Technical efficiency assessment by the application of a stochastic frontier analysis in the dairy farming sector in the Republic of Serbia

Abstract

Predmet istraživanja u ovoj disertaciji predstavljaju registrovana poljoprivredna gazdinstva specijalizovana za proizvodnju mleka u Republici Srbiji. Analizirano je ukupno 70 poljoprivrednih gazdinstava, a podaci su preuzeti iz FADN uzorka za period od 2015. do 2019. godine. S druge strane, cilj istraživanja je najpre oceniti tehničku efikasnost posmatranih gazdinstava, a zatim i ispitati uticaj različitih faktora na ostvarenu tehničku efikasnost. Tehnička efikasnost analiziranih gazdinstava je ocenjena primenom modela stohastičke granične proizvodne funkcije, gde se pod pojom tehničke efikasnosti podrazumeva sposobnost donosioca odluka na gazdinstvu da ostvare maksimalni autput uz određeni nivo angažovanog inputa. Funkcionalna forma modela se zasniva na modifikovanoj Cobb-Douglasovoj proizvodnoj funkciji. Kao zavisno promenljiva u modelu proizvodne funkcije koja predstavlja ostvareni autput posmatranih gazdinstava, korišćena je ukupno ostvarena vrednost poljoprivredne proizvodnje. S druge strane, kao nezavisno promenljive u modelu proizvodne funkcije korišćene su varijable koje se odnose na angažovani rad, kapital, ukupne troškove proizvodnje i korišćeno poljoprivredno zemljište. Pored navedenog, u cilju ocene eventualnog prisustva tehničkog progresa korišćena je i varijabla koja se odnosi na godine posmatranja. U prvoj fazi istraživanja, primenom modela stohastičkih graničnih proizvodnih funkcija, oslanjajući se na modifikovanu Cobb-Douglas-ovu proizvodnu funkciju, izvršena je ocena tehničke efikasnosti posmatranih gazdinstava. Ocenjeno je ukupno šest različitih klasa modela stohastičkih graničnih proizvodnih funkcija, koje se međusobno razlikuju u skladu sa primenjenom metodologijom ocene. Generalno posmatrano, prednost modela stohastičkih graničnih proizvodnih funkcija u odnosu na determinističke modele, ogleda se kroz prisustvo kompozitne slučajne greške modela na osnovu koje je moguće ispitati uticaj dodatnih faktora na prethodno ocenjenu tehničku efikasnost. U skladu sa prethodno navedenim, u drugoj fazi istraživanja ispitan je uticaj dodatnih objašnjavajućih promenljivih koje se odnose na: karakteristike donosioca odluka na gazdinstvu, karakteristike poljoprivrednih gazdinstava, ekonomske mere agrarne politike i prirodne uslove. Različiti faktori od uticaja na ostvarenu tehničku efikasnost posmatranih gazdinstava identifikovani su na osnovu prethodno sprovedene analize empirijskih istraživanja u vezi sa tehničkom efikasnošću poljoprivrednih gazdinstava specijalizovanih za mlečno govedarstvo. U skladu sa dodatnim faktorima od uticaja formulisano je osam radnih hipoteza koje su u nastavku istraživanja proverene. Iako je za očekivati bilo da se ocenom različitih klasa modela dobiju razlilčite ocene tehničke efikasnosti, utvrđene su izvesene pravilnosti po pitanju statističke značajnosti posmatranih varijabli bez obzira na ocenjenu klasu modela. U prvoj fazi istraživanja, ustanovljen je statistički značajan uticaj kapitala i ukupnih troškova proizvodnje na ostvarenu vrednost proizvodnje. Takođe, utvrđena je i pozitvna promena produktivnosti za posmatrani petogodišnji period. S druge strane, ustanovljeno je da angažovani rad i korišćeno poljoprivredno zemljište nemaju statistički značajan uticaj na ostvarenu vrednost proizvodnje. Drugim rečima, ustanovljeno je da se dodatnim ulaganjem u opremu, objekte, mehanizaciju, osnovno stado i nabavkom kvalitetnijih inputa u proizvodnom procesu može očekivati i bolji proizvodni rezultat u sektoru mlečnog govedarstva. Dodatno, ustanovljeno je da rad i zemljište nisu ograničavajući faktori kada je reč o ostvarenoj vrednosti proizvodnje.The research in this dissertation focuses on registered agricultural holdings specializing in milk production in the Republic of Serbia. A total of 70 agricultural holdings are analyzed while the data was collected from the FADN sample for the period between 2015 and 2019. The research aims to assess the technical efficiency of the analyzed holdings and then investigate the influence of different factors on the realized technical efficiency. The technical efficiency of the analyzed holdings is assessed using the stochastic frontier analysis. The term technical efficiency refers to the ability of the decision-maker on an agricultural holding to maximize its output with a certain extent of the engaged input. The model’s functional form is based on the modified Cobb-Douglas production function. The total realized value of agricultural production is used as the dependent variable in the production function model, representing the realized output of the analyzed holdings. On the other hand, the variables related to the amount of work put in, capital, production costs, and used agricultural land are used as independent variables in the production function model. In addition, a variable concerning the observation period is also used to assess the possible presence of technical progress. In the first stage of the research, the technical efficiency of the analyzed holdings is assessed by the application of the stochastic frontier analysis, based on the Cobb-Douglas production function. Six different classes of the stochastic frontier analysis model are assessed. These classes differ from each other, depending on the applied assessment methodology. One advantage of the stochastic frontier analysis model over deterministic models includes the presence of the composite error which makes it possible to analyze the influence of additional factors on the previously assessed technical efficiency. The second stage of the research focuses on the influence of explanatory variables related to the characteristics of the decision-maker on a holding, the characteristics of agricultural holdings, economic measures of the agricultural policy, and natural conditions. Different factors influencing the achieved technical efficiency of the analyzed holdings are identified by means of a previously conducted analysis of empirical research on the technical efficiency of the agricultural holdings specialized in dairy farming. According to the additional influencing factors, eight working hypotheses are formulated and examined in the rest of the research. Despite the prediction that the assessment of different classes of the model will give different assessments of technical efficiency, certain regularities concerning the statistical significance of the analyzed variables are determined regardless of the assessed model class. The first stage of the research defines a statistically significant influence of capital and total production costs on the realized production value. Furthermore, a positive productivity change is determined in the analyzed five-year period. On the other hand, it is learned that the amount of work put in and used agricultural land do not have any statistically significant influence on the realized production value. In other words, the conclusion is that additional investment in equipment, agricultural mechanization, foundation stocks, and higher-quality inputs in the production process should bring better production results in the dairy farming sector. It is also concluded that work and land are not restricting factors regarding the realized production value

    Similar works