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ICT, Productivity and Economic Growth – Empirical Results on Country Level

Rhiel, Mathias :
ICT, Productivity and Economic Growth – Empirical Results on Country Level.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2018)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: ICT, Productivity and Economic Growth – Empirical Results on Country Level
Language: English
Abstract:

This dissertation examines the relationship between Information and Communication Technology (ICT), productivity and economic growth. ICT, as one of the driving forces for productivity development and thus for economic growth, is of considerable interest to economics. Although the impact of ICT on productivity and economic growth has already been examined in a wide range of national studies (particularly for the U.S.), comparative studies for the rest of the world are scarce. For this reason, this thesis extends the existing available cross-country literature on this topic by three empirical studies which investigate the economic impact of ICT for a broad sample of countries at all development stages. The work focuses on the question of whether ICT contributes significantly and positively to productivity and economic growth globally or whether this only applies to individual countries or country groups.

Chapter 2 provides an overview of the current state of research on the contribution of ICT to productivity and economic growth. First, the economic impact of ICT is discussed from a theoretical perspective and reflected on from a productivity standpoint. Furthermore, the empirical approaches of growth accounting and estimating production functions, which are commonly used in the literature to investigate the research subject, are presented and discussed. Subsequently, an overview of the subject-related literature is given.

Chapter 3 revolves around the definition and quantitative measurement of ICT. In the literature, a quantitative measurement of ICT is mostly given monetarily in the form of capital stocks. The disadvantages of using capital stocks to measure ICT are pointed out and the use of non-monetary penetration rates as adequate proxy variables for ICT is motivated. By performing a statistical principal component analysis, the penetration rates are merged into a single variable that comprises most of the information. The thus constructed ICT infrastructure variable serves as a dependent or descriptive proxy variable for ICT in the respective empirical analyses.

Chapter 4 examines the economic and institutional determinants of ICT infrastructure, which explain its diffusion over a broad cross-section of more than 100 countries for the period 2002-2012. This follows the well-known fact that developed countries possess a higher level of ICT than developing countries. These differences in the distribution are examined in the literature under the term “global digital divide”. The chapter follows an approach based on variable selection methods originating from machine learning research. This approach considers a broad set of candidate explanatory variables simultaneously and selects the most relevant ones. The ICT infrastructure variable is subsequently regressed to these selected variables. The results show that the identified determinants have a high degree of explanatory power to describe the diffusion of the ICT infrastructure.

Chapter 5 investigates the role of ICT in economic growth for the long-term period of 30 years (1980-2010). It is examined whether there is a positive and significant relationship between ICT and per capita income growth over a sample of more than 95 countries. The ICT infrastructure variable as constructed in chapter 3 is included in a commonly used cross-country regression model. To avoid the problem of endogeneity due to reverse causality between per capita income and ICT, an instrumental variable approach is applied. The results show that ICT infrastructure explains the per capita income growth during the investigation period positively and significantly.

