자료포락분석법을 활용한 국가연구개발사업의 효율성 분석 - 원자력연구개발사업을 중심으로 - A Way to Enhance Efficiency of Nuclear Program in Korean R&D Program by Data Envelopment Analysis원문보기
최근 유가급등, 실물경제 위기 및 에너지 환경 위기 시대에 직면하여 공공부문에서의 효율성 증대에 대한 요구는 높아지고 있다. 그간 국가연구개발사업의 효율성은 개별 사업별 절대적 성과치를 근거로 재량적으로 판단되어 온 경우가 많은 점을 인식하고, 본 연구는 사업별 비교를 통해 원자력연구개발사업의 상대적 효율성을 도출함으로써 객관적 결과를 도출함을 목적으로 하였다. 본 연구를 수행하기 위해 교육과학기술부 주요 사업인 기초연구개발사업, 특정연구개발사업 및 원자력연구개발사업의 성과보고서에 제시된 자료를 활용하였고, 문헌검토와 관련이론을 통해 분석방법 및 모형을 설계하였다. 한편 상대적 효율성을 판단하기 위하여 자료포락분석법을 활용하였으며 이의 분석결과를 토대로 원자력연구개발사업의 효율성 증진방안을 세부사업별로 제시하였다. 연구개발사업의 효율성 측정을 위하여 자료포락분석법이 활용된 사례가 없는 만큼, 동 분석법의 한계를 극복할 수 있는 개선된 자료포락분석법이 적용된다면 연구개발사업의 효율적 관리에 기여할 것으로 기대한다.
최근 유가급등, 실물경제 위기 및 에너지 환경 위기 시대에 직면하여 공공부문에서의 효율성 증대에 대한 요구는 높아지고 있다. 그간 국가연구개발사업의 효율성은 개별 사업별 절대적 성과치를 근거로 재량적으로 판단되어 온 경우가 많은 점을 인식하고, 본 연구는 사업별 비교를 통해 원자력연구개발사업의 상대적 효율성을 도출함으로써 객관적 결과를 도출함을 목적으로 하였다. 본 연구를 수행하기 위해 교육과학기술부 주요 사업인 기초연구개발사업, 특정연구개발사업 및 원자력연구개발사업의 성과보고서에 제시된 자료를 활용하였고, 문헌검토와 관련이론을 통해 분석방법 및 모형을 설계하였다. 한편 상대적 효율성을 판단하기 위하여 자료포락분석법을 활용하였으며 이의 분석결과를 토대로 원자력연구개발사업의 효율성 증진방안을 세부사업별로 제시하였다. 연구개발사업의 효율성 측정을 위하여 자료포락분석법이 활용된 사례가 없는 만큼, 동 분석법의 한계를 극복할 수 있는 개선된 자료포락분석법이 적용된다면 연구개발사업의 효율적 관리에 기여할 것으로 기대한다.
This paper studies the efficiency of public sector confronting with increasing oil price, economy crisis and energy-environment problems. In consideration that efficiency of national R&D program has been subjectively evaluated, this paper focuses objective validity by relative efficiency through a c...
This paper studies the efficiency of public sector confronting with increasing oil price, economy crisis and energy-environment problems. In consideration that efficiency of national R&D program has been subjectively evaluated, this paper focuses objective validity by relative efficiency through a comparison among R&D programs in Korea. To implement this study, data published in national reports on R&D programs is used and analyzing method is induced by related books and theories. At the result of Data Envelopment Analysis on the collected data, this paper suggests the way to enhance the efficiency of nuclear R&D program. This study is the first on efficiency of national R&D programs applied DEA methods and is expected to contribute exploring the more efficient way of program management if more sophisticated DEA could be developed and applied.
This paper studies the efficiency of public sector confronting with increasing oil price, economy crisis and energy-environment problems. In consideration that efficiency of national R&D program has been subjectively evaluated, this paper focuses objective validity by relative efficiency through a comparison among R&D programs in Korea. To implement this study, data published in national reports on R&D programs is used and analyzing method is induced by related books and theories. At the result of Data Envelopment Analysis on the collected data, this paper suggests the way to enhance the efficiency of nuclear R&D program. This study is the first on efficiency of national R&D programs applied DEA methods and is expected to contribute exploring the more efficient way of program management if more sophisticated DEA could be developed and applied.
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문제 정의
수집된 자료에 대하여 <표 4>는 기술통계치를 보여준다. DEA 분석의 장점은 변수간 통계적 관계의 가정이 불필요하다는 점이 있으나, 기술통계치를 통해 사업의 목적과 운영 현황을 파악할 수 있다는 점(이시원, 민병익 2001)에서 간단하게 이를 살펴보고자 한다. 분석된 자료에 의하면, 학술회의와 SCI가 높은 수치를 보이고 있으며, 기술확산은 상대적으로 낮은 수치를 보이고 있다.
