هدف محوری این مطالعه اندازه­گیری درجه تبانی و بررسی اثرات آن بر سودآوری و تمرکز در صنعت تولید مواد و محصولات شیمیایی ایران است. بدین منظور از داده­های نه زیربخش فعال کد چهاررقمی (ISIC) این صنعت در بازه زمانی 1393-1375 استفاده شده است. در این تحقیق ضمن اندازه­گیری درجه تبانی با بهره­گیری از روش گشتاورهای تعمیم­یافته سیستمی دو مرحله­ای (SYS-GMM) اثرات متقابل همکاری و ائتلاف بین بنگاه­ها با سودآوری و تمرکز مورد تحلیل قرار می­گیرد. نتایج پژوهش با استناد به متوسط ضریب تبانی نشان می­دهد که بنگاه­ها در خصوص قیمت و مقدار به همکاری با یکدیگر می­پردازند. با افزایش تمرکز علاوه بر آن­که میزان تبانی و ائتلاف بین بنگاه­ها افزایش می­یابد رابطه غیرخطی بین تمرکز و تبانی نیز تأیید می­شود. از سوی­دیگر، هرچند نتایج این مطالعه گویای اثرات مثبت همکاری، تمرکز و کارایی بر سودآوری است، اما در این میان، تمرکز و تبانی نقش مؤثر و برجسته­تری دارند. همچنین نتایج بررسی آزمون علیت گرنجری دمیترسکیو- هارلین نیز مؤید آن است که در صنعت تولید مواد و محصولات شیمیایی عملکرد بازار هم متأثر از ساختار بازار (تمرکز) و تبانی (رفتار) بوده و هم از کارایی هزینه­ای نشات گرفته است؛ بنابراین در این صنعت هر دو فرضیه تبانی و ساختار کارایی هزینه تأیید می­شود.