Wstęp

Spis treści
Wstęp................................................................................................................. Spis skrótów używanych w pracy .................................................................. 9
15
Rozdział 1. Modelowanie aukcji i przetargów.............................................. 17
1.1. Podstawowe pojęcia................................................................................. 1.1.1. Aukcja a przetarg........................................................................... 1.1.2. Aukcje a inne reguły zawierania kontraktów................................ 1.1.3. Aukcje i przetargi w świetle polskiego prawa............................... 1.2. Mechanizm aukcyjny................................................................................ 1.2.1. Elementy aukcji............................................................................. 1.2.2. Wybór zwycięzcy........................................................................... 1.2.3. Warunki realizacji transakcji......................................................... 1.2.4. Przepływ informacji...................................................................... 1.2.5. Cena maksymalna i cena minimalna............................................. 1.2.6. Koszty uczestnictwa...................................................................... 1.2.7. Pozostałe elementy aukcji............................................................. 1.2.8. Przykładowe mechanizmy w przetargach jednokryterialnych...... 1.3. Przetargi wielokryterialne......................................................................... 1.3.1. Organizacja przetargu wielokryterialnego..................................... 1.3.2. Funkcje scoringowe....................................................................... 1.3.3. Przykładowe mechanizmy w przetargach wielokryterialnych...... 1.3.4. Przejrzystość reguł aukcyjnych..................................................... 1.4. Modelowanie uczestników przetargu....................................................... 1.4.1. Założenia modelu aukcji o prywatnych wycenach........................ 1.4.2. Modelowanie kosztów w aukcjach wielokryterialnych................. 1.4.3. Odstępstwa od modelu aukcji o prywatnych wycenach................ 1.5. Zasada ujawnienia.................................................................................... 1.6. Aukcje jako gry........................................................................................ 17
17
19
22
25
25
26
26
27
28
29
30
31
33
33
35
40
41
44
44
47
49
51
53
Rozdział 2. Efektywność aukcji...................................................................... 55
2.1. Efektywność a optymalność..................................................................... 2.2. Zasada równości użyteczności.................................................................. 2.3. Aukcje optymalne..................................................................................... 2.3.1. Aukcje optymalne w przypadku spełnienia założeń zasady równości użyteczności......................................................................... 2.3.2. Optymalna konstrukcja funkcji scoringowej................................. 2.3.3. Miary poziomu nadwyżki nabywcy.............................................. 55
57
65
00-Spis tresci_wstep.indd 5
65
66
68
2013-05-13 10:46:30
6
Spis treści
2.4. Kryterium łącznej nadwyżki uczestników aukcji..................................... 2.5. Wpływ awersji do ryzyka na efektywność aukcji.................................... 2.6. Wpływ kosztów uczestnictwa na efektywność aukcji.............................. 2.7. Znaczenie liczby uczestników dla efektywności aukcji........................... 2.8. Znaczenie asymetrii dla efektywności aukcji........................................... 2.9. Znaczenie efektywności alokacyjnej w ujęciu dynamicznym.................. 2.10.Inne kryteria brane pod uwagę przy wyborze mechanizmu aukcyjnego.
