본 연구는 ICT산업의 연구개발투자에 따른 비용저감 효과를 계측하는데 그 목적이 있다. 일반적으로 연구개발투자는 제품혁신과 공정혁신을 유발하고, 또 이들은 각각 매출증대와 비용저감 효과를 견인하는 것으로 알려져 있다. 그러나 기 수행된 실증연구들을 살펴보면, 그 대부분이 연구개발투자의 매출증대 기여부분에 초점을 두고 있다. 이에 본 연구는 최근 주목받고 있는 ICT산업을 중심으로 연구개발투자의 비용저감 효과를 분석해 보았다. 이를 위해 초월대수 비용함수와 비용점유율 방정식을 설정하였으며, SUR방법을 통해 실증적으로 분석하였다. 그 분석결과, 연구개발투자에 따른 총비용의 감소효과는 유의한 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 연구개발투자와 각 생산요소들 간의 관계를 살펴보았는데, 연구개발투자와 중간투입은 상호 대체관계, 노동 및 자본과는 보완관계인 것으로 나타났다.
본 연구는 ICT산업의 연구개발투자에 따른 비용저감 효과를 계측하는데 그 목적이 있다. 일반적으로 연구개발투자는 제품혁신과 공정혁신을 유발하고, 또 이들은 각각 매출증대와 비용저감 효과를 견인하는 것으로 알려져 있다. 그러나 기 수행된 실증연구들을 살펴보면, 그 대부분이 연구개발투자의 매출증대 기여부분에 초점을 두고 있다. 이에 본 연구는 최근 주목받고 있는 ICT산업을 중심으로 연구개발투자의 비용저감 효과를 분석해 보았다. 이를 위해 초월대수 비용함수와 비용점유율 방정식을 설정하였으며, SUR방법을 통해 실증적으로 분석하였다. 그 분석결과, 연구개발투자에 따른 총비용의 감소효과는 유의한 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 연구개발투자와 각 생산요소들 간의 관계를 살펴보았는데, 연구개발투자와 중간투입은 상호 대체관계, 노동 및 자본과는 보완관계인 것으로 나타났다.
The purpose of this study is to estimate the cost-saving effect of R&D investment in the ICT industry. As is well known, the R&D investment induces both the product innovation and the process innovation, in turn leads the effect of creating profit and cutting cost. However, it appears that studies c...
The purpose of this study is to estimate the cost-saving effect of R&D investment in the ICT industry. As is well known, the R&D investment induces both the product innovation and the process innovation, in turn leads the effect of creating profit and cutting cost. However, it appears that studies concerned with the cost-saving effect of R&D investment have been unproductive, while most existing studies concentrate on the topic involved with the creating profit of R&D investment. Therefore, we extend the effect of R&D investment to a framework of the cost-saving focusing on the ICT industry. To empirically analyze the effect, we built a simultaneous three-equation model comprising a translog cost function and two cost share equations, and employed the SUR analysis. As a result, we found out that the cost-saving effect on the total cost is statistically significant. In addition, we examined relationships between the R&D investment and each cost of production elements. The results show that on the one hand, the R&D investment and the intermediate good cost have the substitution relationship. On the other hand, the complementary relationship is observed between the R&D investment and each labor or capital cost.
The purpose of this study is to estimate the cost-saving effect of R&D investment in the ICT industry. As is well known, the R&D investment induces both the product innovation and the process innovation, in turn leads the effect of creating profit and cutting cost. However, it appears that studies concerned with the cost-saving effect of R&D investment have been unproductive, while most existing studies concentrate on the topic involved with the creating profit of R&D investment. Therefore, we extend the effect of R&D investment to a framework of the cost-saving focusing on the ICT industry. To empirically analyze the effect, we built a simultaneous three-equation model comprising a translog cost function and two cost share equations, and employed the SUR analysis. As a result, we found out that the cost-saving effect on the total cost is statistically significant. In addition, we examined relationships between the R&D investment and each cost of production elements. The results show that on the one hand, the R&D investment and the intermediate good cost have the substitution relationship. On the other hand, the complementary relationship is observed between the R&D investment and each labor or capital cost.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 비용함수를 이용하여 연구개발투자의 비용저감 효과를 분석하고, 아울러 연구개발투자와 각 투입물의 가격변수들 사이의 관계 또한 구체적으로 살펴봄으로써 ICT산업의 연구개발 투자효과에 대한 실증적 분석 근거로 제시하고자 한다. 본 논문의 구성은 다음과 같다.
