Top Banner
Industrial organiza/on Axel Gau/er 2015 Industrial Organiza/on 1
49
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: IO_2015

Industrial  organiza/on    

Axel  Gau/er  2015  

Industrial  Organiza/on   1  

Page 2: IO_2015

Course  overview  

Part  I:  Oligopoly  theory  This  first  part  reviews  the  main  economic  models  of  oligopoly  compe77on.      Part  II:  Market  strategies  In  the  second  part,  we  analyze  the  strategies  that  firms  use  to  maintain  or  increase  their  market  power:  pricing,  innova7on,  ver7cal  rela7ons,  product  posi7oning…    Part  III:  economics  of  the  internet    In  the  third  part,  we  use  the  economic  toolkit  to  analyze  and  understand  the  main  features  of  compe77on  in  the  digital  economy  

Industrial  Organiza/on   2  

Page 3: IO_2015

Course  objec/ves  

•  At  the  end  of  the  course,  you  should  be  able  to    – Use  and  solve  economic  models  of  imperfect  compe//on    

– Understand  the  nature  of  strategic  interac/on  between  firms  

– Understand  the  concept  of  market  power  and  the  strategies  used  to  increase/maintain  it    

– Use  the  economic  models  to  have  a  beLer  knowledge  of  the  industrial  organiza/on  problems  

 Industrial  Organiza/on   3  

Page 4: IO_2015

Course  organiza/on  &  Evalua/on    

•  Class:  Thursday  1.30pm-­‐3.30pm  •  4/5  homework  •  Evalua/on:  final  exam  (75%)  and  homework  (25%)    

•  Web  plaYorm:  Moodle/lol@    •  Contact  informa/on:    

Industrial  Organiza/on   4  

Assistant  Ekaterina  Tarantchenko      BAT  B31,  room  I.54  [email protected]  Tel  04/366.31.74  

Prof.  Axel  Gau/er    BAT  B31,  room  I.49  agau/[email protected]  Tel  04/366.30.53  

Page 5: IO_2015

Reference  

•  Main  reference  for  the  course    Belleflamme  and  Peitz    ‘Market  and  Strategies’  

Cambridge  university  press  (2010)  •  Other  (good)  textbooks  in  IO  – Cabral  ‘Industrial  organiza7on’,  MIT  Press  2000  – Tirole  ‘Theory  of  IO’,  MIT  Press  1998  – Lipczynski  ‘Compe77on,  Strategy,  Policy’,  Pren/ce  Hall,  3rd  edi/on  2009      

Industrial  Organiza/on   5  

Page 6: IO_2015

PART  I:  OLIGOPOLY  THEORY    

Industrial  Organiza/on   6  

Page 7: IO_2015

Oligopolis/c  industries  

•  Perfect  compe//on=  large  number  of  firms  •  Monopoly=  one  firm  •  In  reality,  markets  are  ofen  served  by  a  small  number  of  firms    

Industrial  Organiza/on   7  

Page 8: IO_2015

Strategic  interac/on    

•  The  striking  feature  of  oligopoly  compe//on  is  strategic  interac/on    

•  Firms  must  incorporate  in  their  decision  making  the  an/cipa/on  of  how  their  compe/tors  are  likely  to  act  and,  to  react  to  their  own  decisions    

Industrial  Organiza/on   8  

Page 9: IO_2015

Ryanair  Vs.  Brussels  Airlines  

•  Low  cost  company      •  Point  to  point  model    •  2nd  largest  European  

company    •  Irish,  European  network    •  Turnover:  4325  m€  •  Passengers:  80m  

•  Tradi/onal  company    •  Hub  and  spoke  model    •  Star  alliance  member    •  Belgian,  EU,  Africa  and  

North  America  routes  •  Turnover:  900m€  •  Passengers:  5m    

Industrial  Organiza/on   9  

Page 10: IO_2015

Ryanair  Vs.  Brussels  Airlines    

•  In  Nov.  2013,  Ryanair  announced  the  opening  of  8  European  routes  from/to  Brussels  