69
72
77
81
82
87
90
Rozdział 3. Mechanizmy aukcyjne w przetargach jednokryterialnych...... 92
3.1. Podstawowe mechanizmy aukcyjne......................................................... 3.1.1. Aukcja angielska............................................................................ 3.1.2. Przetarg pisemny (pierwszej ceny)................................................ 3.1.3. Aukcja Vickreya............................................................................. 3.1.4. Aukcja holenderska........................................................................ 3.1.5. Aukcja japońska............................................................................. 3.2. Wieloetapowe mechanizmy aukcyjne...................................................... 3.2.1. Przyczyny stosowania mechanizmów wieloetapowych................ 3.2.2. Aukcja amsterdamska.................................................................... 3.2.3. Aukcje „na przeżycie”................................................................... 3.2.4. Przetarg pisemny z dodatkowymi negocjacjami........................... 3.2.5. Przetarg pisemny z możliwością minimalnego przebicia.............. 3.2.6. Przetarg pisemny z możliwością podbicia ceny............................ 3.3. Reguły quasi-aukcyjne............................................................................. 3.3.1. Nieprzejrzystość reguł w praktyce przetargów.............................. 3.3.2. Przetarg pisemny z możliwymi dodatkowymi negocjacjami........ 3.3.3. Niezobowiązujący przetarg pisemny............................................. 3.3.4. Negocjacje cenowe........................................................................ 92
92
100
107
109
111
112
112
114
120
123
126
130
131
131
132
134
139
Rozdział 4. Wyniki analiz efektywności mechanizmów
jednokryterialnych...................................................................... 142
4.1. Metodologia badań eksperymentalnych................................................... 4.1.1. Wady i zalety badań eksperymentalnych....................................... 4.1.2. Dobór próby i opis systemu motywacyjnego................................ 4.1.3. Organizacja i opis eksperymentów................................................ 4.2. Wyniki eksperymentów dotyczących przetargów symetrycznych bez
kosztów uczestnictwa............................................................................... 4.2.1. Analizowane reguły aukcyjne i quasi-aukcyjne............................ 4.2.2. Strategie uczestników.................................................................... 4.2.3. Kryterium nadwyżki nabywcy....................................................... 4.2.4. Kryterium łącznej nadwyżki i efektywności alokacyjnej.............. 4.3. Wyniki eksperymentów dotyczących przetargów symetrycznych z kosztami uczestnictwa..................................................................................... 00-Spis tresci_wstep.indd 6
142
142
144
146
147
147
152
168
172
175
2013-05-13 10:46:30
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
Spis treści
4.3.1. Analizowane reguły aukcyjne i quasi-aukcyjne............................ 4.3.2. Skłonność do uczestnictwa w aukcji............................................. 4.3.3. Strategie cenowe graczy................................................................ 4.3.4. Kryterium nadwyżki nabywcy....................................................... 4.3.5. Kryterium łącznej nadwyżki i efektywności alokacyjnej.............. Wyniki eksperymentów dotyczących przetargów asymetrycznych
z kosztami uczestnictwa........................................................................... 4.4.1. Analizowane reguły aukcyjne i quasi-aukcyjne............................ 4.4.2. Skłonność do uczestnictwa w aukcji............................................. 4.4.3. Strategie cenowe graczy................................................................ 4.4.4. Kryterium nadwyżki nabywcy....................................................... 4.4.5. Kryterium łącznej nadwyżki i efektywności alokacyjnej.............. Podsumowanie badań eksperymentalnych dotyczących efektywności
mechanizmów jednokryterialnych............................................................ Symulacje dla modelu dynamicznego...................................................... 4.6.1. Założenia modelu.......................................................................... 4.6.2. Wyniki symulacji........................................................................... Badania efektywności w oparciu o dane empiryczne............................... 7
175
177
183
191
196
199
199
201
208
216
219
220
225
225
229
231
Rozdział 5. Przetargi wielokryterialne........................................................... 234
