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The Benefits from Bundling Demand in K-12 Broadband Procurement

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摘要

本报告实证分析了新泽西州K-12学校宽带采购从单校竞标转变为区域学校打包招标的设计变革,结果显示该方案降低了企业级宽带(Category D)每Mbps价格约9.17美元(55%),提升带宽约380 Mbps(136%),节省金额在161万至348万美元之间,超出联邦E-rate补贴金额,且带来了显著福利提升,证明打包采购有效缓解了供应商面临的固定成本暴露风险,提升公共采购效率 [page::0][page::1][page::2][page::25][page::26][page::29]

速读内容


1. 研究背景与政策设计 [page::0][page::1][page::9][page::10]

  • 公共采购中存在“暴露风险”,即当项目分拆招标时,服务商面临赢得部分合约但无法覆盖高额固定成本的风险,导致保守投标、效率降低;

- 新泽西州于2014年推行了将学校按区域分组打包的互联网采购方案(纯打包式),学校联合采购宽带服务;
  • 该方案采用第一价低标制,供应商需为整个区域包干投标,降低了招标复杂度,便于管理。


2. 理论模型与仿真分析:打包降低成本的机理 [page::5][page::6][page::7][page::8]

  • 采用两学校模型,成本函数中包含联动节约(Γ),表明合并服务成本低于独立服务之和;

- 仿真表明,纯打包机制消除了投标中的暴露风险,导致供应商竞价更积极,降低中标价格;
  • 图1显示,在两家供应商情况下,不同Γ值下打包后的投标与支付均显著低于拆分投标。




| 投标数目 \(N\) \| 联动节约Γ=4 \| 8 \| 12 \| 16 \| | 竞标支付对应数据 \| 4 \| 8 \| 12 \| 16 |
|----------------|--------|-------|-------|-------|--------|--------|-------|-------|-------|
| 2 | 112.14 | 98.07 | 87.65 | 82.22 | 96.55 | 72.47 | 51.94 | 38.13 |
| 3 | 108.28 | 94.75 | 86.08 | 79.18 | 92.69 | 68.54 | 49.89 | 35.35 |
| 5 | 104.54 | 91.04 | 81.80 | 77.28 | 89.26 | 64.50 | 46.24 | 32.34 |
| 10 | 99.64 | 88.41 | 80.18 | 75.51 | 83.97 | 62.44 | 43.49 | 29.84 |

3. 实证数据与统计描述 [page::12][page::13][page::14][page::33][page::34]

  • 样本包含新泽西州610所学校,2014-2015年合同数据及FCC E-rate补贴数据合并分析;

- 区分参与者(145校)与非参与者,使用每Mbps月均价和带宽指标衡量采购结果;
  • 2014年两组价格相当,2015年参与组价格平均降至6.4美元/兆比特,带宽跃升至1280 Mbps,非参与组变化幅度较小;

- 参与组纤维接入比例明显提高,价格下降和带宽增长显著。

4. 需求打包的因果效应估计(双重差分法) [page::15][page::16][page::17][page::18][page::19][page::20]

  • 核心模型估计,参与组价格降低≈9.37美元/Mbps,带宽提升≈308.54 Mbps,均显著;

- 分产品分析显示,仅企业级Category D显著受益,普通Category A产品影响不显著,表明暴露风险是降价主因;
  • 控制竞争水平后,价格降幅仍显著,估算竞争导致的价格下降远小于实际下降,竞争贡献有限;

- 竞标数据进一步显示,完全竞标者数量有限,竞争强度不足以解释全部降价;
  • 稳健性分析表明,即便允许参与校与对照校基准趋势偏离合理范围,结果仍稳健;

- 对照组定义调整和非参与校潜在节省分析亦支持核心结论。

5. 费用节省与福利效应 [page::25][page::26][page::27][page::28]

  • 按价格和带宽改变量计算,参与校整体节省估计在1.61百万至3.48百万美元,约相当于2.47百万美元联邦E-rate补贴的65%-140%;

- 利用需求的对数凹性假设,以上下界方法衡量福利增量,多数学校福利显著改善;
  • 在考虑基线趋势假设偏离的敏感性检验中,福利增益仍保持正向明显,体现方案在多维绩效上的成功。







6. 政策启示与未来研究方向 [page::29]

  • 搭建统一需求打包平台,降低采购成本,提升带宽,替代部分直接财政补贴,增加公共资金效率;

- 降低暴露风险是核心机制,可带来良性市场竞争效果,需持续关注长期市场结构影响;
  • 未来研究应重点考察混合打包竞标方案的设计权衡,平衡效率、复杂度及竞争力。


