잘못 설정된 탐색 후 활용 전략이 초경쟁적 가격을 유도하는 메커니즘 분석

우리는 단순한 알고리즘 가격 결정 시스템이 다수 기업이 참여하는 시장에서 체계적으로 담합과 유사한 가격을 생성할 수 있는지 연구합니다. 우리는 '탐색 후 활용 (explore-then-exploit)' 파이프라인을 사용하는 기업들을 고려합니다. 이들은 초기 탐색 단계 (exploration phase) 동안 가격을 무작위로 설정한 후, 자신의 과거 데이터를 통해 수요를 추정하고 그 이후에는 근시안적으로 가격을 설정합니다. 추정 단계는 경쟁사의 가격을 누락한, 잘못 설정된 (misspecified) 독점 모델 (monopoly-style model)에 의존합니다. 우리는 유체 한계 상미분 방정식 (fluid-limit ordinary differential equation) 분석을 통해, 이 파이프라인이 내쉬 균형 (Nash equilibrium)보다 높은 초경쟁적 가격 (supra-competitive prices)으로 수렴하는 조건을 규명합니다. 우리는 기업들이 내쉬 가격의 동일한 측면 내에서 유사한 가격 범위로 탐색할 때 초경쟁적 가격이 발생함을 보여줍니다. 더욱이, 가격은 내쉬 가격보다 상당히 높을 수 있습니다. 우리는 대칭적 탐색 (symmetric exploration) 하에서 가격이 독점 수준 (monopoly levels)에 도달할 수 있음을 보여줍니다. 실제 다세대 임대 시장에 맞춰 조정된 시뮬레이션은 유한한 기간 (finite horizons), 이질적인 제품 (heterogeneous products), 비선형 로짓 수요 (nonlinear logit demand)를 포함하여 우리의 이론적 가정 너머에서도 초경쟁적 결과가 견고하게 발생함을 확인시켜 줍니다.