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Economic Theory and Econometric Methods in Spatial Market Integration Analysis

Ökonomische Theorie und ökonometrische Verfahren in Analysen räumlicher Marktintegration

by Enciso Araujo
by René Sergio
Doctoral thesis
Date of Examination:2012-05-24
Date of issue:2012-08-01
Advisor:Prof. Dr. Stephan von Cramon-Taubadel
Referee:Prof. Dr. Stephan von Cramon-Taubadel
Referee:Prof. Dr. Bernhard Brümmer
Referee:Prof. Dr. Xiaohua Yu
crossref-logoPersistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1946

 

 

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Format:PDF
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Abstract

English

The study of Spatial Market Integration (SMI) has been of great concern for agricultural economists, with the Takayama and Judge Price and Allocation Model (TJM), in which prices are bounded by the Spatial Equilibrium Condition (SEC), being the core economic theory. The SEC implies that no profits are made from trading goods among spatially separated regions and is a weak form of the Law of One Price (LOP). Indeed, the LOP is regarded as perfect market integration and a perfect equilibrium. Another theoretical concept in SMI is market efficiency, which can be understood as markets being cleared, hence there is an optimum allocation of the resources, which leads to the correct pricing of the goods. In theory, when trade occurs among regions, the excess supply and demand signals are transferred to the prices of the goods among trading regions, so that prices move together among the regions; nevertheless it is important to point out that price co-movement does not necessarily lead to Pareto efficiency, so that co-movement can occur for markets in disequilibrium. Following such theoretical foundations, most of the empirical research in the field of SMI deals with prices. The early work done in the field has dealt with price correlations and regressions; it often provided weak support in favour of the LOP. Later, with the development of the concept of cointegration, new econometric techniques provided support in favour of the LOP; however, such methods suffer from neglecting the role of the SEC by depicting the equilibrium as a linear relationship such as the LOP. Such a limitation served to support the use of non-linear techniques, namely the regime-dependant Threshold Vector Error Correction Model (TVECM), on which the inner regime, often referred to as the neutral band, is analogous to the SEC. The apparent compatibility between the neutral band and the SEC has served to popularize the use of the TVECM in empirical SMI research. Nonetheless, economic theory still suffers from an unclear definition of market integration and little attention is given to its foundations and implications in the price formation process. Following this concern one can question to which extent the TVECM is the correct instrument when little attention has been paid to economic theory. With the following thesis the author aims to contrast economic theory and econometric techniques used in Spatial Market Integration in order to evaluate whether or not the TVECM is the correct specification for SMI analysis as is it claimed or assumed in the literature. Chapter One introduces the Takayama and Judge Price and Allocation Model (TJM), which serves as the theory for Spatial Market Integration. It also introduces the TVECM and the standard econometric technique used on its estimation. Then, using the TJM, artificial prices are generated. For the simulations the true parameters are known, hence if the TVECM is the correct specification, the estimated parameters from the TVECM have to be unbiased with respect to the true parameters. Chapter Two starts off with an introduction to the econometric concept of cointegration and the testing procedures of linear cointegration and Threshold Error Correction. The main aim is to test whether the data which is economically integrated in equilibrium serves to econometrically test for threshold error correction. Chapter Three addresses the incompatibilities found in Chapter One and Two between pure equilibrium data and the TVECM. Following such concern some modifications to the original Takayama and Judge Price and Allocation Model are proposed in order to obtain prices beyond the SEC. The rationale of the processes which violate the SEC is based on economic theory. Following the same procedure as in Chapter One, the new models are used to generate prices (Monte Carlo simulations) for which the true threshold value is known. Then those prices are used to estimate the threshold parameter(s) under the TVECM. The last Chapter is a summary of the major findings regarding the compatibility between the economic theory and the econometric methods. The purpose is to point out the importance of improving vague and ambiguous definitions in economic and econometric theory; for that plausible alternatives are reviewed. Along with the lack of sound theory is the fact that empirical applications often do not support theory; this is exemplified with two studies conducted in Mexican and US maize markets. Nowadays Spatial Market Integration analysis has a main role in research and policy making, thus the people conducting such analyses have to be more aware of the theoretical implications in order to draw the conclusions of their empirical work properly.
Keywords: Spatial Market Integration; Spatial Equilibrium Condition; Law of One Price; cointegration; Takayama and Judge Price and Allocation Model; Threshold Vector Error Correction Model

