[논문]DEA 기법을 이용한 낙지통발어업의 어획능력 측정

김도훈; 안희춘; 이경훈; 황진욱

doi:10.3796/ksft.2007.43.4.339

DEA 기법을 이용한 낙지통발어업의 어획능력 측정
Fishing capacity assessment of the octopus coastal trap fishery using data envelopment analysis(DEA) 원문보기

한국어업기술학회지 = Journal of the Korean Society of Fisheries Technology, v.43 no.4, 2007년, pp.339 - 346

김도훈 (국립수산과학원 정책홍보팀) , 안희춘 (국립수산과학원 수산공학팀) , 이경훈 (국립수산과학원 수산공학팀) , 황진욱 (국립수산과학원 정책홍보팀)

Abstract ▼ AI-Helper

Estimating fishing capacity is one of current hot issues in the international fisheries. It is because that increased fishing capacity has caused not only fish stocks to be reduced, but also additional fishing costs to be incurred without additional incomes, which resulted in decrease of economically viability of fisheries. In order to solve this problem, FAO adopted 'the International Plan of Action for the Management of Fishing Capacity' in 1999 and recommended that member countries to measure fishing capacity and to implement the domestic action plan to reduce excess fishing capacity. This study is aimed at assessing fishing capacity of the octopus coastal trap fishery(OCTF) using data envelopment analysis(DEA) which is a method recommended by FAO. The DEA results on 10 individual OCTF vessels showed that the capacity utilization(CU) was a 0.93 on average, indicating some differences in CU among vessels(0.79-1.0). In addition, results of the sensitivity analysis revealed that under the current level of catch, the gross tonnage, horse power, days fished, and traps per trip could be reduced by 35%, 33%, 16%, and 18% on average, respectively.

주제어

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문제 정의

다음으로 표본 어선 중 초과 어획능력 감축수준을 보다 실증적으로 분석하기 위하여 DEA 결과에 대한 민감도 분석을 추가적으로 실시해 보았다. 구체적으로 민감도 분석에 있어서는 현재 투입노력량 수준에서의 감축수준을 분석하기 위해 기술 효율적 생산량을 추정한 DEA 분석 결과를 바탕으로 하였다.
최근 우리나라 연근해 자원량과 어획량 감소에도 불구하고 실질적인 어획노력량 수준이 증가하고 있는 점을 감안할 때 어업자원의 회복을 통한 지속적이고 경영안정적인 어업발전을 도모하기 위해서는 어업별 어획능력을 정량적으로 측정하고, 과잉된 어획능력 감축을 위한 방안 마련이 시급한 실정이다. 이러한 배경 하에서 본 연구는 현재 우리나라 자원회복계획 시범사업 대상어종인 낙지통발어업을 대상으로 FAO가 권고한 DEA 기법을 활용하여 어획능력을 측정하였다. 또한 DEA 분석결과에 대한 민감도 분석을 통해 현 어획량 수준 하에서의 어획투입요소별 감축범위를 어선별로 추정하여 초과 어획능력 관리를 위한 정책적 시사점을 제공하였다.

