Input substitutability, energy intensity and efficiency in US agriculture

Abstract

Yenilenemeyen kaynakların, özellikle enerjinin, üretim aşamasında önemli ölçüde belirleyici etkisi bulunmaktadır. 1970 lerden itibaren yaşanan petrol krizleri,sınırlı enerji kaynaklarının kullanımı konusundaki bilinci daha da pekiştirmiş, bu alandaki performans ölçüm yöntemleri yoğun bir şekilde çalışılmaya başlanmıştır. Bu tezde Amerikan tarım sektorünün 1960-2004 yılları arasındaki panel veri seti kullanlarak üç önemli soruya yanıt aranmıştır. İlk olarak, girdilerin birbirlerinin yerine ne ölçüde ikame edilebileceği sorusu esnek fonksiyonel formların yardımıyla çalışılmış daha sonra enerji yoğunlugu ve enerji üretkenliği kavramları literatürde var olan ölçüm tekniklerinin kabul edilen eksikliklerini gidermek amacıyla yeni geliştirilen ölçüm tekniğiyle hesaplanmıştır. Son olarak da tarım sektörünün etkinliği parametrik, yarı parametrik ve parametrik olmayan teknikler kullanılarak hesaplanmıştır. Elde edilen bulgular, Amerikan tarımında girdi ikamesi bağlamında kapsamlı bir veri çerçevesi sunarken, yeni yöntemle elde edilen performans belirleyicileri (enerji yoğunlugu, enerji verimliliği) var olan yöntemlerle elde edilen bulgulara göre bariz farklar ortaya koymaktadır.

Non-renewable resources, particularly energy, have significantly determining effects on production process. The petrol crises which have been experienced since 1970s have stimulated the awareness of using limited non-renewable resources and then performance indicators regarding the use of resources have been intensively studied. In this thesis, the answers of three crucial questions are sought by employing the panel data set of US agriculture for the years 1960-2004. First, the question to what extent the inputs can be substituted for each other is studied with the help of flexible functional forms and then energy intensity and energy productivity are recalculated with the new method which is developed for overcoming the shortcomings of the existing methods in the literature. Finally, technical efficiency scores of the agricultural sector are calculated by using parametric, semi-parametric and non-parametric methods. The derived results not only represent a detailed framework regarding the elasticity of substitution but also reveal substantial differences between the performance indicators (energy intensity, energy productivity) derived by existing method and the new method.