Measurement of efficiency of didactic activities of public universities of technology in Poland: directional distance function with undesirable output approach
Abstract
Purpose – The conducted research aimed at estimating the technical efficiency of didactic activity in the group of universities of technology in Poland using the non-parametric Data Envelopment Analysis (DEA) method.
Research methodology – The measurement was based on the model of directional distance function with undesirable output under variable return-to-scale and output-oriented (DDF BadOutput-V-O).
Findings – The research allowed to group universities in 2010 and 2015 into three categories, i.e. efficient universities and universities above and below the average efficiency. It has been shown that it is justified to use alternative models of efficiency measurement covering different perspectives. The application of the model from a financial and employment perspective showed significant differences in performance levels in some cases.
Research limitations – This study only looks at universities of technology, so the future study should be extended to other universities and compare efficiency of higher education with the level of study effectiveness (dropout rate education, graduation rates).
Practical implications – The use of the DDF model with undesirable output allowed to obtain results closer to the actual conditions of teaching in public universities than in the case of using classic DEA models, wich only take the desired output into accoount.
Originality/Value – The originality of the work lies in the use of a more general and flexible DDF approach than the classical DEA models, which made it possible to estimate the efficiency of universities taking into account the desirable (positive) and undesirable (negative) output.
Keyword : higher education, efficiency, DEA, DDF, undesirable output
How to Cite
Brzezicki, Łukasz, & Rusielik, R. (2020). Measurement of efficiency of didactic activities of public universities of technology in Poland: directional distance function with undesirable output approach. Business, Management and Economics Engineering, 18(1), 73-87. https://doi.org/10.3846/bme.2020.11982
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
References
Aigner, D., Lovell, C. A. K., & Schmidt, P. (1977). Formulation and estimation of stochastic frontier production function models. Journal of Econometrics, 6, 21–37. https://doi.org/10.1016/0304-4076(77)90052-5
Banker, R. D., Charnes, A., & Cooper, W. W. (1984). Some models for estimating technical and scale inefficiencies in data envelopment analysis. Management Science, 30, 1078–1092. https://doi.org/10.1287/mnsc.30.9.1078
Barra, C., & Zotti, R. (2016). A directional distance approach applied to higher education: an analysis of teaching-related output efficiency. Annals of Public and Cooperative Economics, 87(2), 145–173. https://doi.org/10.1111/apce.12091
Brzezicki, Ł. (2017). Efektywność działalności dydaktycznej polskiego szkolnictwa wyższego [Efficiency of teaching activity of Polish higher education]. Wiadomości Statystyczne, 11(678), 56–73.
Brzezicki, Ł., & Prędki, A. (2018). Zastosowanie metod DEA, SFA oraz StoNED do pomiaru efektywności publicznych szkół wyższych [The use of DEA, SFA and StoNED methods to measure the efficiency of public higher education]. Wiadomości Statystyczne, 5(684), 5–24. https://doi.org/10.5604/01.3001.0014.0648
Brzezicki Ł., & Wolszczak-Derlacz, J. (2015). Ocena efektywności działalności dydaktycznej publicznych szkół wyższych w Polsce wraz z analizą czynników ją determinujących [Evaluation of teching efficiency of Polish public higher education institutions and analysis of its determinants]. Acta Universitatis Nicolai Copernici. Ekonomia, 46(1), 123–139. https://doi.org/10.12775/AUNC_ECON.2015.006
Brzezicki, Ł. (2018). Pomiar efektywności i (nie-)skuteczności pośredniej studiów w polskim publicznym szkolnictwie wyższym [Measuring the efficiency and (in)effectiveness of studies Polish public higher education]. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Seria: Organizacja i Zarządzanie, 132, 97–117.
Brzezicki, Ł., & Rusielik, R. (2017). Pomiar produktywności działalności dydaktycznej polskich uczelni technicznych [Measurement of the education productivity in Polish public technical universities]. Studia Ekonomiczne, 3, 332–354.
Chambers, R. G., Chung, Y., & Färe, R. (1996). Benefit and distance functions. Journal of Economic Theory, 70, 407–419. https://doi.org/10.1016/0377-2217(79)90229-7
Chambers, R., Chung, Y., & Färe, R. (1998). Profit, directional distance functions, and nerlovian efficiency. Journal of Optimization Theory and Applications, 98, 351–364. https://doi.org/10.1023/a:1022637501082
Charnes, A., Cooper, W. W., & Rhodes, E. (1978). Measuring the efficiency of decision-making units. European Journal of Operational Research, 2, 429–444. https://doi.org/10.1016/0377-2217(79)90229-7
Chung, Y. (1996). Directional distance functions and undesirable outputs (Unpublished doctoral dissertation). Southern Illinois University at Carbondale.
