국내항만투자의 방사.비방사적 효율성 측정을 위한 모형개발 및 실증적 적용에 관한 연구 A Study on the Model Development and Empirical Application for Measuring the Radial and Non-radial Efficiencies of Investment in Domestic Seaports원문보기
본 논문에서는 국내항만투자의 효율성을 정확하게 측정하기 위해서 기존의 방사모형과 새롭게 개발된 비방사적인 방법(패널 가법모형, 패널 RAM모형, 패널 SBM 모형)으로, 2001 년부터 2007년까지 국내 20개 항만의 4개의 산출물(항만서비스만족도, 선박입출항척수, 항만재정수입, 컨테이너화물처리량)과 1개의 투입물(항만투자금액)을 이용하여 국내항만들의 효율성을 측정하고 그 결과를 비교분석하였다. 실증분석의 주요한 결과는 다음과 같다. 첫째, 효율성 수치의 순위에 의한 스피어만의 서열상관관계계수의 결과는 (1) 방사모형과 패널가 법모형의 효율성 수치에 의한 서열상관이 약 76%수준 일치 (2) 효율성 수치에 의한 서열상관관계는 약71.6%수준에서 일치하였다. 둘째, 방사-비방사모형의 효율성수치들은 (1) 방사모형과 패널SBM모형(비교적 유사) (2) 패널RAM모형의 효율성 수치가 더 높았음, (3) 패널SBM모형과는 효율성 수치가 매우 유사 하였음. 셋째, 방사모형과 비방사모형의 투입 및 산출물 슬랙의 크기를 비교해 보면 방사모형의 슬랙이 더 적었다. 넷째, 가법모형을 제외한 나머지 모형들에 대한 측정결과를 보면, (1) 효율성수치나 효율적인 항만숫자 측면에서 보면 패널RAM모형, 패널SBM모형, 방사모형의 순서였다. (2) 최저효율성 수치를 비교해 본 결과도 첫 번째와 동일한 순서를 나타내었다. 본 연구의 정책적인 함의는 다음과 같다. 첫째, 국내항만들은 방사 비방사모형을 이용하여 해당항만의 효율성을 더욱 엄격하게 평가하여 그에 따른 항만경영전략을 도입하여야만 한다. 둘째, 국내항만들은 방사 비방사모형에서 제시할 수 있는 투입 및 산출요소의 슬랙의 크기를 파악하고, 해당항만에 적합한 슬랙을 제거시키는 항만경영전략을 도입하여야만 한다. 셋째, 본 논문에서 제시했던 비방사모형 중에서 해당항만에 적합한 측정방법을 선택하여 해당항만경영에 도입하는 방법을 도입해야만 한다. 본 논문의 한계점은 국내에서는 비방사적인 측정방법에 대한 연구가 극히 부진하여 방사적인 방법과 비방사적인 방법과의 모형별로 심도있는 분석이 시도되지 못했다고 하는 점이다. 이 부분에 대한 연구는 차후에 진행하고자 한다.
본 논문에서는 국내항만투자의 효율성을 정확하게 측정하기 위해서 기존의 방사모형과 새롭게 개발된 비방사적인 방법(패널 가법모형, 패널 RAM모형, 패널 SBM 모형)으로, 2001 년부터 2007년까지 국내 20개 항만의 4개의 산출물(항만서비스만족도, 선박입출항척수, 항만재정수입, 컨테이너화물처리량)과 1개의 투입물(항만투자금액)을 이용하여 국내항만들의 효율성을 측정하고 그 결과를 비교분석하였다. 실증분석의 주요한 결과는 다음과 같다. 첫째, 효율성 수치의 순위에 의한 스피어만의 서열상관관계계수의 결과는 (1) 방사모형과 패널가 법모형의 효율성 수치에 의한 서열상관이 약 76%수준 일치 (2) 효율성 수치에 의한 서열상관관계는 약71.6%수준에서 일치하였다. 둘째, 방사-비방사모형의 효율성수치들은 (1) 방사모형과 패널SBM모형(비교적 유사) (2) 패널RAM모형의 효율성 수치가 더 높았음, (3) 패널SBM모형과는 효율성 수치가 매우 유사 하였음. 셋째, 방사모형과 비방사모형의 투입 및 산출물 슬랙의 크기를 비교해 보면 방사모형의 슬랙이 더 적었다. 넷째, 가법모형을 제외한 나머지 모형들에 대한 측정결과를 보면, (1) 효율성수치나 효율적인 항만숫자 측면에서 보면 패널RAM모형, 패널SBM모형, 방사모형의 순서였다. (2) 최저효율성 수치를 비교해 본 결과도 첫 번째와 동일한 순서를 나타내었다. 본 연구의 정책적인 함의는 다음과 같다. 첫째, 국내항만들은 방사 비방사모형을 이용하여 해당항만의 효율성을 더욱 엄격하게 평가하여 그에 따른 항만경영전략을 도입하여야만 한다. 둘째, 국내항만들은 방사 비방사모형에서 제시할 수 있는 투입 및 산출요소의 슬랙의 크기를 파악하고, 해당항만에 적합한 슬랙을 제거시키는 항만경영전략을 도입하여야만 한다. 셋째, 본 논문에서 제시했던 비방사모형 중에서 해당항만에 적합한 측정방법을 선택하여 해당항만경영에 도입하는 방법을 도입해야만 한다. 본 논문의 한계점은 국내에서는 비방사적인 측정방법에 대한 연구가 극히 부진하여 방사적인 방법과 비방사적인 방법과의 모형별로 심도있는 분석이 시도되지 못했다고 하는 점이다. 이 부분에 대한 연구는 차후에 진행하고자 한다.
The purpose of this paper is to show the empirical analysis way for measuring the seaport efficiency by using the previous radial model and the newly modified non-radial models( panel additive model, panel RAM model, and panel SBM model)with Spearman rank order correlation coefficient(SROCC) for 20 ...
