии вида pit , p jt 1 или pit , p jt и назовем их функциями Беллмана.                
     Компоненты стратегий p , p и т.д. будем задавать в порядке, обратном выборам игроков.
                                                        0
                                                        it
                                                                    0
                                                                    jt

     Определим сначала p 0jTmax . Для этого зафиксируем произвольное значение аргументов piT , p jT                                                                                                              max      max 1
                                                                                                                                                                                                                                    и
                                                                                                                    14
зададим значение функции p 0jT                                 max
                                                                      p  iTmax                         
                                                                                  , p jTmax 1  p 0jTmax :

                                                      
                                                 j p jTmax , p jTmax 1 , p                  0
                                                                                              jTmax        min          p jTmax U jTmax          
                                                                                                                                              j piTmax , p jTmax 1 , p jTmax           
                                                                                                                                                                                                                            (26)
                                                           
                                                  j piTmax , p jTmax 1 .                  
   Определим функцию piT0 max . Зафиксируем произвольное значение аргументов piT                                                                                                                 max 1
                                                                                                                                                                                                                   
                                                                                                                                                                                                           , p jTmax 1 и зададим

значение функции piT0                    max
                                               p iTmax 1                        
                                                               , p jT max 1  piT0 max :

                                                            i piT        max 1
                                                                                      , piT0 , p jT
                                                                                             max              max 1
                                                                                                                         min       piTmax U iTmax     i piT   max 1
                                                                                                                                                                            , piT , p jT
                                                                                                                                                                                max               max 1
                                                                                                                                                                                                                          (27)
                                                             i piT         max 1
                                                                                           , p jT   max 1
                                                                                                              .
   Пусть определены компоненты стратегий и значения функций Беллмана, тогда существует решение
игры для каждого игрока в виде:
                                                                                              
                         it  max pit U it  it pit  max pit U it min p jt U jt  it pit , p jt  ...  (28)                                                          
                                                 max pit Uit min p jt U jt ...max piT
                                                                                                                   max
                                                                                                                         U iTmax   min p jT
                                                                                                                                              max
                                                                                                                                                    U jTmax       
                                                                                                                                                                it piTmax , p jTmax .        
   С учетом структуры решения многошаговой антагонистической игры с полной информацией
   X  
        i i 1,..., n
                     Tmax   
                                ,  i i1,..., n 
                                                   Tmax
                                                                имеется возможность найти равновесные тарифы каждой из компаний, а

также объемы услуг предоставляемых каждой из них.
   Пусть каждая компания максимизирует свою прибыль по цене при многошаговой антагонистической
игры с полной информацией    X i                                                                        ,  i i1,..., n  .
                                                                                      
                                                                                  i 1,..., nTmax                             Tmax



    В этом случае, можно сформулировать следующую задачу оптимизации для каждой из компаний
 i  1,..., nt  в момент времени t:
                                                                                                                 it
                                                                                                                p  0,
                                                                                                                it
                                                                                                                2                                                                                                          (29)
                                                                                                                  it  0.
                                                                                                                pit 2
                                                                                                               
   Справедлива следующая теорема:
   Теорема 1.
   При условии, что параметры   0, at  0, bt  0,  ij   0,1 , Fit  0 существует единственное решение
задачи (29) в виде равновесного значения цен на услугу компании i  1,..., nt  в момент времени t:
                                                                                                             n           
                                                                                                 p   mit    ij m jt  t ,
                                                                                                                           at
                                                                                                   *
                                                                                                   it                                                                                                                       (30)
                                                                                                            j 1          2bt
                                                                                                            j i         
   Доказательство.
   Выпишем функцию прибыли i-ой компании в виде:
                            it  [ pit mit2 (at  bt pit )  mi m j ( pit   ij p jt )(at  bt pit )    ij m j mi pit (at  bt p jt )]  Fit ,
                                       i, j
                                       i j

и вычислим производные по pit
                                      it
                                            [mit2 (at  2bt pit )  mit m jt (at  2bt pit   ij bt p jt )   ij m j mi (at  bt p jt )].
                                      pit i , j
                                                    i j

   Так как it / pit  0 , то
                                                                                      nt
                                               mit (at  2bt pit )   [m jt (at  2bt pit   ij bt p jt )   ij m jt (at  bt p jt )]  0,
                                                                                      j 1
                                                                                      j i

