Ανάλυση και Στατιστικά Μοντέλα για το Δίκτυο Συναλλαγών του Ευρωπαϊκού Μηχανισμού Εμπορίας Δικαιωμάτων Εκπομπής Αερίων Ρύπων (EU ETS)

Abstract

Στην αναζήτησή λύσεων στο πρόβλημα της κλιματικής αλλαγής, πολλές κυβερνήσεις και οργανισμοί έχουν εφαρμόσει συστήματα εμπορίας ρύπων ώστε να περιορίσουν τις εκπομπές ρύπων από τον βιομηχανικό τομέα. ΄Ενα από αυτά τα συστήματα (EU ETS) που εφαρμόζεται στα μέλη της Ευρωπαϊκής ΄Ενωσης αποτελεί το αντικείμενο αυτής της διπλωματικής. Παρουσιάζουμε το EU ETS(European Emission Transaction System) ως ένα δίκτυο συναλλαγών και εξετάζουμε τα χαρακτηριστικά που αποτελούν την κύρια δομή του. Δείχνουμε ότι η τοποθεσία επηρεάζει σημαντικά την επιλογή των συμμετεχόντων αναφορικά με τις συναλλαγές τους, καθώς η δομή του δικτύου υποδεικνύει ότι οι κόμβοι μεγάλων βαθμών συναλλάσσονται κυρίως με κόμβους χαμηλότερων βαθμών, γεγονός που επιβεβαιώνουν και οι εικόνες του δικτύου. Παρά τις αλλαγές μεταξύ φάσεων, η βασική δομή και τα χαρακτηριστικά του γράφου παραμένουν σταθερά επί το πλείστον και δείχνουν να έχουν ετήσια περιοδικότητα. Στην αναζήτηση του πυρήνα του δικτύου, συναντάμε τους ίδιους τύπους εταιριών να έχουν την υψηλότερη κεντρικότητα και όπως αποδεικνύεται, εκείνους που έχουν ανταλλάξει συνολικά το μεγαλύτερο όγκο αδειών. Κατά τη δοκιμή υποθέσεων για το δίκτυο, αποδεικνύουμε ότι παρουσιάζει πύκνωση κατά την πάροδο του χρόνου και μείωση της (ουσιαστικής) διαμέτρου του. Το δίκτυο επίσης παρουσιάζει συμπεριφορά στην οποία "οι πλούσιοι γίνονται πλουσιότεροι"καθώς αποδεικνύεται ότι ακολουθεί scale-free κατανομή βαθμών. ΄Επειτα, χρησιμοποιούμε γνωστές μετρικές για συγκρίσεις δικτύων και παρέχουμε μια ακριβή απεικόνιση ομοιότητας του κάθε μοντέλου με το πραγματικό δίκτυο αναφορικά με τη δομή. Στη συνέχεια, περιγράφουμε κάποια μοντέλα που πιστεύουμε ότι μπορούν να αναπαράγουν τη δομή του δικτύου και δείχνουμε πόσο κοντά τα τεχνητά δίκτυα πλησιάζουν στο πραγματικό. Για την εκδοχή χωρίς κατευθύνσεις ακμών, τροποποιούμε το μοντέλο Barabasi Albert ώστε να δέχεται μη ακέραιες τιμές το οποίο αποδεικνύεται η πιο κοντινή αναπαραγωγή του πραγματικού δικτύου στις πιο σταθερές φάσεις. Στην εκδοχή με κατευθύνσεις ακμών, το Community Guided Agreement δείχνει να μπορεί να αναπαράγει ικανοποιητικά σημαντικά γνωρίσματα του δικτύου.