การจำลองการควบรวมกิจการเป็นเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในการวิเคราะห์ต้นทุนและผลประโยชน์ด้านสวัสดิการที่อาจเกิดขึ้นจากการควบรวมกิจการระหว่างบริษัทต่างๆ แบบจำลองการจำลองการควบรวมกิจการจะแตกต่างกันไปตามรูปแบบการแข่งขันที่สมมติขึ้นซึ่งอธิบายตลาดได้ดีที่สุด (เช่นการ แข่งขัน แบบ Bertrand ที่แตกต่างกัน การแข่งขันแบบ Cournotแบบจำลองการประมูล ฯลฯ) รวมถึงโครงสร้างของระบบอุปสงค์ที่เลือก (เช่น อุปสงค์เชิงเส้นหรือลอการิทึมเชิงเส้นlogit ระบบอุปสงค์เกือบอุดมคติ (AIDS) ฯลฯ) ^{[ 1 ]}

Farrell และ Shapiro (1990) ^{[ 2 ]}เน้นย้ำประเด็นของแนวทางการควบรวมกิจการของกระทรวงยุติธรรมสหรัฐฯ (1984) โดยใช้ดัชนี Herfindahl-Hirschman ประเด็นหลักที่พวกเขายกขึ้นมาคือสมมติฐานพื้นฐานที่ว่า:

1. ผลผลิตยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในกระบวนการควบรวมกิจการ (ทั้งสองบริษัทคงผลผลิตเริ่มต้นไว้เช่นเดิม)
2. มีความสัมพันธ์แบบผกผันที่เชื่อถือได้ระหว่างความเข้มข้นของตลาดและผลการดำเนินงานของตลาด

พวกเขาจึงพยายามสร้างแบบจำลองการควบรวมกิจการโดยใช้ทฤษฎีการผูกขาดแบบคูร์โนต์ (Cournot oligopoly theory) โดยได้กำหนดข้อเสนอต่างๆ เกี่ยวกับผลกระทบของการควบรวมกิจการต่อราคาและสวัสดิการ เพื่อให้ได้มาซึ่งข้อเสนอเหล่านั้น จึงได้มีการตั้งสมมติฐานและเงื่อนไขต่างๆ ดังนี้:

1. เส้นกราฟแสดงปฏิกิริยาของแต่ละบริษัทจะลาดลง กล่าวคือ การเพิ่มขึ้นของผลผลิตของคู่แข่งจะทำให้รายได้ส่วนเพิ่ม ของบริษัทลดลง สมมติฐานนี้ตั้งอยู่บนพื้นฐานที่ว่า หากรายได้ส่วนเพิ่มไม่ได้รับผลกระทบจากผลผลิตของบริษัทอื่น จุดสมดุลจะไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณ ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการประยุกต์ใช้ทฤษฎีของคูร์โนต์
2. เส้นอุปสงค์ส่วนเกินของแต่ละบริษัทจะตัดกับเส้นต้นทุนส่วนเพิ่มเหนือเส้นต้นทุนส่วนเพิ่ม สมมติฐานนี้ตั้งอยู่บนพื้นฐานที่ว่า หากต้นทุนส่วนเพิ่มลดลงตามปริมาณการผลิต ซึ่งเป็นไปได้ในบางกรณีเมื่อเกิดการประหยัดจากขนาดอาจไม่มีคำตอบสมดุลแบบ Cournot ก็ได้

เงื่อนไขเหล่านี้เอื้อต่อความแม่นยำของการสร้างแบบจำลองในตลาดที่มีความต้องการจำกัดและผลิตภัณฑ์ที่ไม่มีข้อได้เปรียบด้านขนาดเศรษฐกิจโดยอิงจากสมมติฐานเหล่านี้ พวกเขาได้กำหนดข้อเสนอ 7 ข้อที่เกี่ยวข้องกับผลลัพธ์ด้านราคาและสวัสดิการของการควบรวมกิจการ