откуда получим (30).
   Для  2  it / pit2 будем иметь


                                                                                                                       15
                                         2  it
                                                   [mit2 2bt  mit m jt 2bt   ij m jt mit bt p jt ]  0,
                                         pit2
                                                   i, j
                                                       i j

т.е. для функции it при p будет иметь место максимум. Теорема доказана.
                              *
                              it

   Следующим этапом для компаний i и j будет выбор параметра δij. В процессе переговоров о выборе
параметра δijкомпании будут независимо решать такую задачу:
                                                                      it ( pit* ,  ij )
                                                                                            0,
                                                                           ij                 i, j  1,..., nt .               (31)
                                                                     2
                                                                       i ( pit ,  ij )
                                                                                 *

                                                                                            0,
                                                                           ij 2
Она позволит максимизировать прибыль каждого из них по параметру δij.
   После подстановки соответствующих равновесных цен в функцию прибыли получим следующее
равенство
                                                                                                                       
                                   mit m jt at2                                                           n

                                                                                                                      
                                                 1   ij 1   ij mit   it 1   ij m jt   mit    ij m jt   Fit ,
                                                                               m                                        t

                           it 
                                      4bt                                     m jt                       j 1        
                                                                                                           j i        
продифференцировав которое по δij и приравняв к нулю, получим, что δij = 0,5.
   Таким образом, равновесная цена на услугу компании i  1,..., nt  с учетом оптимального значения δij =
0,5 в момент времени t:
                                                                                             
                                                                                     1 n
                                                                      pit*   mit   m jt  t ,
                                                                                             t
                                                                                                a
                                                                                                                                    (32)
                                                                                    2 j 1    2bt
                                                                                      j i   
   Отсюда видно, что с уменьшением доли абонентов mitкомпании i ее равновесная цена будет уменьшаться,
что свидетельствует об ослаблении рыночной власти компании i.
   Равновесный спрос на услугу компании i  1,..., nt  в момент t(t=1,2,...,Tmax) можно представить
следующим образом:
                                                                                       
                                                                         mit 1 n
                                                                               m jt  ,
                                                                                                                        t

                                     Q ( p )  mit Qt ( p )  mit at 1 
                                                 *
                                                  it
                                                              *
                                                               it
                                                                                  *
                                                                                   it                                               (33)
                                                                          2 4 j 1     
                                                                                j i   
где p*it– равновесная цена услуги компании i  1,..., nt  в момент t(t=1,2,...,Tmax).
   Общий равновесный рыночный спрос на услугу в момент t(t=1,2,...,Tmax) имеет вид:
                                              n                 n                      n                      
                                                                                                 m 1 n
                                       Q*t   Q*it ( p*it )   mit Qt ( p*it )  at  mit 1  it   m jt ,
                                                 t                           t                        t                     t

                                                                                                                                    (34)
                                             i 1              i 1                   i 1       2 4 j 1     
                                                                                                      j i    
   Можно показать, что при равномерном распределении абонентов между компаниями эта величина
достигает максимума.
Стратегия государства для создания конкурентной среды на рынке телекоммуникационных услуг
в условиях ограниченной конкуренции
   Для создания конкурентной среды основной стратегией государства является пресечение ценового
сговора между компаниями, которое сводится к требованию  ij  0 , и увеличения числа компаний на рынке.
С этой целью государство должно максимально упростить возможность выхода на рынок новых компаний, а
также требовать от них решать не задачу максимизации прибылей, а задачу, связанную с покрытием своих
издержек, которую можно сформулировать для каждой из компаний i  1,..., nt  в момент времени t таким
образом:
                                         it  0, т.е. TRit  Fit .                                (35)
   В этом случае, компании покрывают свои издержки, но прибыль не получает. Это условие является
главной характеристикой абсолютно конкурентного рынка. ё
   Теорема 2.
   При условии, что параметры   0, at  0, bt  0,  ij  0, Fit  0 существует единственное решение
задачи (35) в виде равновесного значения цен на услугу компании i  1,..., nt  в момент времени t:


                                                                                 16
                                                                           at
                                                                  pit*       1  2mi bt Fit  .                                               (36)
                                                                           bt
    Доказательство.
    Выпишем функцию прибыли i-ой компании в виде:
                     it  [ pit mit2 (at  bt pit )  mi m j ( pit   ij p jt )(at  bt pit )    ij m j mi pit (at  bt p jt )]  Fit ,
                             i, j
                             i j


и потребуем, чтобы  ij  0,  [ pit mit2 (at  bt pit )  mi m j pit (at  bt pit )]  Fit .
                                      i, j
                                      i j

