安昱臣 賈德錚

摘要：AI被譽為21世紀三大尖端技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用在軍工、醫(yī)療、日常生活等各個領(lǐng)域，AI智能化家居機器人的廣泛應(yīng)用是大勢所趨。文章著眼于掃地機器人，通過分析現(xiàn)行市場上15個品牌、60種型號的掃地機器人，用STATA對數(shù)據(jù)進行整理和分析，建立掃地機器人特征價格的計量模型，探究掃地機器人價格的影響因素并作出合理解釋。

Abstract： It is known that there are three cutting-edge technologies in the 21-st century and AI is honored as one of them， which is widely used in different frontiers including military production， medical treatment， daily life and so on. It becomes a trend that AI intelligent robots are widely used. We focus on sweeper robots in this article. We have found 60 types of sweeper robots with 15 brands in the current market， analyzed the data with STATA and built a hedonic price model to try to find the factors which effect the price of robots and make proper explanations.

關(guān)鍵詞：AI智能化家居機器人；掃地機器人價格；橫截面數(shù)據(jù)；多元線性回歸

Key words： AI intelligent household robots；sweeper robots price；cross-sectional data；multiple linear regression

中圖分類號：F031.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2019）03-0059-04

0 引言

隨著人類社會的不斷深入發(fā)展，尤其是21世紀以來，計算機科學、物理學、材料科學、數(shù)學等不同學科深度交叉，逐漸衍生演化出一個全新的高度復(fù)合的尖端技術(shù)——AI，即人工智能，這為智能化家居機器人的出現(xiàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。另一方面，改革開放四十年以來，中國居民的收入不斷增加，對生活質(zhì)量的追求越來越高，同時，人們的空余時間越來越少，于是，可以為人們帶來便利的智能化家居機器人便應(yīng)運而生，逐漸出現(xiàn)在市場上。智能化機器人名目多樣，種類繁多，我們主要著眼于掃地機器人。近些年掃地機器人蓬勃發(fā)展，市場逐漸趨于飽和，也因此市場競爭空前激烈，同時掃地機器人趨于異質(zhì)化，各個廠商既要保持自己的競爭優(yōu)勢，不斷推出擁有不同功能的新款產(chǎn)品，還要保證合理的利潤率，而對于消費者來說總是想要用盡可能低的價格買到擁有盡可能多功能的產(chǎn)品，因此對掃地機器人進行合理的定價對于兼顧消費者效用和廠商利益具有重要意義。文章通過分析現(xiàn)行市場上15個品牌、60種型號的掃地機器人，用STATA對數(shù)據(jù)進行整理和分析，建立掃地機器人特征價格的計量模型，探究掃地機器人價格的影響因素并作出合理解釋。

1 數(shù)據(jù)來源及收集結(jié)果

1.1 數(shù)據(jù)來源

1.1.1 各大品牌商官方網(wǎng)站公布的產(chǎn)品參數(shù)、產(chǎn)品說明書

涉及品牌有：Ilife、Mijia/米家、Dibea/地貝、Haier/海爾、Medea/美的、Aux/奧克斯、Ecovacs/科沃斯、Klinsmann/克林斯曼、Liectroux/萊爾克斯、Proscenic/浦桑尼克、掃地狗、Tomefon/斐納、Roborock/石頭、Philips/飛利浦、Fmart/?，斕兀灿?5個品牌。

1.1.2 交易平臺

①官方商城。

官方商城作為產(chǎn)品官方的銷售渠道，具有銷售數(shù)據(jù)真實、參數(shù)可靠的優(yōu)點，通過收集官方商城的數(shù)據(jù)，可以得到較為準確、優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)。

②大型綜合性交易平臺。

除官方商城外，各大品牌商也會選擇與一些交易量大、交易技術(shù)成熟的大型綜合性交易平臺進行合作，以此拓寬銷路、增加銷量。大型綜合性交易平臺具有銷售量大，易比較不同品牌之間的差別、較好反映市場價格的優(yōu)點，通過收集大型綜合性交易平臺的數(shù)據(jù)，可以得到較為市場化、較準確的數(shù)據(jù)。收集數(shù)據(jù)選用的大型綜合性交易平臺主要有：天貓網(wǎng)、京東網(wǎng)、蘇寧易購、國美以及1號店。

