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문제 정의
- 본 연구는 승용차 보유 및 이용행태 분석을 위한 연구의 첫 단계로서, 위에서 언급한 승용차의 보유대수 및 차종 선택에 대한 네스티드로짓모형을 추정하는데 주된 목적이 있다.
- 본 연구에서는 이를 위한 기초연구로서 그리고 후속 연구인 주행거리 수요모형과의 결합모형의 전단계로서 네스티드로짓모형을 활용한 가계의 자동차 보유대수 및 차종 선택에 대한 추정을 하였다. 이를 위해 2003년 에너지경제연구원에서 개별 가구 약 1,000가구에 대해 실시한 에너지간이조사에서 수집된 자료를 이용하였다.
가설 설정
- 왜냐하면 한 가계가 승용차를 보유하고 이용하는 행위는 동시적 또는 연속적인 다양한 의사결정 과정을 통해 이루어지기 때문이다. 가계는 승용차 보유와 관련하여 첫 번째로 소유할 승용차의 대수를 결정하며, 두 번째로 승용차의 종류(일반형 또는 SUV)를 결정한다. 세 번째로는 승용차의 사용 연료(휘발유, 경유, LPG)를 선택해야 하며, 네 번째로는 승용차의 등급(배기량)을 결정한다.
제안 방법
- 가족수, 운전자 성별, 지역(수도권 및 비수도권) 등 여러 설명변수를 모형에 추가하여 다양한 시나리오로 추정을 시도하였다. 그러나 변수들의 계수 추정치가 통계적으로 유의한 값을 갖는 최종적인 모형의 추정 결과는 위의 <표 8>과 같이 얻어졌다.
- 가구의 차량보유대수 네스트의 하위 네스트에는 본 연구에서 설정한 6가지 차종이 포함되어 있다. 그러나 2대 가구에 대한 실제 표본을 대상으로 차량조합을 살펴본 결과 총 13조합으로 이루어져 있기 때문에 추정에서는 2대 조합에 대한 선택대안에 대해서는 13개 조합을 활용하였다.
- 그렇지 않으면 0의 값을 갖는 50대 중형 더미변수를 도입하였다. 또한 수단선택상수 (alternative-specific constant)의 경우 무보유, 1대 보유, 2대 보유 총 20개 대안에 대해 19개를 도입하였다.
- 같이 설정하였다. 승용차 보유대수는 0대, 1대, 2대로 한정하였으며, 차종분류는 자동차 등록법상의 분류를 기본으로 유종에 따라 휘발유의 경우 소형, 중형, 대형, 경유의 경우 중형 및 대형, 그리고 LPG차량 등 6가지 차종으로 구분하였다.
- 연료비와 유지정비비로 구성된다. 연료비는 주행거리를 연비로 나눈 후 2003년 11월 기준 표준유류가격을 곱하여 얻었으며, 유지정비비는 각 대표차량의 주요 정기점검표를 바탕으로 14항목에 대한 연간비용으로 환산하여 계산하였다. 즉 차량정비비용을 계산하기 위해 차급별 표준차량을 설정한 후 통상적 유지정비를 주행거리를 기준으로 적용하여 연간비용으로 환산하였다.
- (2004)은 자동차 보유대수 및 차종 선택과 주행거리에 대한 가구행태에 관한 연구를 수행하였다. 이 연구에서 연속변수로 주행거리에 자동차 차령 (vehicle age)을 추가하여 분석하였는데, 차령은 차량의 배기가스 배출율(vehicle's emission rate) 결정에 영향을 미치기 때문에 중요한 요소로 다루어지고 있다.
- 연료비는 주행거리를 연비로 나눈 후 2003년 11월 기준 표준유류가격을 곱하여 얻었으며, 유지정비비는 각 대표차량의 주요 정기점검표를 바탕으로 14항목에 대한 연간비용으로 환산하여 계산하였다. 즉 차량정비비용을 계산하기 위해 차급별 표준차량을 설정한 후 통상적 유지정비를 주행거리를 기준으로 적용하여 연간비용으로 환산하였다.
- 자동차 보험료, 자동차세 , 환경부담금(경유차의 경우) 등이 모두 포함된 가격이다. 차량 가격의 계산은 차종별 판매량이 가장 많은 차종의 모델을 선정한 후 2003년 11월 기준 신차가격을 기초로 산정하였다. 여기에 신차를 구입할 경우에 지불하게 되는 등록세, 채권, 할부수수료 등 차량구입과 관련된 제세공과금이 포함된 가격이며, 가구가 할부 구입시 할 부수 수료를 지불하는 상황을 모사하기 위하여 차량가격의 30% 선수금으로 납부하고 나머지 70% 금액을 3년 할부로 하는 시 나리 오로 자본화지 수를 적용하여 연간비 용으로 환산하였으며 차량의 내구성은 10년을 기준으로 하였다.
대상 데이터
- 분석에 사용된 자료는 2003년도에 실시한 에너지 간이조사 자료로서, 이는 전국에서 표본 추출된 1, 000가구를 대상으로 승용차 보유 및 이용 행태 등을 조사한 자료이 다.
