Modelling heterogeneous operating environment and production risk in modern productivity analysis

Abstract

This dissertation studies the implications of a risky operating environment of firms for productivity analysis. The discussion is done under a new methodological framework and the conceptual gap between the models of production risk and the models of inefficiency is bridged. The thesis includes an introductory part and five research articles. Article 1 introduces the new stochastic semi-nonparametric envelopment of data (StoNED) estimation method that has been used in the thesis. Article 2 applies the StoNED method in the context of Finnish electricity distribution regulation. In 2010, the Finnish regulatory agency adopted StoNED to assess the cost efficiency of distribution companies. We compare StoNED to the previously used methods and it outperforms them because it is more flexible in taking into account the firm characteristics and its environment. Article 3 is a literature review which explores the links between production risk and inefficiency literature. It is found that the econometric concept of heteroscedasticity connects these two veins of literature. However, combining risk and the models of inefficiency may be complicated as it is challenging to distinguish the effects of inefficiency from the effects of the risky environment. In article 4, we examine the relationship between macro-productivity and corruption. Conventionally corruption is seen either as an impediment to or, under certain conditions, as a catalyst of economic growth. We, however, consider that corruption acts as a macro risk factor. That is, corruption increases the likelihood of productivity being low, but it allows the possibility of good performance also. Our analysis shows that the dispersion of productivity is larger among countries with high corruption levels. Article 5 studies the quality of service of Finnish electricity distribution firms in terms of costs of interruptions. We study how the underground cabling affects these costs and how the quality targets should be set. As expected, underground cabling decreases the level of costs. However, underground cabling does not significantly decrease the variation in these costs. We observe rather large variation of interruption costs even at relatively high degrees of underground cabling because the interruptions are costly in the underground networks mainly located in big cities. We also suggest that the quality targets should be set by using a StoNED based on a best-practice quality frontier rather than by an average of past performances of firms. The frontier is better for incentivizing firms to improve their operations and it produces more balanced targets than the average.

Tämä väitöskirja tutkii yritysten toimintaympäristön riskien vaikutuksia tuottavuusanalyysille. Aihepiiriä lähestytään uuden empiirisen menetelmän kautta. Käsitteellisellä tasolla aiemmassa tutkimuksessa varsin erillisinä esiintyneet tuotantoriskien ja tehottomuuden mallit tuodaan myös lähemmäksi toisiaan. Tämä väitöskirja koostuu esittelyosasta ja viidestä tutkimusartikkelista. Artikkeli 1 esittelee StoNED estimointimenetelmän, jota väitöskirjassa sovelletaan. Artikkelissa 2 StoNED menetelmää sovelletaan suomalaisten sähkönjakeluverkkoyhtiöiden hintaregulaation yhteydessä. Vuonna 2010 Suomen energiamarkkinoiden valvontaviranomainen otti StoNED menetelmän käyttöön arvioidakseen yhtiöiden kustannustehokkuutta. Vertaamme StoNED menetelmää aiemmin käytettyihin menetelmiin. Havaitsemme, että StoNED on soveltuvampi menetelmä sillä se ottaa paremmin huomioon yhtiöiden ominaisuudet ja toimintaympäristön. Artikkeli 3 on kirjallisuuskatsaus, joka tutkii tuotantoriskeihin ja tehottomuuteen keskittyvien kirjallisuudenalojen yhteyksiä. Artikkelissa osoitetaan, että ekonometriasta tuttu heteroskedastisuuden käsite yhdistää nämä kirjallisuuden alat. Menetelmällisesti käsitteiden yhdistäminen on kuitenkin haastavaa, sillä on vaikeaa erottaa toimintaympäristön riskien vaikutuksia aidosta tehottomuudesta. Artikkelissa 4 tutkimme makrotason tuottavuuden ja korruption yhteyttä. Tyypillisesti kirjallisuudessa korruptio on nähty joko vähentävän, tai tietyissä olosuhteissa parantavan taloudellista kasvua. Tämä tutkimus kuitenkin näkee korruption makroriskinä, tarkoittaen, että korruptio lisää todennäköisyyttä heikkoon tuottavuuteen, mutta mahdollistaen myös hyvän tuottavuuden tason. Analyysi osoittaa, että tuottavuuden hajonta on suurempaa korruption kasvaessa. Artikkelissa 5 tutkimme suomalaisten sähkönjakeluverkkoyhtiöiden palvelun laatua keskeytyskustannuksien kautta. Tutkimme kuinka maakaapelointi vaikuttaa keskeytyskustannuksiin ja kuinka yhtiöiden laatutavoitteet tulisi asettaa. Odotetusti suurempi maakaapelointiaste vähentää keskeytyskustannuksia. Maakaapelointi ei kuitenkaan merkitsevästi vähennä näiden kustannusten hajontaa. Kustannusten hajonta on huomattavaa varsin suurillakin maakaapelointiasteilla, koska keskeytykset suurien kaupunkien maakaapeliverkoissa ovat kalliita. Ehdotamme myös, että laatutavoitteet tulisi asettaa StoNED menetelmällä estimoituun parhaisiin toimintatapoihin perustuvan laaturintaman avulla yhtiöiden oman menneen laatutason keskiarvon sijaan. Laaturintama kannustaa paremmin yhtiöitä parantamaan toimintaansa ja se tuottaa tasapuolisempia tavoitteita kuin keskiarvo.