The purpose of this paper is to show the empirical analysis way for measuring the seaport efficiency by using the previous radial model and the newly modified non-radial models( panel additive model, panel RAM model, and panel SBM model)with Spearman rank order correlation coefficient(SROCC) for 20 Korean ports during 11 years(1997-2007) for 1 inputs(port investment amount) and 4 outputs(Number of Ship Calls, Port Revenue, Customer Satisfaction Score for Port Service and Container Cargo Throughput). The main empirical results of this paper are as follows. First, consistency ratio of SROCC in terms of efficiency scores between radial and panel Additive model was over about 76% and overall consistency ratio was about 71.6%. Second, an efficiency of panel RAM model was higher than that of radial model with similarity. However, panel SBM model shows the very similar efficiency scores with panel radial model. Third, the slack size of radial model is smaller compared to non-radial model. Models' ranking orders in terms of efficiency scores, number of efficient ports are panel RAM model, panel SBM model, and radial model. The order from the minimum efficiency scores was the same order like just before. The policy implication to the Korean seaports and planner is that Korean seaports should introduce the new methods like non-radial models(panel additive model, panel RAM model, and panel SBM model) for measuring the port performance.
The purpose of this paper is to show the empirical analysis way for measuring the seaport efficiency by using the previous radial model and the newly modified non-radial models( panel additive model, panel RAM model, and panel SBM model)with Spearman rank order correlation coefficient(SROCC) for 20 Korean ports during 11 years(1997-2007) for 1 inputs(port investment amount) and 4 outputs(Number of Ship Calls, Port Revenue, Customer Satisfaction Score for Port Service and Container Cargo Throughput). The main empirical results of this paper are as follows. First, consistency ratio of SROCC in terms of efficiency scores between radial and panel Additive model was over about 76% and overall consistency ratio was about 71.6%. Second, an efficiency of panel RAM model was higher than that of radial model with similarity. However, panel SBM model shows the very similar efficiency scores with panel radial model. Third, the slack size of radial model is smaller compared to non-radial model. Models' ranking orders in terms of efficiency scores, number of efficient ports are panel RAM model, panel SBM model, and radial model. The order from the minimum efficiency scores was the same order like just before. The policy implication to the Korean seaports and planner is that Korean seaports should introduce the new methods like non-radial models(panel additive model, panel RAM model, and panel SBM model) for measuring the port performance.
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문제 정의
, , , 의 효율성 수치에 의한 서열상관관계분석을 실시한 결과는 에 제시하였다.