- 차량 가격의 계산은 차종별 판매량이 가장 많은 차종의 모델을 선정한 후 2003년 11월 기준 신차가격을 기초로 산정하였다. 여기에 신차를 구입할 경우에 지불하게 되는 등록세, 채권, 할부수수료 등 차량구입과 관련된 제세공과금이 포함된 가격이며, 가구가 할부 구입시 할 부수 수료를 지불하는 상황을 모사하기 위하여 차량가격의 30% 선수금으로 납부하고 나머지 70% 금액을 3년 할부로 하는 시 나리 오로 자본화지 수를 적용하여 연간비 용으로 환산하였으며 차량의 내구성은 10년을 기준으로 하였다.
- 대한 추정을 하였다. 이를 위해 2003년 에너지경제연구원에서 개별 가구 약 1,000가구에 대해 실시한 에너지간이조사에서 수집된 자료를 이용하였다.
- 추정에 사용될 자료는 2003년 산업자원부 주관으로 에너지경제연구원이 실시한 에너지 간이조사 자료 중 1, 000 가구에 대한 가구특성자료 및 차량특성 자료를 이용하였다. 에너지간이조사는 3년마다 실시되는 에너지 총조사에 대한 보완조사로서 표본수를 에너지 총조사보다 작게 하여 약 1,000가구로 한정하는 대신 가구의 에너지에 대한 보다 심도 있는 조사를 목적으로 하고 있다.
데이터처리
- 네스티 드로짓모형을 활용한 차종선택모형을 추정하기 위해서 네스티드로짓모형 추정에 주로 활용되는 NLOGIT v.3.0 프로그램을 사용하였다.
이론/모형
- 본 연구에서는 가계의 승용차 보유대수와 차종선택 행태를 분석하기 위하여 네스티드 로짓모형을 이용하였다.
- 본 연구의 기본적인 틀은 미국 자동차 시장에 대해 가구의 자동차 보유대수 및 차종선택에 관한 비집계모형을 추정한 Berkovec(1983)과 개별 가구의 내구재와 에너지 사용에 대한 결합수요를 추정한 Dubin and McFadden(1984)의 네스티드로짓모형을 활용한 차량선택모형에 의거하고 있다. 해외에서는 1980년대에 개별적인 이산선택(discrete choice)에 대한 연구가 본격적으로 발전되기 시작하였다.
성능/효과
- 둘째, 가계의 차량보유대수 및 차종선택은 운영비용 및 자동차 세제 등과 같은 차량의 특성변화에 매우 민감하다는 것이다. 즉 운행비용의 탄력성은 모든 소득계층에서 1보다 커 탄력적이다.
- 첫째 , 비용을 소득으로 나누기 때문에 무보유 가구의 자본비용은 0원이 아닌 최소값 1원을 넣어서 계산한다. 둘째, 무보유 가구의 운영비용은 대중교통수단을 이용하는 비용을 반영하기 위해 가구 소득의 5%를 활용하였다. 가구소득의 5% 활용 근거는 경우 통계청 자료를 이용하여 2003년 4/4분기 기준 품목별 가구당 월평균 가계수지 증 교통부문의 대중교통요금이 차지하는 비율(2.
- 4 사이의 값만 가져도 추정된 모형의 적합도는 우수한 것으로 평가한다. 비용변수는 모두 부(-)의 값을 가져 비용이 증가할수록 효용은 감소함을 나타내고 있으며, 자본 비용보다 운행 비용의 효과가 상대적으로 더 크다는 것을 알 수 있다. 한편, 기술통계분석을 통해 나이별 차종선택에 대한 것을 반영하기 위해 효용함수에 추가한 두 개 나이 그룹에 대한 더미변수는 20대 휘발유소형은 통계적으로 유의한 결과를 얻었지만, 50대 휘발유중형은 통계적으로 유의한 결과를 얻지 못하였다.
- 6인/가구를 곱한 후반 올림 하여 얻었다. 셋째, 무보유 가구의 차량선택 관련 운행 비용의 경우 차량보유가구의 첫 번째 차량의 평균 주행거리인 16, 329km/년을 기초로 선택대안의 각 차종별 운행비용을 구성하였다.
- 추정결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 모형의 적합도(goodness of fit)을 나타내는 p2값과 포괄 값이 모두 통계적으로 유의한 범위 내에 있기 때문에 표준로짓모형을 이용한 차량선택 추정보다는 네스티 드로짓모형을 활용한 차량선택 추정이 더 우수하다는 것을 제시하고 있다. 즉 네스티드로짓모형이 확률효용극대화 모형과 일치하는 충분조건은 각 포괄값(inclusive valued 계수가 단위구간, 즉(0, 1) 사이의 값을 가져야 한다.