深度阅读

金融研究报告详尽分析报告



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1. 元数据与概览


  • 报告标题:The Benefits from Bundling Demand in K-12 Broadband Procurement

- 作者:Gaurab Aryal(Boston University),Charles Murry(University of Michigan & NBER),Pallavi Pal,Arnab Palit(Stevens Institute of Technology School of Business & Bates White Economic Consulting)
  • 发布日期:2025年10月2日

- 研究对象:K-12(幼儿园到12年级)学校宽带采购市场设计变化的实证效果
  • 主题关键词:宽带互联网,公开招标,捆绑采购,风险暴露问题,福利分析

- 核心论点:研究评估了将原先每学校独立竞标的宽带采购市场转变为以区域捆绑模式竞标后带来的成果。用事件研究法估算,捆绑措施使价格下降了9.17美元(降幅55%)/Mbps·月,同时带宽提升了380.06 Mbps(增幅136%)。这种效益主要源于降低了“暴露风险”(单一ISP仅赢得少数合同,无法摊销基础设施固定成本的风险)。利用边界估计方法,报告稳健地确认捆绑措施为参与者节省了1.61—3.48百万美元(同期联邦E-rate补贴为2.47百万美元),并带来显著福利提升[page::0]。

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2. 报告章节深度解读



1. 引言


  • 关键论点

- 大规模采购市场因存在“暴露问题”(exposure problem),即各标的物间存在协同效应或规模效应但分别竞标导致风险暴露,造成竞标者出价保守,效率下降。
- 政府宽带采购属于此类典型问题,尤其是美国联邦E-rate计划要求每校单独竞标。新泽西在2014年试行将学校按区域捆绑上市招标(4个区域纯捆绑),降低复杂度。
- 通过差分法(DiD),比较2014年前后,捆绑政策使宽带价格降幅显著,带宽提升,实证验证纯捆绑的有效性。
  • 支撑逻辑:基于公开市场设计理论,捆绑解决暴露风险问题;规模带来成本节约和竞标竞争力度,也带动价格降低[page::1]。


2. 价格下降的两个机制


  • 机制一(暴露风险缓解)

- ISP基础设施建网成本高,网络结构显示区域连贯性服务更经济。单校竞标意味着ISP可能中标部分合同,但无法有效利用规模效益,导致保守报价。捆绑后ISP可一次性中标区域内所有学校,实现成本节约,报价更具竞争力。
  • 机制二(竞争加强):聚集需求可能吸引更多竞争者,拉低价格。

- 实证发现
- 模型区分两服务:基础服务(成本低、风险低)、企业级服务(高固定成本、暴露风险高)。捆绑对基础服务无显著影响,对企业级服务价格下降近9.17美元/Mbps。
- 通过控制实际ISP数量并使用活跃投标数做竞争度量,发现竞争效应无法完全解释价格下降,暴露风险降低是主导因素[page::2]。

3. 经济福利与节省


  • 拨款补贴与节省额对比:参与学校企业级带宽服务2014年开支约4.78百万,联邦E-rate报销2.47百万。基于估计价格和带宽改善,计算节省额1.61—3.48百万美元(分别为基于原带宽不变和带宽增加的价格指数测算的保守与乐观边界),节省数额可与政府补贴规模相媲美或超出[page::25]。

- 福利测度:利用Kang and Vasserman(2025)“稳健边界方法”,凭借价格和带宽数据给出学校福利变化的上下界限,假定需求函数为对数凹函数。结果显示,参与学校福利显著提升(降低价格并提升带宽两方面贡献),非参与学校变化较小,福利综合效应稳健且大部分学校受益[page::27-28]。

4. 相关文献综述


  • 此研究是首个以实证数据证明纯捆绑采购方式能有效降低公共采购价格的工作,继承并实证化了理论与结构实证方法(如Cantillon and Pesendorfer,Fox and Bajari,Kim et al.等)对于拍卖捆绑和协同效益重要性的认识。

- 其结论对广义的公共服务私营提供领域有启示,尤其是通过市场设计促进竞争与规模效益,提升服务质量且降低成本[page::4]。

5. 理论模型设计与模拟


  • 模型设定:两校拍卖,分别独立或捆绑投标,ISP服务两校总成本函数引入协同节省参数$\Gamma$。独立投标面临“暴露”问题,投标者担心赢一校输另一校,导致保守策略。捆绑则消除暴露风险,投标策略为单标价竞标。

