Reparto de ingresos en plataformas de vídeo en Internet

Abstract

El auge de las plataformas y uso del visionado de contenidos como medio de entretenimiento en los últimos 10 años, ha conseguido que actualmente la mayor parte del tráfico de la red esté relacionado con el visionado de contenidos audiovisuales, generando una gran cantidad de ingresos que ha atraído la atención de numerosas empresas, incluidas las propias empresas proveedoras de los servicios de datos en Internet.

Por tanto, se puede considerar que cada contenido en sí mismo sea un vehículo demandado por el usuario final de los servicios de contenidos audiovisuales en Internet, y el cuál generará ingresos por la visualización de publicidad o por subscripción a los diferentes canales y plataformas.

En esta tesis doctoral se realiza un análisis matemático, desde la perspectiva de la teoría de juegos, del problema de reparto de los ingresos generados en plataformas de contenidos audiovisuales en Internet entre las plataformas y los creadores de contenidos. Para ello se introducen sistemas económicos simplificados que de nen las relaciones entre los diferentes agentes involucrados (plataforma, creadores de contenidos, empresas de publicidad y usuarios del sistema), y una serie de hipótesis que condicionan el modo de entender la relevancia de cada elemento en el mercado basado en el negocio de la que se podría denominar la Internet TV.

En concreto se analizan dos modelos matemáticos distintos. En el primero, se considera un modelo estático, en el sentido de que no se tiene en cuenta la navegación del usuario en el sistema y, en el segundo, se considera un modelo dinámico en el que sí se tiene en cuenta toda la navegación del usuario dentro del sistema. A continuación se da mayor detalle de ambos.

En el primer modelo matemático que se introduce en esta tesis (capítulo 3), se considera, en primer lugar, que no es relevante la navegación del usuario dentro del sistema de contenidos de vídeo, y, en segundo lugar, que el ingreso que genera un contenido audiovisual es el mismo tanto si se consume con publicidad, lo que implica que es gratuito para el usuario, como si se consume bajo pay-per-view, a esto se le denomina principio de equivalencia. El sistema que se está considerando puede verse como un ecosistema de Smart TV. En este modelo se considera que los agentes relevantes para la generación de ingresos son la plataforma, el contenido que atrae al usuario al sistema y el contenido que se consume por el usuario. El sistema queda descrito por el proveedor del servicio, los canales de los creadores de contenido, un vector ingresos asociados a los contenidos y una matriz que representa las proporciones de usuarios que ven los contenidos cuando son atraídos por unos u otros contenidos, y el número de usuarios que entraron al sistema de smart TV. Una vez establecido el modelo matemático que describe el sistema se asocia un juego cooperativo al mismo, que se denomina juego STV.

Se demuestra que los juegos STV son convexos, por lo que es posible encontrar repartos que sean estables, es decir, que pertenezcan al núcleo del juego. Además, se demuestra que estos juegos tienen una estructura especial, lo que permite que se caractericen todos los elementos de su núcleo. Asimismo, se introduce el concepto de núcleo simétrico para estos juegos, que es un subconjunto del núcleo del juego STV, que da repartos que tratan de la misma forma a todos los agentes del sistema que juegan el mismo rol.

Puesto que el núcleo de los juegos STV es grande, es necesario seleccionar algunos de los repartos posibles que contiene, en particular, se analizan dos de ellos particularmente relevantes en la literatura de los juegos cooperativos, el valor de Shapley y el valor de Tijs, que ambos pertenecen al núcleo para estos juegos. Para ambos se obtienen expresiones sencillas en función de los elementos que de nen el problema. Esto permite que su implementación sea sencilla en un entorno real, y el análisis de su complejidad invita a que ambos puedan ser utilizados como mecanismos de reparto razonables, dadas, además, sus buenas propiedades tanto matemáticas como de justicia y equidad. Junto al análisis computacional se estudia su adaptación en un entorno dinámico lo que hace interesante que estas soluciones puedan utilizarse en entornos realistas como mecanismos de reparto o compensación a los creadores de contenidos.

En el segundo modelo matemático que se introduce en esta tesis (capítulos 4 y 5), se considera que la navegación del usuario es relevante en la generación de ingresos, sin embargo, no se considera el principio de equivalencia del modelo anterior, la razón es que al considerar toda la navegación del usuario se pude analizar en más detalle cómo se han ido generando los ingresos.

Este modelo se adapta bien a plataformas de vídeo bajo demanda en Internet como puede ser el propio Youtube. En este modelo se consideran relevantes en la generación de ingresos la plataforma y todos los servicios y contenidos utilizados por los usuarios. El sistema queda descrito por la plataforma y los servicios que presta, los canales de contenidos, la ventana de temporal considerada, las sesiones de los usuarios en esa ventana y los ingresos obtenidos en cada paso (evento) de la navegación de los usuarios. Como se puede observar, se tiene en cuenta más información que en el primer modelo, pero esta información no es inaccesible para la plataforma, puesto que lo único que se necesita es la trazabilidad de los eventos de una sesión y esto la plataforma lo puede conocer.

Para de finir los juegos asociados a la situación descrita en el párrafo anterior se hacen tres suposiciones sobre la relevancia que tienen los contenidos y servicios visitados por un usuario en su sesión antes de que se genere un ingreso. Las tres suposiciones son las siguientes:

1. Sin plataforma no se pueden generar ingresos. 2. Si un determinado evento de una sesión se elimina entonces la sesión termina y ya no se generan más ingresos. 3. Si un determinado evento de una sesión se elimina, entonces la sesión continúa pero sin ese evento.