1. การควบรวมกิจการจะทำให้ราคาหุ้นสูงขึ้นก็ต่อเมื่อส่วนต่างกำไรของบริษัทที่ควบรวมกันนั้นน้อยกว่าผลรวมของส่วนต่างกำไรของบริษัทแต่ละแห่งก่อนการควบรวม และปริมาณรวมหลังการควบรวมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง
2. หากการควบรวมกิจการไม่ก่อให้เกิดผลประโยชน์ร่วมกัน ในระยะยาวจะส่งผลให้ราคาตลาดสูงขึ้น
3. หากการควบรวมกิจการไม่ก่อให้เกิดผลประโยชน์ร่วมกัน ในระยะสั้นราคาหุ้นจะสูงขึ้นหาก:
   1. เงินทุนไม่สามารถเคลื่อนย้ายไปมาระหว่างสถานที่ต่างๆ ได้
   2. บริษัทที่ควบรวมกิจการทั้งหมดมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกัน และการผลิตในระยะยาวของพวกเขามีผลตอบแทนคงที่ตามขนาดการผลิต

1. หากกลุ่มบริษัทที่สมรู้ร่วมคิดภายในตลาดผูกขาดแบบ Cournot เปลี่ยนแปลงพฤติกรรม ผลกระทบสุทธิที่มีต่อบริษัทอื่นๆ และลูกค้าจะเป็นฟังก์ชันของการเปลี่ยนแปลงสมดุล (XI) ของผลผลิตของผู้ที่สมรู้ร่วมคิด การลดลงเล็กน้อยของ XI จะส่งผลดีสุทธิแก่บริษัทภายนอกและลูกค้า หากส่วนแบ่งการตลาดรวมของบริษัทภายนอกและฟังก์ชันการตอบสนองมีขนาดใหญ่กว่าส่วนแบ่งการตลาดของผู้ที่สมรู้ร่วมคิด
2. หากมีการควบรวมกิจการระหว่างบริษัทที่สมรู้ร่วมคิดกัน โดยที่ส่วนแบ่งการตลาดเริ่มต้นของบริษัทเหล่านั้นไม่มากกว่าบริษัทภายนอก และฟังก์ชันราคาและต้นทุนส่วนเพิ่มมีค่าไม่เป็นลบในลำดับที่ 2 และ 3 สำหรับบริษัทภายนอกทั้งหมดแล้ว หากการควบรวมกิจการนั้นมีกำไรและจะทำให้ราคาสูงขึ้น ก็จะส่งผลให้สวัสดิภาพโดยรวมสูงขึ้นด้วย
3. เครื่องหมายของผลกระทบสุทธิที่มีต่อสวัสดิภาพจากการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของเส้นโค้งปฏิกิริยาของบริษัทแต่ละแห่งนั้น กำหนดโดยความแตกต่างระหว่างส่วนแบ่งการตลาดของบริษัทนั้นกับผลรวมของเส้นโค้งปฏิกิริยาของบริษัทอื่นๆ แต่ละแห่ง คูณด้วยส่วนแบ่งการตลาดของแต่ละบริษัท ในตลาดที่มีบริษัทคู่แข่งขนาดใหญ่ การเข้ามาของบริษัทขนาดเล็กพอสมควรจะมีผลกระทบเชิงลบสุทธิต่อสวัสดิภาพ เนื่องจากส่วนแบ่งการตลาดที่แย่งมาจากบริษัทอื่นๆ มีต้นทุนส่วนเพิ่มสูงกว่าการเพิ่มขึ้นของสวัสดิภาพของลูกค้า ดังนั้น สวัสดิภาพโดยรวมจึงลดลง
4. การลดการนำเข้าด้วยโควตาจะช่วยเพิ่มสวัสดิภาพภายในประเทศได้ก็ต่อเมื่อสัดส่วนของการนำเข้าน้อยกว่าผลรวมถ่วงน้ำหนักตามสัดส่วนของผู้ผลิตภายในประเทศเท่านั้น นั่นหมายความว่าสำหรับภาคการนำเข้าที่มีขนาดเล็กเพียงพอ การยกเว้นการนำเข้าทั้งหมดจะช่วยเพิ่มสวัสดิภาพได้ เนื่องจากต้นทุนส่วนเพิ่มที่ต่ำกว่าของผู้ผลิตภายในประเทศก่อให้เกิดผลประโยชน์ด้านสวัสดิภาพที่มากกว่าการสูญเสียสวัสดิภาพของผู้บริโภคอันเนื่องมาจากการเพิ่มขึ้นของราคาสินค้าภายในประเทศ

ขั้นตอนในกระบวนการจำลองการควบรวมกิจการสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ การวิเคราะห์ "ส่วนหน้า" และ "ส่วนหลัง" ^{[ 3 ]}

