Multi-criteria dynamic decision under uncertainty: a stochastic viability analysis and an application to sustainable fishery management
Résumé
Managing natural resources in a sustainable way is a hard task, due to uncertainties, dynamics and conflicting objectives (ecological, social, and economical). We propose a stochastic viability approach to address such problems. We consider a discrete-time control dynamical model with uncertainties, representing a bioeconomic system. The sustainability of this system is described by a set of constraints, defined in practice by indicators – namely, state, control and uncertainty functions – together with thresholds. This approach aims at identifying decision rules such that a set of constraints, representing various objectives, is respected with maximal probability. Under appropriate monotonicity properties of dynamics and constraints, having economic and biological content, we characterize an optimal feedback. The connection is made between this approach and the so-called Management Strategy Evaluation for fisheries. A numerical application to sustainable management of Bay of Biscay nephrops-hakes mixed fishery is given.
Gérer les ressources naturelles de manière durable est rendu difficile par la présence d'incertitude, les aspects dynamiques et l'existence d'objectifs conflictuels (écologiques, sociaux et économiques). Les auteurs proposent une approche utilisant la viabilité stochastique pour aborder ces problèmes. Ils considèrent un modèle dynamique en temps discret avec incertitude pour représenter un système bioéconomique. La durabilité de ce système est décrite par un ensemble de contraintes, définies en pratiques par des indicateurs - c'est-à-dire des fonctions de l'état, des commandes et de l'incertitude - et des seuils. Cette approche cherche à identifier les règles de décision qui maximisent nla probabilité de satisfaire l'ensemble des contraintes. Sous certaines propriétés de monotonie de la dynamique et des contraintes ayant une signification économique et écologique, les auteurs caractérisent le feedback optimal. Ils comparent cette approche avec la Management Strategy Evaluation utilisée en halieutique. Une application numérique à la gestion durable de la pêcherie mixte Langoustine-Merlu du Golfe de Gascogne est présentée.