제안 방법

즉, 주어진 투입요소량에 대한 최대 생산량을 산출하므로 이는 Johansen(1968)의 정의와 FAO(2000)가 제안한 바와 같이 어획능력의 생산적인 개념과 완전히 일치하게 된다.「어획노력 투입량－최대 어획량」 관계식에 따라 어선별 어획노력 투입량에 대한 최대 어획량 수준을 추정하고, 이를 실제 어획량과 비교함으로써 어선별 어획능력 활용도(capacity utilization, CU)를 측정하게 된다. 그리고 이를 바탕으로 어선별 어획능력의 초과 정도를 판단하고, 어선들간의 어획능력 측정치를 비교함으로써 어선별 조업활동에 대한 기술적 효율성을 상대적으로 평가할 수 있게 된다.
「어획노력 투입량－최대 어획량」 관계식에 따라 어선별 어획노력 투입량에 대한 최대 어획량 수준을 추정하고, 이를 실제 어획량과 비교함으로써 어선별 어획능력 활용도(capacity utilization, CU)를 측정하게 된다. 그리고 이를 바탕으로 어선별 어획능력의 초과 정도를 판단하고, 어선들간의 어획능력 측정치를 비교함으로써 어선별 조업활동에 대한 기술적 효율성을 상대적으로 평가할 수 있게 된다.
DEA 분석에 있어서 생산량 자료로서는 낙지통발어선이 거의 대부분 낙지만을 어획하고 위판하기 때문에 낙지 어획량만을 사용하였다. 그리고 투입요소 자료로서 우선 고정 투입요소로는 어선별 마력수와 톤수 그리고 출어당 어구사용량을 변수로 이용하였다. 이 외 변동 투입요소로는 조업일수를 변수로 설정하여 이에 대한 어선별 자료를 활용하였다.
다음으로 표본 어선 중 초과 어획능력 감축수준을 보다 실증적으로 분석하기 위하여 DEA 결과에 대한 민감도 분석을 추가적으로 실시해 보았다. 구체적으로 민감도 분석에 있어서는 현재 투입노력량 수준에서의 감축수준을 분석하기 위해 기술 효율적 생산량을 추정한 DEA 분석 결과를 바탕으로 하였다.
이러한 배경 하에서 본 연구는 현재 우리나라 자원회복계획 시범사업 대상어종인 낙지통발어업을 대상으로 FAO가 권고한 DEA 기법을 활용하여 어획능력을 측정하였다. 또한 DEA 분석결과에 대한 민감도 분석을 통해 현 어획량 수준 하에서의 어획투입요소별 감축범위를 어선별로 추정하여 초과 어획능력 관리를 위한 정책적 시사점을 제공하였다.
그리고 투입요소 자료로서 우선 고정 투입요소로는 어선별 마력수와 톤수 그리고 출어당 어구사용량을 변수로 이용하였다. 이 외 변동 투입요소로는 조업일수를 변수로 설정하여 이에 대한 어선별 자료를 활용하였다.

대상 데이터

DEA 기법을 이용한 낙지통발어업의 어선별 어획능력 측정에 있어서는 2006년 4∼6월(3개월)간 고흥지역 실태조사에서 수집된 낙지통발 어업 어선별 일일 조업실적 자료를 사용하였다.

