物聯(lián)網(wǎng)中的個人隱私信息保護

物聯(lián)網(wǎng)中的個人隱私信息保護

“物聯(lián)網(wǎng)”的概念最近被提出。瑞典政府指出，物聯(lián)網(wǎng)（italianofinformationsecurity）是在互聯(lián)網(wǎng)上擴展使用的東西和東西（m2m）之間信息交換和通信的網(wǎng)絡形式。該網(wǎng)絡通過射頻識別RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把嵌入了信息芯片的智能物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,從而實現(xiàn)智能化的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。Delen的實證研究表明在物流、倉儲、人員識別等領域已經開始使用這項技術,對企業(yè)提高運營效率、降低管理成本,增強企業(yè)競爭力等有顯著作用。依靠云計算技術的強大計算能力和交互通信能力,物聯(lián)網(wǎng)技術被嵌入到人類周圍的所有物品中,各個相互獨立運行的系統(tǒng)被連接成一個整體。這時,IOT滲透到人們生活的方方面面,從交通導航到智能家居,從財產防盜到物流追蹤,在給人們提供巨大生活便利的同時,個人隱私信息也被毫無保留地收集。IOT也仿佛成了一臺無處不在的監(jiān)控器,監(jiān)視著人們的一舉一動。但是,隨著技術的進步,IOT的應用趨勢不可逆轉。隱私和安全問題作為IOT技術發(fā)展過程中的制約因素需要予以高度關注,而對個人隱私信息保護也勢在必然。面對不同的保護策略,企業(yè)將如何采取相應的對策是一個值得研究的問題。1隱私保護的重要性隱私所包含的含義頗為廣泛,在詞典上和法律上有著眾多的解釋。對隱私問題的研究古已有之,據(jù)考證,基督教“圣經”中就有關于隱私權的表述。1890年,美國法學家布蘭代斯和沃倫在哈佛大學的《法學評論》上,發(fā)表了一篇著名的論文《隱私權》(TheRighttoPrivacy),這是人類歷史上第一次明確提出隱私權。Westin指出,隱私指不愿告人或不便告人的事情;和別人無關,關于自己的利益的事。從經濟學的視角研究隱私的經濟價值,是以“理性人”的假設為基礎,主張效率最大化原則,利用價格成本理論、合約理論、博弈論等工具來分析隱私的成本效益和信息配置。網(wǎng)絡上有一句經典的名言:“你永遠也不知道跟你聊天的是不是一條狗”,互聯(lián)網(wǎng)的興起,網(wǎng)絡隱私問題的研究方興未艾。很多學者從網(wǎng)絡隱私的保護、法律主體界定、網(wǎng)絡環(huán)境下隱私的特征等多角度進行了研究。隱私有很多種,如信息隱私、交流隱私、個人范圍隱私等,但與IOT最相關的隱私有兩類:一類是信息隱私,它是關于個人身份、個體特征、信用狀況等的信息。商家通過搜集個人在消費過程中使用信用卡、通信等方式暴露的個人身份信息,持續(xù)觀察、評估、追蹤并形成典型的顧客特征庫,實施具有價格歧視的精準營銷。另一類是范圍隱私,它是指個體在活動中所處的地點和周圍環(huán)境信息。商家通過讀寫附著在消費者身邊的射頻芯片信息追蹤顧客,從顧客移動路徑中推斷顧客行為,主動提供商品信息給消費者促成購買行為而獲取利潤。在IOT技術背景下,將RFID芯片嵌入到各種物品內,加上各種定位技術和識別手段,商家能夠獲得消費者的個人信息,并將其存放在IOT數(shù)據(jù)倉庫中,這將導致個人隱私的外泄。試想一下,以前如果你使用現(xiàn)金購物,也不是商場的會員,那么商家是無法了解到你的私人信息的。然而,當你的手機、衣服、錢包,甚至身體里的健康監(jiān)測芯片都連到網(wǎng)絡上以后,商家不經過你的允許把這些信息存儲起來并上傳到網(wǎng)絡,就像今日的搜索引擎百度、Google搜索資料一樣,個人信息已無隱私可言。