Chung, Y. H., Färe, R., & Grosskopf, S. (1997). Productivity and undesirable outputs: A directional distance function approach. Journal of Environmental Management, 51, 229–240. https://doi.org/10.1006/jema.1997.0146
Czerepaniak-Walczak, M. (2013). Wprowadzenie (Introduction). In M. Czerepaniak-Walczak (Ed.), Fabryki dyplomów czy universitas?(Diploma Factories or the University?) (pp. 10–26). Impuls.
Ćwiąkała-Małys, A. (2010). Pomiar efektywności procesu kształcenia w publicznym szkolnictwie akademickim [measuring the efficiency of the education process in public academic education]. Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego.
Daraio, C., Bonaccorsi, A., & Simar, L. (2015). Efficiency and economies of scale and specialization in European universities: A directional distance approach. Journal of Informetrics, 9(3), 430–448. https://doi.org/10.1016/j.joi.2015.03.002
Färe, R., & Grosskopf, S. (2000). Theory and application of directional distance functions. Journal of Productivity Analysis, 13, 93–103. https://doi.org/10.1023/A:1007844628920
Färe, R., & Primont, D. (2006). Directional duality theory. Economic Theory, 29, 239–247. https://doi.org/10.1007/s00199-005-0008-z
Leja, K. (2002). Instytucja akademicka: strategia, efektywność, jakość [Academic institution: Strategy, efficiency, qualit]. Gdańskie Towarzystwo Naukowe.
Luenberger, D. G. (1992a). Benefit functions and duality. Journal of Mathematical Economics, 21, 461– 481. https://doi.org/10.1016/0304-4068(92)90035-6
Luenberger, D. (1992b). New optimality principles for economic efficiency and equilibrium. Journal of Optimization Theory and Applications, 75, 221–264. https://doi.org/10.1007/BF00941466
Luenberger, D. (1995). Microeconomic theory. McGraw Hill.
Meeusen, W., & van den Broeck, J. (1977). Efficiency estimation from Cobb-Douglas production functions with composed error. International Economic Review, 18, 435–444. https://doi.org/10.2307/2525757
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. (2009). Założenia do nowelizacji ustawy – Prawo o szkolnictwie wyższym oraz ustawy o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki [Assumptions to the Amendment of the Law on Higher Education and The Law on Academic Degrees and Title and Degrees and Title in Art]. http://www.bip.nauka.gov.pl/g2/oryginal/2013_05/a77439f526899374e5924d6156f35dc3.pdf
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. (2010). Szkoły wyższe – dane podstawowe [Higher education institutions – basic data]. Warszawa.
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. (2015). Szkoły wyższe – dane podstawowe [Higher education institutions – basic data]. Warszawa.
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. (2017). Uzasadnienie do projektu ustawy prawo o szkolnictwie wyższym i nauce [Explanatory Memorandum to The Draft Act on Higher Education and Science]. http://konstytucjadlanauki.gov.pl/content/uploads/2017/09/uzasadnienie-do-projektu-ustawy-prawo-o-szkolnictwie-wyzszym-i-nauce-16092017.pdf
MS. (2010–2015). https://ems.ms.gov.pl/msig/przegladaniemonitorow
Pietrzak, P. (2016). Efektywność funkcjonowania publicznych szkół wyższych w Polsce [Efficiency of functioning of public higher education institutions in Poland]. Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie.
Pietrzak, P., & Brzezicki, Ł. (2017). Wykorzystanie sieciowego modelu DEA do pomiaru efektywności wydziałów Politechniki Warszawskiej [Application of the network DEA method to measure the efficiency of faculties at the Warsaw University of Technology]. Edukacja, 3(142), 83–93. https://doi.org/10.24131/3724.170306
Ray, S. C. (2008). The directional distance function and measurement of super-efficiency: An application to airlines data. Journal of the Operational Research Society, 59(6), 788–797. https://doi.org/10.1057/palgrave.jors.2602392
Rusielik, R. (2010). Zastosowanie metody DEA do porównania procesów dydaktycznych w szkołach wyższych [Application of DEA method to compare the teaching processes in higher education]. Prace Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, 113, 779–795.
Shephard, R. W. (1953). Cost and production functions. Princeton University Press.
Shephard, R. W. (1970). Theory of cost and production functions. Princeton University Press.
