An Impulse-Regime Switching Game Model of Vertical Competition
An Impulse-Regime Switching Game Model of Vertical Competition
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纵向竞争的脉冲机制切换博弈模型
DOI：
10.1007/s13235-021-00381-4
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发表时间：
2021
影响因子：
1.5
通讯作者：
Ludkovski, Mike
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Aïd, René;Campi, Luciano;Li, Liangchen;Ludkovski, Mike
我们研究了一种新型非零和随机微分博弈，具有混合脉冲/切换控制，其动机是商品市场的战略竞争。代表性上游企业生产一种商品，由代表性下游企业用来生产最终消费品。两家公司都可以影响商品的价格。通过关闭或增加发电能力，上游企业通过冲动影响价格。通过转向（或不转向）替代品，下游企业影响商品价格过程的漂移。我们研究了两家公司之间由此产生的冲动机制切换博弈，重点关注明确的阈值型均衡。值得注意的是，这类博弈自然会产生多个潜在的纳什均衡，这是我们通过基于验证的方法获得的。根据下游公司的最终转换次数（零次、一次或无限次转换），我们展示了三种候选平衡类型。我们以原油市场的具体案例来说明垂直整合所提供的多元化效应。我们的分析表明，多元化收益很大程度上取决于原油价格到汽油价格的传导。
We study a new kind of nonzero-sum stochastic differential game with mixed impulse/switching controls, motivated by strategic competition in commodity markets. A representative upstream firm produces a commodity that is used by a representative downstream firm to produce a final consumption good. Both firms can influence the price of the commodity. By shutting down or increasing generation capacities, the upstream firm influences the price with impulses. By switching (or not) to a substitute, the downstream firm influences the drift of the commodity price process. We study the resulting impulse-regime switching game between the two firms, focusing on explicit threshold-type equilibria. Remarkably, this class of games naturally gives rise to multiple potential Nash equilibria, which we obtain thanks to a verification-based approach. We exhibit three candidate types of equilibria depending on the ultimate number of switches by the downstream firm (zero, one or an infinite number of switches). We illustrate the diversification effect provided by vertical integration in the specific case of the crude oil market. Our analysis shows that the diversification gains strongly depend on the pass-through from the crude price to the gasoline price.
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