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Die Untersuchung räumlicher Marktintegration (Spatial Market Integration – SMI) ist von großer Bedeutung für Agrarökonomen, mit dem Preis- und Allokations-Modell nach Takayama und Judge (Takayama and Judge Price and Allocation Model – TJM) als wichtigster ökonomischer Theorie, in dem Preise durch die Räumliche Gleichgewichtsbedingung (Spatial Equilibrium Condition – SEC) begrenzt werden. Die SEC setzt voraus, dass keine Gewinne aus dem Warenverkehr zwischen räumlich getrennten Regionen erzielt werden und ist eine abgeschwächte Form des Gesetzes vom einheitlichen Preis (Law of One Price – LOP). Das LOP wird als perfekte Marktintegration und als perfektes Gleichgewicht betrachtet. Ein anderes theoretisches Konzept in der SMI ist die Markteffizienz; darunter ist eine Markträumung zu verstehen. Es gibt daher eine optimale Ressourcenallokation, die zur richtigen Preisgestaltung der Waren führt. Im Handel zwischen Regionen werden der Theorie nach die überschüssigen Angebots- und Nachfragesignale auf die Preise der Waren zwischen Handelsregionen übertragen, sodass sich die Preise zwischen den Regionen angleichen. Dennoch ist es wichtig, darauf hinzuweisen, dass eine einheitliche Preisentwicklung nicht unbedingt zu Pareto-Effizienz führt, sodass Parallelbewegungen für Märkte im Ungleichgewicht auftreten können. Diesen theoretischen Grundlagen folgend beschäftigt sich der größte Anteil der empirischen Forschung der SMI mit Preisen. Die frühen Arbeiten auf diesem Gebiet befassten sich mit Preiskorrelationen und Regressionen, deren Ergebnisse das LOP jedoch nur selten bestätigten. Mit der Entwicklung des Konzepts der Kointegration stützen neue ökonometrische Verfahren das LOP, jedoch vernachlässigen solche Methoden die Rolle der SEC, indem sie das Gleichgewicht als einen linearen Zusammenhang wie das LOP auffassen. Eine solche Beschränkung diente dazu, die Verwendung von nicht-linearen Verfahren zu unterstützen, nämlich das regime-abhängige Schwellen-Vektor-Fehlerkorrekturmodell (Thresh old Vector Error Correction Model – TVECM), in welchem das innere Regime, oft als neutrales Band bezeichnet, der SEC entspricht. Die offensichtliche Kompatibilität zwischen dem neutralen Band und der SEC diente dazu, den Gebrauch des TVECM in empirischer SMI-Forschung zu popularisieren. Dennoch fehlt der ökonomischen Theorie immer noch eine klare Definition der Marktintegration, und ihren Fundamenten und Implikationen im Preisbildungsprozess wird wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Diesen Bedenken folgend stellt sich die Frage, inwieweit das TVECM das richtige Instrument ist, wenn die ökonomische Theorie kaum beachtet wurde. Die vorliegende Arbeit soll den Kontrast zwischen ökonomischer Theorie und ökonometrischen Verfahren darstellen, die in der räumlichen Marktintegration verwendet werden, um zu beurteilen, ob das TVECM die korrekte Spezifikation für SMI-Analysen ist wie in der Literatur angenommen wird. Kapitel eins gibt eine Einführung zum Preis- und Allokations-Modell nach Takayama und Judge (TJM), welches als Theorie für die räumliche Marktintegration dient. Es stellt auch das TVECM und das geläufigste ökonometrische Verfahren zu dessen Schätzung vor. Mithilfe des TJM wurden künstliche Preise erzeugt. Für die Simulationen waren die wahren Parameter bekannt, folglich müssen, falls das TVECM die korrekte Spezifikation ist, die geschätzten Parameter vom TVECM unverzerrt in Bezug auf die wahren Parameter sein. Das zweite Kapitel beginnt mit einer Einführung in das Konzept der ökonometrischen Kointegration und die Prüfverfahren von linearer Kointegration und Schwellen-Fehlerkorrektur. Das Hauptziel war es zu prüfen, ob die Daten, die der ökonomischen Theorie nach in das Gleichgewicht integriert sind, dazu geeignet sind, ökonometrisch auf Schwellen-Fehlerkorrektur zu testen. Kapitel drei befasst sich mit den Inkompatibilitäten zwischen reinen Gleichgewichtsdaten und dem TVECM, die in Kapitel eins und zwei gefunden wurden. Dabei werden einige Änderungen am ursprünglichen Preis- und Allokations-Modell nach Takayama und Judge vorgeschlagen, um Preise außerhalb der SEC zu erhalten. Die der SEC zuwiderlaufenden Prozesse werden mit ökonomischer Theorie erklärt. Nach dem gleichen Verfahren wie im ersten Kapitel wurden die neuen Modelle verwendet, um Preise, für die der wahre Schwellenwert bekannt ist, zu generieren (Monte-Carlo-Simulationen). Dann wurden diese Preise verwendet, um die Schwellen-Parameter unter dem TVECM abzuschätzen. Das letzte Kapitel ist eine Zusammenfassung der wichtigsten Erkenntnisse in Bezug auf die Kompatibilität zwischen der ökonomischen Theorie und den ökonometrischen Verfahren. Ziel ist es, die Bedeutung der Verbesserung unpräziser und mehrdeutiger Definitionen in ökonomischer und ökonometrischer Theorie herauszustellen; dafür werden plausible Alternativen überprüft. Zusätzlich zum Fehlen fundierter Theorie stützen empirische Anwendungen die Theorie oft nicht. Dies wird mit zwei Studien veranschaulicht, die in mexikanischen und US-amerikanischen Mais-Märkten durchgeführt wurden. Heutzutage spielen Analysen räumlicher Marktintegration eine wichtige Rolle in Forschung und Politik. Somit müssen sich diejenigen, die solche Analysen vornehmen, die theoretischen Implikationen bedenken, um die angemessenen Schlussfolgerungen ihrer empirischen Arbeit zu ziehen.
Schlagwörter: räumlicher Marktintegration; Preis- und Allokations-Modell nach Takayama und Judge; Räumliche Gleichgewichtsbedingung; Gesetzes vom einheitlichen Preis; Kointegration; Schwellen-Vektor-Fehlerkorrektur
 

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