- 关键公式
- 独立投标最优策略包括成本、竞争预期和协同成本节约概率加权项。
- 捆绑投标统一为单个总成本加上基于综合成本分布的竞争调整。
  • 仿真结果

- 不同ISP数量和协同参数下,捆绑总标价及最终支付显著低于独立投标。
- 如图1所示,大多数点落在45度线以下,说明捆绑降低了投标价格且降低幅度随$\Gamma$增大明显加深。更多竞标者促使价格进一步下降[page::5-8]。

6. 新泽西州政策干预细节


  • 原始采购模式:2014年前,新泽西各学校独立采购宽带。

- 新政策:2014年起实施Internet Cooperative Purchasing Initiative(ICPI或Consortium),州教育厅组织意愿参与学校按地理位置划分为四区,纯区域捆绑报价,ISP竞标整个区域服务权。
  • 两类主要服务产品

- Category A:基础单点接入,更适合小型单校或小学区,利用现有基础设施。暴露风险小。
- Category D:企业级专线接入,通过区域数据中心枢纽,需大规模基础设施投资,暴露风险高。
  • 项目参与自愿,学校可选择是否签约。ISP需保证所有参与学校的连续服务质量[page::9-11]。


7. 数据与描述性统计


  • 数据来源:新泽西ESCNJ的学校合同与调查数据,联邦E-rate补贴申请数据(Form 471),FCC宽带部署数据(Form 477)

- 样本规模:610所学校中145参加了Consortium。
  • 主要变量:宽带价格(月$/Mbps)、带宽(Mbps)、ISP数量、基础设施类型(光纤、同轴、其它),重复合同及多年协议情况作控制。

- 描述性统计亮点
- 2014年,参与组和非参与组平均价格相似,带宽差异不大。2015年参与组价格显著降低,带宽显著提升,非参与组变化幅度较小。
- 地区间也有差异,西北区价格最高、带宽最低,为典型农村地区特征。光纤普及率整体提升[page::12-14]。

8. 因果估计与机制识别



8.1 事件研究与差分法(DiD)


  • 设定模型估计价格和带宽,参与组为处理组,非参与组为对照组,处理期为2015年。

- 结果:Consortium使得参与学校平均价格降低9.37美元/Mbps,带宽提升308 Mbps,均显著[page::15-16]。

8.2 竞争与暴露风险分析


  • 暴露效应:基于两类互联网产品划分,Category D(企业级)参与者价格明显下降和带宽提升,Category A无明显变化。表明捆绑降低的是成本高且暴露风险大的产品价格。

- 竞争效应:基于ISP数量和投标数量的竞争指标估计,发现竞争效应对价格的解释不足(价格下降过大且ISP数量有限)。对比完全和部分投标竞争数量,协变量变化不改变主结论,暴露风险降低为主导力[page::17-20]。

8.3 平行趋势假设敏感性检验


  • 采用Manski and Pepper(2018)稳健边界方法,允许参与组相较对照组的趋势存在偏差,估计价格和带宽的效应变化范围。

- 结果显示需参与组趋势变陡2.5倍以上才能抹消价格效应,带宽效应更稳健,说明估计具有较强稳健性[page::21]。

8.4 控制组定义与潜在选择偏误探讨


  • 剔除锁定多年的学校及非参与组中签约获胜ISP的学校,仍获类似效应。

- 进一步针对非参与组学校的反事实分析显示有大部分非参与学校也能从参与中获得类似节省,表明选择偏误对结论影响有限[page::22-24]。

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3. 图表深度解读



图1:捆绑前后投标和支付比较($N=2$)


  • 描述

- (a)散点图:横轴为分标总价,纵轴为捆绑总价。
- (b)散点图:横轴为分标支付,纵轴为捆绑支付。
  • 解读

- 大多数点位于45度线以下,意味着捆绑竞标导致总投标价和实际支付降低。
- 颜色代表协同节省参数$\Gamma$不同,$\Gamma$越高,节省越明显,点更远离45度线。
  • 与文本联系:定量说明理论模型中捆绑降低暴露风险、节省成本,且变化趋势与ISP数量和协同参数相关[page::8]。

