<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Economics and Mathematical Methods</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Economics and Mathematical Methods</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Экономика и математические методы</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0424-7388</issn><issn publication-format="electronic">3034-6177</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">682165</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.31857/S0424738825010107</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Mathematical analysis of economic models</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Математический анализ экономических моделей</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Assessing the accuracy of efficiency rankings obtained from a stochastic frontier model with truncated normal distribution of inefficiency</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Измерение ранжирующей способности модели стохастической границы с усеченным нормальным распределением неэффективности</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Ahmedov</surname><given-names>E.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Ахмедов</surname><given-names>Э.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>aheldar@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Furmanov</surname><given-names>C. C.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Фурманов</surname><given-names>К. К.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>furmach@menja.net</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Federal Research Center “Computer Science and Control” RAS</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">ФИЦ ИУ РАН</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="en">Central Economics and Mathematics Institute, Russian Academy of Sciences (CEMI RAS)</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">ЦЭМИ РАН</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-04-16" publication-format="electronic"><day>16</day><month>04</month><year>2025</year></pub-date><volume>61</volume><issue>1</issue><fpage>109</fpage><lpage>117</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2025-06-03"><day>03</day><month>06</month><year>2025</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2025, Russian Academy of Sciences</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2025, Российская академия наук</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Russian Academy of Sciences</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Российская академия наук</copyright-holder></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.eco-vector.com/0424-7388/article/view/682165">https://journals.eco-vector.com/0424-7388/article/view/682165</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>A stochastic frontier model is a regression model where an explained variable is either output of a firm or its costs, and unexplained variation of this variable is divided into two components: inefficiency and stochastic shock. These components are modeled by random variables with different families of distributions. The model allows estimation of inefficiency at firm level and at industry level refined from the effects of stochastic shocks. At present it is the basic instrument for analyzing the efficiency and productivity. We consider a problem of assessing the accuracy of inefficiency estimators, obtained via stochastic frontier model with truncated normal distribution of inefficiency components. We propose using Harrell’s C-index as a measure of concordance between true inefficiencies and their estimates. We derive the expression for the asymptotic C-index as a function of distribution parameters of model’s random components (stochastic shocks and inefficiencies). The derived expression can be used by practitioners for assessing the ranking ability of a stochastic frontier model. The value of C-index has clear interpretation: it is the probability of choosing a more efficient firm from two randomly selected ones. For demonstration purposes, we provide historical data on cotton refining plants in the Soviet Union. The obtained result may be useful both for academic researchers and for regulatory agencies.