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Autre publication scientifique Année : 2018

Sequential competition and the strategic origins of preferential attachment

Résumé

There exists a wide gap between the predictions of strategic models of network formation and empirical observations of the characteristics of socio-economic networks. Empirical observations underline a complex structure characterized by fat-tailed degree distribution, short average distance, large clustering coefficient and positive assortativity. Game theoretic models offer a detailed representation of individuals' incentives but they predict the emergence of much simpler structures than these observed empirically. Random network formation processes, such as preferential attachment, provide a much better fit to empirical observations but generally lack micro-foundations. in order to bridge this gap, we propose to model network formation as extensive games and investigate under which conditions equilibria of these games are observationally equivalent with random network formation process. In particular, we introduce a class of games in which players compete with their predecessors and their successors for the utility induced by the links they form with another node in the network. Such sequential competition games can represent a number of strategic economic interactions such as oligopolistic competition in supply networks or diffusion of influence in opinion networks. we show that the focal equilibrium that emerge in this setting is one where players use probability distributions with full support and target the whole network with probabilities inversely proportional to the utility of each node. Notably, when the utility of a node is inversely proportional to its degree, equilibrium play induces a preferential attachment process.
Les modèles stratégiques de formation de réseaux existants peinent à expliquer un certain nombre de propriétés empiriques. Pour combler ce manque, nous proposons de modéliser la formation de réseau comme un jeu extensif et caractérisons les conditions sous lesquelles les équilibres de ces jeux sont consistants avec des dynamiques aléatoires de formation de réseau dont les bonnes propriétés empiriques sont connues. En particulier, nous introduisons une classe de jeux où les joueurs sont en compétition avec leurs successeurs et à leurs prédécesseurs pour les bénéfices induits par des relations avec d'autres noeuds du réseau. Nous montrons que la stratégie d'équilibre focale dans ce jeu est de se lier aux nœuds existants du réseau avec une probabilité inversement proportionnelle à l'utilité qu'ils génèrent. Notamment, lorsque l'utilité générée par un nœud est inversement proportionnelle à son degré, la stratégie d'équilibre coïncide avec le processus "d'attachement préférentiel" de Barabasi-Albert.
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Dates et versions

halshs-01960682, version 1 (19-12-2018)

Identifiants

  • HAL Id : halshs-01960682 , version 1

Citer

Antoine Mandel, Xavier Venel. Sequential competition and the strategic origins of preferential attachment. 2018. ⟨halshs-01960682⟩
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Dernière date de mise à jour le 20/04/2024
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