본 논문에서는 국내항만투자의 효율성을 조금더 정확하게 측정하기 위한 방법을 개발하기 위해서, 그 동안 국내학자들이 많이 사용하였던 방사적인 방법과 함께, 슬랙을 중심으로 효율성을 파악하는 비방사적인 방법을 새롭게 도입하여, 1997년부터 2007년까지 국내 20개 항만의 5개의 산출물(항만서비스만족도, 수출입물량, 선박입출항척수, 항만재정수입, 컨테이너화물처리량)과 3개의 투입물(항만투자금액, 접안능력, 하역능력)을 이용하여 국내항만들의 효율성을 방사-비방사적인 방법으로 측정하고 그 결과를 비교하였다.
본 논문은 인터넷 및 문헌조사, 항만전문가들을 대상으로 한 설문조사, 비방사적 측정방법에 대한 국내외 문헌조사를 통한 새로운 패널모형의 개발, 국내컨테이너항만을 대상으로 하여 실증분석을 실시하고, 그러한 결과를 비방사적인 측정결과와 비교하고 정책적인 함의를 제시하는 것을 본 논문의 연구방법으로 한다. 특히 국내의 항만분야에서는 거의 사용하고 있지 않는 비방사적인 방법을 도입하기 위해서 Athanassopoulos의 비방사적 모형[(1995, p.
본 논문의 연구범위는, 국내와 외국에서 선행된 방사-비방사모형 중에서 주로 비방 사모형과 관련된 선행연구들을 학자와 년도, 분석방법 측면에서 간단하게 제시하고 그들 연구가 갖고 있는 한계점을 제시하고자 한다. 또한 2001년부터 2007년까지 4개의 산출물(입출항척수, 항만재정수입, 서비스만족도, 컨테이너화물처리량)과 1개의 투입물(항만투자금액)을 7개의 컨테이너항만에 적용[49개 패널자료]하여 실증분석을 시행하고 해석한다.
식(5)의 목적식은 0~1 사이의 값을 가지며, 1에 가까울수록 효율성이 높음을 의미하며, # 와 #는 각각 투입과 산출의 비효율성의 정도를 나타낸다. 본 항에서는 제약조건 식에 패널자료가 포함될 수 있도록 panel RAM모형을 개발하여 제시한다.
Tone(2001)가 개발한 슬랙변수모형(Slack-based measure) 효율성은 다음의 <식 6>과 같이 표현 할 수 있으며, 패널자료가 반영된 모형으로 제시할 수 있다. 본 항에서는 패널자료를 고려하여 제약조건식에 패널자료의 내용이 첨가된 panel SBM모형을 개발하여 제시한다.
<표 5>에는 가변수확하의 투입지향모형에 의한 비방사적인 패널가법모형을 이요한 실증분석결과를 제시하였다.
가설 설정
i= 1,2,...,n 까지의 DMUs가 있으며 DMUr에 대한 투입물과 산출물 벡터의 관측된 자료는 Xr=(Xr1,Xr2,…Xrs) 그리고 Yr=(Yr1,Yr2,⋯Yrt)이라고 가정한다.
비방사모형(non-radial model)인 관계로 투입지향 또는 산출지향을 가정할 필요가 없다. 모든 투입을 동 비율적으로(equiproportionately) 감소시키거나, 모든 산출을 동비율 적으로 증가시키는 것은 상당히 강한 가정인데, 본 절에서 제시한 세 모형은 이런 가정으로부터 자유스럽다.
그러한 단점을 극복하기 위해서 7개년의 패널자료를 이용하였다. 본 자료가 갖고 있는 단점은 개별 년도별로 생산기술이 차이가 날 수 있음에도 불구하고 전체대상기간의 생산기술을 모두 동일하다고 가정하여 측정하고 있다는 점이다.12)<표 3>의 모델은 논문심사과정에서 심사위원의 강력한 권고에 의해서 선택된 모형임을 밝혀둔다.
제안 방법
본 논문의 연구범위는, 국내와 외국에서 선행된 방사-비방사모형 중에서 주로 비방 사모형과 관련된 선행연구들을 학자와 년도, 분석방법 측면에서 간단하게 제시하고 그들 연구가 갖고 있는 한계점을 제시하고자 한다. 또한 2001년부터 2007년까지 4개의 산출물(입출항척수, 항만재정수입, 서비스만족도, 컨테이너화물처리량)과 1개의 투입물(항만투자금액)을 7개의 컨테이너항만에 적용[49개 패널자료]하여 실증분석을 시행하고 해석한다.