更為關鍵的是,個人隱私信息的收集并不僅僅影響消費者本人,由于對信息相關性的加工還會使整個社會福利分配產生變動。Westin(1967)對個人信息的經濟價值觀點已經進行了論述。Posner主張不同種類的個人信息要區(qū)別對待:對私人財富要求保護;公共物品則需要共享。Byford結合網(wǎng)絡時代的特征分析了網(wǎng)絡隱私特點和價值。因此,為了保護個人隱私信息,IOT在技術上主要采用兩種方案:(1)硬件技術。包括銷毀式標簽、阻塞式標簽、電磁屏蔽和有源干擾等。(2)邏輯方法。即通過各種軟件加密技術(比如:散列函數(shù)、公鑰加密等)嵌入到RFID芯片和通訊設備內部,從而預防信息泄露。另一方面,針對于隱私的保護(也包括網(wǎng)絡隱私),世界各國的法律也都作了很多規(guī)定。綜上所述,隱私作為個人信息的獨特表現(xiàn)形式,與人類自身的生活息息相關,IOT的特點決定在個人隱私信息的搜集上已不存在任何技術障礙,從而如何更好地保護隱私(及其技術實現(xiàn))和消費者利益就成了前面學者研究的重點。但是,作為新一代的網(wǎng)絡形式,IOT對企業(yè)來說意味著一場信息革命。面對個人隱私信息不同的保護策略,企業(yè)如何選擇?IOT技術又會怎樣影響企業(yè)的成本和收益?特別是IOT背景下由于個人隱私信息收集對消費者行為特征的挖掘,會對企業(yè)的技術采納行為產生怎樣的經濟影響?這些都是IOT推進過程中安全防范和隱私保護面臨的經濟管理問題。但據(jù)作者所知,從微觀經濟學的角度來研究IOT背景下個人隱私信息與主要參與者的策略選擇問題還沒有見到。而這對于國家大力推進IOT應用無疑有著重要的理論和實踐意義。故此,本文將從經濟學價格需求模型的視角對IOT背景下個人隱私信息保護策略選擇與企業(yè)技術采納決策行為的研究,主要研究成果包括:(1)建立了IOT技術背景下的個人隱私信息保護策略價格需求模型,分析了隱私信息保護策略的演化路徑,這對正確認識和深入理解IOT背景下的隱私信息研究奠定理論基礎;(2)把個人信息作為商品形式進行定量分析,并將這種形式通過概率分布的函數(shù)形式描述出來,然后從微觀經濟需求分析的基本理論出發(fā),計算分析成本效益關系,這為企業(yè)的策略選擇提供了計算基礎;(3)以價格歧視理論為基礎,分析了個人隱私信息收集導致的消費者剩余變化,計算在新的技術背景下的策略均衡點,為企業(yè)的決策行為提供依據(jù);(4)通過MATLAB對假設模型進行了仿真分析,結果表明企業(yè)面對不同的隱私信息保護策略應相機而動,這對企業(yè)大力推進IOT應用實踐有著一定的指導作用。2模型的構建和分析2.1其他構成要素首先做出四點假定:(1)私人信息是商品;(2)個人在對待隱私的問題上是異質的;(3)依靠IOT技術,商家能夠收集到所需的個人信息,并能用這些信息減少企業(yè)運營成本和采取價格歧視獲利;(4)備選方案在經濟上對商家和消費者來說都是可行的。經濟模型的組成包括銷售企業(yè)、消費者個人、備選策略、通過評估的市場均衡。企業(yè)處在一個完全競爭的市場上,競爭性市場中的不同主體導致不同的定價機制和價格水平,銷售商的成本包括固定成本和靜態(tài)變動成本,同時加上存儲和管理費用構成該商品的總成本。銷售商通過使用IOT技術,目標是減少庫存和管理成本。當然使用IOT技術同樣有費用,但最終將會降低商品成本,也使得商品銷售價格下降。另外,一但收集到個人信息,就能針對不同消費者使用價格歧視榨取消費者剩余,獲取最大化利潤。對個人來說,模型涉及兩個因素:隱私的異質性偏好和消費商品組合。隱私偏好有一個域限影響,如果公司收集到的個人信息在域限以下,個人將在最低價格實現(xiàn)最大化消費;如果收集的信息在域限以上,那么個人將實施保護。而消費者個人了解公司行動的信息,所以他們能夠在最大化消費和保護隱私達到域限值之間進行選擇。個人保護隱私帶來的成本,使用IOT進行物品質量追蹤增加的成本,以及從獲取市場優(yōu)勢所得到的收益是影響企業(yè)進行方案選擇的重要因素。