5.1. Podstawowe problemy przetargów wielokryterialnych............................ 5.2. Aukcje scoringowe................................................................................... 5.2.1. Wielokryterialna aukcja angielska................................................. 5.2.2. Aukcja pierwszego wyniku............................................................ 5.2.3. Aukcja drugiego wyniku (wielokryterialna aukcja Vickreya)....... 5.3. Inne mechanizmy aukcyjne i quasi-aukcyjne........................................... 5.3.1. Aukcja drugiej preferowanej oferty............................................... 5.3.2. Aukcja cenowa............................................................................... 5.3.3. Aukcje o nieprzejrzystych regułach wyboru zwycięzcy................ 5.4. Eksperymentalne badanie efektywności mechanizmów wielokryterialnych.......................................................................................................... 5.4.1. Eksperymenty dotyczące aukcji wielokryterialnych..................... 5.4.2. Organizacja i opis eksperymentów................................................ 5.4.3. Wyniki badań................................................................................. 234
235
235
238
243
244
244
245
246
248
248
249
253
Zakończenie...................................................................................................... 260
Literatura............................................................................................................ Spis rysunków.................................................................................................... Spis tabel............................................................................................................ Summary............................................................................................................ 00-Spis tresci_wstep.indd 7
265
270
272
274
2013-05-13 10:46:30
Wstęp
Od wieków aukcje wykorzystywane były jako metoda zawierania transakcji w przypadku niepowtarzalnych, niestandaryzowanych kontraktów. Ich popularność ciągle
wzrasta; przedsiębiorcy stosują aukcje, licząc na ich przejrzystość i zdolność do
wywierania presji konkurencyjnej, zwłaszcza w przypadku rynków o ograniczonej konkurencji. Mechanizmy aukcyjne mogą być wykorzystywane zarówno przez
sprzedawców, pragnących zawrzeć transakcję po jak najwyższej cenie, jak i przez
nabywców, szukających jak najtańszych (lub najkorzystniejszych jakościowo) ofert
na rynku. Spektakularnym przykładem sukcesów osiągniętych dzięki efektywnemu
wykorzystaniu reguł aukcyjnych są olbrzymie wpływy uzyskane dzięki aukcjom
koncesji na wykorzystanie częstotliwości radiowych czy telefonicznych. Dzięki
zmianie sposobu alokacji koncesji na częstotliwości i wykorzystaniu do tego celu
aukcji amerykańska Federalna Komisja Łączności uzyskała w 1994 roku wpływy na
poziomie 18 mld dolarów. Staranne opracowanie reguł aukcyjnych przy sprzedaży
koncesji na telefonię UMTS pozwoliło z kolei rządowi brytyjskiemu na osiągnięcie
wpływów wynoszących aż 22 mld funtów1. Coraz szerszy dostęp do Internetu oraz
dynamiczny rozwój transakcji B2B w ostatnich kilkunastu latach umożliwił masowe
stosowanie aukcji w przetargach, w przypadku których są one obecnie najważniejszą
metodą zawierania transakcji. O tym, jak ważna jest rola przetargów w gospodarce,
niech świadczą szacunki OECD, według których w 2008 roku przetargi publiczne
składały się na 17% PKB w krajach Unii Europejskiej oraz aż na 19% PKB w Polsce
[OECD 2011].
W związku z istotną rolą aukcji w gospodarce ich własności stanowią niezwykle
ważny przedmiot badań dla ekonomistów. O znaczeniu teorii aukcji niech świadczy
to, że aż trzykrotnie w ciągu ostatnich 20 lat Nagrodą Nobla nagradzano badaczy,
którzy na pewnym etapie swoich badań naukowych zajmowali się teorią aukcji: Williama Vickreya w 1996 roku, Vernona Smitha w 2002 roku oraz Rogera Myersona
w 2007 roku. Jednak wiedza ekonomistów o efektywności aukcji, a zwłaszcza aukcji
odwrotnych, jest wciąż niekompletna.
W przypadku standardowych aukcji sprzedażowych zwycięzcą jest uczestnik,
który zaproponuje najwyższą cenę, natomiast o aukcjach odwrotnych mówimy
wówczas, gdy reguły aukcyjne ulegają odwróceniu, czyli gdy najlepszą ofertą jest
zaproponowanie jak najniższej ceny. Mechanizmy odwrotne znajdują zastosowanie
w przypadku przetargów i zostały wybrane jako przedmiot analiz w niniejszej pracy,
w związku z ich coraz ważniejszą rolą w gospodarce. Jednak powodów zainteresowania odwrotnymi mechanizmami aukcyjnymi jest więcej. Większość literatury
Aukcja ta nazwana została największą aukcją w historii [Binmore, Klemperer 2002].
1
00-Spis tresci_wstep.indd 9
2013-05-13 10:46:30
10
Wstęp
z zakresu teorii aukcji poświęcona jest standardowym aukcjom sprzedażowym, przy
domyślnym założeniu, że wnioski z ich analiz mogą być rozszerzone na przypadek
aukcji odwrotnych. Wniosek ten, prawdziwy na gruncie teoretycznym, nie musi jednak odzwierciedlać rzeczywistych zachowań uczestników aukcji odwrotnych, które
wymagają uważnej, osobnej analizy. Ponadto właśnie w przypadku aukcji odwrotnych można się spotkać z najliczniejszymi innowacjami, dotyczącymi reguł przebiegu aukcji czy zasad wyłaniania ich zwycięzców. W przypadku transakcji zawieranych przez indywidualne podmioty ekonomiczne obserwuje się liczne modyfikacje
reguł aukcyjnych. Ponieważ innowacje te przejawiają się często wprowadzaniem
różnego rodzaju nieprzejrzystości do reguł aukcyjnych, stąd zamiast o aukcjach
winno się mówić w takich przypadkach raczej o mechanizmach quasi-aukcyjnych.