- 图片渲染


图2:新泽西地区划分与学校捆绑分区地图


  • 描述

- 地图显示新泽西州被蓝、绿、黄、红四色分别标记为四个采购区域,分别名为西北、东北、中部和南部。
  • 解读

- 清晰反映学校实际参与的地理范围,协助理解捆绑采购的地理逻辑。
  • 联系文本:捆绑竞争基于区域,ISP需竞标整个区域合同,形成纯捆绑模型。

- 图片渲染


表2:2014-2015年合同价格与带宽描述性统计


  • 展示内容

- 按年份、参与组划分,展示价格的均值、中位数和标准差,带宽同理,ISP数量,基础设施类型(光纤、同轴等),两类互联网服务占比。
  • 关键趋势

- 参与组价格显著下降(16.57→6.40美元/Mbps),非参与组下降幅度较小(16.58→12.95)
- 带宽大幅提升,参与组增幅远高于非参与组(289→1281 Mbps vs 275→385 Mbps)
- 光纤应用率提升,特别在参与组中提升明显(0.76→0.97)
  • 说明:参与者从捆绑政策中获得实质性价格和性能改善。

- 图片渲染:见页14详表内容[page::14]

表3:差分法(DiD)估计结果


  • 内容

- 价格模型中,主体估计系数(参与者×政策后期)显著负,约-9.376美元/Mbps,带宽显著正,约308.5 Mbps。
- 控制变量包括ISP数量、学校类别等
  • 意义:捆绑政策因果上显著降低价格和提升带宽。

- 解释:基于DiD标准假设,反映参与学校政策施行前后变化相较非参与学校的差异。[page::16]

表4:不同互联网产品的价格与带宽效果


  • 分类:Category A(低固定成本、低暴露风险)与Category D(高固定成本、高暴露风险)

- 结果
- Category A无显著价格和带宽变化。
- Category D价格显著下降9.17美元/Mbps,带宽显著提升380 Mbps。
  • 解释:捆绑政策效应主要针对高暴露风险的企业级服务。

- 表格渲染:详见页18[page::18]

表5:区域竞标竞争统计


  • 内容:四个区域完全竞标者(同意服务所有学校)人数约为0-2,部分投标者总数为6-11。

- 意义:竞标不是极度拥挤,限制了竞争效应的规模。
  • 表格渲染:见页19[page::19]


表6:控制竞标竞争后的价格效应


  • 说明:采用完全竞标者和总竞标者数两种度量控制竞争差异后,Consortium估计价格下降仍在-6.61到-12.32美元/Mbps之间,显示竞争不能完全解释价格下降。

- 表格渲染:见页20[page::20]

图3:价格和带宽效应对平行趋势假设偏离的敏感性分析


  • 描述

- 横轴为参与组相对非参与组趋势偏离程度$g$,纵轴为估计效应及95%置信区间
  • 解读

- 价格效应消失需$g>2.5$,带宽效应统计精度低但稳定性较强。
  • 意义:说明DiD估计较为稳健,对因趋势差异导致的偏误有高度容忍度。

- 图像呈现
[page::21]

图4:未参与学校现价与Consortium报价比较


  • 内容

- 点散布在45度线以上者代表支付高于如果加入Consortium的成本,57/69校区属于此类,平均潜在节省$9.47美元/Mbps$,接近实证节省估计。
  • 意义:表明未参与的学校同样有节省空间,选择参与的非价格因素影响决定。

- 图像呈现
[page::24]

表8:价格节省界限与E-rate补贴对比


  • 内容:lower bound约1.61百万美金,upper bound约3.48百万,联邦补贴2.47百万。

- 说明:节省和补贴数量级接近,说明捆绑显著提升了资金使用效率。
  • 表格呈现:见页25[page::25]


图5:在平行趋势偏离不同幅度下节省边界占E-rate补贴百分比


  • 分析:节省边界持续正向,即使接受一定平行趋势假设违反,节省仍然显著,增强政策稳健性。

- 图像呈现
[page::26]

图6 & 7:学校福利变化上下界


  • 图6:参与和非参与学校福利变化边界,参与学校福利提升明显,非参与较低。

- 图7:对参与校福利变化在不同平行趋势假定下的估计,均显著为正。
  • 意义:捆绑政策除了节省费用,也提升了宽带使用的整体福利价值。

- 图像呈现

[page::27-28]

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4. 估值与模型解析


  • 本报告估值核心在于模拟标的物组合竞标形式下的价格形成机制,而非传统公司估值。

- 理论模型体现了“暴露问题”,即当竞标物具有成本协同效应时,单独竞标面临风险,价格偏高。捆绑竞标(纯捆绑)消除风险,价格更贴近真实成本。
  • 投标策略包括对竞标对手分布的估计(基于分布函数$F_c$),上下界积分表达报价调整。

- 模拟方法在假设各竞标者某成本分布(指数分布截断)和协同节省$\Gamma$变化条件下,重复运行多次,统计均值形成价格预期。结果表明$\Gamma$越大、竞标者越多,捆绑带来的价格优势更显著。
  • 估值结果辅以实证的差分法识别策略,确保估计的因果效应。

