Peliteoria ja kalatalous YE4

Transkriptio

1 Peliteoria ja kalatalous YE4

2 Kansainväliset kalastussopimukset Tarve kansainväliselle yhteistyölle: Vain kestävillä kansainvälisillä sopimuksilla voidaan taata biologinen ja taloudellinen tehokkuus.

3 Neuvottelujen luonne Valtioiden tavoitteena allekirjoittaa ja ratifioida sopimuksia maksimoidakseen taloudellista hyvinvointiaan aikaa vieviä sopimukset eivät valtioita sitovia vapaaehtoiset sopimukset (self-enforcing)

4 Kansainvälisiä ongelmia: uudet jäsenet sopimuksissa Epäselvät omistusoikeudet kalastusalueilla millä ajanhetkellä sopimukset kannattaa ratifioida hyötyjen jakaminen. Kuinka suuri osuus kullekin valtiolle

5 Peliteoriamallit havainnollistavat kansainvälisiä ongelmia selittävät valtioiden käyttäytymistä mekanismit kestävien sopimusten luomiseksi Ei-kooperatiiviset pelit vain yhden päätöksentekijän hyötyjen optimointi open access Kooperatiiviset pelit hyötyjen jako optimikalastus

6 Kalakantojen strateginen hyödyntäminen Kalastaja Ryöstökala stus Suojelu Kalastaja 1 Ryöstökala stus 3, 40, -5 Suojelu -5, 40 30, 0

7 Strategiat Valtiot hyödyntävät yhteistä uusiutuvaa luonnonvaraa. Valtioilla on tässä kaksi strategiaa: ryöstökalastus ja suojelu. Ryöstökalastus strategia voidaan ajatella lyhytnäköiseksi toiminnaksi, jolla koetetaan saada mahdollisimman pian hyödyt itselle (open access). Suojelu strategia puolestaan tarkoittaa resurssin käyttämistä kultaisen säännön osoittamaan tapaan. Mikäli molemmat valitsevat suojelu strategian on helppo nähdä että yhteen laskettu voitto (hyvinvointi) on maksimissaan (=50).

8 Nash-tasapaino Tämä yhteistyöratkaisu ei ole kuitenkaan tasapaino, sillä molemmilla on kannustin poiketa tästä strategiasta ja maksimoida lyhytnäköisesti resurssin hyödyntämistä ja valita siis ryöstökalastus (free-riding). Tällöin molemmat saavat 40, mikä on suurempi kuin yhteistyöstä saatava. Tämäkään ei ole vielä tasapaino, vaan toisenkin valtion kannattaa valita ryöstökalastus strategia. Yhteistyöhaluttomuuden tasapainossa molemmat menettävät verrattuna yhteistyötapaukseen (Tragedy of the Commons, Hardin 1968).

9 Schäfer-Gordon malli kahdelle valtiolle Oletetaan kahden kalastusvaltion malli ja identtinen kustannusrakenne. Molemmat valitsevat kalastuspanoksensa itsenäisesti ottaen kuitenkin huomioon, että toisenkin valtion kalastuspanos vaikuttaa kalakannan kokoon.

10 Kalakantaa hyödynnetään kestävästi dx dt = F( x) -h1 ( t) + h ( t) = 0 F( x) = Rx(1 - x / K ) h1 = qe1x & h = qex

11 Steady state kalakanta q( E ( E x = K - R ) ) kansainvälisten kalastusongelmien perussyy: kalaa ei riitä kaikille osapuolille tarpeeksi, jolloin syntyy kilpailullinen tilanne joka johtaa helposti tragedy of the commons tyyppiseen tilanteeseen.

12 valtiot maksimoivat voittoaan max p1 = ph1 - ce1 & p = ph - ce p q( E + E ) pqe ( - ce R 1 1 = 1K 1- ) 1

13 FOC reaktiofunktio = = c R K E pq K E pq pqk E p R K E pq pqk c R E K pq = - K pq K E pq K pq pqkr K pq cr E = -

14 Valtion 1 reaktiofunktio R E1 = (1 - b) - q E

15 Tasapaino Reaktiofunktioiden leikkauspisteessä Reaction functions of the players reaction function 1 10 E equilibrium reaction function E 1

16 Tasapainokalastuspanokset R E 1 = (1 - b) = 3q E R E tot = (1 - b) 3q

17 S-G -mallissa

18 Yhteistyön saavuttaminen Ongelmana kansainvälisissä resurssikysymyksissä onkin se miten yhteistyö saavutetaan. Eräs tapa saavuttaa yhteistyötasapaino on ns. trigger strategioiden käyttö toistetussa pelissä. Peliä toistetaan äärettömän monta kertaa. Mikäli toinen pelaaja vaihtaa yhteistyön (suojelu) resurssin lyhytnäköiseen saalistukseen (ryöstökalastus ) toinenkin pelaaja vaihtaa tähän ei-kooperatiiviseen strategiaan ja pysyy siinä pelin loppuun saakka (ikuisesti). siirtomaksut valtiolta toiselle

19 Mallin laajennuksia epäsymmetriset valtiot useamman pelaajan koalitiopelit yhteistyöratkaisujen laskeminen kahden tason pelit

20 Kirjallisuutta V. Kaitala and Marko Lindroos [007]: Game Theoretic Application to Fisheries, in Handbook of Operations Research on Natural Resources (A. Weintraub, C. Romero, T. Bjørndal and R. Epstein eds.), Springer,