Essais sur l'exploitation d'un stock commun de ressource naturelle par des agents heterogenes

Cette these est composee de trois chapitres portant sur l'exploitation d'une ressource naturelle commune par des agents heterogenes. Les problemes d'exploitation d'une ressource naturelle commune sont generalement modelises par des jeux differentiels dans lesquels il est tenu compte des interactions strategiques entre les agents et aussi de l'impact de leurs actions sur la dynamique de la ressource. Ce travail apporte une double contribution a la litterature portant sur ce sujet. Premierement, nous introduisons une double asymetrie dans les deux modeles d'agents heterogenes que nous presentons et nous caracterisons explicitement des equilibres avec des strategies en boucle fermee. Deuxiemement, nous analysons les effets des deux types d'asymetries sur les equilibres qui en decoulent, dans un contexte d'equilibres markoviens parfaits. Dans le premier chapitre, nous nous restreignons aux strategies markoviennes lineaires (strategies exprimees comme une proportion du stock courant de la ressource) et determinons les conditions necessaires d'utilisation de telles strategies. Dans le second chapitre, nous supposons que les conditions etablies au premier chapitre sont verifiees et nous caracterisons explicitement des strategies markoviennes lineaires pour un modele de "Fish War" dans lequel interviennent deux groupes d'agents differant par leurs taux d'actualisation. Dans ce premier modele, les agents se font la concurrence seulement pour l'exploitation de la ressource. Nous examinons par la suite l'impact du differentiel de taux d'actualisation et de la repartition des agents sur les equilibres obtenus. Dans le dernier chapitre, nous presentons un modele d'exploitation d'une ressource naturelle commune avec des agents repartis en deux groupes et differant par leurs couts marginaux. Dans ce second modele, les agents se font la concurrence aussi bien pour l'exploitation de la ressource, que pour la vente de leur production sur le meme marche. Nous examinons les effets du differentiel de couts marginaux et de la repartition des agents sur les equilibres obtenus. Pour les deux modeles, nous trouvons que les deux types d'asymetries affectent effectivement les equilibres obtenus.;Dans le second chapitre, nous etudions un "Fish War" dans lequel les agents impliques se font la concurrence uniquement sur le marche de l'intrant, c'est-a-dire uniquement au cours de l'exploitation de la ressource. Ces agents sont repartis en deux groupes et different par leur taux d'actualisation. Nous examinons l'impact du differentiel de taux d'actualisation sur l'equilibre de ce jeu. Nous montrons alors qu'au niveau global, des augmentations du differentiel de taux d'actualisation et de la proportion d'agents avec le taux d'actualisation le plus eleve (les "gros"), augmentent l'extraction totale et diminuent le stock de ressource a l'etat stationnaire. Cependant, au niveau individuel, l'impact de ces deux types d'asymetrie depend de la comparaison de l'elasticite de l'utilite marginale a un. Pour ce qui est de l'asymetrie de "taille de groupe", lorsque l'elasticite de l'utilite marginale est superieure (inferieure) a un, une augmentation de la proportion de "gros" agents dans l'industrie, tend a reduire (augmenter) le taux d'extraction des deux types d'agents. Ainsi, chercher a rendre l'industrie plus "homogene" en "gros" agents aura tendance a attenuer (exacerber) la "guerre" engendree par la concurrence, lorsque l'elasticite de l'utilite marginale est superieure (inferieure) a un. Concernant l'asymetrie de taux d'actualisation, une augmentation du differentiel augmente toujours le taux d'extraction des "gros" agents. Par contre, pour les "petits" agents, cette augmentation du differentiel de taux d'actualisation tend a reduire (augmenter) leur taux d'extraction lorsque l'elasticite de l'utilite marginale est superieure (inferieure) a l'unite.;Dans le dernier chapitre, nous considerons deux groupes d'entreprises qui exploitent une ressource naturelle commune et en vendent, la production sur le meme marche. Dans ce cas, ces entreprises se font la concurrence aussi bien sur le marche de l'intrant que sur le marche de l'extrant. Deux entreprises representant chaque groupe different l'une de l'autre par leurs couts marginaux. Nous avons ainsi un groupe d'entreprises a bas cout marginal auxquelles nous feront reference en tant que "grosses" entreprises, et un groupe a haut cout marginal que nous presenterons comme etant les "petites" entreprises. Nous caracterisons explicitement les strategies markoviennes d'equilibre de ce jeu, ainsi que les effets des deux types d'asymetrie sur les equilibres obtenus. Les strategies d'equilibre sont caracterisees par trois intervalles de stocks de ressource sur lesquels les entreprises adoptent des comportements differents. En-deca d'un certain stock-seuil, aucune entreprise ne produit. Entre ce stock-seuil et un second stock-seuil, les entreprises exploitent la ressource a des taux lineaires et croissants avec le stock de ressource. Au-dela de ce second stock-seuil, les entreprises exploitent la ressource a des taux constants et qui correspondent aux taux d'exploitation qu'elles auraient adoptes si elles se faisaient une concurrence statique a la Cournot. Nous trouvons que la presence d'asymetries induit des discontinuites dans la strategie des grosses entreprises, et par consequent dans le taux d'exploitation agrege. Nous montrons aussi que le stock-seuil a partir duquel les petites entreprises commencent leur exploitation et le stock-seuil a partir duquel elles adoptent leur exploitation a la Cournot statique, sont tous les deux plus eleves lorsque ces entreprises sont en presence de grosses entreprises (cas asymetrique) que lorsqu'elles sont toutes identiques (cas symetrique). Quant aux grosses entreprises, lorsque leur proportion dans l'industrie depasse un certain seuil, le stock-seuil auquel elles commencent l'exploitation est plus eleve dans le cas symetrique que dans le cas asymetrique. En-deca de ce seuil, ces grosses entreprises commencent leur exploitation a un stock-seuil plus bas que dans le cas symetrique. Le stock-seuil auquel elles adoptent leur comportement a la Cournot statique est, quant a lui, toujours plus bas dans le cas asymetrique que dans le cas symetrique ou elles sont toutes de grosses entreprises. Nous trouvons aussi que ce modele admet un ou trois etats stationnaires selon la valeur du differentiel de cout marginal ou la repartition des entreprises. De plus, chacun de ces etats stationnaires peut etre obtenu en faisant varier les deux types d'asymetries.;Mots cles: ressource naturelle commune, oligopole, jeu differentiel, strategie markovienne, equilibre en boucle fermee, agents heterogenes, asymetrie.;De facon plus specifique, dans le premier chapitre, nous caracterisons les conditions necessaires permettant l'utilisation de strategies markoviennes lineaires dans les jeux differentiels decrivant l'exploitation d'une ressource naturelle commune. Nous montrons que l'existence de tels equilibres est assujettie a l'existence d'une relation precise entre les elements essentiels du modele, notamment la fonction d'utilite des agents et la fonction de "dynamique naturelle" ou de reproduction de la ressource exploitee. Ainsi, pour une fonction d'utilite donnee, seule une famille specifique de fonctions de reproduction est compatible avec l'utilisation de strategies markoviennes lineaires. De meme, lorsque la fonction de reproduction est connue, seule une famille particuliere de fonctions d'utilite permet l'utilisation de strategies lineaires.