Üretim fonksiyonunun kestirimi üzerine bir çalışma
A study on estimation of production function
Yazar: HÜLYA BAŞEĞMEZ
Danışman: PROF. DR. İSMAİL HAKKI ARMUTLULU
Marmara Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / İşletme Ana Bilim Dalı / Sayısal Yöntemler Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: İşletme = Business Administration
Dizin: Panel veri modelleri = Panel data models ; Tahmin = Estimation ; Tahmin teknikleri = Estimation techniques ; Veri analizi = Data analysis ; Üretim = Production ; Üretim fonksiyonları = Production functions

Özet:
Üretim fonksiyonu ile ilgili yapılan çalışmalar daima iktisatçıların ilgisini çekmiştir. Teknolojik olarak belirlenmiş bir üretim sürecinde kullanılan üretim faktörleri ile elde edilen ürün arasındaki fonksiyonel ilişkiyi tanımlayan matematiksel ifadeye üretim fonksiyonu adı verilir. Bu çalışmanın amacı, gelişmekte olan ülkeler için, makro düzeyde Cobb – Douglas, CES ve Translog üretim fonksiyonlarının kestirimi, bu kestirimlerden hareketle, son yıllarda geliştirilen ekonometrik yöntemlerle ikame esneklikleri, çıktı esneklikleri ve ölçek esnekliklerinin kestirimini yapmaktır. Dolayısıyla, girdiler arasındaki ilişkileri ve her bir girdinin çıktı üzerine katkılarını araştırmak ve bu bağlamda hem ülkeler bazında hem de üretim fonksiyonları bazında karşılaştırmalar yapmaktır. Güncel basında ve finansal piyasalarda sıklıkla gelişmekte olan ülkelerde sermayeye ihtiyaç olduğu ve bunun için de dış borç almanın zorunlu olduğu, dış borç almadan kalkınmanın olamayacağı iddia edilmektedir. Bu iddianın doğru olup olmadığı üretim faktörleri arasındaki ikame esnekliklerinin kestirimi ile görülebilir. Enerji, ülkelerin ekonomik büyümesi için itici bir güçtür. Bu nedenle, modellerde, girdi faktörleri olarak sermaye ve emek değişkenlerinin yanı sıra enerji değişkeni de kullanılmıştır. Bu amaç doğrultusunda, sermaye, emek ve enerji tüketimi girdileri kullanılarak Cobb – Douglas, CES ve Translog üretim modelleri oluşturulmuştur. Çalışmada 1980 – 2016 dönemine ait verilerle 22 gelişmekte olan ülke için doğrusal ve doğrusal olmayan panel veri analiz tekniklerinden yararlanılmıştır. Cobb – Douglas üretim fonksiyonu kullanılarak elde edilen bulgulara göre sermaye, emek ve enerji tüketimi girdilerinin çıktı esnekliği, sırasıyla, 0.601, 0.446 ve 0.156 olarak elde edilmiştir. Ayrıca, Türkiye'nin 2016 yılı verileri kullanılarak, enerji girdisi sabit tutulduğu zaman sermayedeki %10 azalış sonucunda emek girdisindeki %15.2 artışla aynı çıktının elde edilebileceği bulunmuştur. Translog üretim fonksiyonundan elde edilen bulgulara göre, modelde çoklu doğrusal bağıntı problemi tespit edilmiş, bu nedenle Ridge regresyon yöntemi kullanılarak parametre kestirimleri yapılmıştır. Bu doğrultuda her bir girdi için çıktı esneklikleri ve ikame esneklikleri hesaplanmış ve çıktı esneklikleri tüm ülkeler için pozitif ve birden küçük olarak elde edilmiştir. Ayrıca, Türkiye'nin 2016 yılı verileri kullanılarak, enerji girdisi sabit tutulduğu zaman sermayedeki %10 azalış sonucunda emek girdisindeki %17.1 artışla aynı çıktının elde edilebileceği bulunmuştur. CES üretim fonksiyonundan elde edilen bulgulara göre,  çalışmada kullanılan gradient tabanlı optimizasyon algoritmalarından en iyi sonuç LM algoritması için elde edilmiştir. Bu algoritmaya göre, yuvalanmış CES üretim fonksiyonundan elde edilen ikame esnekliği 0.9909 olup, gelişmekte olan ülkelerde sermaye ve enerji tüketimi ile emek arasındaki ikame ilişkisinin neredeyse eşit olduğunu göstermektedir. Diğer iki modelde olduğu gibi CES üretim fonksiyonunda da, kestirilen üretim modeline göre, Türkiye'nin 2016 yılı için sermayeye ait girdi değişkeninin değerini %10 azaltıp, enerji girdisinin değeri sabit tutulduğu zaman aynı model çıktısını elde edebilmek için emek girdisini %71.8 kat artırmamız gerektiği bulunmuştur. Dolayısıyla, sermaye birikimi yetersiz olan gelişmekte olan ülkelerde bu yetersizliği dış borç alarak kapatmak zorunluluğu çok doğru değildir. En azından gelişmiş ülkeler için üretim fonksiyonlarında yer alan sermaye-emek-enerji gereksinimleri gelişmekte olan ülkeler için faklı ağırlıklarda düşünülebilir. Böylelikle, dış borç alma gereksinimi azaltılabilir.

Abstract:
Studies on the production function have always attracted the attention of economists. The mathematical expression that defines the functional relationship between the production factors used in a technologically determined production process and the product obtained is called the production function. The aim of this study is to estimate the Cobb - Douglas, CES and Translog production functions at the macro level for developing countries, and to estimate the substitution elasticities, output elasticities and scale elasticities by econometric methods developed in recent years. Therefore, it is aimed to investigate the relations between the inputs and their contribution to the output and to make comparisons in both countries and production functions. In the current press and financial markets, it is often claimed that capital is needed in developing countries and foreign borrowing is obligatory for this and development cannot be achieved without borrowing. Whether this claim is true can be seen by estimating the elasticity of substitution between production factors. Energy is a driving force for the economic growth of countries. Therefore, in addition to capital and labor variables, energy variables were used as input factors in the models. For this purpose, Cobb - Douglas, CES and Translog production models were created by using capital, labor and energy consumption inputs. In this study, linear and nonlinear panel data analysis techniques were used for 22 developing countries with the data of 1980-2016 period. According to the findings obtained by using Cobb - Douglas production function, the output elasticity of capital, labor and energy consumption inputs were obtained as 0.601, 0.446 and 0.156, respectively. Moreover, Turkey is using the data of 2016, if the energy input is kept constant, has been found to be reduced by 10% when capital input in labor input to achieve the same output should increase 17.1%. According to the findings obtained from the CES production function, the best results from the gradient based optimization algorithms used in the study were obtained for the LM algorithm. According to this algorithm, the substitution elasticity obtained from the nested CES production function is 0.9909, indicating that the substitution relationship between capital and energy consumption and labor is almost equal in developing countries. According to the estimated CES production model, when Turkey's value of the share capital of input variables for the year 2016 decreased 10% and energy input value is held constant, the same model of labor input in order to obtain the outcomes it was found necessary we increase the floor 71.8%. Therefore, in developing countries with insufficient capital accumulation, the obligation to cover this insufficiency by borrowing external funds is not very accurate. At least for the developed countries, the capital-labor-energy requirements in the production functions can be considered in different weights for the developing countries. Thus, the need for external borrowing can be reduced.