•  Increase  compe//ve  pressures  on  SN  BA  •  Possible  strategies  for  SN  BA    

1.  Price  cut,  new  routes,  cost  culng    But  difficult  to  compete  with  the  low  cost  model    2.  BeLer  services,  beLer  connec/ons,  product  

differen/a/on  Risky  if  consumers  are  sensi7ve  to  price    

•  In  Jan.  2014,  SN  BA  opened  11  routes  to  challenge  Ryanair    

   

Industrial  Organiza/on   10  

Page 11: IO_2015

Part  I:  Three  ques/ons  

Industrial  Organiza/on   11  

How  do  firms  compete  ?        Price,  quan/ty,  quality…?    

How  can  we  measure    the  intensity  of  compe//on?    

What  are  the  factors  that    influence  market  power?      

1  

2  

3  

Page 12: IO_2015

Outline  Part  I    

1.  Monopoly  and  perfect  compe//on    2.  Quan/ty  compe//on:  The  Cournot  model    3.  Price  compe//on    –  The  Bertrand  Paradox  –  Capacity  constraints    –  Imperfect  informa/on    –  Product  differen/a/on    

Industrial  Organiza/on   12  

Page 13: IO_2015

Perfect  compe//on  

•   Large  number  of  sellers  and  buyers  No  possibility  to  influence  the  market  price  

•  Homogenous  products    •  Symmetric  informa/on    Given  the  market  price  p,  each  firm  selects  the  profit  maximizing  quan/ty  as  follows  

Industrial  Organiza/on   13  

maxqp.q−C(q)

⇒ p−C '(q) = 0

Page 14: IO_2015

Perfect  compe//on  and  IRS  

•  A  firm  has  increasing  returns  to  scale  if  C(q)/q>C’(q)  

•  Perfect  compe//on  is  incompa/ble  with  IRS:  If  p=C’(q)  then  π<0    

•  Structural  factors  of  an  industry  could  determine  the  nature  of  compe//on    

•  More  and  more  industries  with  IRS  with  the  digitaliza/on  of  the  economy  (and  3D  prin/ng)  –  Large  development  cost    – No  or  liLle  produc/on  cost      

Industrial  Organiza/on   14  

Page 15: IO_2015

The  monopoly  problem  

•  Demand  func/on  p(q),  p’(q)<0  (‘law  of  demand’)  

•  Using  the  defini/on  of  demand  elas/city      

Industrial  Organiza/on   15  

maxqπ = p(q)q−C(q)

p(q)−C '(q) = −p '(q)q

η = −p(q)qp '(q)

p(q)−C '(q)p(q)

=1η

Page 16: IO_2015

Measuring  market  power      

•  Market  power  is  defined  as  the  ability  to  price  above  the  marginal  cost    

•  MP  is  bounded  above  by  the  elas/city    of  demand  

•  The  Lerner  index  (L)  measures  the  rela/ve  price  (marginal)  cost  margin  

Industrial  Organiza/on   16  

L = p(q)−C '(q)p(q)

Page 17: IO_2015

Lerner  index    

•  The  Lerner  index  is  one  measure  of  market  power    

•  It  ranges  from    – 0  (perfect  compe//on)  to    – 1/η  (monopoly)  

•  Alterna/ve  measures  (e.g.  profit  elas/city)  •  Different  from  profitability  (except  for  CRS)  •  Link  between  market  power  and  structural  factors  notably  concentra/ons  indices    

Industrial  Organiza/on   17  

Page 18: IO_2015

Concentra/on  indices    

•  Herfindal  index  takes  the  sum  of  the  square  of  the  market  shares  (s)  

•  Usually  expressed  as  ranging  from  0  to  10.000  •  Other  indices:  Ci  – The  sum  of  the  market  shares  of  the  i-­‐biggest  firms  

 Industrial  Organiza/on   18  

H = (si )2

i=1

N

Page 19: IO_2015

Industrial  Organiza/on   19  

Concentra/on  indices    

HHI  index:  613      

Page 20: IO_2015

Cournot  oligopoly  

•  Classical  model  of  quan/ty  compe//on    – Each  firm  i  chooses  a  quan/ty  qi  – The  market  clears  at  price  p(Σiqi)  

