Adaptive Model-Predictive Climate Policies in a Multi-Country Setting

Thierry Bréchet (1) , Carmen Camacho (2) , Vladimir M. Veliov (3)

1 CORE - Center of Operation Research and Econometrics [Louvain]
2 CES - Centre d'économie de la Sorbonne
3 ORCOS

The purpose of this paper is to extend the use of integrated assessment models by defining rational policies based on predictive control and adaptive behavior. The paper begins with an review of the main IAMs and their use. Then the concept of Model Predictive Nash Equilibrium (MPNE) is introduced within a general model involving heterogeneous economic agents operating in (and interfering with) a common environment. This concept captures the fact that agents do not have a perfect foresight for several ingredients of the model, including that of the environment. A version of the canonical IAM (DICE) is developed as a benchmark case. The concept of MPNE is then enhanced with adaptive learning about the environmental dynamics and the damages caused by global warming. The approach is illustrated by some numerical experiments in a two-region setting for several scenarios.

L'objectif de cet article est d'inclure dans un modèle d'estimation intégrée (IAM) des politiques rationnelles basées sur les théories de contrôle optimal et de comportement adaptatif. L'article commence avec une revue des IAMs les plus importantes et leur utilisation dans la littérature. Par la suite, nous introduisons le concept d'Equilibre de Nash dans le cas d'un Modèle Prédictif (MPNE) et l'intégrons à un modèle général comprenant des agents économiques hétérogènes qui agissent (et qui interfèrent) dans un même milieu. Ce concept reprend des agents qui n'ont pas de "perfect foresight" par rapport à différents ingrédients du modèle, y compris l'environnement. Une version du DICE, le modèle IAM canonique, est développé comme modèle cadre. Le concept de MPNE est alors amélioré à travers un processus d'apprentissage adaptif concernant la dynamique de l'environnement et les dommages induits par le changement climatique. Notre approche est illustrée au moyen de plusieurs simulations numériques dans un cadre à deux régions.

Mots clés: Integrated assessment; adaptative behavior; learning; climate change

Mots clés: Estimation intégrée; comportement adaptatif; apprentissage; changement climatique

Domaines: Economies et finances; Optimisation et contrôle [math.OC]

Thierry Bréchet, Carmen Camacho, Vladimir M. Veliov. Adaptive Model-Predictive Climate Policies in a Multi-Country Setting. 2012. ⟨halshs-00718659⟩