본 연구는 연구개발투자의 확대를 통한 성장전략이 보다 중요한 관심을 갖는 현시점에서 대표적인 R&D 집약적 산업인 ICT산업을 중심으로 연구개발투자로 인한 비용저감 효과를 실증적으로 분석했다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있을 것이다.
본 연구에서는 초월대수 비용함수와 비용점유율 방정식이 결합된 연립방정식체계 내모수들을 추정하기 위한 분석방법으로 Zeller(1962, 1963)가 제안한 SUR(seemingly unrelated regression)모형을 활용하고자 한다.
비용저감 효과를 분석하기 위해, 본 연구에서는 통상 사용되던 생산함수 대신 생산함수와 쌍대관계(duality)에 있는 비용함수를 이용하고자 한다. 이는 생산자의 이윤극대화(maximizing profit)를 가정해야 하는 생산함수에 비해 비용함수는 비용최소화(minimizing cost)만을 가정해도 되는 편의성(convenience)을 갖는 동시에, 생산함수의 경우 외생적으로 결정되어 있는 투입물과 산출물 가격 모두를 필요로 하는 반면, 비용함수의 경우 투입물의 가격변수만을 필요로 한다는 이점이 있기 때문이다(노재선 외, 2004).
이에 본 연구는 연구개발투자가 생산비용을 얼마나 저감시켰는가를 실증적으로 분석하는데 목적을 두는 바이며, ICT(information and communications technology)산업을 그 분석대상으로 삼았다.
이에 본 연구에서는 3가지의 비용점유율방정식들(Si) 중 임의로 자본투입의 비용점유율방정식(SK)을 제외한 노동과 중간투입의 비용점유율방정식을 추정하고자 하였으며, 생산요소 가격변수들 중 임의로 자본가격(PK)을 나누어 정리해주었다.
하지만, 기존연구들 대부분이 제조업부문의 기업데이터를 대상으로 분석을 수행하고 있는 바, 본 연구에서는 ICT산업을 대상으로 특정하고 국가단위의 자료를 활용한다는 데서 그 차별성을 두고자 한다.
한편, 본 연구의 목적은 주지하는 바와 같이 연구개발투자에 따른 비용저감효과분이며, 이는 다른 조건이 일정하다고 가정할 경우(ceteris paribus) 다음 (16)과 같은 식에 의해 도출될 수 있다.
가설 설정
이상 실증분석을 위해 다음과 같은 각 생산요소에 대해 연속으로 2차 미분 가능한 생산함수가 있다고 가정하자.
제안 방법
그는 각 산업 군들의 자체 생산비가 하락하는 정도를 사적 수익률이라 정의하고 타 산업 군들로 파급되어 생산비를 하락시킨 정도의 총합을 사회적 수익률이라 정의한 뒤, 두 수익률을 각각 분석하였다.
그리고 모든 데이터들은 물가변동에 의한 편의(bias)를 최소화하기 위해 2010년 기준의 불변가격으로 환산 및 분석의 용이성을 위해 자연로그로 변환 후 활용하였다.
그리고 본 연구에서는 자료상의 제약으로 인해 제품혁신과 공정혁신을 따로 구분 없이 총연구개발스톡만을 대상으로 비용저감효과를 분석하였다. 이는 곧, 연구개발투자의 증가에 따른 생산비용 저감 효과를 과소 추정할 가능성이 다분하다 하겠다.