- 수단선택상수(alternative -specific constant; ASC)는 순서대로 무보유(ASCI)」 휘발유 소형 (ASC2), 휘발유 중형 (ASC3), 휘발유 대형 (ASC4), 경유 중형 (ASC5), 경유 대형 (ASC6), LPG(ASC7), 13개 2대 조합 중 12개에 대한 수단선택 상수(ASC8 ~ ASC 19)를 나타내고 있다. 최우추정 결과 '20대 소형 더미변수 및 수단선택상수인 ASC1, ASC13, ASC18, ASC19 등을 제외하고 다른 설명변수들은 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.
- 034를 얻어 적합한 모형임을 보여주고 있다. 포괄값의 추정계수값이 1과 충분히 다르다는 사실은 표준로짓모형을 사용할 경우 편의된(biased) 추정계수 값을 가질 것으로 볼 수 있으며 결과적으로 본 연구에서 가설화된 네스티드로짓모형의 구조가 매우 타당한 것임을 의미하는 것이다. 또한 모형 전체의 적합도 (goodness of fit)를 나타내는 #값은 0.
- 비용변수는 모두 부(-)의 값을 가져 비용이 증가할수록 효용은 감소함을 나타내고 있으며, 자본 비용보다 운행 비용의 효과가 상대적으로 더 크다는 것을 알 수 있다. 한편, 기술통계분석을 통해 나이별 차종선택에 대한 것을 반영하기 위해 효용함수에 추가한 두 개 나이 그룹에 대한 더미변수는 20대 휘발유소형은 통계적으로 유의한 결과를 얻었지만, 50대 휘발유중형은 통계적으로 유의한 결과를 얻지 못하였다.
후속연구
- 점이다. 그러나 이는 본 연구의 후속연구로 이어지는 주행거리 수요모형과 결합하여 차종선택 및 이용에 관한 전체적인 결합모형이 완성될 것으로 기대된다.
- 수 없었다. 그러므로 향후 연구에는 이를 포함시켜 보유대수 및 차종선택모형을 추정하는 방안이 요구된다.
- 둘째, 연구의 모형설정 구조 문제로 자가용 보유가 구에 한해 차량선택에 대한 모형구조를 연료를 중심으로 선택하는 네스티드 구조의 응용을 향후 연구로 고려할 수 있다. 즉 최근 정부에서 추진하고 있는 차량 연료인 유종별 상대가격 조정으로 인하여 경유는 계속 가격이 상승하고 LPG 가격은 상승률이 낮게 유지되어 차종 선택에 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다.
- 본 연구는 수송부문의 다양한 에너지절약정책에 대해가 계부 문이 어떻게 반응하는지를 분석하기 위한 기초 연구로서, 후속 연구로 이어지는 주행거리 수요모형과 결합하여 정부의 에너지관리정책 영향을 분석하기 위한 기본적 틀로 활용될 수 있다.
- 셋째, 본 연구의 방법론적인 한계로는 승용차 보유 및 차종 선택 모형이 주행거리 수요모형과 연결되지 못하여 다양한 정책수단의 효과를 분석하지 못하였다는 점이다. 그러나 이는 본 연구의 후속연구로 이어지는 주행거리 수요모형과 결합하여 차종선택 및 이용에 관한 전체적인 결합모형이 완성될 것으로 기대된다.
- 셋째, 탄력성을 소득계층별로 구분하여 계층별 탄력성을 비교한 결과 역시 기대했던 바대로 나타났다. 소득계층별 탄력성은 저소득 계층이 고소득 계층에 비해 더 높게 나타나, 저소득 계층이 고소득 계층에 비해 가격변화에 대해 더욱 민감하다는 것을 알 수 있다.
- 이를 본 연구 및 후속연구에 적용하면, 내구재는 자동차를 에너지 사용은 연료사용 결과로 나타나는 주행거리고 표현되는 방식이 된다. 이후 Dubin and McFadden(1984)의 틀을 이용하여 차량 및 주행거리에 대한 결합수요를 추정하기 위한 5개의 연구4)가 시도되었는데 5), 이들 5개 연구는 소득에 대한 통상적인 지표를 활용하였을 뿐, 배출가스 감소정책을 분석하는데 중요한 신형 및 배기 량 등에 관한 수요특성에 대한 가구 특징효과를 결정하는 것에 대한 고찰은 하지 않았으며, 그러한 정책의 배분효과에 대해서도 고려하지 않았다.
- 즉 최근 정부에서 추진하고 있는 차량 연료인 유종별 상대가격 조정으로 인하여 경유는 계속 가격이 상승하고 LPG 가격은 상승률이 낮게 유지되어 차종 선택에 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 이를 분석하기 위한 모형구조로 연료를 선택가지에 명시적으로 집어넣어 분석하는 방법도 시도할 만 할 것이다.
- 첫째, 운전자수, 근로자수 등 가계특성변수들도 승용차 보유대수 및 차종선택에 영향을 미치는 설명변수에 포함되어야 하지만 본 연구에서는 자료수집상의 한계로포함시킬 수 없었다. 그러므로 향후 연구에는 이를 포함시켜 보유대수 및 차종선택모형을 추정하는 방안이 요구된다.
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