Three essays on the economics of air transportation

Cette thèse est constituée de trois essais en économie du transport aérien. Le premier essai, intitulé "Effects of Corruption on Efficiency of the European Airports", établit un lien entre la corruption et l’efficacité opérationnelle des aéroports européens. Plusieurs États ont privatisé et commercialisé leurs aéroports publics dans le but d’améliorer l’efficacité de leurs opérations. Cependant, un niveau élevé de corruption dans le pays pourrait compromettre la réalisation de cet objectif. La littérature économique suggère que l’exposition à la corruption peut interférer dans l’allocation des ressources, surtout lorsqu’il s’agit de grandes infrastructures. En utilisant des données sur 47 aéroports européens observés au cours de la période de 2003 à 2009 et un indicateur de corruption provenant de "International Country Risk Guide", nous montrons que la corruption a des effets négatifs sur l’efficacité des aéroports et l’ampleur des impacts dépend des structures de propriété et de gestion des aéroports (public, privé et mixte). En particulier, la corruption réduit l’efficacité des aéroports privés. Ces derniers deviennent même moins efficaces que les aéroports publics lorsque l’environnement est fortement corrompu. Nous concluons que la privatisation n’améliore pas nécessairement la performance des aéroports lorsque la corruption est élevée. Le deuxième essai, intitulé "Flexible Estimation of an Airport Choice Model : The Case of Quebec Airports", analyse les déterminants de choix des voyageurs entre un aéroport régional et une plate-forme de correspondance aéroportuaire au Québec. Parmi les modèles les plus populaires, nous explorons le logit à coefficients fixes et variables, le logit additif généralisé et les estimateurs de probabilités conditionnelles de noyaux pour variables continues et discrètes. Les modèles empiriques utilisent les résultats d’une enquête sur la qualité des services aux aéroports réalisée auprès des passagers embarquant à l’un des deux aéroports principaux de Québec en 2010. Les résultats économétriques soulignent l’importance de la fréquence de vol et de l’accessibilité à l’aéroport dans le choix des voyageurs. Le prix du service, la raison du déplacement ainsi que la destination et l’horaire du vol paraissent aussi pertinents. Bien que les modèles logistiques testés ont des fondements théoriques basés sur les modèles d’utilité aléatoire, les tests économétriques d’adéquation de la forme fonctionnelle rejettent ces modèles. Les estimateurs de noyaux offrent une alternative flexible pour capturer des non-linéarités et des effets d’interaction entre les variables explicatives qui échappent aux modèles logistiques. Le troisième essai, intitulé "When Hotelling Meets Vickrey - Spatial Differentiation and Service Timing in the Airline Industry", développe un modèle de concurrence duopolistique entre deux aéroports desservis chacun par un transporteur. Les transporteurs offrent un seul vol vers une même destination. L’interaction entre les aéroports et les transporteurs est modélisée à l’aide d’un jeu séquentiel à trois étapes. Dans un premier temps, les aéroports fixent (simultanément) la taxe aéroportuaire chargée aux transporteurs et annoncent la plage horaire disponible pour le vol. Ensuite, les transporteurs fixent chacun l’heure de leur vol. À la dernière étape, les transporteurs décident du prix du voyage. Les voyageurs, répartis sur un espace géographique linéaire de taille fixe et dotés de préférences hétérogènes pour les heures de départ, choisissent le couple aéroport-transporteur en fonction du prix du billet d’avion, du coût de déplacement vers les infrastructures et du coût de déshorage (coût monétaire de partir avant ou après l’heure préférée). Ce cadre d’analyse est utilisé pour explorer l’impact de l’emplacement géographique des aéroports et de l’horaire du vol sur les taxes aéroportuaires, les prix du billet d’avion, la demande des voyageurs et les profits. Les résultats montrent qu’un aéroport qui bénéficie d’une meilleure localisation géographique charge une taxe aéroportuaire plus élevée que son concurrent et que son transporteur profite également de cet avantage en localisation pour accroître ses prix vis-à-vis du transporteur concurrent. Lorsque les coûts opérationnels des transporteurs ne dépendent pas de l’heure de départ, ils fixent un horaire identique et la concurrence pour attirer les voyageurs se fait exclusivement par les prix des billets. Si leurs coûts varient selon l’heure de départ, les transporteurs différencient en général leur horaire, et cela même lorsque ces coûts horaires sont identiques entre transporteurs. La différenciation des temps de départ permet aux aéroports et aux transporteurs de se concurrencer en horaire, ce qui peut réduire ou renforcer l’avantage géographique.My thesis is composed of three essays on the economics of air transportation. My first essay, entitled "Effects of Corruption on Efficiency of the European Airports", analyzes the effect of corruption on airport productive efficiency in Europe. Many governments have privatized and commercialized their airports in order to improve efficiency of their operations. However, this objective may not be achieved if the business-operating environment is very corrupt. According to the economics literature, corruption may be a hindrance to efficiency, especially when it comes to large infrastructures. Using an unbalanced panel data of 47 major European airports from 2003 to 2009 and the corruption measure provided by International Country Risk Guide (ICRG), we show that corruption has a negative impact on airport operating efficiency and the effect depends on the ownership form (private, public and mixed). Airports under mixed public-private ownership with private majority achieve lower levels of efficiency when located in more corrupt countries. They even operate less efficiently than fully and/or majority government owned airports in highly corruption environment. We conclude that privatization may not lead to efficiency gains in countries that suffer from higher levels of corruption. My second essay, entitled "Flexible Estimation of an Airport Choice Model: The Case of Quebec airports", explores the determinants of passengers’ choice between a primary hub and a secondary airport in Quebec. Among the most popular models, we explore fixed- and randomcoefficients logistic models along with two flexible alternatives including an additive logistic model and a kernel-based conditional density with continuous and discrete variables. Using an original dataset from the 2010 Airport Service Quality survey conducted in Quebec airports, we show that flight frequency, access time and access mode to airports, among others, are the main factors of airports’ choice across all specifications. Airfare, the reason for travel, flight destination and departure times also appear to have significant impacts. While the logistic models have strong theoretical foundations based on the random utility models, the recent kernel-based tests reject these specifications. The nonparametric kernel estimators provide flexible tools to capture non linearities and interactions effects between selected explanatory variables without imposing shape constraints on the conditional probability. My third essay, entitled "When Hotelling Meets Vickrey - Spatial Differentiation and Service Timing in the Airline Industry", investigates rivalry between transport facilities in a model that includes two sources of horizontal differentiation: geographical location and departure time. We explore how both sources influence facility fees and the price of the service offered by downstream carriers. The interactions between the facilities and their carriers are represented as a sequential three-stage game in fees, departure times and fares with simultaneous choices at each stage. Travellers’ cost includes a fare, a transportation cost to the facility and a schedule delay cost, which captures the monetary cost of departing earlier or later than desired. One carrier operates at each facility and schedules a single departure time. We show that duopolistic competition drives to an identical departure time across carriers when their operational cost does not vary with the time of day, but generally leads to distinct service times when this cost depends on the time of the day. When a facility possesses a location advantage, it can set a higher fee and its downstream carrier can charge a higher fare. Departure time differentiation allows the facilities and their carrier to compete along an additional differentiation dimension that can reduce or strengthen the advantage in location