    Решив это уравнение, получим (36). Теорема доказана.
    Можно заметить, что при nt для компании i будет иметь место                                            mi0, что обеспечит сходимость
рынка к минимальной цене на услугу p*itat/bt.
Заключение
   Целью данной работы являлось построение модели динамического ценообразования на рынка
телекоммуникаций при условии ограниченной конкуренции.
   Для достижения цели данной работы был применен комплексный подход, заключающийся в
использовании методов экономико-математического моделирования, теории массового обслуживания,
математической теории телетрафика. На основе построенной динической экономико-математической
модели ценообразования на рынке телекоммуникаций при условии ограниченной конкуренции
предложен     метод      решения     задачи   формирования     оптимальной     ценовой    политики
телекоммуникационными компаниями с учетом обеспечения качества предоставляемых услуг.
   Предложенная экономико-математическая модель ценообразования на рынке телекоммуникаций при
условии ограниченной конкуренции позволит провести анализ конкурентной среды в различных
сегментах телекоммуникационного рынка, определить стратегические направления его развития,
особенности инновационной политики в процессе внедрения телекоммуникационных услуг нового
поколения 5G, а также, в случае необходимости, выработать подходы к государственному регулированию
телекоммуникационного рынка с целью поддержания конкуреной среды на рынке связи.
Благодарности
  Публикация подготовлена при поддержке Программы РУДН «5-100» и при финансовой поддержке
РФФИ в рамках научных проектов № 12-34-56789 и № 12-34-56789.
                                                                    References
     1.    Armstrong M., Vickers J. The Access Pricing Problem with Deregulation: A Note // Journal of Industrial Economics. — 1996. — Vol.
           46. — P. 115-121.
     2.    Armstrong M. Competition in Telecommunications. – Oxford Review of Economic Policy, 1997.
     3.    Armstrong M. Network Interconnection in Telecommunications // Economic Journal. — 1998. — 108: 545-564, 1998.
     4.    Balakrishnan A., Magnanti T.L., Shulman A., Wong R.T. Models for planning capacity expansion in local access telecommunication
           networks. – Annals of Operations Research, 1991.
     5.    Carter M., Wright J. Interconnection in Network Industries. – Kluwer Academic Publishers, 1999.
     6.    Cave M. and Doyle C. Access pricing in network utilities in theory and practice. – Utilities Policy, 1998.
     7.    Doganoglu T., Tauman Y. Network Competition with Reciprocal Proportional Access Charge Rules. – SUNY at Stony Brook, 1996.
     8.    Gaidamaka Y., Sopin E., Talanova M. Approach to the analysis of probability measures of cloud computing systems with dynamic
           scaling // Communications in Computer and Information Science. — 2016. — Vol. 601. — P. 121-131.
     9.    Gruber H. The Economics of Mobile Telecommunication. – Cambridge University Press, 2005.
     10.   Laffont, J-J., J. Tirole Ceating Competition Through Interconnection: Theory and Practice. – Institut d'Economie Industrielle, 1996.
     11.   Laffont, J-J., J. Tirole Access Pricing and Competition. – European Economic Review, 1994.
     12.   Marti K. Stochastic optimization methods. – Springer Berlin Heidelberg, 2005.
     13.   Samouylov K., Naumov V., Sopin E., Gudkova I., Shorgin S. Sojourn time analysis for processor sharing loss system with unreliable
           server // Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in
           Bioinformatics). — 2016. — Vol. 9845. — P. 284-297.
     14.   Stein, Jerome L. Stochastic Optimal Control, International Finance, and Debt Crises. – Oxford University Press, 2006.

Об авторах:
Васильев Сергей Анатольевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной
        информатики и теории вероятностей, Российский университет дружбы народов,
        svasilyev@sci.pfu.edu.ru
Харун Хасан Салех, аспирант кафедры прикладной информатики и теории вероятностей, Российский
        университет дружбы народов, Республика Чад, harounhassan198@yahoo.fr


                                                                             17
Note on the authors:
Vasilyev Sergey А., Candidate of Physico-mathematical Sciences, Associate Professor, Department of Applied
         Probability and Informatics, Peoples' Friendship University of Russia, svasilyev@sci.pfu.edu.ru
Haroun Hassan Salih, Postgraduate Student, Department of Applied Probability and Informatics, Peoples'
         Friendship University of Russia, The Republic of Chad, harounhassan198@yahoo.fr




                                                   18