Three-step approach to production frontier estimation and the Matsuoka’s distribution

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Matsuoka, Danilo Hiroshi
Orientador(a): Pumi, Guilherme
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/291124
Resumo: No presente trabalho, é proposta uma metodologia semiparamétrica em três passos para a estimação de fronteiras de produção. O modelo considerado baseia-se na função de produção do tipo Cobb-Douglas, cujos insumos interagem multiplicativamente. No modelo, assume-se que a eficiência possui uma distribuição contínua univariada e uniparamétrica definida em (0,1), referida como distribuição Matsuoka, que é discutida detalhadamente. Aplicada uma linearização no modelo, a primeira etapa consiste em estimar não-parametricamente a função de regressão associada por meio do suavizador linear local. A segunda etapa destina-se à estimação do parâmetro de eficiência. Na terceira etapa, a fronteira de produção é estimada por meio de um método do tipo plug-in. É apresentada uma rigorosa teoria assintótica para a estimação em três passos proposta, incluindo consistência, normalidade assintótica e taxas de convergência. Incidentalmente, também são apresentadas as principais propriedades da distribuição Matsuoka. Tal distribuição pode exibir uma ampla gama de formas e é capaz de englobar efetivamente os comportamentos típicos da eficiência em modelos de fronteira de produção. Para complementar os resultados obtidos para grandes amostras, um estudo de simulação de Monte Carlo é conduzido para avaliarmos a performance da metodologia de estimação proposta para amostras finitas selecionadas. Uma aplicação empírica também foi realizada usando dados de produção de leite dinamarquês.
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spelling Matsuoka, Danilo HiroshiPumi, Guilherme2025-05-03T06:55:43Z2025http://hdl.handle.net/10183/291124001255705No presente trabalho, é proposta uma metodologia semiparamétrica em três passos para a estimação de fronteiras de produção. O modelo considerado baseia-se na função de produção do tipo Cobb-Douglas, cujos insumos interagem multiplicativamente. No modelo, assume-se que a eficiência possui uma distribuição contínua univariada e uniparamétrica definida em (0,1), referida como distribuição Matsuoka, que é discutida detalhadamente. Aplicada uma linearização no modelo, a primeira etapa consiste em estimar não-parametricamente a função de regressão associada por meio do suavizador linear local. A segunda etapa destina-se à estimação do parâmetro de eficiência. Na terceira etapa, a fronteira de produção é estimada por meio de um método do tipo plug-in. É apresentada uma rigorosa teoria assintótica para a estimação em três passos proposta, incluindo consistência, normalidade assintótica e taxas de convergência. Incidentalmente, também são apresentadas as principais propriedades da distribuição Matsuoka. Tal distribuição pode exibir uma ampla gama de formas e é capaz de englobar efetivamente os comportamentos típicos da eficiência em modelos de fronteira de produção. Para complementar os resultados obtidos para grandes amostras, um estudo de simulação de Monte Carlo é conduzido para avaliarmos a performance da metodologia de estimação proposta para amostras finitas selecionadas. Uma aplicação empírica também foi realizada usando dados de produção de leite dinamarquês.In this work, we introduce a three-step semiparametric methodology for the estimation of production frontiers. We consider a model inspired by the well-known Cobb-Douglas production function, wherein input factors operate multiplicatively within the model. Efficiency in the proposed model is assumed to follow a continuous univariate uniparametric distribution in (0,1), referred to as Matsuoka’s distribution, which is discussed in detail. Following model linearization, the first step is to nonparametrically estimate the regression function through a local linear smoother. The second step focuses on the estimation of the efficiency parameter. Finally, we estimate the production frontier through a plug-in methodology. We present a rigorous asymptotic theory related to the proposed three-step estimation, including consistency, and asymptotic normality, and derive rates for the convergences presented. Incidentally, we also study the Matsuoka’s distribution, deriving its main properties. The Matsuoka’s distribution exhibits a versatile array of shapes capable of effectively encapsulating the typical behavior of efficiency within production frontier models. To complement the large sample results obtained, a Monte Carlo simulation study is conducted to assess the finite sample performance of the proposed three-step methodology. An empirical application using a dataset of Danish milk producers is also presented.application/pdfengRegressão semiparamétricaTeoria assintoticaDistribuição log-gamaSemiparametric regressionProduction frontiersAsymptotic theoryLog-gamma distributionThree-step approach to production frontier estimation and the Matsuoka’s distributioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de Matemática e EstatísticaPrograma de Pós-Graduação em EstatísticaPorto Alegre, BR-RS2025mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001255705.pdf.txt001255705.pdf.txtExtracted Texttext/plain88552http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/291124/2/001255705.pdf.txta08d29e956eb92239c7caf47529fc3beMD52ORIGINAL001255705.pdfTexto completo (inglês)application/pdf3194072http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/291124/1/001255705.pdf58e80695d06ebb1ca5b1b8958ed04489MD5110183/2911242025-05-14 06:56:04.710651oai:www.lume.ufrgs.br:10183/291124Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br || lume@ufrgs.bropendoar:18532025-05-14T09:56:04Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
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