또한 산출요소 중에서 컨테이너화물처리량은 불과 몇 개 항만만이 해당되며, 항만의 서비스만족도도 해양수산부에서 2000년부터 실시하다가 2007년에 중단되었기 때문에 여러 가지 사항을 고려하여 과 같은 모형을 개발하였다.
<표 4>에는 가변수확하의 투입지향모형에 의한 방사적인 실증분석결과를 제시하였다. 여기서는 일반적인 방사적인 DEA효율성 수치를 제시하였다.
위와 같은 지적에도 불구하고 본 논문에서 국내에서 수집할 수 있는 공식적인 통계자료가 『해양수산통계연보』와 『항만편람』밖에 없기 때문에 의 투입요소와 산출요소의 순위를 고려하고, 본 논문이 항만투자의 효과가 항만의 효율성에 미친 영향을 측정한 연구임으로 1개의 투입요소와 4개의 산출요소를 이용한 과 같은 모형으로 결정하였다.
대상 데이터
왜냐하면, DEA의 특성상 투입요소와 산출요소를 합한 숫자의 3배수에 해당하는 항만의 숫자가 확보되어야 하기 때문이다. 그러한 단점을 극복하기 위해서 7개년의 패널자료를 이용하였다. 본 자료가 갖고 있는 단점은 개별 년도별로 생산기술이 차이가 날 수 있음에도 불구하고 전체대상기간의 생산기술을 모두 동일하다고 가정하여 측정하고 있다는 점이다.
대상은 항만분야 전공교수 16명, 항만분야전문가 8명, 각 지방해양수산청 9명으로 총33명[교수16명(에서 1~16), 전문가8인(에서 17~24), 각 지방해양수산청의 항만담당자 9명(에서 25~33)]으로부터 수집하였다.
분석모형, 대상기간, 투입-산출요소, 대상항만 수는 <표 3>과 같다. 대상은 항만서비스만족도와 컨테이너화물처리량에 대한 자료가 부족하여 7개항만(2001년-2007년)을 대상(총 49개항만)으로 하였으며, 방사모형의 경우에 실증분석은 가변수확모형과 투입지향모형으로 7년간의 패널자료를 이용하였다. 비방사모형의 경우에는 투입지향, 산출지향의 가정이 필요 없지만, 방사모형과의 비교를 위해서 동일한 방법으로 통일하였다.
<표 2>의 설문지는 2010월 7월 3일부터 2010년 7월 30일 사이에 인천대학교에서 개최된 한국항만경제학회 국제학술대회(2010년7월2~4일)에서 항만관련 전문가 및 교수에게서 설문지를 직접 받았으며, 또한 지방해양항만청 담당자에게는 직접 전화인터뷰를 통하거나, 인터넷 e-mail을 통해서 수집되었다. 대상은 항만분야 전공교수 16명, 항만분야전문가 8명, 각 지방해양수산청 9명으로 총33명[교수16명(<표 2>에서 1~16), 전문가8인(<표 2>에서 17~24), 각 지방해양수산청의 항만담당자 9명(<표 2>에서 25~33)]으로부터 수집하였다.
각 변수의 단위는 다음과 같다. 투입요소는 항만투자금액(백만원), 산출요소는 항만서비스만족도(점), 화물처리량(톤), 선박입출항척수(척), 항만재정수입(천원), 컨테이너화물처리량(TEU)이다.14)
이론/모형
가법모형의 가장 큰 장점은 여유변수(slack variable)에 의해서 효율성을 측정하고 평가한다는 점이다. 본 항에서는 패널자료를 이용할 수 있도록 목적함수식에 반영한 모형으로 개발[박노경(2008.6)의 논문을 참고함]하였다.
성능/효과
(1) 효율성 수치가 완전하게 효율적(fully efficient)인 경우 1, 완전하게 비효율적(fully inefficient)한 경우 0으로 수렴해야 한다.
10)및 활용 등을 통하여 항만건설계획을 입안 하여 시행하고 있다.1) 그러나, 항만투자계획은 개별항만들에 대한 항만화물처리능력, 항만배후단지개발, 항만에 대한 선사 및 개별하주들의 수요, 지리적인 사회간접망 확보 등등을 감안하여 세워지고 집행되어야만 한다. 그 동안 개별항만들은 항만투자금액을 국토해양부에 요청하는 경우에 투자예정금액은 사업의 성격과 규모, 항만투자의 유발효과 등을 감안하여 신청하고 있다.