성능/효과

FAO가 권고한 DEA 기법을 활용하여 고흥지역 낙지 연안통발어업의 어선별 어획능력을 측정해 본 결과 어선 전체적으로는 평균 10∼15% 정도 어획능력이 초과된 것으로 분석되었다.
FAO가 권고한 DEA 기법을 활용하여 고흥지역 낙지 연안통발어업의 어선별 어획능력을 측정해 본 결과 어선 전체적으로는 평균 10∼15% 정도 어획능력이 초과된 것으로 분석되었다. 그리고 개별 어선별로는 초과 어획능력의 범위가 최대 37% 수준까지 다양한 것으로 평가되었다. 이에 따라 보다 지속적이고 경영안정적인 낙지어업발전을 도모하기 위해서는 초과 어획능력 감축을 위한 정책적 노력이 필요한 것으로 나타났다.
이에 따라 보다 지속적이고 경영안정적인 낙지어업발전을 도모하기 위해서는 초과 어획능력 감축을 위한 정책적 노력이 필요한 것으로 나타났다. 그리고 보다 실증적인 어선별 어획능력 감축수준 결정을 위한 DEA 측정결과에 대한 민감도 분석에 있어서는, 어선별 투입노력량 감축범위에 차이는 있지만, 현 어획량 수준 하에서 초과 어획능력을 감축시키고 기술효율적인 생산을 위해서는 전체 평균적으로 톤수 35%, 마력수 33%, 조업일수 16%, 그리고 출어당 어구사용량이 약 18% 정도 감축될 수 있을 것으로 평가되었다. 특히 어선별 민감도 분석에 있어서는 조업일수에 대한 가중치 비중이 가장 높게 평가됨으로써 조업일수 조정을 통한 어획능력 관리방안마련이 가장 효과적일 것으로 나타났다.
93으로 CU_obs와 CU_eff에 비해 다소 높은 것으로 나타나 초과 어획능력 수준이 다소 줄어든 것으로 평가되었다. 그리고 어선 6, 8, 9, 그리고 10의 CU_FARE가 1(100%)로 나타나 초과 어획능력이 존재하지 않는 것으로 측정되었다. 이에 반해 어선 2와 3의 경우 모두 CU_FARE가 0.
3에서 보는 것과 같이, 어선별 실제 어획량에 대한 기술효율적 어획량(technical efficient output)이 추정되었다. 낙지 연안통발어업 어선들의 평균 CU_eff는 약 91%로 나타나, 평균 CU_obs값보다 다소 높게 측정되었다. 어선별에 있어서도 어선 7, 8, 그리고 9의 CU_eff가 1(100%)로 나타난 반면, CU_obs값이 가장 낮았던 어선 2의 경우 CU_eff가 0.
민감도 분석 결과, Table 3에서 보는 바와 같이, 현 어획량 수준 하에서 어선 1의 경우 톤수 11%, 마력수 26%, 그리고 조업일수 및 출어당 어구사용량이 각각 11% 정도 감축되어야 유휴 어획능력이 소멸되는 것으로 추정되었다.
2에서 보는 바와 같이, 어선별 실제 어획량(observed output)에 대한 최대 어획량(maximum output) 수준이 구해졌다. 어선 8과 9의 경우 실제 어획량과 최대 어획량이 거의 일치하여 어획능력 활용도(CU_obs)가 1(100%)로 나타났다. 하지만 다른 어선들의 최대 어획량은 실제어획량 수준보다 높아 CU_obs는 1(100%) 미만으로 평가되었다.
를 측정한 결과는 다음의 Table 2에서 보는 바와 같다. 어선별 평균 CU_FARE는 0.93으로 CU_obs와 CU_eff에 비해 다소 높은 것으로 나타나 초과 어획능력 수준이 다소 줄어든 것으로 평가되었다. 그리고 어선 6, 8, 9, 그리고 10의 CU_FARE가 1(100%)로 나타나 초과 어획능력이 존재하지 않는 것으로 측정되었다.
특히 CU_eff값이 가장 낮은 어선 6의 경우 효율적 어업생산을 위해서는 톤수 90%, 마력수 84%, 조업일수 46%, 그리고 출어당 어구사용량이 27% 정도 크게 감축될 수 있는 것으로 평가되었다. 이에 반해 CU_eff값이 상대적으로 높은 어선 8의 경우 현 어획량 수준 하에서 초과 어획능력을 없애기 위해서는 톤수 19%, 마력수 3%, 조업일수 3%, 그리고 출어당 어구사용량이 약 22% 정도 줄어들어야 하는 것으로 측정되었다.
그리고 어선 6, 8, 9, 그리고 10의 CU_FARE가 1(100%)로 나타나 초과 어획능력이 존재하지 않는 것으로 측정되었다. 이에 반해 어선 2와 3의 경우 모두 CU_FARE가 0.79로 가장 낮게 평가되었는데, 이는 이들 어선의 초과 어획능력 수준이 약 21%로 어획량 증대 혹은 투입요소량 삭감을 통한 어획능력 관리가 필요함을 시사해 준다.
1은 어종 1과 2에 대한 투입 어획노력당 어획량(CPUE)을 나타내고, 점 A, B, C, D, E는 각 어선별 어종의 어획량 집합을 의미한다. 투입 어획노력량 수준에 따른 각 어선별 최대 어획량의 관계식을 DEA 기법으로 구하고, 투입 어획노력량 수준에 따른 각 어선별 최대 생산량, 즉 최대 어획능력과 실제 어획능력을 구한 결과 어선 A, B, C, D는 실제 어획량이 최대 어획량 수준과 일치하는 것으로 나타나 어획능력이 완전하게 이용되는 것으로 나타났다.
민감도 분석 결과, Table 3에서 보는 바와 같이, 현 어획량 수준 하에서 어선 1의 경우 톤수 11%, 마력수 26%, 그리고 조업일수 및 출어당 어구사용량이 각각 11% 정도 감축되어야 유휴 어획능력이 소멸되는 것으로 추정되었다. 특히 CU_eff값이 가장 낮은 어선 6의 경우 효율적 어업생산을 위해서는 톤수 90%, 마력수 84%, 조업일수 46%, 그리고 출어당 어구사용량이 27% 정도 크게 감축될 수 있는 것으로 평가되었다. 이에 반해 CU_eff값이 상대적으로 높은 어선 8의 경우 현 어획량 수준 하에서 초과 어획능력을 없애기 위해서는 톤수 19%, 마력수 3%, 조업일수 3%, 그리고 출어당 어구사용량이 약 22% 정도 줄어들어야 하는 것으로 측정되었다.
그리고 보다 실증적인 어선별 어획능력 감축수준 결정을 위한 DEA 측정결과에 대한 민감도 분석에 있어서는, 어선별 투입노력량 감축범위에 차이는 있지만, 현 어획량 수준 하에서 초과 어획능력을 감축시키고 기술효율적인 생산을 위해서는 전체 평균적으로 톤수 35%, 마력수 33%, 조업일수 16%, 그리고 출어당 어구사용량이 약 18% 정도 감축될 수 있을 것으로 평가되었다. 특히 어선별 민감도 분석에 있어서는 조업일수에 대한 가중치 비중이 가장 높게 평가됨으로써 조업일수 조정을 통한 어획능력 관리방안마련이 가장 효과적일 것으로 나타났다.