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Модель стохастической границы — регрессионная модель, в которой объясняемой величиной выступает выпуск предприятия или его издержки, а необъясненная вариация выпуска (издержек) разделяется на две составляющие: стохастический шок и неэффективность, моделируемые случайными величинами с разными законами распределения. Модель позволяет получить оценки неэффективности отдельных предприятий и отраслей в целом, очищенные от влияния стохастических шоков. В настоящий момент она является одним из основных эконометрических инструментов анализа эффективности и продуктивности. Рассматривается задача измерения точности оценок неэффективности предприятий, полученных с помощью модели стохастической границы с усеченным нормальным распределением неэффективности. В качестве характеристики точности используется коэффициент Харрелла, измеряющий согласованность ранжировок оцененных и истинных показателей неэффективности. Выводится формула для расчета асимптотического коэффициента Харрелла, в которой коэффициент согласованности ставится в зависимость от параметров распределения случайных ошибок модели: стохастических шоков и неэффективностей. На основании этой формулы исследователь может измерить ранжирующую способность модели стохастической границы, подставляя вместо неизвестных параметров модели их оценки. Результат расчетов легко интерпретируется: значение коэффициента Харрелла равно вероятности, с которой модель правильно выбирает более эффективное предприятие из двух случайно отобранных. Применение формулы демонстрируется на исторических данных об эффективности хлопкоперерабатывающих заводов СССР. Полученный результат представляется полезным как для академических исследователей, так и для регулирующих органов.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>stochastic frontier</kwd><kwd>ranking</kwd><kwd>inefficiency</kwd><kwd>Harrell’s C</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>стохастическая граница</kwd><kwd>ранжирование</kwd><kwd>неэффективность</kwd><kwd>коэффициент Харрелла</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="en">Russian Science Foundation №24-21-00494</funding-statement><funding-statement xml:lang="ru">Российский научный фонд №24-21-00494</funding-statement></funding-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Айвазян С. А., Афанасьев М. Ю., Руденко В. А. (2014). Оценка эффективности регионов РФ на основе модели производственного потенциала с характеристиками готовности к инновациям // Экономика и математические методы. Т. 50. № 4. С. 34–70. [Aivazian S. A., Afanasiev M.Yu., Rudenko V. A. (2014). Efficiency estimation of Russian regions based on the productive potential model including the characteristics of readiness to innovate. Economics and Mathematical Methods, 50, 4, 34–70 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Головань С. В. (2006). Факторы, влияющие на эффективность российских банков // Прикладная эконометрика. Т. 2. С. 3–17. [Golovan S. (2006). Factors influencing the efficiency of Russian banks performance. Applied Econometrics, 2, 3–17 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Головань С. В., Карминский А. М., Пересецкий А. А. (2008). Эффективность российских банков с точки зрения минимизации издержек с учетом факторов риска // Экономика и математические методы. Т. 44. № 4. С. 28–38. [Golovan S. V., Karminsky A. M., Peresetsky A. A. (2008). Cost efficiency of Russian banks, taking into account the risk factors. Economics and Mathematical Methods, 44, 4, 28–38 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Ипатова И. Б., Пересецкий А. А. (2013). Техническая эффективность предприятий отрасли производства резиновых и пластмассовых изделий // Прикладная эконометрика. Т. 32. С. 71–92. [Ipatova I., Peresetsky A. (2013). Technical efficiency of Russian plastic and rubber production firms. Applied Econometrics, 32, 71–92 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Малахов Д. И., Пильник Н. П. (2013). Методы оценки показателя эффективности в моделях стохастической производственной границы // Экономический журнал ВШЭ. Т. 17. № 4. С. 660–686. [Malakhov D., Pilnik N. (2013). Methods of estimating of the efficiency in stochastic frontier models. HSE Economic Journal, 17 (4), 660–686 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Матеров И. С. (1981). К проблеме полной идентификации модели стохастических границ производства // Экономика и математические методы. Т. 17. № 4. С. 784–788. [Materov I. S. (1981). On full identification of the stochastic production frontier model. Economics and Mathematical Methods, 17, 4, 784–788 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Никольский И. М., Фурманов К. К. (2023). Измерение точности ранжировок предприятий по эффективности в модели стохастической границы // Прикладная эконометрика. Т. 71. С. 128–142. DOI: 10.22394/1993-7601-2023-71-128-142 [Nikolskiy I. M., Furmanov K. K. (2023). Assessing the accuracy of efficiency rankings obtained from a stochastic frontier model. Applied Econometrics, 71, 128–142. DOI: 10.22394/1993-7601-2023-71-128-142 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Цветкова А. Н. (2021). Динамика технической эффективности российских предприятий в 2013–2018 годах // Прикладная эконометрика. Т. 63. С. 91–116. DOI: 10.22394/1993-7601-2021-63-91-116 [Tsvetkova