Spatial agent-based models of common pool resources

Abstract

Tato práce pojednává převážně o aplikování prostorového aspektu v kom- petitivních modelech v kontextu ekonomie přírodních zdrojů. Tyto modely jsou nejprve detailně odvozeny a jsou hledány jejich obecné vlastnosti pro různé distribuce jako je volba strategie jednotlivých hráčů, případně jejich výplatní funkce v závislosti na parametrech použitých distribucí. V druhé části práce jsou tyto kompetitivní modely testovány numerickými simulacemi v jednodimenzionálním prostoru, ale také v dvojdimenzionálním prostoru. V těchto simulacích je kromě hledání Nashovy rovnováhy zkoumán také kon- cept podmínek lokální stability. Jako jeden z výsledků simulací bylo mimo jiné také zjištěno, že ve hře, kde hráči disponují kompletní informací i zdroji, může být za určitých podmínek nevýhodné pro hráče táhnout jako první. V průběhu celé práce je také rozsáhle zkoumán vliv existence okrajů prostoru na rozhodování jednotlivých hráčů, kdy v některých případech tento efekt podnítil vznik soutěže, která by na otevřeném prostoru bez okrajů nevznikla. Klasifikace JEL Q20, Q22, C62, C68, C72 Klíčová slova prostorové modely, využití přírodních zdrojů, Nashova rovnováha, rybolov, počítačové simulace E-mail...

This thesis examines the application of the spatial aspect applied in the com- petitive models in the context of the natural resource economics. At first, the spatial models are thoroughly derived in one dimension. Then also their general properties such as the choice of the agents' location or their payoff function are examined. These properties are investigated for various distri- butions of the resource, and therefore they depend also on their parameters. The Nash equilibrium and local stability conditions are derived for the basic setups. In the second part, these competitive models are numerically tested also in a two-dimensional space. One of the results also suggests, that in the setup where the players have perfect information, the beginning player is not necessarily always better off than the second player. Throughout the entire thesis it is also comprehensively examined whether the existence of corners of the strategy space has an impact on the existence of the competition which was successfully demonstrated on several cases. JEL Classification Q20, Q22, C62, C68, C72 Keywords spatial models, natural resource exploitation, Nash equilibrium, fishery, computer simulations Author's e-mail vach.dominik@gmail.com Supervisor's e-mail martin.gregor@fsv.cuni.cz 1