2.1.2. Les approches
d'estimation de la frontière d'efficacité
Pour mesurer l'inefficacité, il faut établir une
frontière de production. Concernant la frontière de production,
qui est de loin la plus utilisée, la littérature distingue deux
grandes approches selon la façon dont elle est estimée. Il s'agit
des approches à frontières déterministes et des approches
à frontières stochastiques. Les approches pour estimer les
frontières déterministes sont pour leur part de deux types :
paramétrique et non paramétrique. Les approches
paramétriques attribuent une forme fonctionnelle particulière
à la fonction de production. Aucune forme fonctionnelle n'est
attribuée aux frontières par l'approche non
paramétrique.
2.1.2.1. Frontière
déterministe et non paramétrique
L'approche de la frontière non paramétrique fut
introduite par Farrell (1957). Cette frontière,
généralement de type déterministe, n'est pas liée
à une forme fonctionnelle et l'isoquant frontière est
estimé par les ratios intrants/extrant de chaque firme. L'isoquant
convexe qui reflète la fonction de production efficace est ainsi
construit à partir d'un nuage de points de sorte qu'aucune observation
ne se situe ni à gauche ni au dessous de cet isoquant (Figure 2).
Cette façon de mesurer l'efficacité technique
des unités de production est définie dans un contexte où
la technologie de production est caractérisée par des rendements
d'échelle constants.
Cependant, cette hypothèse est très restrictive.
En effet, en cas de déséconomie d'échelle, la Figure (3 a)
montre qu'un segment rejoignant deux points situés sur S est
probablement inefficace, ce qui n'est pas forcément vrai en cas
d'économie d'échelle alors que la courbe S est convexe (Figure 3
b).
Figure 2 : Détermination de la frontière
d'efficacité technique selon Farrell
Source: Farrell, M. J., p. 256
Figure 3 Impact de
l'économie et de la déséconomie d'échelle sur les
mesures de l'efficacité technique de Farrell
Source: Farrell, M.J, p.258.
Le modèle proposé initialement par Charnes et
al. (1978) suppose ses rendements d'échelle constants (CRS model). Plus
tard, Banker et al. (1984) ont proposé un modèle qui permet de
relâcher cette hypothèse. Il s'agit du modèle des
rendements d'échelle variables (VRS model).
Ces deux modèles sont présentés, de
façon succincte, dans les paragraphes suivants.
2.1.2.1.1. Le
modèle CRS (Constant Returns Scale)
Du point de vue théorique, selon Kalaitzandonakes et
al.,(1992), pour une firme « i », mesure de l'efficience technique
peut être obtenue par le modèle de programmation
mathématique suivant :
Max Yi / Xi
,
s. c. Yj / Xj 1 pou j = 1, 2, ..., K
(1)
où et sont les vecteurs des coefficients à
estimer et Yi et Xi renvoient, respectivement, aux
vecteurs d'extrants et d'intrants de la firme « i ».
Ce problème maximise, pour chaque firme, le ratio
extrant virtuel / intrant virtuel, tout en le contraignant à ne pas
dépasser 1. Ainsi, toutes les firmes de l'échantillon sont
forcées à se situer sur ou au dessous de la frontière
d'efficacité.
Tel que résumé par Kalaitzandonakes et al.
(1992), soit d'abord un échantillon de K firmes où chaque firme
utilise M intrants pour produire N extrants différents. Le ratio entre
l'extrant fictif et l'intrant fictif pour une firme constitue une mesure de son
niveau d'efficacité technique. Cette partie sera
développée plus loin dans ce document.
2.1.2.1.2. Le
modèle VRS (Variable Returns Scale)
Comme mentionné par Coelli et al. (1998), la
supposition des rendements croissants d'échelle est seulement
appropriée quand toutes les firmes opèrent à une
échelle optimale. La concurrence imparfaite, les contraintes de finance
etc..., peuvent entraîner une firme à ne plus opérer
à une échelle optimale (Coelli et al., 1998 : 150). Banker et
al.(1984), ont été les premiers à proposer le
modèle VRS qui n'est en fait qu'une extension du modèle
CRS mais qui tient compte des situations où les rendements à
l'échelle ne sont pas constants. L'application du modèle
CRS originel, lorsque les firmes n'opèrent pas toutes à une
échelle optimale, conduit à des mesures de
l'efficacité qui confondent l'efficacité technique et
l'efficacité d'échelle.
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