•  Assume  –  Linear  demand  func/on  P(Q)=a-­‐bQ    –  Constant  marginal  cost  ci  

Industrial  Organiza/on   20  

Page 21: IO_2015

Market  power  in  a  symmetric  Cournot  oligopoly  

•  In  a  symmetric  Cournot  oligopoly,  concentra/on  is  a  good  proxy  for  market  power  

Industrial  Organiza/on   21  

H =1/ N

L = a− ca+ Nc

η = −dQdP

PQ=1bPQ=1Na+ NCa− c

Hη=a− ca+ Nc

= L

Page 22: IO_2015

The  Bertrand  Paradox    

•  Two  firms  with  iden/cal  marginal  cost  c  •  Homogeneous  product  and  price  compe//on    •  Demand  Q(P)  –  If  p1<p2,  Q1=Q(p1),  Q2=0  –  If  p2<p1,  Q2=Q(p2),  Q1=0  –  Ip1=p2,  Q1=αQ(p);  Q2=(1-­‐α)Q(p)  

•  Proposi/on:  in  the  Bertrand  duopoly,  p1=p2=c  (price  war)    

Industrial  Organiza/on   22  

Page 23: IO_2015

Bertrand  compe//on    

•  To  escape  the  Bertrand  paradox  – Product  differen/a/on    – Cost  uncertainty  – Capacity  constraint    

Industrial  Organiza/on   23  

Page 24: IO_2015

Capacity  constraint    

•  Suppose  that  2  firms  compete  in  price    •  Firm  1  has  a  capacity  q1  •  Firm  2  has  a  capacity  q2  •  Demand  Q(P)=a-­‐p  •  Marginal  cost  of  produc/on  =0  •  Marginal  cost  of  capacity  =  c  •  Assume  c<a<4/3c  •  Timing  of  the  game    

1.  Firms  choose  their  capacity    2.  Firms  compete  in  price      

Industrial  Organiza/on   24  

Page 25: IO_2015

Efficient  ra/oning    

•  Possible  that  demand  exceeds  capacity  at  some  given  price  –  Consumers  are  ra/oned    

•  Efficient  ra/oning:  consumers  with  the  higher  willingness  to  pay  are  served  first    

•  Alterna/ve  ra/oning  rules    –  Random  –  Propor/onal    

Industrial  Organiza/on   25  

Page 26: IO_2015

Efficient  ra/oning    

Industrial  Organiza/on   26  

Quan/ty    

Price  

Q(p)  

p1  

p2  

q1   Q(p1)  Q(p2)  

Page 27: IO_2015

Capacity  constraint    

Proposi/on:  Under  the  efficient  ra/oning  rule  and  c<a<4/3c,  price  compe//on  with  capacity  constraint  is  equivalent  to  Cournot  compe//on    Proof:  Kreps  and  Scheinkman  (1983)    Remark:  under  other  ra/oning  rule,  this  result  does  not  hold  true.      

Industrial  Organiza/on   27  

Page 28: IO_2015

NeYlix  DVD  by  mail    

Industrial  Organiza/on   28  

Capacity  choice:    •  Copies  of  the  latest  movies  

Pricing  choice:    •  Latest  movies  •  Back  catalogue  

Page 29: IO_2015

Online  movie  rental    

•  With  high  speed  broadband  connec/ons,  the  business  has  evolved  to  online  movie  ren/ng    – No  more  capacity  constraints    – Entry  of  new  compe/tors  •  YouTube,  Google  TV…    

– Compe//on  on  price  and  on  quality  (catalogues)    

•  The  technology  has  changed  the  nature  of  compe//on    

Industrial  Organiza/on   29  

Page 30: IO_2015

Cost  uncertainty    

•  N  firms  compe/ng  in  price    •  Cost  of  firm  i  in  the  interval  [cL,  cH]  •  Firm  i  knows  its  cost  ci  

•  Firm  i  does  not  know  the  cost  of  the  compe/tors  but  only  the  distribu/on    