Szuwarzyński, A. (2006). Rola pomiaru efektywności szkoły wyższej w kształtowaniu jej pozycji konkurencyjnej [The role of measuring the efficiency of a university in shaping its competitive position]. In J. Dietl & Z. Sapijaszka (Eds.), Konkurencja na rynku usług edukacji wyższej (pp. 213–224). Fundacja Edukacyjna Przedsiębiorczości.
Szuwarzyński, A., & Julkowski, B. (2014). Wykorzystanie wskaźników złożonych i metod nieparametrycznych do oceny i poprawy efektywności funkcjonowania wyższych uczelni technicznych [Application of composite indicators and nonparametric methods to evaluate and improve the efficiency of the technical universities]. Edukacja, 3(128), 54–74.
Szuwarzyński, A. (2018). Ocena efektywności procesu dyplomowania na studiach pierwszego stopnia w polskich publicznych uczelniach technicznych [Assessment of the graduation process efficiency on the first degree studies in Polish public technical universities]. Nauka i Szkolnictwo Wyższe, 2(52), 85–111. https://doi.org/10.14746/nisw.2018.2.2
Świtłyk, M. (2013). Efektywność dydaktyki w uczelniach publicznych w Polsce [The efficiency of teaching in Polish public universities]. Ekonomia, 1(22), 9–28.
Ustawa z 27 sierpnia 2009 r. o finansach publicznych [Public Finance Act of 27 August 2009] (Dz. U. 2009 Nr 157, poz. 1240, ze zm.).
Villano, R. A., & Tran, C-D. T. T. (2019). Technical efficiency heterogeneity of tertiary institutions in Viet Nam: A meta-frontier directional technology approach. Technological and Economic Development of Economy, 25(6), 1058–1080. https://doi.org/10.3846/tede.2019.7452
Wolszczak-Derlacz, J. (2013). Efektywność naukowa dydaktyczna i wdrożeniowa publicznych szkół wyższych w Polsce – analiza nieparametryczna [Research, teaching and implementation efficiency of public universities in Poland]. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej.
Wolszczak-Derlacz, J. (2015). Analiza efektywności działalności uczelni europejskich i amerykańskich – podejście nieparametryczne [Analysis of efficiency of European and American higher education institutions – Nonparametric Approach]. Ekonomia. Rynek, Gospodarka, Społeczeństwo, 40, 109–130. https://doi.org/10.17451/eko/40/2015/76
Wolszczak-Derlacz, J., & Parteka, A. (2011). Efficiency of European public higher education institutions: A two-stage multicountry approach. Scientometrics, 89, 887–917. https://doi.org/10.1007/s11192-011-0484-9
Wójcicka, M. (2006). Uniwersytet i jego otoczenie – dwa sposoby podejścia i ich możliwe konsekwencje [The university and its environment – Two approaches and their possible consequences]. In K. Leja (Ed.), Problemy zarządzania w uczelni opartej na wiedzy (pp. 15–24). Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej.
Yang, G.-L., Fukuyama, H., & Song, Y.-Y. (2018). Measuring the inefficiency of Chinese research universities based on a two-stage network DEA model. Journal of Informetrics, 12, 10–30. https://doi.org/10.1016/j.joi.2017.11.002
Banker, R. D., Charnes, A., & Cooper, W. W. (1984). Some models for estimating technical and scale inefficiencies in data envelopment analysis. Management Science, 30, 1078–1092. https://doi.org/10.1287/mnsc.30.9.1078
Barra, C., & Zotti, R. (2016). A directional distance approach applied to higher education: an analysis of teaching-related output efficiency. Annals of Public and Cooperative Economics, 87(2), 145–173. https://doi.org/10.1111/apce.12091
Brzezicki, Ł. (2017). Efektywność działalności dydaktycznej polskiego szkolnictwa wyższego [Efficiency of teaching activity of Polish higher education]. Wiadomości Statystyczne, 11(678), 56–73.
Brzezicki, Ł., & Prędki, A. (2018). Zastosowanie metod DEA, SFA oraz StoNED do pomiaru efektywności publicznych szkół wyższych [The use of DEA, SFA and StoNED methods to measure the efficiency of public higher education]. Wiadomości Statystyczne, 5(684), 5–24. https://doi.org/10.5604/01.3001.0014.0648
Brzezicki Ł., & Wolszczak-Derlacz, J. (2015). Ocena efektywności działalności dydaktycznej publicznych szkół wyższych w Polsce wraz z analizą czynników ją determinujących [Evaluation of teching efficiency of Polish public higher education institutions and analysis of its determinants]. Acta Universitatis Nicolai Copernici. Ekonomia, 46(1), 123–139. https://doi.org/10.12775/AUNC_ECON.2015.006
Brzezicki, Ł. (2018). Pomiar efektywności i (nie-)skuteczności pośredniej studiów w polskim publicznym szkolnictwie wyższym [Measuring the efficiency and (in)effectiveness of studies Polish public higher education]. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Seria: Organizacja i Zarządzanie, 132, 97–117.