(1967)에서 소개되고 OECD(2001)에서 권고하는 방법을 통해 도출 및 활용하였다. 그에 따라 한국은행에서 제공하는 정보통신업의 명목 생산자본스톡에 실질 생산자본스톡을 나눈 값을 자본가격으로 보았다.
따라서 본 연구에서는 총비용이 이론경제학에서 일반적으로 통용되고 있는 ‘C=wL+rK+M’항등식을 따른다고 보았다.
마지막으로 연구개발 디플레이터는 연쇄피셔지수 방법을 응용하여 ICT R&D에 특화된 디플레이터8)를 산출하였고, 이를 통해 명목 연구개발비를 실질가격으로 환산하였다(박철민 외, 2015).
먼저 노동투입가격의 변수는 한국은행에서 제공하는 정보통신업 종사자들의 월평균임금을 사용하였으며 소비자물가지수를 통해 실질가격으로 환산하였다.
따라서 이에 기인하는 통계상의 불일치는 주의할 필요가 있을 것이다(박철민 외, 2016). 예컨대, ICT실태조사 의 경우 2012년부터 소프트웨어 및 디지털 콘텐츠산업도 ICT산업의 범주에 포함시키고 있는데, 본 연구에서는 자료상의 불일치성을 최소화하기 위해 해당산업의 몫은 제거한 데이터들을 분석에 활용하였다.
이에 본고에서는 ICT산업에서 연구개발 투자가 생산비용을 얼마나 저감시켰는지를 분석하기 위해, 초월대수 비용함수와 두 비용점유율방정식의 결합을 통한 연립방정식 분석모형을 설정한 후 SUR기법을 이용하여 연구개발스톡의 비용탄력성을 추정하였다.
최종적으로 총비용함수 (6)과 노동비용점유율(SL)방정식 (7), 중간투입비용점유율(SM) 방정식 (8)을 결합한 연립방정식을 통해 실증분석을 수행한다.
추가적으로 비용점유율 방정식의 추정결과를 통해 연구개발투자에 따른 각 생산비용 몫의 변화를 살펴보았다. 이에 연구개발스톡과 중간투입비용의 경우 대체관계(γMR:-0.
하지만 정보통신부문의 연구개발스톡에 대한 공식적인 자료는 발표되지 않고 있기 때문에 별도로 산정한 수치를 본 연구의 연구개발투입변수로서 활용하였다.
한편, 본 연구에서는 모수추정의 엄밀성을 높이기 위해 연립방정식 모형을 구축하고자 하므로,2) 쉐퍼드 정리(Shephard’s lemma)에 따라 위의 비용함수 (3)을 각 생산요소가격으로 편미분하여 해당 생산요소의 비용점유율방정식(cost share equation; Si i=L, M, K)을 추가로 유도하였다.
대상 데이터
기간은 1997년부터 2013년까지, 총 17개 연도를 대상으로 하였다. 그 이유는 ICT 관련 대부분의 자료들이 1995년부터 발표되고는 있으나 데이터 확인결과 ‘95년과 ‘96년의 수치는 신빙성이 떨어진다고 판단하여 제외하였고10), 분석수행 당시 2015년 기준으로 가용할 수 있는 대부분의 최근자료들은 2013년까지이기 때문이다.
이를 위해 대기업과 중소기업으로 구분한 78개 부품소재기업의 2001년부터 2006년까지 재무제표를 수집하였으며, 초월대수 비용함수를 통한 추정이 이루어졌다.
이상 본 연구에서는 정보통신 부문 연구개발투자액의 경우 연도별로 발표된 연구개발활동조사보고서 를 참고하였으며, 특별히 공공부문과 민간부문을 구분하지 않은 통합자료를 활용하였다. 그리고 그 값을 실질가격으로 환산한 결과 연구개발투자의 증가율(g)은 약 14.
이에 본 연구에서는 공신력을 갖춘 「2014 ICT실태조사」 , 「연구개발활동조사보고서」, 한국은행 경제통계시스템(ECOS)에서 필요한 적정 데이터들을 구득하였다.
