조건부가치측정법을 이용한 금강 하구의 비사용가치 추정 - Turnbull 비모수적 추정 방법을 적용하여 Estimating the non-use values of Gum river estuary using contingent valuation method - by Turnbull nonparametric estimation method원문보기
This study estimated the non-use values of the Gum river estuary which are not related to the direct or indirect use of the Gum river estuary using the contingent valuation method (CVM). The non-use values of the Gum river estuary were explained and asked to be evaluated in the CVM questionnaire and...
This study estimated the non-use values of the Gum river estuary which are not related to the direct or indirect use of the Gum river estuary using the contingent valuation method (CVM). The non-use values of the Gum river estuary were explained and asked to be evaluated in the CVM questionnaire and estimates of the WTPs(willingness-to-pay) were elicited using the Turnbull nonparametric estimation methods on the dichotomous choice CV data. Results found the Turnbull lower bounded mean WTP per year for non-use value of the Gum river estuary was estimated at 5,822 won (95% C.I. 5,295 ~ 6,349 won) from single dichotomous CV data, and 6,205 won (95% C.I. 5,701 ~ 6,710 won) from double dichotomous CV data. The mean of two WTP estimates, 6,014 won (95% C.I. 5,498 ~ 6,529 won), was used to calculate the annual total non-use value of the Gum river estuary. Therefore, the non-use value of the Gum river estuary was estimated at 220.3 billion won (95% C.I. 201.4 - 239.2 billion won) annually. This non-use value of the Gum river estuary was composed of the bequest value totaling 68.3 billion won (95% C.I. 62.5 - 74.2 billion won), the existence value of 58.0 billion won (95% C.I. 53.0 - 63.0 billion won), the option value of 57.7 billion won (95% C.I. 52.7 - 62.6 billion won), and the vicarious consumption value totaling 36.3 billion won (95% C.I. 33.1 - 39.4 billion won).
This study estimated the non-use values of the Gum river estuary which are not related to the direct or indirect use of the Gum river estuary using the contingent valuation method (CVM). The non-use values of the Gum river estuary were explained and asked to be evaluated in the CVM questionnaire and estimates of the WTPs(willingness-to-pay) were elicited using the Turnbull nonparametric estimation methods on the dichotomous choice CV data. Results found the Turnbull lower bounded mean WTP per year for non-use value of the Gum river estuary was estimated at 5,822 won (95% C.I. 5,295 ~ 6,349 won) from single dichotomous CV data, and 6,205 won (95% C.I. 5,701 ~ 6,710 won) from double dichotomous CV data. The mean of two WTP estimates, 6,014 won (95% C.I. 5,498 ~ 6,529 won), was used to calculate the annual total non-use value of the Gum river estuary. Therefore, the non-use value of the Gum river estuary was estimated at 220.3 billion won (95% C.I. 201.4 - 239.2 billion won) annually. This non-use value of the Gum river estuary was composed of the bequest value totaling 68.3 billion won (95% C.I. 62.5 - 74.2 billion won), the existence value of 58.0 billion won (95% C.I. 53.0 - 63.0 billion won), the option value of 57.7 billion won (95% C.I. 52.7 - 62.6 billion won), and the vicarious consumption value totaling 36.3 billion won (95% C.I. 33.1 - 39.4 billion won).
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문제 정의
따라서 본 논문에서는 금강 하구의 비사용 가치에 초점을 맞추어 금강 하구의 비사용 가치를 추정하고, 그 구성요소인 대리소비 가치(이타적 가치), 유산가치, 존재가치(고유가치) 및 선택가치도 추정하고자 한다.
또한 이 설명 이후에 설문 응답자들이 평가 대상에 대해 정확히 이해했는지를 검토하는 질문을 통하여, 비사용 가치를 구성하고 있는 가치인 선택가치, 대리소비가치, 유산가치 및 존재가치를 응답자가 명확하게 이해 할수 있도록 하였다. 만약 이 검토 질문에서 정확한 답변을 하지 못하는 경우에는 다시 금강 하구의 비시장가치에 대한 설명을 일정 시간동안 숙지하도록 하여, 검토 질문에 답변하도록 하였다.
이렇게 얻어진 양분선택형 응답(DC) CV 자료에 대하여 Turnbull 비모수적 추정법(nonparametric estimation method)으로 지불의사금액(willingness to pay, WTP)을 추정한다. 이 추정 결과를 활용하여 금강 하구의 비사용 가치 및 그 구성 가치들(즉, 대리소비 가치, 유산 가치, 존재가치, 선택가치)을 구분하여 제시하고자 한다.
가설 설정
이 때 β는 설명변수의 계수 벡터를 뜻하며, 오차항 ε은 특정 모수적 분포를 따른다고 가정하고 분석할수 있다.