•  Proposi/on  :  with  uncertainty  on  marginal  cost,  firms  with  cost  c<cH  choose  a  price  above  their  marginal  cost      

Industrial  Organiza/on   30  

Page 31: IO_2015

PRODUCT  DIFFERENTIATION    

Industrial  Organiza/on   31  

Page 32: IO_2015

Horizontal  product  differen/a/on    

•  Horizontal  product  differen/a/on:    – Consumers  have  a  non-­‐unanimous  ranking  of  the  quali/es  offered  in  the  market      

 

Industrial  Organiza/on   32  

Samsung  –  Apple              Pepsi-­‐Coke    Hoteling  Model    

Page 33: IO_2015

Ver/cal  product  differen/a/on    

•  Ver/cal  product  differen/a/on    – All  the  consumers  have  an  iden/cal  ranking  of  the  quali/es      

Industrial  Organiza/on   33  

Page 34: IO_2015

Product  differen/a/on  

•  In  models  of  product  differen/a/on,  consumers  are  heterogeneous    

•  Construct  the  demand  from  the  individual  preferences    

•  Modeling  heterogeneous  preferences  is  challenging    – Loca/on  models  with  transporta/on  cost    – Taste  for  quality    

 Industrial  Organiza/on   34  

Page 35: IO_2015

The  Hotelling  model  

•  Model  of  horizontal  product  differen/a/on    •  Loca/on  model  •  Consumers  are  located  at  some  point  x  on  the  [0,  1]  interval    – Assump/on:  Uniform  distribu/on  on  [0,1]  

•  The  u/lity  of  a  consumer  x  depends  on    – The  value  of  the  good  ‘S’  – The  price  paid    – The  transporta/on  cost    

Industrial  Organiza/on   35  

Page 36: IO_2015

The  Hotelling  model  

•  Two  firms:  A  and  B  •  Firm  A  is  located  at  a  distance  a  from  the  lef  

•  Firm  B  is  located  at  a  distance  b  from  the  right  •  Firms  produce  at  cost  c≥0      

Industrial  Organiza/on   36  

Page 37: IO_2015

The  Hotelling  model    

Industrial  Organiza/on   37  

0   1  

a   b  

a   1-­‐b  

Firm    A    

Firm    B    

•  a  is  the  ‘home  market’  of  firm  A  •  b  is  the  ‘home  market’  of  firm  B  •  If  the  firms  share  the  market,  they  compete  for  the  1-­‐b-­‐a  consumers  in  between  the  two  firms  

Page 38: IO_2015

U/lity    

•  Linear  transporta/on  cost    –  t  transporta/on  cost  per  unit  of  distance  

•  U/lity  of  a  consumer  located  in  x  is:  

•  If  S  is  large  enough,  the  market  will  be  fully  covered  (DA+DB=1)  

 Industrial  Organiza/on   38  

U(x) =

S − pA -t x - a if he buys from A

S − pB -t (1-b) - x if he buys from B0 if the consumer does not buy

"

#$

%$

Page 39: IO_2015

Demand  func/ons    

•  Three  possible  demand  configura/ons  – All  consumers  buy  from  A,  DA=1,  DB=0  – All  consumers  buy  from  B,  DA=0,  DB=1  – The  market  is  shared,  DA>0,  DB>0  

•  The  market  will  be  shared  if  the  price  differen/al  does  not  exceed  the  transporta/on  cost  between  the  two  firms  

 

Industrial  Organiza/on   39  

pA − pB ≤ t(1− b− a)

Page 40: IO_2015

Demand  func/ons  

•  If  the  firms  share  the  market,  there  is  a  consumer      located  in  between  the  two  firms  that  is  indifferent  between  buying  from  A  or  from  B    

•  Demands  addressed  to  firms  are  given  by      

Industrial  Organiza/on   40  

S − pA − t(x̂ − a) = S − pB − t(1− b− x̂)

x̂ = (pB − pA )2t

+(1− b+ a)