Kilka takich modyfikacji, dotąd nie analizowanych w literaturze przedmiotu, jest
przedmiotem badań w niniejszej pracy.
Model przyjęty w pracy zakłada, że mechanizm aukcyjny uruchamiany jest
przez nabywcę, pragnącego znaleźć najlepszego wykonawcę określonego kontraktu,
dotyczącego dostawy czynników produkcji czy wykonania pewnej usługi. Nabywca
jest również określany jako „kupujący”, „zleceniodawca” czy „organizator”, a „wykonawca” – jako „dostawca” lub „uczestnik”. W związku z tym, że aukcje mogą być
traktowane jak gry, ich uczestnicy są też czasem nazywani „graczami”. W trakcie
analiz efektywności różnych reguł aukcyjnych zazwyczaj jest przyjęta perspektywa
nabywcy, co oznacza, że reguła A jest uznawana za lepszą od reguły B, jeżeli prowadzi do korzystniejszych wyników z punktu widzenia nabywcy (na przykład do
niższych cen). Przyjęcie takiego punktu widzenia wydaje się naturalne, ponieważ
w przypadku przetargów to właśnie nabywcy decydują zwykle o wyborze mechanizmu aukcyjnego, a więc to oni zajmują się porównaniem efektywności różnych
mechanizmów.
W rzeczywistości gospodarczej często zdarza się, że nabywca nie przeprowadza
przetargu samodzielnie, lecz robi to poprzez agenta, którym może być pracownik
danego przedsiębiorstwa czy niezależny organizator z zewnątrz, na przykład firma
zajmująca się organizacją e-przetargów. W tej sytuacji cele nabywcy i organizatora
nie muszą być identyczne; o ile nabywcy zawsze zależy na znalezieniu jak najlepszej
oferty, o tyle organizatorowi zależy przede wszystkim na tym, żeby przetarg został
rozstrzygnięty. W przypadku rozdzielenia funkcji nabywcy i przeprowadzającego
aukcję pojawia się często ryzyko korupcji. W niniejszej pracy ryzyko to nie będzie
jednak przedmiotem rozważań; przyjmować będziemy bowiem upraszczająco, że
cele nabywcy i organizatora aukcji są tożsame.
Trzeba wyraźnie podkreślić, że choć w pracy często pojawiają się nawiązania do
przetargów, to same przetargi nie są zasadniczym przedmiotem jej analiz. Głównym
przedmiotem analiz w niniejszej rozprawie jest efektywność odwrotnych mechanizmów aukcyjnych i quasi-aukcyjnych, natomiast terminologia związana z przetargami przewija się w niej jedynie dlatego, iż to właśnie w przypadku przetargów
najczęściej spotkać możemy się z zastosowaniem odwrotnych mechanizmów aukcyj-
00-Spis tresci_wstep.indd 10
2013-05-13 10:46:30
Wstęp
11
nych. W związku z powyższym wiele kwestii związanych ze specyfiką przetargów
jest w pracy ignorowanych bądź są poruszane jedynie szczątkowo. W rozprawie nie
są analizowane zwłaszcza kwestie prawne, związane z dopuszczalnością, bądź nie,
użycia danej reguły aukcyjnej w określonej sytuacji; całkowicie pominięte zostały
również kwestie organizacyjne, związane z tworzeniem specyfikacji czy z doborem
wykonawców, do których wysyłane jest zaproszenie do wzięcia udziału w przetargu.