자료는 「2014 ICT실태조사」 에서 발표한 연도별 생산액을 활용하였으며, 물가증감분의 조정을 위해 한국은행에서 제공하는 정보통신업 디플레이터를 통해 실질가격으로 환산하였다.
이론/모형
(1967)에서 소개되고 OECD(2001)에서 권고하는 방법을 통해 도출 및 활용하였다.
그리고 중간투입의 가격은 이달석(2000)의 연구를 응용하여 한국은행에서 제공하고있는 자료인 생산자물가지수를 대용변수로서 활용하였으며, 자본투입가격은 조헌주(2015)와 마찬가지로, Hall et al.(1967)에서 소개되고 OECD(2001)에서 권고하는 방법을 통해 도출 및 활용하였다.
이상 본 연구에서는 STATA 14가 지원하는 반복(iterated) SUR 방법을 활용하였으며, 그 추정결과는 각각 , <표 3>, 와 같다.
성능/효과
z값을 확인한 결과 대부분의 회귀계수 값들이 통계적으로 유의한 것으로 나왔고 모형의 R2값도 각각 0.993, 0.959, 0.941으로 나와 모형의 적합도 또한 높은 것으로 확인되었다.
김상호 외(1999)에서는 1984년부터 1993년까지의 국내 제조업 회사들을 산업별로 분류한 뒤 초월대수함수를 통해 연구개발투자의 비용저감효과를 측정하였다. 그 결과 연구개발투자의 1% 증가는 비용을 평균적으로 0.008% 감소시키는 것을 확인한 바 있다.
이상 본 연구에서는 정보통신 부문 연구개발투자액의 경우 연도별로 발표된 연구개발활동조사보고서 를 참고하였으며, 특별히 공공부문과 민간부문을 구분하지 않은 통합자료를 활용하였다. 그리고 그 값을 실질가격으로 환산한 결과 연구개발투자의 증가율(g)은 약 14.9%인 것으로 나타났다.9)
그리고 더 구체적으로 연구개발투자에 따른 각 생산비용 몫의 변화를 살펴보면, 먼저 연구개발스톡과 중간투입비용의 경우 상호 대체관계로 나타났고 연구개발스톡과 노동비용 및 자본비용은 보완관계로 나타났다.
먼저, 연구개발스톡의 비용탄력성은 약 –0.005인 것으로 도출되었으므로 다른 조건이 일정하다고 가정할 경우, 연구개발스톡의 1% 증가에 대한 비용저감 효과는 약 0.005%라고 볼 수 있다.
이를 위해 대기업과 중소기업으로 구분한 78개 부품소재기업의 2001년부터 2006년까지 재무제표를 수집하였으며, 초월대수 비용함수를 통한 추정이 이루어졌다. 분석결과, 대기업은 매출액의 증가와 영업비용 절감 효과가 통계적으로 유의하게 나타난데 반해, 중소기업은 통계적으로 유의하지도 않을뿐더러 대기업의 경우와 정반대의 결과가 나타난 바 있다.
아울러 장기적인 비용저감 효과는 그 비용저감 효과가 모든 연도에 있어 동일하다고 가정할 경우, 총비용의 약 0.029%를 저감시키는 것으로 확인된다.
이상 (16)식을 토대로 연구개발과 결부된 항의 계수들을 보면, 본 효과는 하나의 계수 값으로 특정되는 것이 아니라 각 생산요소의 가격변수들에 의존하고 있음을 알 수 있다.
이상 그의 연구에서 분류한 산업 군들 중 현재의 ICT산업과 가장 유사할 것으로 판단되는 8산업군(전기⋅전자⋅정밀기기)의 결과를 살펴보면, 사적 수익률은 약 0.3%인 것으로 나타났고 사회적 수익률은 2.8%로 나타났다.
이상의 논의를 종합하건대, 비록 그 정도의 차이는 있으나 연구개발투자의 생산비용 저감 효과는 대체로 유효한 것으로 확인된다.
