Interactions stratégiques dans la transition écologique : Approches quantitatives en finance climat

Strategic interactions in the ecological transition : Quantitative approaches in climate finance

• Auteur / Autrice : Fanny Cartellier
• Direction : Christian Yann Robert, Peter Tankov
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques appliquées
• Date : Soutenance le 26/06/2024
• Etablissement(s) : Institut polytechnique de Paris
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de mathématiques Hadamard
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Economie et Statistique (Palaiseau ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École nationale de la statistique et de l'administration économique (Palaiseau ; 1960-....)
• Jury : Président / Présidente : René Aïd
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : René Aïd, Giorgia Callegaro, Antoine Mandel, Delia Coculescu, Olivier David Zerbib
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Giorgia Callegaro, Antoine Mandel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Théorie du champ moyen

Risque financier

Risques climatiques

Mots clés libres

Finance climat

Stress test climatique

Actifs échoués

Ecoblanchiment

Equilibres corrélés

Jeux à champ moyen

Climate finance

Climate stress testing

Stranded assets

Greenwashing

Coarse correlated equilibria

Mean field games

Résumé

Cette thèse modélise le comportement et les interactions stratégiques d'acteurs clés dans la transition bas-carbone ainsi que l'impact qu'ils ont sur son déroulement. Elle porte notamment une attention spécifique au rôle des acteurs financiers dans l'atténuation du changement climatique. Le Chapitre 1 effectue une revue des méthodologies de stress tests climatiques pratiqués par les superviseurs financiers et proposés dans des articles académiques. Il propose des pistes de réflexion pour améliorer leur capacité à évaluer l'ensemble des risques physiques et de transition qui pourraient menacer la stabilité financière. Le Chapitre 2 modélise l'effet d'un désinvestissement par les banques d'actifs polluants dont l'exploitation est incompatible avec la transition vers une économie bas-carbone, nommés actifs échoués. Sous certaines conditions, un tel désinvestissement de la part d'une banque peut provoquer une réaction en chaîne et inciter d'autres banques à désinvestir à leur tour. Ce scénario pose à la fois la question des leviers disponibles pour la réalisation de la transition bas-carbone, mais aussi celle des risques d'instabilité économique et financière que cette dernière peut provoquer. Le Chapitre 3 modélise la façon dont la pratique de l'écoblanchiment est influencée par les préférences vertes des investisseurs dans un modèle d'équilibre dynamique stochastique. Il montre que la préférence de ces derniers pour des entreprises faiblement carbonées les incite à faire de l'écoblanchiment. Néanmoins, les investisseurs ont la possibilité de décourager cette pratique en la pénalisant lorsqu'elle est révélée par des controverses environnementales. Ces résultats sont robustes à l'introduction d'une interaction entre les entreprises et sont validés empiriquement. Le Chapitre 4 développe une méthodologie pour identifier des équilibres corrélés généralisés dans des jeux à champ moyen linéaires quadratiques. Sous certaines conditions, ce type d'équilibre permet d'atteindre des niveaux de bien-être social plus élevés que l'équilibre de Nash couramment utilisé, tout en étant non-coopératif. En appliquant cette méthode à un jeu stylisé d'atténuation du changement climatique entre pays, il montre comment l'équilibre corrélé généralisé propose une réponse non coopérative, théorique au moins, à la tragédie des communs.

This thesis models the strategic behavior and interactions of key players in the low-carbon transition, and the impact they have on its progress. It pays particular attention to the role of financial actors in climate change mitigation. Chapter 1 reviews the climate stress test methodologies used by financial supervisors and proposed in academic articles. It suggests research avenues for improving their ability to assess the full range of physical and transition risks that could threaten financial stability. Chapter 2 looks at the effect of divestment by banks from polluting assets whose operation is incompatible with the transition to a low-carbon economy, so-called stranded assets. Under certain conditions, such divestment by one bank triggers a chain reaction, prompting other banks to divest in turn. This scenario not only raises the question of the levers available to achieve the low-carbon transition, but also the risks of economic and financial instability that the latter may provoke. Chapter 3 models how the practice of greenwashing is influenced by investors' green preferences in a stochastic dynamic equilibrium model. It shows that investors' preference for low-carbon companies encourages them to engage in greenwashing. Nevertheless, investors can discourage this practice by penalizing it when it is revealed by environmental controversies. These results are robust to the introduction of an interaction between firms, resolved by a mean field game, and are validated empirically. Chapter 4 develops a methodology to identify coarse correlated equilibria in linear quadratic mean field games, an emerging tool in the field of financial mathematics. Under certain conditions, this type of equilibrium achieves higher levels of social welfare than the commonly used Nash equilibrium, while also being non-cooperative. By applying this method to a stylized game of climate change mitigation between countries, it shows how coarse correlated equilibria propose a non-cooperative response, at least theoretically, to the tragedy of the commons.