Efficiency Analysis Using DEA and SFA Methods in a Simulated Environment

Thesis title: Analýza efektívnosti pomocou metód DEA a SFA v simulovanom prostredí
Author: Borošová, Ivana
Thesis type: Diploma thesis
Supervisor: Jablonský, Josef
Opponents: -
Thesis language: Slovensky
Abstract:
Práca sa zaoberá skúmaním vybraných metód odhadu technickej efektívnosti – stochastickej analýzy hraníc a analýzy obalu dát v rôznych simulačných scenároch. Pomocou Monte Carlo simulácií je skúmaná ich presnosť, robustnosť voči nesprávnej špecifikácii modelu, citlivosť na veľkosť vzorky, typ šumu a štruktúru dát. V každom scenári boli známe skutočné hodnoty efektívnosti, čo umožnilo objektívne porovnanie výstupov modelov s realitou. Hodnotenie bolo založené na metrikách ako priemerná absolútna odchýlka (MAD), smerová odchýlka (MD), poradí efektívnosti (Spearman, Kendall korelácie) a ďalších. Výsledky ukazujú, že správne špecifikovaný model SFA je robustnejší voči chybe vo funkčnej forme než voči chybnej distribúcii. DEA modely podávajú stabilné výkony v jednoduchších podmienkach, no sú náchylnejšie na šum a vyššiu dimenzionalitu. Zistenia tejto práce prispievajú k lepšiemu pochopeniu výberu vhodnej metódy efektívnostnej analýzy v závislosti od charakteru dostupných dát.
Keywords: technická efektívnosť; Monte Carlo simulácie; stochastická analýza hraníc; modely analýzy obalu dát
Thesis title: Analýza efektívnosti pomocou metód DEA a SFA v simulovanom prostredí
Author: Borošová, Ivana
Thesis type: Diplomová práce
Supervisor: Jablonský, Josef
Opponents: -
Thesis language: Slovensky
Abstract:
Práce se zabývá zkoumáním vybraných metod odhadu technické efektivnosti – stochastické analýzy hranic (SFA) a analýzy obalu dat (DEA) v různých simulačních scénářích. Pomocí Monte Carlo simulací je zkoumána jejich přesnost, robustnost vůči nesprávné specifikaci modelu, citlivost na velikost vzorku, typ šumu a strukturu dat. V každém scénáři byly známé skutečné hodnoty efektivnosti, což umožnilo objektivní porovnání výstupů modelů s realitou. Hodnocení bylo založeno na metrikách, jako je průměrná absolutní odchylka (MAD), směrová odchylka (MD), pořadí efektivnosti (Spearmanova a Kendallova korelace) a dalších. Výsledky ukazují, že správně specifikovaný model SFA je robustnější vůči chybě ve funkční formě než vůči chybné distribuci. DEA modely podávají stabilní výkony v jednodušších podmínkách, ale jsou citlivější na šum a vyšší dimenzionalitu. Zjištění této práce přispívají k lepšímu pochopení volby vhodné metody analýzy efektivnosti v závislosti na charakteru dostupných dat.
Keywords: stochastická analýza hranic; technická efektivnost; Monte Carlo simulace; modely analýzy obalu dat
Thesis title: Efficiency Analysis Using DEA and SFA Methods in a Simulated Environment
Author: Borošová, Ivana
Thesis type: Diploma thesis
Supervisor: Jablonský, Josef
Opponents: -
Thesis language: Slovensky
Abstract:
This thesis investigates selected methods for estimating technical efficiency—Stochastic Frontier Analysis and Data Envelopment Analysis across various simulation scenarios. Using Monte Carlo simulations, the study examines the accuracy of these methods, their robustness to model misspecification, and their sensitivity to sample size, noise structure, and data characteristics. In each scenario, true efficiency values were known, allowing for an objective comparison of model outputs with reality. Evaluation was based on metrics such as Mean Absolute Deviation (MAD), Mean Deviation (MD), efficiency ranking correlations (Spearman, Kendall) and more. The results show that a correctly specified SFA model is more robust to functional form misspecification than to distributional misspecification. DEA models demonstrate stable performance under simpler conditions but are more susceptible to noise and higher dimensionality. The findings of this study contribute to a better understanding of how to select an appropriate efficiency estimation method depending on the nature of the available data.
Keywords: technical efficiency; data envelopment analysis; Monte Carlo simulations; stochastic frontier analysis

Information about study

Study programme: Ekonometrie a operační výzkum
Type of study programme: Magisterský studijní program
Assigned degree: Ing.
Institutions assigning academic degree: Vysoká škola ekonomická v Praze
Faculty: Faculty of Informatics and Statistics
Department: Department of Econometrics

Information on submission and defense

Date of assignment: 26. 3. 2025
Date of submission: 26. 6. 2025
Date of defense: 2025

Files for download

The files will be available after the defense of the thesis.

    Last update: