CLIMATE GAMES: WHO’S ON FIRST? WHAT’S ON SECOND?

Abstract

We study four different climate change games and compare with the outcome of choices by a Social Planner. In a dynamic setting, two players choose levels of carbon emissions. Rising atmospheric carbon stocks increase average global temperature which damages player utilities. Temperature is modelled as a stochastic differential equation. We contrast the results of a Stackelberg game with a game in which both players act as leaders (a Leader-Leader, or Trumpian game). We also examine an Interleaved game where there is a significant time interval between player decisions. Finally we examine a game where a Nash equilibrium is chosen if it exists, and otherwise a Stackelberg game is played. One or both players may be better off in these alternative games compared to the Stackelberg game, depending on state variables. We conclude that it is important to consider alternate game structures in examining strategic interactions in pollution games. We also demonstrate that the Stackelberg game is the limit of the Interleaved game as the time between decisions goes to zero.

Résumé

Nous étudions quatre jeux différents sur le changement climatique et les comparons aux résultats des choix d’un Planificateur Social. Dans un contexte dynamique, deux joueurs choisissent des niveaux d’émissions de carbone. L’augmentation des stocks de carbone dans l’atmosphère augmente la température moyenne mondiale, ce qui nuit aux services publics des joueurs. La température est modélisée comme une équation différentielle stochastique. Nous contrastons les résultats d’un jeu à la Stackelberg avec un jeu dans lequel les deux joueurs jouent le rôle de meneur (un jeu Leader-Leader, ou Trumpian). Nous examinons également un jeu Entrelacé dans lequel il existe un intervalle de temps important entre les décisions des joueurs. Enfin, nous examinons un jeu dans lequel un équilibre de Nash est choisi s’il existe, et un jeu de Stackelberg est joué dans le cas contraire. Un seul ou les deux joueurs peuvent terminer dans une meilleure position avec ces jeux alternatifs par rapport au jeu à la Stackelberg, dépendamment des variables d’état. Nous concluons qu’il est important d’envisager d’autres structures de jeu lors de l’examen des interactions stratégiques dans les jeux portant sur pollution. Nous démontrons également que le jeu de Stackelberg constitue une limite du jeu Entrelacé lorsque le temps entre les décisions tend vers zéro.