Essays on the economics of education:from theory to agent-based modelling

This thesis is a collection of three works on the economics of education. Starting from exploring the formalization of the human capital theory, it proposes a new approach for studying the educational choices at the tertiary level, by means of an Agent- Based Model designed for the Italian context and rigorously calibrated by performing an experiment on its input parameters. In detail, the first chapter provides a historical review on the role of education, from the point of view of some major economists, from Adam Smith to Amartya Sen, touching Mill, Marshall and the founding fathers of the economics of education: Schultz, Mincer and Becker. The aim is to highlight that a multidimensional approach to education was present even in the first contributions on the topic; yet, precious concepts on education have been left behind in the process of formalization of a unitary theory such as the human capital theory and, as a consequence, they do not find a corresponding application in empirical research. A new methodological approach in the field of education economics is provided in the second chapter. The work explores the determinants behind university enrolment decisions, by modelling the choice of young Italians to attend university or to drop out and enter the labour market, by making use of an Agent-Based Model (ABM). The model implies that the individual preference to enrol at university depends upon (i) economic motivations, represented by the expectations on future income, which are formed on the basis of information gathered through interaction within individuals’ social network; (ii) influence from peers; (iii) perceived effort of obtaining a university degree. Simulated over 100 periods of time and 100 Monte Carlo experiments, the model is able to provide a realistic representation of the rate of enrolment to tertiary education in Italy. Finally, in the third chapter, we carry out a calibration experiment on the ABM developed in the second chapter. In the benchmark model, we assume that individual income is distributed as a two-parameter lognormal distribution. In order to provide a more accurate representation of Italian personal income, using the same data from the Bank of Italy employed in chapter 2, we fit to the data three Beta-type distributional forms: the generalised beta distribution of the second kind (GB2), the Singh-Maddala distribution and the Dagum distribution. The GB2 distribution always outperforms the other models; therefore, we take the average of the GB2 parameters estimates across the years considered (2002-2014) and use it as input to re-simulate the model. Results are only slightly different than the reference model, confirming the decreasing trend characterising the rate of transfer from secondary to tertiary education in Italy.

Questa tesi `e una raccolta di tre opere sull’economia dell’istruzione. Partendo da un’analisi del processo di formalizzazione della teoria del capitale umano, la tesi pro- pone un approccio innovativo per lo studio delle scelte di istruzione a livello terziario, attraverso un Agent-Based Model (ABM) pensato per il contesto italiano e rigorosa- mente calibrato tramite un esperimento sui parametri di input. Nel dettaglio, il primo capitolo fornisce una rassegna dal taglio storico sul ruolo dell’istruzione, vista da alcuni grandi economisti, da Adam Smith ad Amartya Sen, passando per Mill, Marshall e i cosiddetti padri fondatori: Schultz, Mincer e Becker. L’obiettivo `e quello di evidenziare che il tema dell’istruzione veniva affrontato con un approccio multidimensionale già nei primi contributi riguardanti questa tematica; tuttavia, nel processo di formalizzazione di una teoria unitaria come la teoria del capitale umano, molti concetti preziosi hanno perso considerazione e, di conseguenza, non trovano applicazioni corrispondenti nella letteratura empirica. Un nuovo approccio metodologico `e fornito nel secondo capitolo. Il lavoro esplora le determinanti delle decisioni di istruzione terziaria, attraverso un modello Agent-Based (ABM), che studia la scelta dei giovani italiani di iscriversi o non iscriversi all’università, entrando immediatamente nel mercato del lavoro. Il modello implica che la preferenza individuale per l’iscrizione all’università dipende (i) da motivazioni economiche, rappresentate dalle aspettative sui redditi futuri, che si formano sulla base dell’interazione con familiari, amici e conoscenti; (ii) dall’influenza dei pari; (iii) dallo sforzo percepito per ottenere un titolo di studio universitario. Il modello viene simulato per 100 periodi di tempo e per 100 esperimenti Monte Carlo, dimostrando di essere in grado di fornire una rappresentazione realistica del fenomeno analizzato, in termini di tasso di passaggio dall’istruzione secondaria a quella terziaria. Infine, nel terzo capitolo viene effettuato un esperimento di calibrazione dell’ABM sviluppato nel secondo capitolo. Nel modello di riferimento, abbiamo assunto che il reddito individuale sia distribuito secondo un modello lognormale a due parametri. Per fornire una rappresentazione più accurata della distribuzione del reddito personale italiano, utilizziamo gli stessi dati del capitolo 2, forniti dalla Banca d’Italia, ed eseguiamo un fit di tre modelli distributivi appartenenti alla famiglia delle distribuzioni Beta: la distribuzione beta generalizzata del secondo tipo (GB2), la distribuzione Singh-Maddala e la distribuzione Dagum. La GB2 risulta essere la candidata migliore per rappresentare la distribuzione dei redditi italiani, in termini di bontà del fit; pertanto, utilizziamo la media delle stime dei parametri della GB2 per gli anni considerati (2002-2014) per simulare nuovamente il modello. I risultati presentano delle differenze contenute rispetto al modello di riferimento e confermano il trend decrescente del tasso di trasferimento dall’istruzione secondaria a quella terziaria in Italia.