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문제 정의
- 따라서 본 연구의 목적은 공공부문의 효율성을 평가하는 것이기 때문에 투입지향 모형을 기준으로 CCR 분석과 BCC 분석 모두 수행하였다.
- 본 연구에서는 DEA를 이용하여 평창 동계올림픽 개최지의 직·간접 영향권에 해당하는 도로관리기관의 최근 5년간(2012~2016) 도로제설자재에 대한 운영 효율성을 평가하였으며, 분석결과는 Table 2와 같다.
- 본 연구에서는 지난 동절기 5시즌(2012년~2016년) 동안의 도로제설작업 관련 데이터를 근거로 도로관리기관별도로제설자재 운영에 대한 효율성 평가를 수행하였다. 이를 위해서 의사결정단위(DMU: Decision Making Unit) 사이의 상대적 효율성을 비교하는 비모수적 기법인 Data Envelopment Analysis(DEA)를 활용하였다.
- 본 연구에서는 평창 동계올림픽 개최지역의 직·간접영향권인 지역만을 대상으로 효율성 분석을 수행하였다. 향후 효율적인 동절기 도로 정책 수립을 위해 전체 도로관리기관을 대상으로 한 효율성 평가 연구가 추가적으로 필요할 것이다.
- 본 연구에서는 평창 동계올림픽 개최지의 직·간접 영향권역인 강원권, 수도권, 충청권 지역 도로관리기관을 대상으로 도로제설자재 운영에 대한 효율성 평가를 수행하였다.
가설 설정
- 규모수익은 투입요소를 비례적으로 증가시킴에 따른 산출결과를 의미한다. Charnes, Cooper and Rhodes(1978)에 의해 개발된 CCR 모형은 투입과 산출의 관계가 일정하게 증가하는 불변 규모수익(CRS; Constant Return to Scale)을 가정한다. 반면, Banker, Charnes and Cooper(1984)에 의해 제시된 BCC 모형은 투입과 산출의 관계가 규모수익에 따라 변하는 가변 규모수익(VRS; Variable Return to Scale)을 가정하고 있다.
제안 방법
- 각 로컬 버스 라인이 DMU로 분류되며, PT 및 AVL 시스템에서 수집한 운행거리, 서비스 시간, 차량수, 운행거리당 이익, 좌석당 이익, 여객수를 변수로 도입하였다. R을 이용하여 투입 지향 모델(CRS-Input oriented model)과 산출 지향 모델(CRS-Output oriented model)에 대해 분석하였다. 결과적으로 각 변수는 효율성과 명백한 양, 혹은 음의 상관관계를 보이지는 못했다.
- Georgiads et al(2014)의 연구에서는 DEA를 통해 대중교통 버스 라인의 생산성을 비교 및 파악하고, 공급 및 수요 간의 관계에 따른 효율성을 조사하였다. 각 로컬 버스 라인이 DMU로 분류되며, PT 및 AVL 시스템에서 수집한 운행거리, 서비스 시간, 차량수, 운행거리당 이익, 좌석당 이익, 여객수를 변수로 도입하였다. R을 이용하여 투입 지향 모델(CRS-Input oriented model)과 산출 지향 모델(CRS-Output oriented model)에 대해 분석하였다.
- 먼저 효율성 평가를 위한 DMU(도로관리기관)를 설정한 후 분석을 위한 자료를 구축하였다. 구축된 자료를 기반으로 투입변수와 산출변수를 선정하여 DEA 분석을 수행하였다. 마지막으로 분석결과에 따라 도로관리기관별로 효율성을 평가 후,향후 잠재 향상도를 도출하였다.
- 따라서 본 연구에서는 DMU의 투입·산출 변수에 대한 기술효율성(CCR), 순수 기술효율성(BCC), 규모효율성(SE)에 대한 분석을 통해 효율성을 평가하였다.
- 따라서 이를 위해 Table 3과 같이 최근 5년간 도로관리기관별 도로제설자재 운영 효율성에 대한 분석결과를 평균값으로 제시하였다.
- 따라서 효율성 평가를 위한 투입변수(Input variable)로 동절기 도로운영 관련 확보예산(백만원), 도로운영기관별 관할 도로연장(km), 도로제설작업 투입인력(명),도로제설작업 투입장비(대)를 투입변수로 선정하였다. 확보예산은 동절기 도로제설작업을 위해 확보된 예산을 금액(백만원)으로 나타낸 것이다.