2

DA = x̂, DB =1− x̂

Page 41: IO_2015

Pricing  equilibrium    

•  The  profit  of  firm  i  is  equal  to  (pi-­‐c)Di  

•  Assuming  market  sharing,  the  first  order  condi/ons  of  the  profit  maximiza/on  problem  give:    

Industrial  Organiza/on   41  

∂π A

pA=pB − 2pA2t

+1− b+ a2

= 0

⇒ pA =pB2+t(1− b+ a)

2∂π B

pB=pA − 2pB2t

+1+ b− a2

= 0

⇒ pB =pA2+t(1+ b− a)

2

Page 42: IO_2015

Pricing  equilibrium  

•  Solving,  the  market  sharing  equilibrium  is  given  by:  

•  Prices  are  strictly  higher  than  marginal  cost  •  Profits  are  posi/ve        

Industrial  Organiza/on   42  

pA =t(3− b+ a)

3, pB =

t(3+ b− a)3

π A =t(3− b+ a)2

18, π B =

t(3+ b− a)2

18

Page 43: IO_2015

Compara/ve  sta/c  

•  Prices  and  profit  both  increase  with  the  transporta/on  cost  t    

•  t  can  be  interpreted  as  a  measure  of  product  differen/a/on    – Low  t,  products  are  close  subs/tutes    – High  t,  products  are  highly  differen/ated  

•  Higher  degree  of  product  differen/a/on   è  Higher  prices  

Industrial  Organiza/on   43  

Page 44: IO_2015

Product  posi/oning      

1.  Home  market  effect    – For  given  prices,  the  demand  addressed  to  firm  i  increases  with  the  size  of  its  own  market    

–   Being  closer  to  the  compe/tor  is  a  mean  to  increase  its  market  share    •  DA  increases  with  a    •  DB  increases  with  b  

Industrial  Organiza/on   44  

Page 45: IO_2015

Product  posi/oning    

2.  Compe//ve  effect    –  When  firms  are  closer  to  each  others,  

compe//on  intensifies    –  Price  best  responses  increase  with  the  size  of  the  

home  market    

•  Op/mal  product  posi/oning  trades-­‐off  these  two  dimensions    

Industrial  Organiza/on   45  

Page 46: IO_2015

Product  posi/oning    

•  The  profit  πA  increases  with  the  size  of  the  home  market  a  

•  The  profit  πB  increases  with  the  size  of  the  home  market  b  

•  A  firm  increases  its  profit  if  it  increases  its  home  market  

•  The  home  market  effect  dominates  the  compe//on  effect    

•  Reverse  result  if  transporta/on  costs  are  quadra/c       Industrial  Organiza/on   46  

Page 47: IO_2015

Aggressive  pricing    

•  If  firm  B  chooses  the  price  •  Firm  A  can    

1.  Choose  the  price                                                      for  a  profit  of  

2.  Choose  a  price                                                                                                  and  capture  all  the  demand:  DA=1  and          

•  If  a=b,  the  market  sharing  equilibrium  exists  if  a<1/4                        

Industrial  Organiza/on   47  

π A =4b+ 2a3

pB =t(3+ b− a)

3

pA =t(3− b+ a)

3π A =

t(3− b+ a)2

18pA = pB − t(1− b− a) =

4b+ 2a3

Page 48: IO_2015

Ver/cal  product  differen/a/on    

•  Taste  for  quality  parameter  ‘θ’  – Distributed  on  the  interval  – Uniform  distribu/on  is  a  simplifying  assump/on      

•  Firms  offer  different  quali/es  s  •  The  u/lity  of  a  consumer  is  formalized  as  

When  he/she  buys  quality  s  at  price  p    

Industrial  Organiza/on   48  

[θ,θ ]

U(θ ) =θs− p

Page 49: IO_2015

Ver/cal  product  differen/a/on    

•  Two  firms  i=1,2,  each  one  offering  a  good  of  quality  si  

•  Firm  2  is  the  high  quality  firm:  s2>s1    

Industrial  Organiza/on   49  

θθ Demand  for  good  2  

Demand  for  good  1  

Higher  taste  for  quality