후속연구

이러한 어선별 어획능력 측정결과는 어선간의 생산성 혹은 어획성능의 비교를 가능하게 할뿐만 아니라 민감도 분석 등을 통해 개별어선의 생산성 향상을 위한 구체적인 방안이나 투입요소들의 감축수준에 대한 정책적 근거자료를 제공해 줄 수 있다. 또한 자원관리 정책적 측면에서도 어업별 혹은 어선별 어획능력을 측정하고, 자원회복을 도모할 수 있는 목표 어획량에 맞추어 어획투입노력량 수준을 결정하여 감축방안을 강구해 간다면 보다 실효성 있는 어업자원 관리를 도모할 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	어획능력의 정의는?	어획능력은 흔히‘어느 한 척의 어선 혹은 어선단이 어획할 수 있는 능력’으로 정의될 수 있는데, 선행연구에서 어획능력은 크게 생산적인(production) 개념과 경제적인(economic) 개념으로 정의되고 있다(Zheng and Zhou, 2005; Pascoe et al., 2004; Kirkley et al.
	DEA 기법이란?	DEA 기법은 선형계획법에 근거한 효율성 측정방법으로서, 생산가능집합에서 적용되는 몇 가지의 기준 하에서 평가대상의 투입요소와 산출물간의 자료를 이용해 경험적 효율성 프론티어(생산활동의 상대적 기술효율성, technical efficiency)를 평가대상으로 비교하여 평가대상의 효율치를 측정하는 비모수적 접근방법이다. DEA의 기본원리는 모든 비교대상 의사결정단위의 효율성은 1보다 작거나 같다는 제약조건하에서 평가하고자 하는 의사결정단위의 효율성을 극대화하는 모형으로서 다음의 식 (1)과 같이 나타낼 수 있다.
	자료포락분석의 장점은?	하지만 FAO 전문가그룹회의에서는 국제적인 어획능력 측정을 위한 가장 효과적인 방법 중의 하나로‘자료포락분석(Data envelopment analysis: DEA)’기법을 제안하였다(FAO, 2000). 이는 DEA 기법이 활용 가능한 비교적 적은 자료로 FAO가 정의한 어획능력을 가장 효과적으로 측정할 수 있기 때문이다. 이에 따라 지금까지 대부분의 선행연구들도 DEA 기법을 활용하여 어업별 어획능력을 측정해 오고 있다(Kirkley et al.

참고문헌 (15)

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Johansen, L., 1968. Production functions and the concept of capacity. Namur: Centre d'Etudes et de la Recherche Universitaire de Namur, pp. 64-82
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Kirkley, J., R Faare, S. Grosskopf, K. McConnell, D. Squires and I. Strand, 2001. Assessing capacity and capacity utilization in fisheries when data are limited. North American Journal of Fisheries Management, 21, 482-497

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Pascoe S., D. Greboval, J. Kirkley and E. Lindebo, 2004. Measuring and appraising capacity in fisheries: Framework, analytical tools and data aggregation. FAO Fisheries Circular, No. 994, pp. 75
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Zheng, Y. and Y. Zhou, 2005. Measures of the fishing capacity of Chinese marine fleets and discussion of the methods. Journal of Oceanography, 61, 623-630

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저자의 다른 논문 :

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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