- 16개의 DMU에 대하여 분석을 시행한 결과, 4개에 대하여 효율적이라는 결론을 얻었다. 또한, 각 환경의 영향을 고려해서 도출된 효율성 결과에 대하여 환경조건에 의한 보정을 위해 중앙시내에서 주차장까지의 거리, 가장 가까운 고속도로에서의 거리를 이용하여 효율성 점수 결과를 보정하였다.
- 그 결과, 서울 2개 노선이 효율적 DMU로 나타났으며, 추가적으로 외부요인이 수송효율성에 주는 영향을 파악하기 위하여 운임제도 및 무임 손실 비용이 효율성에 미치는 영향을 고려하였다. 마지막으로 도시철도노선을 운영 효율성 기준으로 유사한 특성을 가진 그룹으로 분류하여 하위 그룹의 효율성 향상 방법으로 차량 수 확보 및 운영 시스템 변경을 제시하였다. 분석의 한계로는 투입물로 이용하는 변수가 운영 측면에 한정되어 있어 효율성 향상을 위해 제시하는 대안 역시 운영 차원에 대한 개선방안에 한정적이라는 점이 있다.
- 2와 같이 설정하였다. 먼저 효율성 평가를 위한 DMU(도로관리기관)를 설정한 후 분석을 위한 자료를 구축하였다. 구축된 자료를 기반으로 투입변수와 산출변수를 선정하여 DEA 분석을 수행하였다.
- 본 연구에서는 15개의 DMU를 고려하여 투입·산출변수의 수를 설정하였다.
- 효율성 평가를 위한 산출변수(Output variable)로는 도로제설작업을 위한 집행금액, 도로관리기관별 제설자재(염화칼슘 및 소금) 사용량으로 설정하였다. 이 또한 마찬가지로 지역별로 강설량 및 강설일수에 따른 제설작업일수가 다르기 때문에 일(Daily) 평균으로 환산하여 적용하였다.
- DMU는 베이징 내 10개의 운송터미널이다. 투입 변수로는 환승 공간, 운영비용, 터미널 내 직원 수, 버스의 용량이 이용되었으며, 산출변수는 총 이용 승객 수 및 환승 안전성, 평균 환승시간이다. 이에 따라 4개의 터미널이 효율적인 반면, 이외의 터미널이 비효율적인 것으로 결론을 내렸다.
- 확보예산은 동절기 도로제설작업을 위해 확보된 예산을 금액(백만원)으로 나타낸 것이다. 투입인력과 투입장비의 경우 지역별로 강설량 및 강설일수에 따른 제설작업 일수가 다르기 때문에 일(Daily) 평균으로 환산하여 적용하였다.
- 효율성 평가를 위한 산출변수(Output variable)로는 도로제설작업을 위한 집행금액, 도로관리기관별 제설자재(염화칼슘 및 소금) 사용량으로 설정하였다. 이 또한 마찬가지로 지역별로 강설량 및 강설일수에 따른 제설작업일수가 다르기 때문에 일(Daily) 평균으로 환산하여 적용하였다.
대상 데이터
- 따라서 본 연구에서는 평창 동계올림픽을 대비하여 Fig. 1과 같이 올림픽 개최지의 직·간접 영향권(수도권, 강원권, 충청권)에 위치한 도로관리기관을 공간적 범위로 설정하였다.
- 따라서 평창 동계올림픽 개최지의 직·간접 영향권에 있는 도로관리기관들의 동절기 도로제설자재 운영에 대한 효율성 평가를 위해 투입변수와 산출변수를 Table 1과 같이 선정하였다.
- 본 연구에서는 DEA 분석을 위해 해당 도로운영기관에서 수집·관리하고 있는 동절기 도로제설자재 운영 데이터(2012~2016)를 구축하였다.
- 김수현(2014)의 연구에서는 도시철도의 각 노선별 수송효율성을 DEA를 활용하여 분석하고, 수익성 측면에 있어 효율적인 운영방안을 제시하였다. 분석의 DMU는 전국 17개 노선이며, 효율성 평가를 위한 투입물로는 차량 수 및 운행 횟수, 산출물로는 운수 수익을 이용하였다. 그 결과, 서울 2개 노선이 효율적 DMU로 나타났으며, 추가적으로 외부요인이 수송효율성에 주는 영향을 파악하기 위하여 운임제도 및 무임 손실 비용이 효율성에 미치는 영향을 고려하였다.
- 이 시스템에는 연도별·관리기관별 제설작업연장, 제설작업일수, 제설자재(보유량, 사용량), 인력, 장비, 설해대책예산 등에 대한 데이터가 기록된다.