1. การประเมินความต้องการก่อนการควบรวมกิจการ

2. การระบุพารามิเตอร์ในฟังก์ชันความต้องการ

3. แบบจำลองด้านอุปทานก่อนการควบรวมกิจการ

4. แบบจำลองสมดุลใหม่หลังการควบรวมกิจการโดยใช้แบบจำลองอุปสงค์และอุปทานก่อนการควบรวมกิจการ ดำเนินการโดยใช้ฟังก์ชันก่อนหน้าเพื่อคำนวณราคาสมดุลของบริษัทต่างๆ หลังจากการควบรวมกิจการเกิดขึ้น และคำนวณผลกระทบด้านสวัสดิการที่ตามมา^{[ 4 ]}

องค์ประกอบต่อไปนี้ใช้เพื่อจำลองผลกระทบของการควบรวมกิจการ^{[ 5 ]}

การสร้างแบบจำลองความต้องการที่คาดการณ์ไว้ จำเป็นต้องเลือกแบบจำลองความต้องการที่เหมาะสมที่สุดกับพฤติกรรมของผู้บริโภคในอุตสาหกรรมนั้นๆ โดยสามารถใช้ได้ทั้งแบบจำลองเชิงฟังก์ชัน (AIDS, PCAIDS) หรือแบบจำลองเชิงดิสครีต (Logit, Nested Logit) นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องประมาณการความยืดหยุ่นของความต้องการของผลิตภัณฑ์ และวิธีการที่ผู้บริโภคในอุตสาหกรรมเลือกผลิตภัณฑ์ที่ต้องการบริโภคด้วย

ต้นทุนส่วนเพิ่มของบริษัทจะถูกนำมาพิจารณา รวมถึงปัจจัยที่อาจส่งผลกระทบต่อต้นทุนส่วนเพิ่ม เช่นภาวะไม่ประหยัดต่อขนาด (diseconomies of scale )

ตัวแปรเชิงกลยุทธ์ที่บริษัทจะให้ความสำคัญและปรับเปลี่ยนเพื่อแข่งขันกับคู่แข่ง

ขึ้นอยู่กับสภาพการแข่งขัน เป้าหมายของบริษัทต่างๆ อาจสอดคล้องกัน ตัวอย่างเช่น บริษัทต่างๆ อาจมีความเข้าใจร่วมกันว่าจะไม่ผลิตสินค้ามากเกินไป เพราะอาจทำให้ราคาสินค้าลดลงได้

เมื่อทำการจำลองการควบรวมกิจการ มีข้อสมมติฐานหลักสามประการที่ต้องยึดถือ: ^{[ 6 ]}

• ต้นทุนส่วนเพิ่มคงที่
• ปฏิสัมพันธ์แบบผูกขาดของบริษัทต่างๆ ( โดยทั่วไปจะถือว่าเป็นไปตามการแข่งขันแบบเบอร์แทรนด์ )
• ค่าความยืดหยุ่นของอุปสงค์ไม่ควรถูกมองว่าเป็นค่าคงที่ เนื่องจากอาจแตกต่างกันอย่างมากสำหรับผลิตภัณฑ์ต่างๆ หลังจากการควบรวมกิจการเกิดขึ้น

เมื่อประเมินผลกระทบด้านสวัสดิการของการควบรวมกิจการแนวดิ่ง จะต้องพิจารณาทั้งผลกระทบของเกมต้นน้ำและปลายน้ำ ดังนั้นจึงเป็นการขยายแบบจำลองการควบรวมกิจการแนวนอนซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบห้าประการ^{[ 7 ]}

1. ความต้องการปลายทาง

2. ข้อสมมติฐานเกี่ยวกับเกมต้นน้ำ

3. ข้อสมมติฐานเกี่ยวกับเกมปลายน้ำ

4. การคาดการณ์จังหวะเวลาในการเคลื่อนไหว

5. ต้นทุนส่วนเพิ่ม

จากนั้นการจำลองอาจเป็นแบบเศรษฐมิติหรือแบบมอนเตคาร์โลการเหนี่ยวนำย้อนกลับจะถูกนำมาใช้เพื่อค้นหาสมดุลที่สมบูรณ์แบบของเกมย่อยของการจำลอง เนื่องจากเกมจะถูกจำลองในแนวตั้ง^{[ 8 ]}