- 估值假设对平行趋势进行敏感性分析,保证结果稳健。[page::5-8]

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5. 风险因素评估


  • 主要风险


1. 非平行趋势假设违背:参与校可能存在趋势性差异,影响DiD估计的因果推断。
- 通过稳健边界方法,结果对趋势偏离有较高容忍度。
2. 选择偏误:参与方可能因外部因素自选进入,导致估计偏差。
- 反事实分析显示非参与学校同样存在显著节省可能,选择偏误影响有限。
3. SUTVA违背(干扰):参与学校建网和ISP策略调整可能影响非参与学校价格,估计可能被稀释或偏误。
- 由于基础设施投资及效应传播可能需要多年,当前数据周期内影响有限[page::24]。
4. 长期市场结构影响:纯捆绑可能导致市场集中度提升,边缘ISP退出,最终减少竞争。报告提出混合捆绑可能缓解此问题,但引入设计复杂度和策略歧视风险[page::29]。
  • 应对措施


- 对平行趋势假设使用灵敏度分析。
- 多模型、多样本定义稳健性检验。
- 识别暴露风险与竞争效应相对贡献。
- 关注长期市场影响并提倡未来研究。

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6. 批判性视角及细微差异


  • 报告优势


- 使用丰富而详实的原始数据,包含采购合同、ISP竞标、地理和服务类型信息。
- 结合理论模型、仿真和实证,理清因果链条。
- 灵活使用多个竞争度指数,提升识别的准确性。
- 平行趋势假设检验充分,增加结果可靠性。
- 关注学校福利变化而非仅价格,增强政策影响力解读。
  • 局限与潜在偏差


- 仅两年观测数据,可能未充分反映长期基础设施投资和市场结构改变。
- 纯捆绑拍卖策略简单固然利于执行,但未考虑包组合标多样性可能带来的竞争多样性。
- “未参与”群体存在复杂动力,不同背景的学校选择参不参与原因政策设计未完全探讨。
- 竞争度量依赖可获得的ISP数量和投标数,缺乏对市场进入退出动态的结构模型。
- 隐藏的其他地方经济或学校级差异可能影响对照组构建及效应估计。
  • 细节需关注


- 联邦E-rate补贴未变动的假定对福利测算有一定制约,未来补贴政策变动将影响效果评估。
- SUTVA违背风险虽认为当前数据影响小,但政策外溢不可忽视。
- 对小样本如“完整投标者数=0”的中心区域权衡策略未详细说明。

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7. 结论性综合



综上所述,本报告详实分析了新泽西州K-12学校宽带采购由分散竞标转为区域捆绑竞标政策的效果。理论模型与仿真清晰表明,捆绑消除了ISP因可赢标的单一合同而产生的暴露风险,从而在竞标时对成本协同的享受更加充分,促使价格显著下降。实证分析通过差分法设计,证实捆绑政策使参与学校平均每Mbps价格下降9.17美元,带宽提升380 Mbps,节省总额达1.6至3.5百万美元,甚至超过联邦补贴金额。并且,基于需求的福利边界估计显示参与学校的整体福利水平大幅提高。通过对竞争效应的剖析,报告确认暴露风险缓解是价格改善的关键驱动力。

图表方面,图1直观显示捆绑后投标和支付显著降低;图2揭示学校按四区域捆绑的地理分布;表2揭示政策实施前后,参与学校在价格、带宽和基础设施使用上的显著改善;表4和6通过多模型区分了暴露效果和竞争效果;图3和5通过对平行趋势假设的敏感性检验强化估计稳健性;图6至7的福利边界估计强调了政策带来的实质性福利增值。

该项目的政策意义深远,不仅为联邦E-rate等补贴计划提供有效辅助手段,也为公共采购设计提供经验模板,表明需求整合和捆绑可发挥市场规模优势,减少财政负担。报告指出未来需考察长期市场结构的潜在影响,尤其是如何平衡纯捆绑带来的效率与竞标多样性及市场竞争的可能弱化。此外,混合捆绑方案及其复杂战略风险也是值得深入研究的方向。

总体而言,报告充分结合理论与实证,严密分析,结论可信,为政府层面宽带公共采购提供了有效的市场设计改革方案及经验总结,具有高度政策参考价值与研究前瞻性[page::0-29]。

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备注:上述所有结论与数据均依据报告原文分析与溯源,详见对应页码标注。



报告