正如前面所論述的,對于消費者隱私的保護,可以歸納為三種形式:一是企業(yè)自律,即采用IOT技術僅僅用于提高經濟運行效率而不挖掘其中的經濟價值;二是技術限制,即通過技術方法限制對所采集到的隱私信息的使用;三是法律管制,即在法律上強制規(guī)定使用隱私信息違法。實際上,這些方案并不是互相排斥的。法律管制在增加企業(yè)違法成本的同時可能需要通過技術手段提供更多的預防措施,而技術手段的預防也要求IOT參與各方加強自我監(jiān)督。本文把三種策略分開,只是讓分析脈絡更加清晰。圖1對上述提及的各個要素進行了描述。總之,公司利潤、產品數(shù)量、信息收集數(shù)、消費者福利變化將追隨策略變化,即在所有水平上的最終成本和收益可能會發(fā)生替代效應,這些結果通過定量計算得到每個方案的均衡條件。2.2個體真實消費個人變量通過消費偏好和隱私保護描述出來,展現(xiàn)在一個變量需求曲線上。每個人有唯一的需求曲線,它在收入和隱私偏好之間構成一個函數(shù)關系。相同的最初個人信息水平M0存在所有的個體中,全部個體的隱私品味構成一個正態(tài)分布的隨機曲線,代表大量的那些個體想要保護的個人信息Ml,這個值小于或等于最初的個人信息水平M0.Ml可能是負的,表示一個個體愿意出售所有的個人信息。另外,用另一個正態(tài)分布的隨機函數(shù)來表示收入的名義值。名義收入和隱私品味的取值在[-1,1],對于不同的個體,產生一個真實的收入I.這個真實的收入被用來購買在價格PC下的組合商品C的價值量QC.C的消費服從于兩個限制因素(這里M表示一個公司收集所有個人信息的實際數(shù)量):(1)M0-M≥Ml,即公司不能夠收集超過個人愿意放棄的信息。如果公司希望信息數(shù)量M超過閾限,個人將為了保護他們自己的隱私而減少消費。對于這些個體,公司所能收集到的信息最多只能達到閾限值。(2)需求,本研究對第J個個體的需求分布假設是如下函數(shù)形式:式中:PC為供求均衡價格;Pn為消費保護隱私價格;Ij為第j個消費者的收入;Qc為供求均衡銷量;T、U為需求曲線的一階系數(shù)和二階系數(shù)。在式(1)中,當Ml≥M0-M,公司收集的信息少于個人愿意放棄的部分,需求變?yōu)橐环N簡單形式:當M0-M≥Ml,公司選擇將依賴于個人需求,在均衡分析中處于弱勢方。相反,如果公司能夠收集的信息少于消費者愿意放棄的信息,那么公司能夠按照式(2)銷售商品,獲得均衡極限(利潤最大化)。綜上,按照個體隱私品味分成三個組:(1)當Ml≥M0-M的個體將在最低價格上按照式(2)最大化消費。(2)當M0-M≥Ml且保護信息的成本小于零售價格差異的,個體將用一些錢保護隱私,如果保護成本是低的,或者信息被保護的數(shù)量是小的,企業(yè)按照式(1)的獲取消費者剩余進行銷售。(3)當M0-M≥Ml且保護信息的成本大于零售價格差異的,個體將按照式(2)需求特性從銷售商處進行消費。即如果保護隱私的成本也是高的,或者被保護的信息數(shù)量是大的,這種情況就會發(fā)生。2.3b計算成本時,公司的固定成本b公司處在一個競爭性市場,能夠自由選擇供應商和客戶群體,成本函數(shù)如下:式中:(C-總成本;F-固定成本,隨所選方案y變化;B-一階變動成本;D-二階變動成本,與信息量和備選方案有關;Ptag-標簽價格;Ps-物流環(huán)節(jié)價格)這里,公司有一個固定成本F,線性變動成本B,二階變動成本D.固定成本F按照不同的選擇方案而定,即每個方案有一個固定成本,它與是否采用IOT技術相聯(lián)系。線性變動成本B等于按照Ps價格購買的組合商品;另一部分價格構成是外生的附加標簽價格Ptag,當有一定量的標簽被應用后,隨著使用數(shù)量的增加,標簽價格下降。高階成本成分D,像運輸和倉儲物流這樣的成本增長率是超線性的(為簡單起見,這里假設是二階的)。D同時也是備選方案和公司收集的信息數(shù)量的一個函數(shù),因為方案能夠指出有多少信息被收集、存儲和使用,它影響了潛在成本節(jié)省。