- 김민정(2003)은 DEA와 토빗회귀분석기법(Tobit Regression Analysis)을 통해 도시철도 운영기관들의 효율성을 분석하였다. 투입변수로는 노동, 전력, 전동차, 궤도(또는 자본) 네 가지를 사용하였으며, 산출변수로는 공급관련 지표인 전동차-km를 사용하였다. 생산적 효율성, 배분적 효율성, 기술적 효율성에 따라 철도 운영기관들은 차이를 보였으며, 총 효율성에 있어서는 서울시지하철공사, 철도청 수도권 전철부문, 부산교통공단 순으로 높은 것으로 나타났다.
이론/모형
- 본 연구에서는 평창 동계올림픽 개최지의 직·간접 영향권역인 강원권, 수도권, 충청권 지역 도로관리기관을 대상으로 도로제설자재 운영에 대한 효율성 평가를 수행하였다. 도로제설자재에 대한 효율성 평가의 어려움을 고려하여 일원화된 자료 구축이 동반되지 않고 다수의 투입 요소와 산출 요소를 통해 효율성을 측정하는 기법인 DEA를 이용하였다. 이를 통해 효율성이 다소 낮게 평가된 도로관리기관의 주요 원인을 진단하였으며, 다음과 같은 결론을 도출하였다.
- 본 연구에서는 지난 동절기 5시즌(2012년~2016년) 동안의 도로제설작업 관련 데이터를 근거로 도로관리기관별도로제설자재 운영에 대한 효율성 평가를 수행하였다. 이를 위해서 의사결정단위(DMU: Decision Making Unit) 사이의 상대적 효율성을 비교하는 비모수적 기법인 Data Envelopment Analysis(DEA)를 활용하였다.
성능/효과
- DEA를 위해 활용한 투입물은 주차 공간의 수 및 일평균 운영비용이며, 산출물은 주차장에 대하여 주차된 차량의 평균 대수 및 평균 일 수입이다. 16개의 DMU에 대하여 분석을 시행한 결과, 4개에 대하여 효율적이라는 결론을 얻었다. 또한, 각 환경의 영향을 고려해서 도출된 효율성 결과에 대하여 환경조건에 의한 보정을 위해 중앙시내에서 주차장까지의 거리, 가장 가까운 고속도로에서의 거리를 이용하여 효율성 점수 결과를 보정하였다.
- 강원권 지역의 A(일반국도), 충청권 지역의 L, M(일반국도), N(지방도, 시·군도) 도로관리기관의 경우 CCR 모형에서는 비효율적으로 분석되었으나, BCC 모형에서는 효율적인 것으로 분석되었다.
- 분석의 DMU는 전국 17개 노선이며, 효율성 평가를 위한 투입물로는 차량 수 및 운행 횟수, 산출물로는 운수 수익을 이용하였다. 그 결과, 서울 2개 노선이 효율적 DMU로 나타났으며, 추가적으로 외부요인이 수송효율성에 주는 영향을 파악하기 위하여 운임제도 및 무임 손실 비용이 효율성에 미치는 영향을 고려하였다. 마지막으로 도시철도노선을 운영 효율성 기준으로 유사한 특성을 가진 그룹으로 분류하여 하위 그룹의 효율성 향상 방법으로 차량 수 확보 및 운영 시스템 변경을 제시하였다.
- 생산적 효율성, 배분적 효율성, 기술적 효율성에 따라 철도 운영기관들은 차이를 보였으며, 총 효율성에 있어서는 서울시지하철공사, 철도청 수도권 전철부문, 부산교통공단 순으로 높은 것으로 나타났다. 도시철도 운영 기관들의 경영 상태에 대한 공정한 평가를 위해 외부 요인의 영향을 배제하는 방안의 시행과 기존 또는 신설예정인 도시철도 운영기관의 비용 효율성을 제고하기 위해 지방 공기업 또는 공단으로의 조직유형 개편이 필요하다는 시사점을 도출하였다.
- 구축된 자료를 기반으로 투입변수와 산출변수를 선정하여 DEA 분석을 수행하였다. 마지막으로 분석결과에 따라 도로관리기관별로 효율성을 평가 후,향후 잠재 향상도를 도출하였다.
- 먼저 도로등급별로 도로제설자재의 운영 효율성을 살펴보면, 고속국도를 담당하고 있는 도로관리기관이 가장 효율적으로 도로제설자재를 운영하고 있는 것으로 나타났다. 이는 고속국도의 경우 도로제설작업체계가 시스템화되어 있어 빠른 대응이 가능하기 때문인 것으로 판단된다.