1.2 收集結(jié)果

通過對數(shù)據(jù)進行多渠道、多方位的收集與比較，最終得到60組數(shù)據(jù)，其中涉及15個中外品牌，60種型號的產(chǎn)品。

2 變量

2.1 文獻分析

掃地機器人經(jīng)歷了從無到有，從簡單到復(fù)雜，從機械到智能的發(fā)展，面對如今琳瑯滿目的掃地機器人產(chǎn)品，如何甄別，選擇最適合自己的產(chǎn)品成為消費者共同關(guān)注的話題。

梁文莉在《競爭激勵的掃地機器人市場》中，通過分析iRobot、Proscenic、科沃斯三大品牌的產(chǎn)品優(yōu)勢，得出結(jié)論，有四個重要的衡量因素應(yīng)該考慮：品牌（是否有核心技術(shù)）、功能（包括自動回充、遙控器、虛擬墻、排程預(yù)約、自動清掃）、核心工作部件（電機、行走偵測模式、清掃系統(tǒng)）、電池容量。

梁景裕在《機器人比吸塵器便宜 四款熱銷機器人體驗評測》中，就品牌、價格、集塵容量、控制方式、工作時間、吸塵器功能、灰塵識別、沿邊清掃、凈重、產(chǎn)品尺寸十大方面進行比較，得出性價比最高和掃地測試最出色的產(chǎn)品。

傅一元在《掃地機器人：它們正在發(fā)展，它們正在壯大》中，認為在掃地機器人發(fā)展勢頭良好，品牌競爭加劇的背景下，清潔接口類型（吸口、刷毛）、清潔系統(tǒng)、路徑規(guī)劃能力是主要的產(chǎn)品差異點，并發(fā)現(xiàn)了若干行業(yè)不足以及提出相應(yīng)的建議。

李俊在《掃地機器人的選擇技巧》中，較詳細列明購買機器人的十大考慮因素：是否全面清掃、是否清掃徹底、邊刷數(shù)量、濕拖、吸口/滾刷、防止二次污染、自動回充、避障能力、防跌落、APP控制。

2.2 變量選擇與設(shè)定

2.2.1 變量選擇

掃地機器人涉及的變量繁多，為了得到較精準的定價模型，結(jié)合文獻分析、相關(guān)性分析，對變量進行選擇。

①品牌。

品牌既是一種識別標志，也是產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)劣的核心體現(xiàn)。產(chǎn)品起步早、經(jīng)驗積累多、研發(fā)能力強、品牌溢價就越高。

②充電時間。

充電時間反映了產(chǎn)品的電池性能，相比較電池容量、一次充電續(xù)航時間、一次充電連續(xù)清掃最大面積等也可以反映電池性能的參數(shù)，充電時間更好收集數(shù)據(jù)，能夠更直接、更好的反映產(chǎn)品電池的綜合性能。

③高度。

高度、長度、寬度、形狀、外殼質(zhì)地等都是產(chǎn)品的外觀參數(shù)，其中高度對于掃地機器人來說是較為重要的參數(shù)，高度較低的產(chǎn)品較為靈活，可以深入床底，沙發(fā)底等人工清掃難以顧及的地方，高度較高的產(chǎn)品在靈活清掃的方面能力有限，因此高度較低的產(chǎn)品定價應(yīng)偏高。

④塵盒容量、水箱容量、吸口、滾刷、遙控器。

這些變量反映產(chǎn)品的零配件功能，其中塵盒容量反映清掃的續(xù)航能力、水箱容量反映濕拖的續(xù)航能力、吸口、滾刷反映清掃的程度和效果、遙控器反映對機器的控制能力，其中，塵盒容量越大、水箱容量越大、吸口、滾刷的數(shù)量越多，定價應(yīng)越高，而使用遙控器進行控制的產(chǎn)品應(yīng)比使用APP進行控制的產(chǎn)品的價格要低。