이에 본 연구에서도 실증분석에 앞서 SUR 적용의 타당성을 살펴보기 위해 각 추정모형의 오차항에 대한 독립성을 Breusch-Pagan 검정을 통한 분석을 실시하였으며, 그 결과 모형 모두 오차항간에 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다.11) 따라서 전술한 바와 같이 동시적 상관관계를 고려하기 위해서는 SUR 모형의 적용이 보다 타당한 추정결과를 제시할 것으로 판단된다.
이에 연구개발스톡과 중간투입비용의 경우 대체관계(γMR:-0.057)로 나타나, 연구개발비용의 증가는 중간투입비용을 감소시키는 것으로 확인된다.
후속연구
11) 따라서 전술한 바와 같이 동시적 상관관계를 고려하기 위해서는 SUR 모형의 적용이 보다 타당한 추정결과를 제시할 것으로 판단된다.
따라서 추후 연구에서는 분석 자료의 엄밀성을 높여 순수 공정혁신 연구개발스톡과 생산비용 간의 관계를 분석하는 것도 또 다른 유의미한 시사점을 남길 수 있을 것으로 사료 된다.
이상 이러한 결과들을 종합해볼 때, 본 연구의 결과는 ICT산업의 연구개발투자와 연구개발활동 지원에 대한 정책적 합목적성과 그 타당성을 제공한다 하겠으며, 아울러 동산업에 대한 정부 및 민간차원의 연구개발 투자 확대 및 지원 정책이 지속적으로 추진되어야 할 것임을 시사한다 하겠다.
추후 실증분석의 엄밀성을 더욱 높이기 위해서는 자료선정에 신중을 기할 필요가 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
혁신이론 관점에서 연구개발투자를 어떻게 평가하고 있는가?
여기서, 제품혁신은 성능이나 용도에 있어 기존 제품과는 완전히 다른 제품 또는 서비스의 사업화에 성공하여 기업의 매출에 영향을 준 경우를 뜻하고, 공정혁신은 생산 공정, 납품, 유통 등에서 완전히 새롭거나 크게 개선된 방법을 적용한 경우를 의미한다(OECD, 2005). 즉, 혁신이론 관점에서 보면 연구개발투자는 이들 혁신을 통해 각각 부가가치 창출과 비용저감 효과가 유발되고, 더 나아가 생산성 향상에 기여하게 된다(Griliches, 1980).
생산함수는 무엇을 가정하고 있는가?
비용저감 효과를 분석하기 위해, 본 연구에서는 통상 사용되던 생산함수 대신 생산함 수와 쌍대관계(duality)에 있는 비용함수를 이용하고자 한다. 이는 생산자의 이윤극대화(maximizing profit)를 가정해야 하는 생산함수에 비해 비용함수는 비용최소화(minimizing cost)만을 가정해도 되는 편의성(convenience)을 갖는 동시에, 생산함수의 경우 외생적으로 결정되어 있는 투입물과 산출물 가격 모두를 필요로 하는 반면, 비용함수의 경우 투입물의 가격변수만을 필요로 한다는 이점이 있기 때문이다(노재선 외, 2004). 그뿐만 아니라 비용함수를 통해 도출된 추정치들은 통상 생산함수의 경우에 비해 편의(bias)될 가능성이 더 적은 것으로 알려진 바 있다(정성철 외, 1993).
최근 국가 연구개발의 투자규모가 지속적으로 증대되고 있는 까닭은 무엇인가?
최근 국가 연구개발(R&D, Research and Development) 투자규모의 지속적인 증대가 이루어져 오고 있다. 이는 그동안 경제성장을 주도해오던 노동과 물적 자본의 양적투입에 의한 성장전략이 더 이상 실효를 거두지 못하게 되면서 기술혁신, 즉 연구개발투자 확대를 통한 경제성장 전략이 새롭게 모색되고 있기 때문이다.
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