- 반면, 가장 잠재적 향상도가 낮은 충청권 지역의 N(지방도,시·군도) 도로관리기관의 경우 비효율성 개선을 위해 확보예산, 도로연장, 투입인력, 투입장비를 27.7%~74.9% 정도 줄여야 하는 것으로 분석되었다.
- 반면, 수도권 지역의 A, B(일반국도), 강원권 지역의 E, F, G(일반국도), H(지방도, 시·군도), 충청권 지역의 L, M(일반국도), N(지방도, 시·군도), 도로관리기관은 도로제설자재 운영이 타 기관에 비해 상대적으로 비효율적인 것으로 분석되어 개선이 필요한 것으로 나타났다.
- 이때 투입변수는 택시 및 택시기사가 제공하는 서비스에 대한 기사친절도, 차량상태, 택시운행, 요금의 4가지 항목으로 하며, 산출변수는 승객의 만족도로 한다. 분석 결과 개인택시의 경우 5개 지자체, 법인 택시의 경우 4개 지자체만이 효율성이 있는 것으로 나타났으며, 개인택시와 법인택시 두 집단의 효율성에는 차이가 없는 것으로 검증되었다. 그러나 본 논문에서 진행한 효율성 실측은 단순한 현황분석에 그치며 실제 효율성을 제고시킬 수 있는 현실적인 방안을 도출하지 못하는 한계를 보여준다.
- 분석결과 2020년까지 추진되어야 할 교통정책 방향의 우선순위는 종합연계교통체계 구축, 대중교통 통합서비스 체계 구축, 재원 조달 및 투자 체계 합리화, 교통·물류산업의 국가경쟁력 강화와 교통안전체계 선진화 등으로 나타났다.
- 분석결과에서 알 수 있듯이, 지역별로 도로제설자재 운영의 비효율성에 대한 편차가 심한 것으로 나타났다. 이러한 차이는 도로관리기관의 사회적·지리적·기후적특성에 영향을 받는 것으로 보인다.
- 총 15개 기관 중 수도권 2개 기관(C LGO, D ERO), 강원권 1개 기관(I ERO), 충청권 3개 기관(J, KNHRO, O ERO) 총 6개 기관만이 도로제설자재를 효율적으로 운영하고 있는 것으로 나타났다. 비효율적으로 운영하고 있는 기관은 수도권 2개 기관(A, B NHRO), 강원권 4개 기관(E, F, G NHRO, H LGO), 충청권 3개 기관(L, M NHRO, N LGO)으로 총 9개 기관이 전체 기관 대비 약 60%의 비효율성을 나타냈다. 이는 CCR 모형과 BCC 모형에 의한 분석결과에서 동일하게 나타났으며, 다만, BCC 모형의 분석결과가 CCR 모형보다 더 효율적으로 나타났다.
- 투입변수로는 노동, 전력, 전동차, 궤도(또는 자본) 네 가지를 사용하였으며, 산출변수로는 공급관련 지표인 전동차-km를 사용하였다. 생산적 효율성, 배분적 효율성, 기술적 효율성에 따라 철도 운영기관들은 차이를 보였으며, 총 효율성에 있어서는 서울시지하철공사, 철도청 수도권 전철부문, 부산교통공단 순으로 높은 것으로 나타났다. 도시철도 운영 기관들의 경영 상태에 대한 공정한 평가를 위해 외부 요인의 영향을 배제하는 방안의 시행과 기존 또는 신설예정인 도시철도 운영기관의 비용 효율성을 제고하기 위해 지방 공기업 또는 공단으로의 조직유형 개편이 필요하다는 시사점을 도출하였다.
- 우선, Table 4의 CCR 모형에 의해 도출된 잠재적 향상도를 보면, 가장 잠재적 향상도가 높은 충청권 지역의 M(일반국도) 도로관리기관의 경우 비효율성 개선을 위해 확보예산, 도로연장, 투입인력, 투입장비를 0.4%∼10.3% 정도 줄여야 하는 것으로 분석되었다.
- 비효율적으로 운영하고 있는 기관은 수도권 2개 기관(A, B NHRO), 강원권 4개 기관(E, F, G NHRO, H LGO), 충청권 3개 기관(L, M NHRO, N LGO)으로 총 9개 기관이 전체 기관 대비 약 60%의 비효율성을 나타냈다. 이는 CCR 모형과 BCC 모형에 의한 분석결과에서 동일하게 나타났으며, 다만, BCC 모형의 분석결과가 CCR 모형보다 더 효율적으로 나타났다.