⑤斷點續(xù)掃、地面介質(zhì)識別、清掃路線、碰撞保護。

斷點續(xù)掃是指在清潔過程中，機器在被搬動或者低電量情況下可以記憶清掃進程，在完成充電或恢復(fù)正常工作狀態(tài)后，繼續(xù)在原來工作進程的基礎(chǔ)上完成剩余的清潔工作的功能。

地面介質(zhì)識別：室內(nèi)的地面材質(zhì)多種多樣，比如木地板、瓷磚地板、地毯等，擁有地面介質(zhì)識別的掃地機器人可以根據(jù)地面介質(zhì)的不同、清掃的難易程度來自行決定清掃模式。

清掃路線：有規(guī)劃式和隨機式兩種類型。隨機式是指通過碰撞來使機器不斷轉(zhuǎn)向，不需要定位，也不需要環(huán)境地圖，難以全面清掃，但價格低廉；規(guī)劃式是指通過導(dǎo)航定位、掃描，進而建立環(huán)境地圖，經(jīng)過處理器處理和算法優(yōu)化規(guī)劃出合理路徑，清掃覆蓋率大，易進行全面清掃。

碰撞保護主要有機械式、電子式以及兩者兼有三種類型，機械式是指通過掃地機器人和障礙物的碰撞改變方向；電子式是指掃地機器人在和障礙物接觸之前可以通過傳感器感知到障礙物的存在從而提前改變方向。

這些功能的實現(xiàn)都需要產(chǎn)品的操作系統(tǒng)、清掃系統(tǒng)、識別系統(tǒng)、各種傳感器等軟硬件的高度配合，因此反映了產(chǎn)品的綜合性能，擁有斷點續(xù)掃、地面介質(zhì)識別、規(guī)劃式的清掃路線以及電子式+機械式的碰撞保護功能的產(chǎn)品往往價格較高。

2.2.2 變量設(shè)定

經(jīng)過以上的分析，變量的選擇結(jié)果與設(shè)定結(jié)果如表1。

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設(shè)定說明：

①品牌。

參考網(wǎng)上掃地機器人排行，綜合各大購物平臺銷量數(shù)據(jù)，對15個品牌進行排序并賦值，結(jié)果如表2。

②充電時間：若收集到的是數(shù)值范圍，按照均值處理。

③高度：數(shù)值型數(shù)據(jù)，直接寫入數(shù)據(jù)即可。

④Z4-Z10：非數(shù)值型數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)為肯定的，賦值為1；數(shù)據(jù)為否定的，賦值為0。

⑤清掃路線：規(guī)劃式賦值為1；隨機式賦值為0。

⑥碰撞保護：機械+電子雙層保護賦值為1；機械或電子保護賦值為0。

2.2.3 統(tǒng)計方法變量篩選

采用逐步剔除法對所有變量在顯著性水平為0.05的設(shè)定下進行逐步回歸，結(jié)果顯示，應(yīng)剔除品牌、高度、碰撞保護三個變量，以此得到最優(yōu)回歸結(jié)果；刪去被剔除的3個變量，重新整理剩余解釋變量，結(jié)果如表3。

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3 建立計量模型

用STATA對模型進行回歸，設(shè)顯著性水平為0.05，嘗試簡單線性回歸、雙對數(shù)回歸、半對數(shù)回歸、含有二次項的回歸。在進行顯著性檢驗的過程中剔除吸口、滾刷兩個變量，剩余變量都通過檢驗，可以認為在0.05的顯著性水平下都具有統(tǒng)計學意義上的顯著性。

3.1 多重共線性

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從表4可以看出VIF遠小于10，說明該模型解釋變量之間不存在嚴重的多重共線性。