Brzezicki, Ł., & Rusielik, R. (2017). Pomiar produktywności działalności dydaktycznej polskich uczelni technicznych [Measurement of the education productivity in Polish public technical universities]. Studia Ekonomiczne, 3, 332–354.
Chambers, R. G., Chung, Y., & Färe, R. (1996). Benefit and distance functions. Journal of Economic Theory, 70, 407–419. https://doi.org/10.1016/0377-2217(79)90229-7
Chambers, R., Chung, Y., & Färe, R. (1998). Profit, directional distance functions, and nerlovian efficiency. Journal of Optimization Theory and Applications, 98, 351–364. https://doi.org/10.1023/a:1022637501082
Charnes, A., Cooper, W. W., & Rhodes, E. (1978). Measuring the efficiency of decision-making units. European Journal of Operational Research, 2, 429–444. https://doi.org/10.1016/0377-2217(79)90229-7
Chung, Y. (1996). Directional distance functions and undesirable outputs (Unpublished doctoral dissertation). Southern Illinois University at Carbondale.
Chung, Y. H., Färe, R., & Grosskopf, S. (1997). Productivity and undesirable outputs: A directional distance function approach. Journal of Environmental Management, 51, 229–240. https://doi.org/10.1006/jema.1997.0146
Czerepaniak-Walczak, M. (2013). Wprowadzenie (Introduction). In M. Czerepaniak-Walczak (Ed.), Fabryki dyplomów czy universitas?(Diploma Factories or the University?) (pp. 10–26). Impuls.
Ćwiąkała-Małys, A. (2010). Pomiar efektywności procesu kształcenia w publicznym szkolnictwie akademickim [measuring the efficiency of the education process in public academic education]. Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego.
Daraio, C., Bonaccorsi, A., & Simar, L. (2015). Efficiency and economies of scale and specialization in European universities: A directional distance approach. Journal of Informetrics, 9(3), 430–448. https://doi.org/10.1016/j.joi.2015.03.002
Färe, R., & Grosskopf, S. (2000). Theory and application of directional distance functions. Journal of Productivity Analysis, 13, 93–103. https://doi.org/10.1023/A:1007844628920
Färe, R., & Primont, D. (2006). Directional duality theory. Economic Theory, 29, 239–247. https://doi.org/10.1007/s00199-005-0008-z
Leja, K. (2002). Instytucja akademicka: strategia, efektywność, jakość [Academic institution: Strategy, efficiency, qualit]. Gdańskie Towarzystwo Naukowe.
Luenberger, D. G. (1992a). Benefit functions and duality. Journal of Mathematical Economics, 21, 461– 481. https://doi.org/10.1016/0304-4068(92)90035-6
Luenberger, D. (1992b). New optimality principles for economic efficiency and equilibrium. Journal of Optimization Theory and Applications, 75, 221–264. https://doi.org/10.1007/BF00941466
Luenberger, D. (1995). Microeconomic theory. McGraw Hill.
Meeusen, W., & van den Broeck, J. (1977). Efficiency estimation from Cobb-Douglas production functions with composed error. International Economic Review, 18, 435–444. https://doi.org/10.2307/2525757
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. (2009). Założenia do nowelizacji ustawy – Prawo o szkolnictwie wyższym oraz ustawy o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki [Assumptions to the Amendment of the Law on Higher Education and The Law on Academic Degrees and Title and Degrees and Title in Art]. http://www.bip.nauka.gov.pl/g2/oryginal/2013_05/a77439f526899374e5924d6156f35dc3.pdf
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. (2010). Szkoły wyższe – dane podstawowe [Higher education institutions – basic data]. Warszawa.
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. (2015). Szkoły wyższe – dane podstawowe [Higher education institutions – basic data]. Warszawa.