Celem pracy jest opis i zbadanie własności wybranych odwrotnych mechanizmów aukcyjnych i quasi-aukcyjnych oraz porównanie ich według wybranych kryteriów efektywności. Najważniejszymi z tych kryteriów są efektywność cenowa
i alokacyjna. Ta pierwsza pokazuje, na ile skuteczna jest dana reguła w realizacji
podstawowego celu nabywcy, jakim jest uzyskanie jak najniższej ceny, podczas gdy
druga informuje o tym, do jakiego stopnia mechanizm aukcyjny sprzyja efektywnej
alokacji dóbr. Hipotezy postawione w pracy mają charakter zarówno ogólny, jak
i szczegółowy. Ogólna hipoteza związana jest z podstawową przyjętą metodą badawczą, którą są eksperymenty laboratoryjne, i mówi, że badania eksperymentalne
mogą służyć badaniu efektywności istniejących i nowo tworzonych reguł rynkowych. Jeśli chodzi o hipotezy szczegółowe, to jedynie część z nich postawiona była
przed rozpoczęciem badań; większość miała natomiast charakter hipotez ex post,
dotyczyła bowiem wyników badań, w tym efektywności, mechanizmów nowych,
o mało znanych własnościach. Wśród najważniejszych hipotez szczegółowych wymienić należy następujące:
1) dynamiczne mechanizmy aukcyjne charakteryzują się większą efektywnością alokacyjną niż mechanizmy statyczne,
2) statyczne mechanizmy aukcyjne charakteryzują się większą efektywnością
cenową niż mechanizmy dynamiczne,
3) wprowadzenie dodatkowego etapu w aukcji zwiększa jej efektywność cenową,
4) wprowadzenie nieprzejrzystości w przypadku reguł aukcyjnych zwiększa
ich efektywność cenową,
5) wprowadzenie nieprzejrzystości w przypadku reguł aukcyjnych zmniejsza
ich efektywność alokacyjną,
6) istnienie kosztów uczestnictwa w aukcji zmniejsza jej efektywność alokacyjną i wysokość łącznej nadwyżki rynkowej,
7) w przypadku aukcji asymetrycznych gracze słabsi wykazują się mniejszą
skłonnością do uczestnictwa w aukcji niż gracze silniejsi, szczególnie w przypadku
mechanizmów o wysokiej efektywności alokacyjnej,
8) w przypadku aukcji asymetrycznych słabsi uczestnicy przejawiają w swoich
strategiach cenowych większą niechęć do ryzyka niż uczestnicy silniejsi,
9) aukcje wielokryterialne charakteryzują się niższą efektywnością cenową
i niższą efektywnością alokacyjną niż odpowiadające im aukcje jednokryterialne,
10) w przypadku aukcji wielokryterialnych aukcje dynamiczne charakteryzują
się wyższą efektywnością cenową i wyższą efektywnością alokacyjną niż aukcje
statyczne.
00-Spis tresci_wstep.indd 11
2013-05-13 10:46:30
12
Wstęp
W toku badań pojawiało się jednak wiele innych hipotez, dotyczących skłonności do uczestnictwa w przetargach, strategii cenowych, różnic w zachowaniach
uczestników i tym podobnych, które były weryfikowane w oparciu o uzyskane dane.
Hipotezy te formułowane są w odpowiednich podrozdziałach rozdziału czwartego.
Celowi pracy i postawionym hipotezom podporządkowany jest układ pracy. Praca składa się ze wstępu, pięciu rozdziałów oraz zakończenia. W rozdziale pierwszym
znajdują się podstawowe definicje oraz opisany jest model wykorzystywany w dalszych rozdziałach. Rozdział drugi poświęcony jest pojęciu efektywności i jej podstawowym kategoriom, czyli efektywności cenowej i alokacyjnej. W rozdziale tym
podane są podstawowe twierdzenia z teorii aukcji, a także omówione jest znaczenie
kilku czynników (m.in. awersji do ryzyka, kosztów wejścia i liczby uczestników)
dla efektywności aukcji. W rozdziale trzecim zdefiniowane i opisane są jednokryterialne mechanizmy aukcyjne i quasi-aukcyjne, a w szczególności – kilka reguł
aukcyjnych, nie analizowanych dotąd w literaturze przedmiotu, skonstruowanych
przez autora w oparciu o obserwacje rzeczywistych przetargów. Oprócz opisu reguł