另外,越多的信息被公司收集,通過改善庫存效率,節(jié)省更多成本。通常,由于規(guī)模效益的原因,公司成本隨著市場的擴大以及競爭性的供應,總體成本是降低的。2.4產品歧視程度正如前面討論的,通過使用IOT,公司能夠收集消費者信息挖掘消費者的消費偏好和購買行為特征,改善庫存效率降低成本,為企業(yè)實施價格歧視提供了機會。這樣就使得公司能夠獲取額外的消費者剩余。比如,公司通過IOT技術手段識別那些愿意支付裹高價格的顧客,從而提供歧視價格策略獲取額外的收入。本文價格歧視的數(shù)量與信息收集的數(shù)量和用戶所能獲得的最大利益相關。做一個模擬運行函數(shù)Z=f(q,p)是一個線性函數(shù),線性的比例被用來作為一個額外的公司收入和信息收集數(shù)量的比例(假設所有可用的信息都能被收集)。如圖中,Qe和Pe各自代表市場均恒價格和數(shù)量。如果沒有價格歧視,收入是簡單的形式如圖中的矩形PeQe,在P=Pe以上的三角形部分既是消費者剩余,剩余的數(shù)量能夠依據(jù)消費者需求曲線與P=Pe圍成的三角形直接計算出來,在本研究中(CS表示消費者剩余):令Ia=Ij-PN(ML,j-M0+M),則因此,實際總的收入是:這里,N/N0是個體總信息量和公司實際能收集的信息量百分比。2.5由信息收集產生的利潤競爭性市場上,供給和需求導致市場均衡,這個均衡是通過公司作出的每個策略以及不同的環(huán)境變量所決定的。結果,在是否采用IOT技術的方案選擇下,公司的收入和利潤是不同的,也將影響消費者剩余。個體將按照需求曲線進行消費,同時受到公司收集信息的意向調節(jié),這個在前面已經描述過了。當企業(yè)處于壟斷地位的時候,競爭者被排除在市場之外。壟斷者沒有收集信息的需求,并不收集信息,而是僅僅按照最大化獲取利潤而決定價格和數(shù)量(即需求曲線在MC=MR處設置即可)。后來,壟斷者發(fā)現(xiàn),收集個人信息并且對個人進行價格歧視能夠獲得超額利潤,于是壟斷者通過價格和信息數(shù)量來增加新的利潤來源,最大化利潤,下面我們對此進行計算。采用IOT技術后企業(yè)利潤由原市場均衡點的收入加上因信息收集而帶來的消費者剩余減去企業(yè)成本,即:因為Ia=Ij-PN(ML,j-M0+M)且Pe=Ij-TQeU,j,則則最終的一階均衡條件為:由上式可看出,在IOT環(huán)境下,銷售商的供求均衡點不僅僅受到傳統(tǒng)需求曲線的影響,還與企業(yè)能夠收集到的消費者信息有關,并且通過掠奪消費者剩余獲得。如圖1所示,因為使用了IOT技術,消費者信息完全被收集,如果沒有保護措施,供求均衡點由A點變動到D點;相反,如果采用了完全的保護措施,企業(yè)將會支付更多的成本而不能獲得收益,供求均衡點由A點變動到C點;這兩種情況都不是均衡狀態(tài)。只有在B點,適度的信息保護與信息共享,才能有效提高經濟效率,實現(xiàn)總體福利最大化。(2.6節(jié)通過仿真對這個變化進行描述。)實際上,影響銷售商采納IOT技術的因素很多,包括網(wǎng)絡外部性、生產商采納IOT技術策略、技術成熟度等。朱培建等研究表明網(wǎng)絡外部性越大企業(yè)越會更快采用IOT技術。隨著時間的推移以及技術的成熟,采用IOT技術的成本會降低,企業(yè)采用的可能性也更大。本研究中,我們主要考慮企業(yè)與消費者之間的利益均衡關系,特別是隱私信息對企業(yè)采納IOT技術的影響問題,綜合考慮上述因素的影響,式(7)的均衡條件將發(fā)生變動。2.6計算均衡價格為驗證所建立的經濟模型,用MATLAB2007編程對模型進行了仿真,表1是關于模型中參數(shù)選擇的說明。仿真過程先通過式(7)計算策略均衡下的銷售量Q,然后代入式(6)計算企業(yè)在該策略下的總收入,最后在式(1)中計算均衡價格。選取128個參數(shù)組合,得到模擬仿真如圖3所示。由仿真結果可見,在策略I情況下,企