본 연구는 상기 사업을 중심으로 투입변수와 산출변수를 고려하여 효율적 사업과 비효율적 사업으로 구분함으로써 원자력연구개발사업내 세부사업의 효율성을 측정하고 비효율적이라면 준거대상을 어느 사업으로 선정하여야 하는지 또한 이에 대한 함의는 무엇인지를 고찰해 보고자 한다.
본 연구는 연구대상을 교육과학기술부에서 투자하는 원자력연구개발사업을 중심으로 검토한다. 이는 타부처(예컨대 지식경제부) 혹은 민간분야의 원자력 관련 사업을 분석대상에 포함할 경우, 분석 대상이 지나치게 광범위하게 되는 측면도 있으나, 투자 주체별 사업목적과 투자 내용이 매우 상이함에 기인한다.
이상에서 본 연구는 주요 국가연구개발사업 중 원자력연구개발사업의 효율성을 측정을 위한 방법론으로서 DEA를 적용하여 보았다. 앞서 살펴본 바와 같이 DEA는 상대적 효율성을 나타내는 것으로 동일한 준거집단을 갖는 그룹 내에서만 의미를 가지며 준거집단이 다른 경우 효율성 비교는 의미를 갖지 못한다(김태일, 2000).
이에 본 연구는 원자력연구개발사업비 규모가 지속적으로 확대되어 갈 것이 예측되는 만큼 질적 차원에서 연구개발사업의 효율성을 측정해 볼 수 있는 방법론을 제시해 보고자 한다. 이는 1970년대 후반, 정부부문에 시장적 메카니즘을 도입하여 생산성과 효율성을 높이고자 하는 노력(Nagel 997)을 비롯하여, 민간부분의 관리기법을 공공부문에 도입함으로써 시장이론에 대한 기대를 통해 공공부문에서의 새로운 혁신적 패러다임을 구축하려는 움직임이 대두되어 온 것을 바탕으로 한다.
한편, 본 연구는 연구비의 절대적 증대가 반드시 성과측면에서도 비례적으로 증대될 것이라는 사업운영 방향을 재검토하게 한다는 데에 의의를 둘 수 있다. 예컨대 원자력기술개발사업은 원자력연구개발사업내에 절대적 비중을 차지하고 있음에도 불구하고 분석결과는 현행 연구비를 줄여야 함을 제시하고 있다.
제안 방법
이를 위해 세부사업에 대한 투입산출 변수를 선정하고 변수선정의 타당성을 검토한 후, 본격적으로 DEA분석을 위하여 투입변수와 산출변수를 마련한다.
이에 본 연구는 변수간 공선성의 문제가 발생할 수 있으므로, 상관관계가 높은 변수를 조정하여 다음의 과 같이 재조정하였다.
다만, 특정연구개발사업내의 21세기 프론티어사업, 우주기술개발사업6), 차세대바이오신약사업은 해당 사업단에서 세부사업을 관리하고 사업의 목적이 특수하며 성과지표가 여타 사업과 다르게 적용됨에 따라 본 연구에서는 제외하고자 한다. 한편 상기 성과관리보고서에서 제시되지 아니한 자료는 사업에 선정된 후 제출된 과제계획서를 분석하여 수집하였다.
대상 데이터
본 연구를 위한 주요 자료는 2007년 1월부터 동년 12월까지 교육과학기술부 주요 사업에 대한 성과관리보고서를 근거로 하였다. 동 보고서는 교육과학기술부에서 수행하는 사업 중 한국과학재단에서 관리하는 주요 사업인 특정연구개발사업, 기초연구개발사업 및 원자력연구개발사업에 대한 성과 결과를 수집한 자료이다.
인력양성은 연구과제의 참여연구원에 박사후 연구원을 비롯, 석박사과정 및 학사학위 연구원까지 포함하였다. 이를 통해 본 연구대상 사업의 주요 수행자가 대학교, 연구소 및 기업체 소속인 경우까지 적용되도록 의도하였다.
이론/모형
다만, 주요 투입변수로는 예산과 인력을 설정하고 산출변수로는 투입 산출요소간 직간접적인 인과관계를 유추하기 위한 변수를 중심으로 설정되고 있음을 알 수 있다(신현대, 2005). 따라서 본 연구는 투입변수로서 참여연구원 수와 연구비를 설정하되 산출요소는 투입 요소와의 직간접적인 인과관계로 유추되며 전부처 연구개발 성과지표로서 활용7)되고 있는 주요 지표를 참고하였다.