tam, gdzie to możliwe, wyprowadzone są również strategie równowagi uczestników
tych aukcji. Rozdział czwarty omawia wyniki badań empirycznych i podsumowuje
wnioski dotyczące efektywności jednokryterialnych reguł aukcyjnych. Podstawowym narzędziem służącym testowaniu hipotez dotyczących efektywności różnych
mechanizmów aukcyjnych są badania eksperymentalne. Metoda ta w teorii ekonomii (w tym w badaniach dotyczących mechanizmów aukcyjnych), ma już ugruntowaną pozycję, potwierdzoną Nagrodą Nobla dla pioniera tego typu badań Vernona
Smitha. Eksperymenty, zaplanowane i przeprowadzone z wykorzystaniem języka
zTree, służyły porównaniu efektywności wybranych reguł aukcyjnych w przypadku trzech sytuacji: przetargów symetrycznych bez kosztów wejścia, przetargów
symetrycznych z kosztem wejścia oraz przetargów asymetrycznych. Wyniki badań
pozwoliły na wytypowanie kilku reguł aukcyjnych o najwyższej efektywności. Co
istotne, są wśród nich reguły nowe, wcześniej nieznane, po raz pierwszy sformalizowane i przebadane w niniejszej pracy. Oprócz wyników badań eksperymentalnych
w rozdziale tym są również krótko omówione wyniki empiryczne, pochodzące z aukcji przeprowadzonych na komercyjnej platformie e-przetargowej. Rozdział piąty,
ostatni w tej pracy, poświęcony jest aukcjom wielokryterialnym. Rozdział zawiera
charakterystykę najważniejszych mechanizmów wielokryterialnych, ich analizę teoretyczną oraz wyniki badań eksperymentalnych ich efektywności.
Jak wspomniano, prace naukowe poświęcone teorii aukcji, w tym podstawowe
twierdzenia i przykłady, dotyczą zwykle aukcji sprzedażowych. Ponieważ niniejsza
rozprawa poświęcona jest aukcjom zakupowym, klasycznych twierdzeń i dowodów
nie można było przytoczyć wprost, lecz trzeba było „przetłumaczyć” je na język
aukcji odwrotnych. Twierdzenia te były wobec tego dowodzone przez autora samodzielnie, za pomocą standardowych narzędzi z teorii aukcji. Z tych samych względów samodzielnie opracowano też w pracy wszystkie przykłady, nawet jeśli dotyczyły one faktów powszechnie znanych na gruncie aukcji sprzedażowych. W tych
00-Spis tresci_wstep.indd 12
2013-05-13 10:46:30
Wstęp
13
przypadkach, w których przedstawiane wyniki dotyczą własności znanych, w tekście pojawia się odpowiednia adnotacja. W pozostałych przypadkach należy przyjąć,
że przykłady i twierdzenia w pełni stanowią wkład własny autora. W szczególności
dotyczy to analiz reguł nowych, dotąd, według wiedzy autora, nie badanych ani teoretycznie, ani eksperymentalnie, czyli mechanizmów opisanych w podrozdziałach
3.2.4-3.2.6, 3.3.2-3.3.4.
Niniejsza rozprawa poświęcona jest teorii aukcji oraz ekonomii eksperymentalnej. Choć w ostatnich latach pojawiło się w Polsce kilka podręczników poświęconych
teorii aukcji [Drabik 2007; Kuśmierczyk 2010a] oraz roli eksperymentów w ekonomii [Ekonomia eksperymentalna 2012], wydaje się, że tematyka ta – zwłaszcza
w porównaniu z literaturą zachodnią – jest w Polsce wciąż dość mało znana. Autor
ma nadzieję, że niniejsza publikacja okaże się przydatna w przybliżaniu polskiemu
czytelnikowi tych ważnych zagadnień.
W związku ze sformalizowaniem analiz w pracy stosowane są następujące oznaczenia matematyczne:
–– wektory są oznaczane zawsze pogrubioną czcionką, np. c = (c1,c2, ..., cn),
–– symbolem c–i jest oznaczany wektor (c1,c2, ..., ci – 1, ci+1, ..., cn), czyli wektor
wszystkich składowych poza ci; analogicznie rozumiany jest zapis zbioru: {c–i},
–– stosowany jest również zapis c = (ci, c–i),
–– symbolem cm:n jest oznaczana m-ta statystyka pozycyjna, czyli m-ta najmniejsza
wartość w zbiorze n-elementowym.
00-Spis tresci_wstep.indd 13
2013-05-13 10:46:30