<표 8>에서 보면 첫째, 방사모형과 패널가법모형의 효율성 수치에 의한 서열상관이 약 76%수준에서 가장 높게 일치하고 있다. 둘째, 방사모형과 비방사모형들의 효율성 수치에 의한 서열상관관계는 약71.6%수준에서 일치하고 있는 것으로 나타났다. 그 이유는 비방사적인 모형들도 모형의 특성은 약간씩 서로 다르겠지만, 결국은 투입요소와 산출요소의 슬랙을 중심으로 효율성을 측정하기 때문에 그러한 결과가 도출된 것으로 추정된다고 할 수 있다.
넷째, 패널가법모형을 제외하고, 나머지 모형들에 대해서 평균효율성, 효율적인 항만 숫자, 효율적인 항만숫자의 백분비율, 최저효율성 수치에 의해서 비교를 해 보면, ① 효율성수치나 효율적인 항만숫자 측면에서 보면 패널RAM모형, 패널SBM모형, 방사모형의 순서였다. ② 최저효율성 수치를 비교해 본 결과도 첫 번째와 동일한 순서를 나타내었다.
둘째, 국내항만당국들은 항만들이 효율적으로 되기 위해서 비효율적인 항만관리에 따른 성과부족과 시장점유율하락에 대한 위험성을 인식하여 시장을 잃을 위험을 대비하여 보다 더 높은 차별성을 갖고 있는[Zhou et al(2007), p.8] 비방사적인 모델을 이용하여 항만관리 및 시장관리를 철저하게 해야만 한다. 왜냐하면, Fried et al(1993)이 지적한 바와 같이 단지 방사적인 비효율성을 측정하는 것은 종합적인 비효율성을 과소평가하게 되어서 항만이 갖고 있는 비중성적인 특성(non-neutral character)을 인식하는데 실패하기 때문이다.
둘째, 국내항만들은 방사․비방사모형에서 제시할 수 있는 투입 및 산출요소의 슬랙의 크기를 파악하고, 해당항만에 적합한 슬랙을 제거시키는 항만경영전략을 도입하여야만 한다.
<표 8>에서 보면 첫째, 방사모형과 패널가법모형의 효율성 수치에 의한 서열상관이 약 76%수준에서 가장 높게 일치하고 있다. 둘째, 방사모형과 비방사모형들의 효율성 수치에 의한 서열상관관계는 약71.6%수준에서 일치하고 있는 것으로 나타났다. 그 이유는 비방사적인 모형들도 모형의 특성은 약간씩 서로 다르겠지만, 결국은 투입요소와 산출요소의 슬랙을 중심으로 효율성을 측정하기 때문에 그러한 결과가 도출된 것으로 추정된다고 할 수 있다.
둘째, 방사모형에 비해서 패널RAM모형의 효율성 수치가 더 높게 나타나고 있다.
첫째, 군산, 부산, 마산, 울산항의 효율성이 비교적 효율적으로 나타났다. 둘째, 평택, 인천항, 광양항은 비효율적으로 나타났다.
둘째, 항만투자의 비방사적인 효율성 측정은 항만산업분야에서는 국내[박노경 외1인(2007.6)은 제외]와 국외에서도 거의 시도된 적이 없다. 특히, Additive, RAM, SBM모형을 함께 이용하고 방사적인 모형과 비교한 연구는 전혀 없었다.
또한 단점은 첫째, 단위불변성을 만족하지 않기 때문에 효율성 수치가 민감하게 반응하며, 동일한 투입, 산출 하에서도 단위를 다르게 하면 다른 효율성 수치가 추정된다는 점이다. 둘째, 효율성 수치가 1보다 큰 값을 가질 수 있기 때문에 효율성 수치의 직관성이 낮다는 점이다. 셋째, 일반적으로 가법모형에서 효율성 수치가 큰 이유는 슬랙들의 단순한 합을 극대화 하기 때문이다.
셋째, 방사모형과 비방사모형의 투입 및 산출물 슬랙의 크기를 비교해 보면 방사모형의 슬랙들의 크기가 비방사모형의 슬랙들의 크기에 비해서 비교적 적은 것을 발견할 수 있다.
