Four essays on economic networks
Quatre essais sur les réseaux économiques
Résumé
This dissertation lies at the intersection of two fields of research in economics that have recently substantially developed: on the one hand, the modeling and study of economic networks, and on the other hand, transport theory and its applications in economics. The four chapters of this dissertation present theoretical results in relation with these two topics and put stress on their connections. The first chapter models bipartite contracts on a decentralized market as an equilibrium flow problem. We prove the existence of a competitive equilibrium outcome and discuss its effciency. We interpret this equilibrium in the case of indivisible commodities. As an illustration, we build a model for the overnight interbank loan market with counterparty risk and collateralization costs. In the second one, written in collaboration with Alfred Galichon and Larry Samuelson, we prove a monotone comparative statics theorem that we then apply to several classical economic models (matching models, min-cost flow problems and hedonic models). The third chapter is a joint work with Alfred Galichon and Arthur Charpentier. It presents tools to solve for matching problems on large geographic networks before applying them to examples. Finally, the fourth chapter, written with Rakesh Vohra, shows how a monopolistic insurer can use externalities between agents - modeled as a network - to maximize his profit. We show that a monopolistic insurer decreases the welfare of all agents.
Cette thèse se trouve à l'intersection de deux sujets de recherches en économie qui ont connus des développements récents : d'un côté, la modélisation et l'étude des réseaux économiques, de l'autre, la théorie du transport et ses applications en économie. Les quatre chapitres de cette thèse déclinent plusieurs résultats théoriques en lien avec ces deux sujets, en insistant sur leurs connections. Le premier chapitre modélise des contrats bipartites sur un marché décentralisé comme un problème de flux. Ce travail prouve l’existence d'un équilibre compétitif et discute son efficacité. Nous présentons des interprétations de ce modèle dans le cas où les biens sont indivisibles. Ces spécifications sont utilisées pour proposer un modèle du marché du prêt interbancaire. Dans le second chapitre, co-écrit avec Alfred Galichon et Larry Samuelson, nous prouvons un théorème de statiques comparatives monotones. Nous appliquons ensuite ce résultat à plusieurs modèles économiques classiques (modèles d'appariement, modèles hédoniques et problèmes de flux de coût minimum). Le troisième chapitre, co-écrit avec Alfred Galichon et Arthur Charpentier, présente des outils pour résoudre les problèmes d'appariement sur des réseaux de grandes dimensions avant de les mettre en pratique. Enfin le quatrième chapitre, co-écrit avec Rakesh Vohra, montre comment un assureur monopolistique peut utiliser les externalités entre agents - modélisées comme un réseau - pour maximiser ses revenus. Bien qu’exerçant le niveau d'effort optimal d'un point de vue social, tous les agents préfèrent l'équilibre précédant l'introduction de l'assureur.