- 투입 변수로는 환승 공간, 운영비용, 터미널 내 직원 수, 버스의 용량이 이용되었으며, 산출변수는 총 이용 승객 수 및 환승 안전성, 평균 환승시간이다. 이에 따라 4개의 터미널이 효율적인 반면, 이외의 터미널이 비효율적인 것으로 결론을 내렸다.
- 지역별 도로제설자재의 운영 효율성을 살펴보면, 수도권 지역의 C(지방도, 시·군도), D(고속국도), 강원권 지역의 I(고속국도), 충청권 지역의 J, K(일반국도), O(고속국도) 도로관리기관은 도로제설자재 운영에 있어서 매우 효율적인 것으로 분석되었다.
- 총 15개 기관 중 수도권 2개 기관(C LGO, D ERO), 강원권 1개 기관(I ERO), 충청권 3개 기관(J, KNHRO, O ERO) 총 6개 기관만이 도로제설자재를 효율적으로 운영하고 있는 것으로 나타났다. 비효율적으로 운영하고 있는 기관은 수도권 2개 기관(A, B NHRO), 강원권 4개 기관(E, F, G NHRO, H LGO), 충청권 3개 기관(L, M NHRO, N LGO)으로 총 9개 기관이 전체 기관 대비 약 60%의 비효율성을 나타냈다.
- 분석결과 2020년까지 추진되어야 할 교통정책 방향의 우선순위는 종합연계교통체계 구축, 대중교통 통합서비스 체계 구축, 재원 조달 및 투자 체계 합리화, 교통·물류산업의 국가경쟁력 강화와 교통안전체계 선진화 등으로 나타났다. 특히,교통 수단간 환승 및 환적 체계의 구축과 교통 결절점을 중심으로 한 연계교통체계의 구축, 공항과 지표 고속교통수단과의 연계교통체계의 구축이 시급하다는 결론을 도출하였다.
후속연구
- 분석 결과 개인택시의 경우 5개 지자체, 법인 택시의 경우 4개 지자체만이 효율성이 있는 것으로 나타났으며, 개인택시와 법인택시 두 집단의 효율성에는 차이가 없는 것으로 검증되었다. 그러나 본 논문에서 진행한 효율성 실측은 단순한 현황분석에 그치며 실제 효율성을 제고시킬 수 있는 현실적인 방안을 도출하지 못하는 한계를 보여준다.
- 여기서 규모는 도로제설작업을 의미하는데 도로제설작업은 기후에 따른 강설량에 기인한다. 따라서 만일 효율성의 개선이 필요하다면, 규모의 조정보다는 효율성이 높은 기관들을 준거모델로 삼아 벤치마킹하여 개선의 노력을 하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
- 결과적으로 각 변수는 효율성과 명백한 양, 혹은 음의 상관관계를 보이지는 못했다. 따라서 본 연구의 문제점으로 변수로 활용하지 않은 외부 요인에 대한 영향을 지적할 수 있으며, 이러한 기타 요인을 변수로 도입한다면 효율 향상을 위해 개선해야할 사항에 대한 분석이 가능할 것으로 판단된다.
- 마지막으로 평창 동계올림픽 개최지의 직접 영향권인 강원권 지역의 경우 비효율성을 개선하기 위한 방안을 마련할 필요가 있다. 이를 위해 간접 영향권인 수도권과 충청권 지역과의 도로제설자재 공유 및 연계 방안도 검토되어야 할 것이다.
- 이를 위해 간접 영향권인 수도권과 충청권 지역과의 도로제설자재 공유 및 연계 방안도 검토되어야 할 것이다. 본 연구는 이를 위한 기초자료로 활용될 수 있다.
- 비효율성을 나타낸 도로관리기관의 경우 먼저 사회적·지리적·기후적 이외에 비효율성을 발생시킨 주요 원인을 세부적으로 검토할 필요가 있다. 이를 통해 향후 점차적으로 효율성(100%)을 가진 도로관리기관을 벤치마킹하여 도로제설자재 운영을 효율적으로 할 수 있도록 개선이 필요하다.
- 본 연구에서는 평창 동계올림픽 개최지역의 직·간접영향권인 지역만을 대상으로 효율성 분석을 수행하였다. 향후 효율적인 동절기 도로 정책 수립을 위해 전체 도로관리기관을 대상으로 한 효율성 평가 연구가 추가적으로 필요할 것이다.
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