셋째, 방사모형과 패널SBM모형과는 효율성 수치가 거의 유사하였다. 단지, 방사모형에서는 항만투자금액에 대한 슬랙이 적게 나타났으며, 패널SBM모형에서는 산출물슬랙들에서 차이를 보이고 있다.
둘째, 효율성 수치가 1보다 큰 값을 가질 수 있기 때문에 효율성 수치의 직관성이 낮다는 점이다. 셋째, 일반적으로 가법모형에서 효율성 수치가 큰 이유는 슬랙들의 단순한 합을 극대화 하기 때문이다. 즉, 투입-산출변수에 아무런 가중치가 없는 상태이기 때문이다.
<표 4>, <표 5>, <표 6>, <표 7>의 효율성 수치에 의한 서열상관관계분석을 실시한 결과는 <표 8>에 제시하였다. <표 8>에서 보면 첫째, 방사모형과 패널가법모형의 효율성 수치에 의한 서열상관이 약 76%수준에서 가장 높게 일치하고 있다. 둘째, 방사모형과 비방사모형들의 효율성 수치에 의한 서열상관관계는 약71.
첫째, 국내항만들은 방사․비방사모형을 이용하여 해당항만의 효율성을 더욱 엄격하게 평가하여 그에 따른 항만경영전략을 도입하여야만 한다.
<표 4>에서는 다음과 같은 사실을 알 수 있다. 첫째, 군산, 부산, 마산, 울산항의 효율성이 비교적 효율적으로 나타났다. 둘째, 평택, 인천항, 광양항은 비효율적으로 나타났다.
첫째, 방사모형과 패널SBM모형은 비교적 유사한 특성을 나타내고 있다.
첫째, 효율성 수치의 순위에 의한 스피어만(Spearman)의 서열상관관계계수(Spearman rank order correlation coefficient)를 이용한 관계를 비교분석해 보면, ①방사모형과 패널가법모형의 효율성 수치에 의한 서열상관이 약 76%수준에서 가장 높게 일치하고 있다. ② 방사모형과 비방사모형들의 효율성 수치에 의한 서열상관관계는 약71.
첫째, 효율성수치나 효율적인 항만숫자 측면에서 보면 패널RAM모형, 패널SBM모형, 방사모형의 순서였다.
후속연구
첫째, 각각의 항만들은 해당 항만들이 어떤 투입물의 슬랙이 과다되어 있으며, 어떤 산출물의 슬랙이 과소되어 있는지를 파악하여 투입물 슬랙은 축소시키고, 산출물 슬랙도 적정하게 관리를 할 수 있는 정책적인 방안을 마련하여 시행해야만 한다. 또한 그러한 경우도 방사모형(비율적으로 축소 또는 확대)의 결과와 비방사모형의 결과에서 나타난 슬랙의 크기들을 비교하여 적정한 정책을 입안하는 것이 좋을 것이다.
본 논문의 한계점은 국내에서는 비방사적인 측정방법에 대한 연구가 극히 부진하여 방사적인 방법과 비방사적인 방법과의 모형별로 심도있는 분석이 시도되지 못했다고 하는 점이다. 이 부분에 대한 연구는 차후에 진행하고자 한다.
셋째, 본 논문에서 제시했던 비방사모형 중에서 해당항만에 적합한 측정방법을 선택하여 해당항만경영에 도입하는 방법을 도입해야만 한다.
첫째, 각각의 항만들은 해당 항만들이 어떤 투입물의 슬랙이 과다되어 있으며, 어떤 산출물의 슬랙이 과소되어 있는지를 파악하여 투입물 슬랙은 축소시키고, 산출물 슬랙도 적정하게 관리를 할 수 있는 정책적인 방안을 마련하여 시행해야만 한다. 또한 그러한 경우도 방사모형(비율적으로 축소 또는 확대)의 결과와 비방사모형의 결과에서 나타난 슬랙의 크기들을 비교하여 적정한 정책을 입안하는 것이 좋을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
개별항만들은 항만투자금액을 국토해양부에 요청하는 경우 무엇을 감안하여 신청하고 있는가?