La primera suposición es obvia, pero la segunda y tercera dan lugar a dos juegos cooperativos dinámicos diferentes. Ambos son estudiados en esta tesis doctoral, tanto en el caso de que se considere un modelo de evento discreto (capítulo 4) como de evento continuo (capítulo 5), en el primer caso no se tiene en cuenta la duración de cada evento mientras que en el segundo sí.

Se demuestra que tanto en el caso de evento discreto como de evento continuo, los juegos cooperativos dinámicos asociados son convexos en el tiempo, lo que permite encontrar repartos que sean coalicionalmente estables. Además, se demuestra que todos estos juegos son separables en el tiempo, lo que facilita su análisis a la hora de definir mecanismos de reparto y de implementarlos en sistemas reales. Asimismo, se adaptan al problema en estudio una serie de propiedades que se consideran razonables para los mecanismos de reparto para el tipo de situaciones que se abordan, como pueden ser la e ciencia, la simetría, la propiedad de jugador nulo, la monotonía, la estabilidad, la separabilidad temporal y la separabilidad en sesiones.

El primer mecanismo de reparto estudiado es el valor de Shapley. En el caso de los juegos cooperativos dinámicos de evento discreto se determinan expresiones matemáticas sencillas del valor de Shapley para ambos juegos y se analizan que propiedades de las antes mencionadas satisface. En el análisis del valor de Shapley de estos dos juegos se observan las siguientes tres cuestiones:

1. Bajo la suposición 2 el valor de Shapley sólo tiene en cuenta la presencia de la plataforma, la presencia o ausencia de los contenidos de los canales antes de la generación del ingreso, pero no el número de veces que estos puedan aparecer, y, obviamente, el evento en el que se genera el ingreso. 2. Bajo la suposición 3 el valor de Shapley sólo tiene en cuenta la presencia de la plataforma y el evento en el que se genera el ingreso. 3. En ninguno de los casos se tiene en cuenta ni cuánto antes sucedieron los eventos previos a la generación de los ingresos en una sesión. Obviamente, bajo la suposición 3 esto no es relevante, pero bajo la suposición 2 sí que lo puede ser.

Basado en el valor de Shapley para el juego cooperativo dinámico de evento discreto bajo la suposición 2, se introduce un nuevo mecanismo de reparto que si que tiene en cuanta no sólo si los contenidos de un canal están presentes o ausentes antes de la generación del ingreso, sino que también cuántas veces aparece éste. Este nuevo mecanismo se denomina valor de evento-Shapley y para él se obtiene también una expresión matemática sencilla. Sin embargo, no se resuelve la cuestión de cuánto antes de la generación del ingreso aparecen los eventos. Por ello se introducen los denominados valores atenuados en el tiempo. Estas reglas se de nen basándose en la definición del valor de evento-Shapley pero ponderando cómo de lejos se encuentran del evento que genera el ingreso. En particular, se introduce una familia de reglas atenuadas en el tiempo de la cual forma parte el valor de Shapley de juego cooperativo dinámico de evento discreto bajo la suposición 3.

Para el caso de los valores los juegos cooperativos dinámicos de evento discreto se describe un algoritmo que permite calcular todos ellos de forma sencilla y se presenta una experiencia computacional para ilustrar cómo funcionan todos estos mecanismos de reparto. De forma similar a como se ha hecho el análisis de los mecanismos de reparto en los juegos cooperativos dinámicos de evento discreto se realiza para los de evento continuo. En este caso se añade el factor de cuánto tiempo dura cada evento a lo largo de la navegación de un usuario, lo que enriquece un poco más el análisis de este tipo de problemas. En primer lugar, se estudia el valor de Shapley de los dos juegos cooperativos dinámicos de evento continuo, determinando sendas expresiones matemáticas sencillas para ellos. Asimismo, se demuestra que estos dos valores de Shapley son esencialmente iguales a sus homólogos de caso de evento discreto. Por tanto, el valor de Shapley como mecanismo de reparto de los ingresos sólo tiene en cuenta a la plataforma, si un canal aparece o no antes de la generación del ingreso en la sesión del usuario y el contenido que genera el ingreso, independientemente si se tiene en cuenta o no los tiempos. No obstante lo anterior, a partir del valor de Shapley para los juegos cooperativos dinámicos de evento continuo bajo la suposición 2, se puede de nir otro mecanismo de reparto que sí tiene en cuenta el tiempo de visualización de cada contenido y el tiempo de uso de cada servicio. A este valor se le denomina el valor de t-Shapley y es diferente a su homólogo en el caso de evento discreto, el valor de evento-Shapley. En este caso, la relevancia de un canal en la generación de un ingreso posterior no solo tiene en cuenta su número de apariciones, sino también el tiempo de las mismas. A pesar de esto, este valor no tiene en cuenta cuánto tiempo ha trascurrido entre la aparición de un determinado evento en la sesión del usuario y la generación del ingreso. Por ello, se introducen, como en el caso de evento discreto, valores atenuados en el tiempo que tienen en cuenta ambas cuestiones: el tiempo de los eventos previos y el tiempo que ha transcurrido entre los eventos previos y el evento que genera el ingreso. Con esto finaliza la investigación llevada a cabo sobre el reparto de ingresos en sistemas de contenidos audiovisuales en Internet.

En resumen, a lo largo de la tesis se han evaluado diferentes análisis complementarios a realizar. En todos ellos se de fine un sistema simplificado que contiene los agentes mínimos considerados como necesarios para analizar un modelo basado en el mercado de consumo de contenidos audiovisuales en Internet.

Tras realizar los diferentes análisis de reparto con el sistema simplificado, se puede garantizar que los repartos serán estables al no haber necesidad de inyectar ingresos adicionales para mejorar lo obtenido por alguno de los agentes involucrados en el sistema. Con esto finaliza la investigación llevada a cabo sobre el reparto de ingresos en sistemas de contenidos audiovisuales en Internet.