Chapter 6 examines the role of ICT in productivity growth for more than 120 countries in the 2001-2012 period. There is particular interest in the research question of whether developing countries have also been able to obtain substantial productivity increases through the use of ICT. This is achieved by applying an extension of the non-parametric Multi-directional Efficiency Analysis (MEA) approach. The results show that ICT productivity increased worldwide over the investigation period. The results further reveal that developing countries benefit to a lesser extent from the productivity-enhancing effects of ICT in comparison to developed countries. A regression analysis also identifies factors that explain the differences in ICT productivity between countries.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
In der vorliegenden Dissertation wird der Zusammenhang zwischen der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT), Produktivität und Wirtschaftswachstum untersucht. Die IKT ist als ein Treiber der Produktivitätsentwicklung und somit auch des Wirtschaftswachstums von erheblichem Interesse für die Ökonomie. Obschon der Einfluss der IKT auf Produktivität und Wirtschaftswachstum bereits in einer Vielzahl nationaler Studien (insbesondere für die USA) untersucht wurde, gibt es nur wenige Studien die dieses Thema länderübergreifend analysieren. Aus diesem Grund wird durch diese Dissertation die bestehende wissenschaftliche Literatur von länderübergreifenden Untersuchungen zu diesem Thema um drei empirische Studien erweitert, welche die ökonomischen Auswirkungen der IKT für eine umfassende Anzahl von Ländern unterschiedlicher Entwicklungsstufen untersuchen. Im Fokus der Arbeit steht dabei die Frage, ob die IKT global einen signifikanten und positiven Beitrag zu Produktivität und Wirtschaftswachstum erbringt oder ob dies nur für einzelne Länder oder Ländergruppen zutreffend ist. Kapitel 2 vermittelt einen Überblick über den aktuellen Forschungsstand in Bezug auf den Beitrag der IKT zu Produktivität und Wirtschaftswachstum. Zunächst wird der wirtschaftliche Einfluss der IKT aus theoretischer Sicht diskutiert und reflektiert, wie sich dieser auf die Produktivität auswirkt. Desweiteren werden die empirischen Ansätze des Growth Accounting und der Produktionsfunktionsschätzung vorgestellt und diskutiert, welche in der Literatur üblicherweise zur Untersuchung des Forschungsthemas Anwendung finden. Daran anschließend wird ein Überblick über die themenrelevante Literatur gegeben. Kapitel 3 behandelt die Definition und quantitative Erfassung der IKT. In der Literatur wird eine quantitative Erfassung der IKT meist monetär in Form von Kapitalstöcken vorgenommen. Die Nachteile zur Beschreibung der IKT mittels Kapitalstöcken werden aufgezeigt und darauf aufbauend die Nutzung nicht-monetärer Penetrationsraten als adäquate Proxyvariablen für die IKT motiviert. Die Penetrationsdaten werden unter Durchführung einer statistischen Hauptkomponentenanalyse zu einer Variablen zusammengefasst, die den Großteil der Informationen aus den Penetrationsdaten in einer einzelnen Variablen bündelt. Die so konstruierte IKT-Infrastrukturvariable dient als abhängige bzw. beschreibende Stellvertretervariable für IKT in den jeweiligen empirischen Analysen. In Kapitel 4 werden die ökonomischen und institutionellen Determinanten der IKT-Infrastruktur für den Zeitraum 2002-2012 über einen breiten Querschnitt von mehr als 100 Ländern untersucht, welche deren Verbreitung erklären. Dies geschieht vor dem allgemein bekannten Hintergrund, dass entwickelte Länder über ein höheres Maß an IKT verfügen als Entwicklungsländer. Diese Verteilungsunterschiede werden in der Literatur unter dem Begriff der „globalen digitalen Kluft“ untersucht. Dieses Kapitel verfolgt einen Ansatz, der auf Variablenselektionsmethoden aus dem Forschungsbereich des maschinellen Lernens basiert. Dieser Ansatz behandelt eine große Zahl erklärender Variablen simultan und wählt die relevantesten Variablen aus. Die IKT-Infrastrukturvariable wird anschließend auf diese selektierten Variablen regressiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die so identifizierten Determinanten ein hohes Maß an Erklärungskraft zur Beschreibung der Diffusion der IKT-Infrastruktur besitzen. In Kapitel 5 wird die Rolle der IKT für das langfristige Wirtschaftswachstum über einen Zeitraum von 30 Jahren (1980-2010) erforscht. Dabei wird die Frage untersucht, ob ein positiver und signifikanter Zusammenhang zwischen der IKT und dem langfristigen Wirtschaftswachstum über ein Datensample von mehr als 95 Ländern besteht. Zu diesem Zweck wird die in Kapitel 3 konstruierte IKT-Infrastrukturvariable einem erweiterten länderübergreifenden Wachstumsregressionsmodell hinzugefügt. Aufgrund vermuteter reverser Kausalität zwischen der Höhe des Pro-Kopf-Einkommens und der IKT-Infrastruktur werden auch Verfahren der Instrumentvariablenschätzung eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass die IKT-Infrastruktur das Wachstum des Pro-Kopf-Einkommens im Untersuchungszeitraum positiv und signifikant erklärt. In Kapitel 6 wird die Rolle der IKT für das Produktivitätswachstum im Zeitraum von 2001 bis 2012 für mehr als 120 Länder untersucht. Es besteht ein besonderes Interesse an der Forschungsfrage, ob auch die Entwicklungsländer substanzielle Produktivitätssteigerungen durch den Einsatz von IKT erzielen konnten. Hierbei wird eine weiterentwickelte Form des nichtparametrischen Ansatzes der Multidirektionalen Effizienzanalyse (MEA) angewendet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Produktivität der IKT über den Untersuchungszeitraum weltweit gestiegen ist, wobei die Entwicklungsländer nicht im gleichen Umfang von den produktivitätserhöhenden Effekten der IKT profitieren konnten, wie die entwickelten Länder. Die Durchführung einer Regressionsanalyse identifiziert zudem Faktoren, welche die Produktivitätsunterschiede der IKT zwischen den Ländern erklären.German
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 300 Sozialwissenschaften > 330 Wirtschaft
Divisions: 01 Department of Law and Economics > Volkswirtschaftliche Fachgebiete
01 Department of Law and Economics > Volkswirtschaftliche Fachgebiete > Emprical Economics
Date Deposited: 06 Aug 2018 13:30
Last Modified: 06 Aug 2018 13:30
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-76008
Referees: Krüger, Prof. Dr. Jens and Caspari, Prof. Dr. Volker
Refereed: 5 July 2018
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/7600
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