제안 방법
금강 하구의 비사용가치를 추정하기 위하여 조건부가 치측정법으로 설계된 설문을 이용하여, 금강 하구를 본인이 이용하지 않는다 하더라도 금강 하구의 보전 부담 금으로 일정 금액을 지불할 의사가 있는지를 조사하였다. 금강 하구의 비사용가치에 대한 지불의사금액을 추정하기 위하여 Turnbull 비모수적 방법을 이용하였다.
연구 방법에서는 조건부 가치측정법의 설문 및 조사 설계 과정을 소개하고, 지불 의사금액 추정모형 및 추정방법을 정리한다. 다음의 실증분석에서는 지불의사금액 모형의 추정 결과를 제시하고, 그로부터 금강 하구의 비사용 가치 및 그 구성 가치들의 추정 결과를 정리한다. 마지막 결론에서는 본 논문의 주요 내용과 의의를 정리하고, 향후 연구의 방향을 제시한다.
또한 이 설명 이후에 설문 응답자들이 평가 대상에 대해 정확히 이해했는지를 검토하는 질문을 통하여, 비사용 가치를 구성하고 있는 가치인 선택가치, 대리소비가치, 유산가치 및 존재가치를 응답자가 명확하게 이해 할수 있도록 하였다. 만약 이 검토 질문에서 정확한 답변을 하지 못하는 경우에는 다시 금강 하구의 비시장가치에 대한 설명을 일정 시간동안 숙지하도록 하여, 검토 질문에 답변하도록 하였다. 이와 같은 과정은 응답자가 비시 장가치의 구성하고 있는 가치들을 정확히 인지할 때까지 진행하였다.
이 글의 구성은 다음과 같다. 연구 방법에서는 조건부 가치측정법의 설문 및 조사 설계 과정을 소개하고, 지불 의사금액 추정모형 및 추정방법을 정리한다. 다음의 실증분석에서는 지불의사금액 모형의 추정 결과를 제시하고, 그로부터 금강 하구의 비사용 가치 및 그 구성 가치들의 추정 결과를 정리한다.
이어서 설문 시장 시나리오는 금강 하구를 본인이 이용하지 않는다 하더라도 금강 하구의 보전 부담금으로 일정 금액을 지불할 의사가 있는지를 질문하는 방식으로 작성되었다. 이 질문에서 제시금액은 본 조사에 앞서 수행한 사전 조사에서 개방형(open-ended) 질문으로 파악한 평가대상에 대한 지불의사금액의 분포로부터 양극단의 10～15%를 제외한 값들 중에서 6개의 제시금액(즉, 1,000원, 2,000원, 3,000원, 5,000원, 10,000원, 15,000 원)을 선정하였다.
표본 조사는 전국을 17개 행정구역으로 구분하여 지역별· 성별·연령별 구조를 반영한 표본 수 할당에 근거하여 조사하였다.
대상 데이터
본 CVM 설문 조사의 목적을 위한 광의의 모집단은전 국민이라고 볼 수 있으나, 지불능력 등을 고려하여 본조사의 모집단을 20～60대의 국민으로 한정하였다. 표본 조사는 전국을 17개 행정구역으로 구분하여 지역별· 성별·연령별 구조를 반영한 표본 수 할당에 근거하여 조사하였다.
본 조사의 모집단은 행정자치부의 2015년 주민등록 인구 통계에 따르면, 본 조사의 대상인 20 ～ 60대 인구는 36,627,077명이다. 앞서의 지불의사금액에 모집단의 인구수를 곱하면, 금강 하구의 연간 비사용가치는 2,203 억원(95% 신뢰구간 2,014억원 ～ 2,392억원)이며, 이는 유산가치 683억원(95% 신뢰구간 625억원 ～ 742억원), 존재가치(고유가치) 580억원(95% 신뢰구간 530억원 ～ 630억원) 및 선택가치 577억원(95% 신뢰구간 527억원 ～ 626억원), 대리소비가치 363억원(95% 신뢰구간 331 억원 ～ 394억원)으로 추정되었다(Table 7 참조).
표본 조사는 전국을 17개 행정구역으로 구분하여 지역별· 성별·연령별 구조를 반영한 표본 수 할당에 근거하여 조사하였다. 사전 조사는 금강 하구의 비사용 가치에 대한 지불의사금액을 개방형 질문으로 물어보는 방식으로 100명을 조사하였고, 본 조사는 사전 조사의 지불의사금액 분포로부터 추출한 6가지의 제시금액에 대해 각 180 명씩 총 1,080명을 조사하였다. 조사는 인터넷 조사 방식으로 인터넷 설문 전문기관이 보유하고 있는 전국 패널 들을 대상으로 2016년 10～11월에 진행하였다.