성능/효과
이는 공공부문에서 매우 유용한 방법이 된다. 둘째 DMU(Decision Making Unit의 약자로 독자적 의사결정을 가지는 식별가능한 조직의 단위를 의미)간 상대적 효율성을 측정하므로 생산이론이 요구하는 절대적 기준이 필요 없고 상대평가이므로 생산주체간의 객관적 비교가 가능하다. 셋째, 생산함수의 추정 없이도 효율성 평가가 가능하므로 투입과 산출간의 함수적 관계나 모수에 대한 가정이 불필요하다.
DEA상의 변수는 0이나 음의 값을 가져서는 안되므로 결측값 처리가 되지 않는다는 점이 한계로 나타난다. 둘째, DMU의 수가 지나치게 적을 경우 효율적인 DMU의 비율이 상대적으로 높게 나타난다는 것이다. 즉 DMU의 수는 충분한 자유도를 가질 수 있도록 하기 위하여 투입과 산출요소의 수보다 3배 정도는 많아야 할 것을 권장하고 있다(Banker et al.
원자력기반조성사업의 경우 참여연구원 수는 107%로 우수연구센터에 근접한 활용도를 보이고 있으나, 성과부분에서 10%정도만 도출하고 있음을 알 수 있다. 마지막으로 방사선기술개발사업의 경우, 전반적으로 우수연구센터에 비해 활용도가 낮으며 특히 성과의 경우 2%내외로 매우 낮게 나타나고 있음을 알 수 있다.
<표 9>는 세부사업별 효율성 증진 요소를 계량적으로 나타내고 있다. 먼저 원자력기술개발사업은 우수연구센터에 비해, 연구비는 298%, 연구원수는 195%, SCI는 26%가, 기술 확산은 41%가 활용되고 있음을 나타내고 있다. 이는 원자력기술개발사업의 투입대비 산출이 우수연구센터에 비해 상대적으로 매우 낮게 나타나고 있음을 의미한다.
분석 결과 우수연구센터, 나노기술개발, 국가지정연구, 국가핵심연구센터는 효율적으로 분석된 반면, 특정기초, 바이오, 창의연구, 의과학기초, 원자력기반조성, 원자력기술개발, 방사선 기술개발사업은 비효율적인 사업으로 나타났다. 한편 비교건수 많을수록 준거집단으로 분석됨을 의미함에 따라, 우수연구센터가 7건으로 벤치마킹 대상사업으로 볼 수 있으며 이후 나노기술개발사업이 4건으로 두 번째 벤치마킹 대상사업이라 할 수 있다.
분석결과, 사업비는 참여연구원 수와는 유의미함을 나타내나, 기타 변수와는 유의미한 결과를 보이지 않았다. 한편 SCI편수는 학술회의(0.
세부적으로 본 연구결과에 의하면, 원자력연구개발사업내의 세부사업인 원자력기술개발사업, 원자력기반확충사업 및 방사선기술개발은 모두 비효율적으로 나타났다. 따라서 향후 지속적인 투자확대가 예상되는 원자력연구개발사업의 효율성을 제고하기 위해서는 앞서 살펴본 바와 같이 SCI 및 기술확산을 비롯하여 전반적인 산출성과를 높일 필요성이 제기된다.
둘째 DMU(Decision Making Unit의 약자로 독자적 의사결정을 가지는 식별가능한 조직의 단위를 의미)간 상대적 효율성을 측정하므로 생산이론이 요구하는 절대적 기준이 필요 없고 상대평가이므로 생산주체간의 객관적 비교가 가능하다. 셋째, 생산함수의 추정 없이도 효율성 평가가 가능하므로 투입과 산출간의 함수적 관계나 모수에 대한 가정이 불필요하다. 넷째 비용자료에 의존하지 않고 실물단위로 투입된 자료만을 대상으로 할 수 있어 자료의 활용도가 매우 높다.
DEA를 활용하는 장점은 다음과 같다(이시원, 민병익, 2001). 첫째 다투입-다산출의 구조하에서 효율성을 하나의 측정지표로 구할 수 있다는 점이다. 이는 공공부문에서 매우 유용한 방법이 된다.
후속연구
세부적으로 본 연구결과에 의하면, 원자력연구개발사업내의 세부사업인 원자력기술개발사업, 원자력기반확충사업 및 방사선기술개발은 모두 비효율적으로 나타났다. 따라서 향후 지속적인 투자확대가 예상되는 원자력연구개발사업의 효율성을 제고하기 위해서는 앞서 살펴본 바와 같이 SCI 및 기술확산을 비롯하여 전반적인 산출성과를 높일 필요성이 제기된다. 다만, 효율적인 사업으로 나타난 대부분의 경우 연구수행 주체가 연구소보다는 대학교에 치중되어 있다는 점을 주목할 필요도 있다.