3.2 異方差檢驗與修正

3.2.1 異方差檢驗

采用BP檢驗對模型進行異方差檢驗，結(jié)果顯示P值為0.0071，遠小于設(shè)定的顯著性水平，故拒絕原假設(shè)，該模型存在異方差。

3.2.2 對模型進行修正，修正結(jié)果如表5。

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3.3 建立計量模型

根據(jù)表5建立計量模型如下所示：

lnPrice=0.282X1-0.208X2+0.186X3+0.295X4-0.258X■■+0.378lnX7+0.263X8+7.557

該模型R2=0.7666；調(diào)整R2=0.7352，可以認為擬合優(yōu)度較高，選取的自變量和建立的模型較準確。

4 解釋計量模型

4.1 斷點續(xù)掃（X1）

從計量模型可以看出，擁有這項功能，即X1變動一個單位，會導(dǎo)致價格28.2%的變動，表明有斷點續(xù)掃功能的產(chǎn)品往往價格較高；斷點續(xù)掃需要掃地機器人可以記憶工作狀態(tài)，對其硬件和軟件的要求較高，展現(xiàn)出更高的智能性，對使用者來說，斷點續(xù)掃要更便利，可以使機器人不會因為外界的干擾或者自身電量不足返回充電導(dǎo)致工作狀態(tài)中斷，進而導(dǎo)致重復(fù)工作。斷點續(xù)掃可以提高工作效率，更滿足不重掃不漏掃的要求，對地面清掃的覆蓋率更高，因此在定價時理應(yīng)比沒有這項功能的產(chǎn)品價格更高。

4.2 遙控器（X2）

回歸結(jié)果顯示，X2的系數(shù)為負值，表明該變量與價格呈反向變動關(guān)系，而且擁有遙控器，即X2增加一個單位，會導(dǎo)致價格20.8%的下降。隨著無線技術(shù)、遠程技術(shù)的不斷發(fā)展，遙控器已經(jīng)逐漸邊緣化，其控制距離有限，無法實現(xiàn)遠程、定時操控的缺點暴露無遺，在掃地機器人中，APP控制可以實現(xiàn)遠程操控、預(yù)約操控等智能化操作，但同時對機器人的芯片和處理器的要求較高，故較低配置的掃地機器人往往做不到APP控制，只能采用遙控器控制的方式進行有限的調(diào)整和控制。需要說明的是，APP控制的方式是大勢所趨，遙控器已經(jīng)越來越成為未來節(jié)約成本做出的次優(yōu)選擇。

4.3 地面介質(zhì)識別（X3）

根據(jù)回歸方程顯示，X3變動一個單位，價格會正向變動18.6%，即可以實現(xiàn)地面介質(zhì)識別功能的掃地機器人價格會比沒有該功能的掃地機器人價格上漲18.6%，與斷點續(xù)掃相比，這項功能對價格的影響幅度較小。隨著觀念的開放，審美觀點的不斷進步，與世界文化的不斷交融，家居環(huán)境呈現(xiàn)出多元化的趨勢，家居風格也由原來的一成不變或者大同小異向多元化、個性化發(fā)展，這些改變反映在地面上便是地面材質(zhì)的多元化，進而導(dǎo)致了清潔難易程度的不同，例如地毯較難清潔，需要增大吸力或者延長清掃時間，需要滾刷進行深度清潔；再如木質(zhì)地面較容易清潔，但不宜長時間處于潮濕或者浸水狀態(tài)，在進行清潔時應(yīng)注意控制水量和濕拖時間。地面介質(zhì)識別要求掃地機器人自行進行識別，根據(jù)不同的地面材質(zhì)自行選擇工作模式，不需要人為控制，人為干預(yù)程度越低，表明機器更智能化，當然對其進行合理的定價時，價格應(yīng)該偏高。

