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Machine Learning Methods for Sensitivity Analysis of a Climate-Economic Model
Large-scale integrated climate-economic models typically involve numerous underlying parameters with different amounts of uncertainty, some resulting from econometric estimates using historical data, others arising from experimental measurement of physical and atmospheric relationships. Due to the intrinsically nonlinear nature of these models, it is often impossible to employ traditional methods for local sensitivity analysis based on comparative statics to understand the effect of a particular parameter on the outcome of the model. Conversely, the high computational cost of the models makes it impractical to use variance-based simulation methods for global sensitivity analysis. Accordingly, we explore the use of machine learning methods to understand and quantify the influence of multiple parameters, taking full account of nonlinearities while remaining computationally feasible. We illustrate the techniques in the context of an existing stock-flow consistent climate-economic model.
Méthodes d'apprentissage automatique pour l'analyse de sensibilité d'un modèle climato-économique
Les modèles climato-économiques intégrés à grande échelle impliquent généralement de nombreux paramètres sous-jacents. Chacun de ces paramètres présente un degré d'incertitude différent, certains résultant d'estimations économétriques utilisant des données historiques, d'autres provenant de mesurage expérimental des relations physiques et atmosphériques. En raison de la nature intrinsèquement non linéaire de ces modèles, il est souvent impossible d'utiliser les méthodes traditionnelles d'analyse de sensibilité locale basées sur la statique comparative pour comprendre l'effet d'un paramètre particulier sur le résultat du modèle. À l'inverse, le coût de calcul élevé des modèles rend impraticable l'utilisation de méthodes en simulation basées sur la variance pour l'analyse de sensibilité globale. Par conséquent, nous explorons l'utilisation de méthodes d'apprentissage automatique pour comprendre et quantifier l'influence de multiples paramètres, en tenant pleinement compte des non-linéarités, tout en restant réalisable sur le plan informatique. Nous illustrons ces techniques dans le contexte d'un modèle climato-économique « stock-flow » cohérent actuel.
Date and Time
-
Additional Authors and Speakers (not including you)
Matheus R. Grasselli
McMaster University
Michel Alexandre
Research Department, Central Bank of Brazil, Brazilian Institute of Education, Development and Research (IDP), and University of São Paulo
Language of Oral Presentation
English
Language of Visual Aids
English

Speaker

Edit Name Primary Affiliation
Daniel M. Presta McMaster University