1) 그러나, 항만투자계획은 개별항만들에 대한 항만화물처리능력, 항만배후단지개발, 항만에 대한 선사 및 개별하주들의 수요, 지리적인 사회간접망 확보 등등을 감안하여 세워지고 집행되어야만 한다. 그 동안 개별항만들은 항만투자금액을 국토해양부에 요청하는 경우에 투자예정금액은 사업의 성격과 규모, 항만투자의 유발효과 등을 감안하여 신청하고 있다. 그러나 그러한 효과를 효율성 측면에서 사후적으로 측정하는 방사적인 방법에 대한 연구는 많이 있어 왔으나 보다 더 정확하게 효율성을 측정할 수 있는 비방사적인 방법에 대한 관심은 상대적으로 낮았다.
기존의 방사적 모형은 무엇을 하는 모형인가?
, Emrouznejad, and Mustafa(2010)의 모형들을 고려하여 항만투자의 효율성2)을 정확하게 측정 할 수 있는 새롭게 확장된 비방사적인 모형[비방사적 효율성 모형(Non-radial Efficiency Model ): Athanassopopulos(1995, 1996)가 주장한 모형으로 비효율적인 개별 DMU들이 효율적이 되기 위해서 투입물을 감축시키면서 동시에 산출물을 증가시켜가는 매우 현실적인 효율성 측정모형. 기존의 방사적 모형은 투입물만 감축시키거나, 산출물만 감축시키는 모형으로서, 다소 비현실적인 모형임]을 소개하고 개발함으로써 기존의 국내 항만연구들에서 사용한 방사적인 모형이 갖고 있는 한계점(규모수확불변모형, 규모수확가변모형 하에서 투입지향 또는 산출지향모형들은 투입물 감축과 산출물 증대를 함께 고려하지 못함)을 극복하고자 한다.
국내항만투자의 효율성을 조금더 정확하게 측정하기 위한 방법을 개발하기 위해서, 그 동안 국내학자들이 많이 사용하였던 방사적인 방법과 함께, 슬랙을 중심으로 효율성을 파악하는 비방사적인 방법을 새롭게 도입하여, 1997년부터 2007년까지 국내 20개 항만의 5개의 산출물(항만서비스만족도, 수출입물량, 선박입출항척수, 항만재정수입, 컨테이너화물처리량)과 3개의 투입물(항만투자금액, 접안능력, 하역능력)을 이용하여 국내항만들의 효율성을 방사-비방사적인 방법으로 측정하여 그 결과는 무엇인가?
첫째, 효율성 수치의 순위에 의한 스피어만(Spearman)의 서열상관관계계수(Spearman rank order correlation coefficient)를 이용한 관계를 비교분석해 보면, ①방사모형과 패널가법모형의 효율성 수치에 의한 서열상관이 약 76%수준에서 가장 높게 일치하고 있다. ② 방사모형과 비방사모형들의 효율성 수치에 의한 서열상관관계는 약71.6%수준에서 일치하고 있는 것으로 나타났다.
둘째, 방사모형의 효율성 수치와 비방사모형의 효율성 수치를 비교해 보면 다음과 같은 특징을 발견 할 수 있다. ①방사모형과 패널SBM모형은 비교적 유사한 특성을 나타내고 있다. ②방사모형에 비해서 패널SBM모형의 효율성 수치가 더 높게 나타나고 있다. ③방사모형과 패널SBM모형과는 효율성 수치가 거의 유사하였다. 단지, 방사모형에서는 항만투자금액에 대한 슬랙이 적게 나타났으며, 패널SBM모형에서는 산출물 슬랙들에서 차이를 보이고 있다. 그 이유는 투입물과 산출물에 대한 각 항만들의 특성에 기인한다고 할 수 있다.
셋째, 방사모형과 비방사모형의 투입 및 산출물 슬랙의 크기를 비교해 보면 방사모형의 슬랙들의 크기가 비방사모형의 슬랙들의 크기에 비해서 비교적 적은 것을 발견할 수 있다.
넷째, 패널가법모형을 제외하고, 나머지 모형들에 대해서 평균효율성, 효율적인 항만 숫자, 효율적인 항만숫자의 백분비율, 최저효율성 수치에 의해서 비교를 해 보면, ① 효율성수치나 효율적인 항만숫자 측면에서 보면 패널RAM모형, 패널SBM모형, 방사모형의 순서였다. ② 최저효율성 수치를 비교해 본 결과도 첫 번째와 동일한 순서를 나타내었다. 본 연구의 정책적인 함의는 다음과 같다.
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