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. (2017). Uzasadnienie do projektu ustawy prawo o szkolnictwie wyższym i nauce [Explanatory Memorandum to The Draft Act on Higher Education and Science]. http://konstytucjadlanauki.gov.pl/content/uploads/2017/09/uzasadnienie-do-projektu-ustawy-prawo-o-szkolnictwie-wyzszym-i-nauce-16092017.pdf
MS. (2010–2015). https://ems.ms.gov.pl/msig/przegladaniemonitorow
Pietrzak, P. (2016). Efektywność funkcjonowania publicznych szkół wyższych w Polsce [Efficiency of functioning of public higher education institutions in Poland]. Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie.
Pietrzak, P., & Brzezicki, Ł. (2017). Wykorzystanie sieciowego modelu DEA do pomiaru efektywności wydziałów Politechniki Warszawskiej [Application of the network DEA method to measure the efficiency of faculties at the Warsaw University of Technology]. Edukacja, 3(142), 83–93. https://doi.org/10.24131/3724.170306
Ray, S. C. (2008). The directional distance function and measurement of super-efficiency: An application to airlines data. Journal of the Operational Research Society, 59(6), 788–797. https://doi.org/10.1057/palgrave.jors.2602392
Rusielik, R. (2010). Zastosowanie metody DEA do porównania procesów dydaktycznych w szkołach wyższych [Application of DEA method to compare the teaching processes in higher education]. Prace Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, 113, 779–795.
Shephard, R. W. (1953). Cost and production functions. Princeton University Press.
Shephard, R. W. (1970). Theory of cost and production functions. Princeton University Press.
Szuwarzyński, A. (2006). Rola pomiaru efektywności szkoły wyższej w kształtowaniu jej pozycji konkurencyjnej [The role of measuring the efficiency of a university in shaping its competitive position]. In J. Dietl & Z. Sapijaszka (Eds.), Konkurencja na rynku usług edukacji wyższej (pp. 213–224). Fundacja Edukacyjna Przedsiębiorczości.
Szuwarzyński, A., & Julkowski, B. (2014). Wykorzystanie wskaźników złożonych i metod nieparametrycznych do oceny i poprawy efektywności funkcjonowania wyższych uczelni technicznych [Application of composite indicators and nonparametric methods to evaluate and improve the efficiency of the technical universities]. Edukacja, 3(128), 54–74.
Szuwarzyński, A. (2018). Ocena efektywności procesu dyplomowania na studiach pierwszego stopnia w polskich publicznych uczelniach technicznych [Assessment of the graduation process efficiency on the first degree studies in Polish public technical universities]. Nauka i Szkolnictwo Wyższe, 2(52), 85–111. https://doi.org/10.14746/nisw.2018.2.2
Świtłyk, M. (2013). Efektywność dydaktyki w uczelniach publicznych w Polsce [The efficiency of teaching in Polish public universities]. Ekonomia, 1(22), 9–28.
Ustawa z 27 sierpnia 2009 r. o finansach publicznych [Public Finance Act of 27 August 2009] (Dz. U. 2009 Nr 157, poz. 1240, ze zm.).
Villano, R. A., & Tran, C-D. T. T. (2019). Technical efficiency heterogeneity of tertiary institutions in Viet Nam: A meta-frontier directional technology approach. Technological and Economic Development of Economy, 25(6), 1058–1080. https://doi.org/10.3846/tede.2019.7452
Wolszczak-Derlacz, J. (2013). Efektywność naukowa dydaktyczna i wdrożeniowa publicznych szkół wyższych w Polsce – analiza nieparametryczna [Research, teaching and implementation efficiency of public universities in Poland]. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej.
Wolszczak-Derlacz, J. (2015). Analiza efektywności działalności uczelni europejskich i amerykańskich – podejście nieparametryczne [Analysis of efficiency of European and American higher education institutions – Nonparametric Approach]. Ekonomia. Rynek, Gospodarka, Społeczeństwo, 40, 109–130. https://doi.org/10.17451/eko/40/2015/76
Wolszczak-Derlacz, J., & Parteka, A. (2011). Efficiency of European public higher education institutions: A two-stage multicountry approach. Scientometrics, 89, 887–917. https://doi.org/10.1007/s11192-011-0484-9
Wójcicka, M. (2006). Uniwersytet i jego otoczenie – dwa sposoby podejścia i ich możliwe konsekwencje [The university and its environment – Two approaches and their possible consequences]. In K. Leja (Ed.), Problemy zarządzania w uczelni opartej na wiedzy (pp. 15–24). Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej.
Yang, G.-L., Fukuyama, H., & Song, Y.-Y. (2018). Measuring the inefficiency of Chinese research universities based on a two-stage network DEA model. Journal of Informetrics, 12, 10–30. https://doi.org/10.1016/j.joi.2017.11.002