이어서 설문 시장 시나리오는 금강 하구를 본인이 이용하지 않는다 하더라도 금강 하구의 보전 부담금으로 일정 금액을 지불할 의사가 있는지를 질문하는 방식으로 작성되었다. 이 질문에서 제시금액은 본 조사에 앞서 수행한 사전 조사에서 개방형(open-ended) 질문으로 파악한 평가대상에 대한 지불의사금액의 분포로부터 양극단의 10～15%를 제외한 값들 중에서 6개의 제시금액(즉, 1,000원, 2,000원, 3,000원, 5,000원, 10,000원, 15,000 원)을 선정하였다.
사전 조사는 금강 하구의 비사용 가치에 대한 지불의사금액을 개방형 질문으로 물어보는 방식으로 100명을 조사하였고, 본 조사는 사전 조사의 지불의사금액 분포로부터 추출한 6가지의 제시금액에 대해 각 180 명씩 총 1,080명을 조사하였다. 조사는 인터넷 조사 방식으로 인터넷 설문 전문기관이 보유하고 있는 전국 패널 들을 대상으로 2016년 10～11월에 진행하였다.
데이터처리
이 연구에서는 DC CV 자료로부터 지불의사금액을 추정하기 위하여 Turnbull 비모수적 추정을 위하여 통계 프로그램 SAS에서 최우 추정법(maximum likelihood estimation, MLE)을 이용하였다. 우선, 단일 양분선택형 질문 자료(즉, 첫 번째 제시금액에 대한 양분 선택적 응답 자료)만을 이용한 경우의 지불의사금액의 구간별 확률과 표준오차는 다음 Table 2와 같다.
이론/모형
금강 하구의 비사용가치를 추정하기 위하여 조건부가 치측정법으로 설계된 설문을 이용하여, 금강 하구를 본인이 이용하지 않는다 하더라도 금강 하구의 보전 부담 금으로 일정 금액을 지불할 의사가 있는지를 조사하였다. 금강 하구의 비사용가치에 대한 지불의사금액을 추정하기 위하여 Turnbull 비모수적 방법을 이용하였다.
신영철(2016)[6]에 따르면, DC CV 자료에서 지불의사금액을 추정할 때 특정 모수적 분포의 가정으로 인한 편의(bias)를 회피하려면 비모수적 추정방법으로 분석하면 된다. 따라서 이 논문에서도 특정 모수적 분포를 가정하여 발생할 수 있는 편의를 회피하기 위하여, Turnbull 비모수적 추정방법[7]을 이용하여 지불의사금액을 추정하고자 한다. DC CV 자료에 대한 Turnbull 비모수적 추정은 다음과 같이 이루어진다.
조건부가치측정법에서 일반적으로 이용되는 양분선택형(dichotomous choice, DC) 질문방식의 지불의사 유도방법으로 전 국민 1,000명을 표본조사 한다. 이렇게 얻어진 양분선택형 응답(DC) CV 자료에 대하여 Turnbull 비모수적 추정법(nonparametric estimation method)으로 지불의사금액(willingness to pay, WTP)을 추정한다. 이 추정 결과를 활용하여 금강 하구의 비사용 가치 및 그 구성 가치들(즉, 대리소비 가치, 유산 가치, 존재가치, 선택가치)을 구분하여 제시하고자 한다.
이를 위하여 비사장재(non-marketed goods) 가치측 정법 중 진술 선호법(stated preference method)에 속하는 조건부가치측정법(contingent valuation method, CVM) 을 이용한다. 조건부가치측정법에서 일반적으로 이용되는 양분선택형(dichotomous choice, DC) 질문방식의 지불의사 유도방법으로 전 국민 1,000명을 표본조사 한다.
지불의사 유도방법은 이중양분선택형 질문(dichotomous choice with a follow-up questioning) 방식을 이용하였다. 이 방식은 첫 번째 제시금액에 대한 지불의사 여부를 파악하고, 그 응답 결과를 반영하여 두 번째 제시금액에 대한 지불의사 여부도 확인한다.
성능/효과
따라서 금강 하구에 대한 개인의 연간 비사용 가치 6,014원을 설문에서 파악된 구성 비율을 적용하면, 금강 하구의 개인별 연간 유산 가치는 1,866원(95% 신뢰구간 1,706원 ～ 2,026원)이며, 뒤를 이어 존재가치(고유가치) 1,583원(95% 신뢰구간 1,448원 ～ 1,719원), 선택가치 1,575원(95% 신뢰구간 1,440원 ～ 1,710원), 대리소비 가치 990원(95% 신뢰구간 905원 ～ 1,075원) 수준이다. (Table 6 참조).