요컨대, 국가연구개발사업에 자료포락분석을 적용하여 효율성을 측정하는 것은 국가 예산의 효율적 투입을 위하여 의의를 가지고, 효율성 점수를 객관적으로 제시한다는 데에 방법론 차원에서 중요성을 가질 수 있다고 할 것이나, 자료포락분석이 가지는 한계에 의해 통계적 유의미성을 제시하는 데에는 어려움이 있으므로 한계를 극복하기 위한 다양한 방법론을 발굴하여 적용하려는 노력이 필요하다. 또한 최근에 효율성에 영향을 미치는 요인 분석이 다양한 방법에서 시도되고 있는 바, 향후에는 효율성 측정과 함께 post-DEA 차원에서 요인분석이 병행하여 이뤄진다면 DEA가 지니는 한계를 극복하고 사업의 효율성 측정에도 좋은 방법론이 될 것으로 기대한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
DEA를 활용하는 장점은?
DEA를 활용하는 장점은 다음과 같다(이시원, 민병익, 2001). 첫째 다투입-다산출의 구조하에서 효율성을 하나의 측정지표로 구할 수 있다는 점이다. 이는 공공부문에서 매우 유용한 방법이 된다. 둘째 DMU(Decision Making Unit의 약자로 독자적 의사결정을 가지는 식별가능한 조직의 단위를 의미)간 상대적 효율성을 측정하므로 생산이론이 요구하는 절대적 기준이 필요 없고 상대평가이므로 생산주체간의 객관적 비교가 가능하다. 셋째, 생산함수의 추정 없이도 효율성 평가가 가능하므로 투입과 산출간의 함수적 관계나 모수에 대한 가정이 불필요하다. 넷째 비용자료에 의존하지 않고 실물단위로 투입된 자료만을 대상으로 할 수 있어 자료의 활용도가 매우 높다. 다섯째 일반적으로 평가방법은 가중평균방식에 의한 평가지표를 선정하고 가중치를 부여한 후 지표들의 가중합을 척도로 간주하나 DEA는 주관적인 가중치 부여가 필요 없다는 점에서 객관성과 일반성을 지닐 수 있다. 여섯째, 준거집단을 보여줌으로써 관리절차 및 행태측면에서 벤치마킹 대상이 누구인지 그리고 집단간 격차를 알 수 있도록 해준다. 또한 각 투입과 산출요소에서 구체적인 비효율의 정도를 제시해 주기 때문에 각 조직은 DEA를 통해 효율적으로 되기 위한 목표량에 대한 실무변경(Frontier) 정보를 얻을 수 있다(김건위, 2005).
DEA의 목적은?
DEA모형은 다양한 모형이 있으며 대부분의 모형은 규모에 대한 수익불변(Constants Returns to Scale)을 가정하는 CCR모형과 규모에 대한 수익변화(Variable Returns to Scale) 를 가정하는 BCC모형을 변형한 논리로 나타나고 있다. DEA는 유사한 복수투입물과 유사한 복수산출물을 가진 의사결정개체(DMU)들의 상대적 효율성을 평가하기 위한 방법으로, 각 의사결정개체의 가중된 투입물의 합과 가중된 산출물의 합의 비율을 평가하여 효율성을 측정하는 방식이다. 먼저 CCR모형의 경우, 의사결정개체의 효율성은 n번째 의사결정개체의 총투입 (Xi)에 대하여 총산출(Yr)의 비율인 Ek로 나타나며 아래와 같이 표현된다(유금록, 2003).
2007년 일본이 R&D 예산 중 에너지 분야에 투자하는 비중은 얼마인가?
미국의 경우 2008년도 연구개발예산의 투자우선순위로 국가안보 다음으로 에너지안보를 설정하고 있고, 일본은 제3기 과학기술기본계획에서 고속증식로(FBR) 사이클 기술과 핵융합 에너지기술을 중심으로 한 에너지분야를 전략중점과학기술 분야로 설정하고 있다. 특히 2007년 일본의 R&D 예산2)의 29.7%가 에너지 분야에 투자되고 있는 점은 에너지에 대한 세계적 대응방안을 짐작하게 해준다. 한편 중국3)은 11개 중점 연구분야로서 에너지를 들고 있으며 특히 중장기 계획의 5대 중점전략으로서 에너지자원과 환경보호기술을 우선순위로 설정하고 있다.
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