A. (2021). Technical efficiency trends of Russian firms in 2013–2018. Applied Econometrics, 63, 91–116. DOI: 10.22394/1993-7601-2021-63-91-116 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Щетинин Е. И., Назруллаева Е. Ю. (2012). Производственный процесс в пищевой промышленности: взаимосвязь инвестиций в основной капитал и технической эффективности // Прикладная эконометрика. Т. 28. С. 63–84. [Shchetynin Ye.I., Nazrullaeva E. Yu. (2012). Effects of fixed capital investments on technical efficiency in food industry. Applied Econometrics, 28, 63–84 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Aigner D., Lovell C. A.K., Schmidt P. (1977). Formulation and estimation of stochastic frontier function models. Journal of Econometrics, 6, 21–37.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Aleskerov F. T., Belousova V.Yu., Petrushchenko V. V. (2017). Models of data envelopment analysis and stochastic frontier analysis in the efficiency assessment of universities. Automation and Remote Control, 78 (5), 902–923. DOI: 10.1134/S0005117917050125</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Battese G.E, Coelli T. J. (1988). Prediction of firm-level technical efficiencies: With a generalized frontier production function and panel data. Journal of Econometrics, 38, 387–399.</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Charnes A., Cooper W. W., Rhodes E. (1978). Measuring the efficiency of decision making units. European Journal of Operational Research, 2 (6). 429–444. doi: 10.1016/0377-2217 (78)90138-8</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Danilin V. I., Materov I. S., Rosefielde S., Lovell C. A.K. (1985). Measuring enterprise efficiency in the Soviet Union: A stochastic frontier analysis. Economica, 52 (206), 225–233.</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Farrell M. J. (1957). The measurement of productive efficiency. Journal of the Royal Statistical Society. Series A (General), 120, 253–290.</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Greene W. H. (1990). A gamma-distributed stochastic frontier model. Journal of Econometrics, 46, 141–163. DOI: 10.1016/0304-4076 (90)90052-U</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Greene W. H. (2002). Econometric analysis. 5th ed. Upper Saddle River: Prentice Hall.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Haney A. B., Pollitt M. G. (2013). International benchmarking of electricity transmission by regulators: A contrast between theory and practice. Energy Policy, 62, 267–281.</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>Harrell F. E., Califf R. M., Pryor D. B., Lee K. L., Rosati R. A. (1982). Evaluating the yield of medical tests. Journal of the American Medical Association, 247, 2543–2546.</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Horrace W. C., Schmidt P. (1996). Confidence statements for efficiency estimates from stochastic frontier models. Journal of Productivity Analysis, 7, 257–282.</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>Horrace W. C., Seth R.-S., Wright I. (2015). Expected efficiency ranks from parametric stochastic frontier models. Empirical Economics, 48, 2, 829–848. DOI: 10.1007/s00181-014-0808-8</mixed-citation></ref><ref id="B22"><label>22.</label><mixed-citation>Jamasb T., Pollitt M. (2000). Benchmarking and regulation: International electricity experience. Utilities Policy, 9 (3), 107–130.</mixed-citation></ref><ref id="B23"><label>23.</label><mixed-citation>Jondrow J., Lovell C. A.K., Materov I. S., Schmidt P. (1982). On the estimation of technical inefficiency in stochastic frontier production function model. Journal of Econometrics, 19, 233–239.</mixed-citation></ref><ref id="B24"><label>24.</label><mixed-citation>Kirjavainen T. (2012). Efficiency of Finnish general upper secondary schools: An application of stochastic frontier analysis with panel data. Education Economics, 20 (4), 343–364.</mixed-citation></ref><ref id="B25"><label>25.</label><mixed-citation>Meeusen W., Broeck J. van den (1977). Efficiency estimation from Cobb–Douglas production functions with composed error. International Economic Review, 18 (2), 435–444.</mixed-citation></ref><ref id="B26"><label>26.</label><mixed-citation>Newson R. (2002). Parameters behind “nonparametric” statistics: Kendall’s tau, Somers’ D and median differences. Stata Journal, 2, 45–64.</mixed-citation></ref><ref id="B27"><label>27.</label><mixed-citation>Stevenson R. E. (1980). Likelihood functions for generalized stochastic frontier estimation. Journal of Econometrics, 13, 57–66.</mixed-citation></ref><ref id="B28"><label>28.</label><mixed-citation>Winsten C. B. (1957). Discussion on Mr. Farrell’s paper. Journal of the Royal Statistical Society. Series A (General), 120, 282–284.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