이상의 비모수적 모형인 Turnbull 모형의 추정 결과를 이용하여 Turnbull 하한 평균(lower mean) 지불의사 금액(Table 4)을 구하면, 단일양분선택형 CV 자료일 때는 5,822원(95% 신뢰구간 5,295원 ～ 6,349원)이다. 한편 이중양분선택형 CV자료일 때는 6,205원(95% 신뢰 구간 5,701원 ～ 6,710원)으로 통계적으로 유의하다.
후속연구
왜냐하면 자연 자산의 총 가치를 구성하는 주요 가치 범주이고, 그 가치를 구성하고 있는 구성 항목들 역시 자연 자산에 대한 인간의 선호를 이해하는데 중요한 정보를 제공하기 때문이다. 따라서 향후에 다양한 자연 자산의 비사용 가치와 그 구성 항목들을 추정하는 연구들이 진행 된다면, 자연 자산과 관련된 의사결정과정에서 중요한 정보로 활용될 수 있을 것이다.
다음의 실증분석에서는 지불의사금액 모형의 추정 결과를 제시하고, 그로부터 금강 하구의 비사용 가치 및 그 구성 가치들의 추정 결과를 정리한다. 마지막 결론에서는 본 논문의 주요 내용과 의의를 정리하고, 향후 연구의 방향을 제시한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
금강 하구의 비사용 가치는?
금강 하구의 사용가치는 금강 하구의 직‧간접적인 이용과 관련된 용수 이용, 어획물 공급, 휴양활동 이용 등에서 발생한다. 한편 금강 하구의 비사용 가치는 하구의 생물다양성을 유지시켜주는 서식처 제공 기능(서비스)과 관련되는데, 본인이 하구를 직‧간접적으로 이용하지 않는 경우라 하더라도 부여하는 가치이다. 금강 하구와 같은 자연 자산의 비사용 가치는 일반적인 재화나 서비스에서는 인정되지 않는 가치이기 때문에, 자연 자산의 가치에서 간과해서는 안 되는 주요한 부분이다.
사용가치에 초점을 맞추거나 직접 총가치를 추정하는 자연 자산의 가치 평가 연구의 문제점은?
그러나 그 동안의 자연 자산의 가치 평가 연구들은 자연 자산의 사용가치에 초점을 맞추거나 직접 총가치를 추정하는 방식들이 주로 이용되었다. 그렇다보니 자연 자산의 총 가치에서 비사용가치가 차지하는 의미와 구성 요소들이 충분히 고려되지 못하는 문제점이 있었다.
금강 하구의 사용가치는 어떤 행위에서 발생하는가?
금강 하구의 총 가치(total value)는 사용가치(use value) 와 비사용 가치(non-use value)로 구분할 수 있다. 금강 하구의 사용가치는 금강 하구의 직‧간접적인 이용과 관련된 용수 이용, 어획물 공급, 휴양활동 이용 등에서 발생한다. 한편 금강 하구의 비사용 가치는 하구의 생물다양성을 유지시켜주는 서식처 제공 기능(서비스)과 관련되는데, 본인이 하구를 직‧간접적으로 이용하지 않는 경우라 하더라도 부여하는 가치이다.
참고문헌 (7)
Hanemann, W. Michael, "Welfare Evaluations in Contingent Valuation Experiments with Discrete Responses", American Journal of Agricultural Economics, vol. 66, pp. 332-341, 1984. DOI: https://doi.org/10.2307/1240800
McFadden, D., Conditional Logit Analysis of Qualitative Choice Behavior, in P. Zarembka (ed.), Frontiers in Econometrics, New York: Academic Press, 1974.
Haab, Timothy C., Kenneth E. McConnell, Valuing Environmental and Natural Resources, Edward Elgar, 2002.
Cameron, Trudy Ann, M. D. James, "Efficient estimation methods for closed-ended contingent valuation survey data", Review of Economics and Statistics, vol. 69, pp. 269-276, 1987. DOI: https://doi.org/10.2307/1927234
Cameron, Trudy Ann, "A new paradigm for valuing non-market goods using referendum data: Maximum likelihood estimation by censored logistic regression", Journal of Environmental Economics and Management, vol. 15, pp. 355-379, 1988. DOI: https://doi.org/10.1016/0095-0696(88)90008-3
Youngchul Shin, "Study on variability of WTP estimates by the estimation methods using dichotomous choice contingent valuation data", Environmental and Resource Economics Review, vol. 25, no. 1, pp. 1-25, 2016. DOI: https://doi.org/10.15266/KEREA.2016.25.1.001
Turnbull, Bruce W., "The Empirical Distribution Function with Arbitarily Grouped, Censored and Truncated Data", Journal of the Royal Statistical Society, vol. 38, no. 3, 1976.
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