4.4 清掃路線（X4）

從計量模型可以看出，在其他條件一定的情況下，規(guī)劃式清掃要比隨機式清掃的價格增加29.5%。隨機式清掃在掃地機器人發(fā)展早期，技術(shù)應(yīng)用不成熟時較為常見，主要通過與障礙物的不斷碰撞改變運動路線，達到清掃覆蓋的目的，不需要掃描環(huán)境，不需要導(dǎo)航定位，這是一種犧牲時間換取空間的方式，較為原始，效率低下，只要在機器中寫入一個基本的算法即可實現(xiàn)。規(guī)劃式清掃可以做到事先規(guī)劃以及算法優(yōu)化，實現(xiàn)這項功能需要傳感器、處理器芯片、算法等的協(xié)同工作，是一個系統(tǒng)化的任務(wù)，對掃地機器人的整體性能要求較高。通過規(guī)劃式清掃可以大幅度提高清掃效率，提高清掃覆蓋率，縮短清掃時間，也因此規(guī)劃式清掃的掃地機器人價格較高。

4.5 充電時間（X5）

在建立的計量模型中，X5是一個二次項，而且系數(shù)是一個負值，表明充電時間對價格的影響呈現(xiàn)倒U型。充電時間可以反映電池的性能，進而反映續(xù)航時間、最大清掃面積等重要參數(shù)，倒U型的關(guān)系表明，一開始時，隨著充電時間的增大，價格也在不斷地增大，在到達某個最大值后，價格隨著充電時間的增大而下降，但由于計量模型中的因變量是價格的對數(shù)，因此幅度較二次函數(shù)要平緩。對于這一變化可以進一步解釋為，在未達到最大值時，充電時間的增大是由于電池容量的不斷增大，進而延長了續(xù)航時間，增大了清掃面積，從而使價格增長，但在到達最大值之后，充電時間的不斷增長是由于電池性能不佳，或者可以理解為為了片面增大電池容量而犧牲了一部分電池性能，導(dǎo)致充電時間的“病態(tài)”增大，導(dǎo)致價格下降。

4.6 塵盒容量（X7）

在計量模型中，X7與Price是以雙對數(shù)的形式出現(xiàn)的，表明當塵盒容量變動一個標準差時，價格將變動0.378%，與其他變量相比較，塵盒容量對價格的影響較小。較大的塵盒容量可以收集更多的灰塵，從而減少人工清理的次數(shù)，從而對價格有上揚作用，但塵盒容量對價格上揚作用的幅度較小，這是因為有些品牌的掃地機器人配置較低，加裝的硬件較少，有條件在機體加裝大容量的塵盒，相比較升級配置、加裝更高級的硬件，大容量的塵盒顯然更加經(jīng)濟可行，既可以增加賣點又可以維持低價，而對于較高配置的掃地機器人來講，只能在滿足高級硬件配置的前提下，盡可能的增大塵盒容量，而非將塵盒容量放在首位考慮，所以會出現(xiàn)一些高端掃地機器人的塵盒容量甚至不如較低端機器人的情況，從而平緩了塵盒容量對價格的上揚作用，導(dǎo)致較小幅度的影響。

4.7 水箱容量（X8）

回歸結(jié)果顯示，當X8變動一個標準差，價格將正向變動26.3%，表明較大的水箱可以抬升價格。水箱的容量可以反映掃地機器人拖地的性能，較大的水箱容量水量充足，可以減少加水頻率，減少人為操作，同時還可以保證拖地的完整性，尤其是對沒有斷點續(xù)掃續(xù)拖功能的機器人來說，可以減少重復(fù)拖漏拖的幾率，故而較大的水箱可以較大幅度的抬升價格。

5 結(jié)語

通過分析篩選變量，建立合理的計量模型，確定影響掃地機器人價格最主要的因素為斷點續(xù)掃、遙控器、地面介質(zhì)識別、清掃路線、充電時間、塵盒容量、水箱容量。從中可以看出實現(xiàn)綜合性功能較多、人為干預(yù)的程度較少，更智能化、更自主化的產(chǎn)品的價格較高，此結(jié)果對于廠商確定合理的利潤率、消費者在預(yù)算約束下獲得最大效用具有較為重要的指導(dǎo)意義。

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