CGE 모형의 구성 요소, 프로그래밍 도구의 발전, 주요 탄력성 및 모수 추정 방법론에 관한 고찰 doc_id PCY_201509020149063541_4

CGE 모형은 주로 정책평가의 틀로 활용되는 특성상 관세축소, 세율변경 등 무역과 과세 정책 평가를 위해 활용되어 왔다. 하지만 적용 분야가 점차 확대되어 특정 사업이 경제 전체에 미치는 영향을 분석하기 위해 활용되면서 기존 분야에 국한되지 않고 여러 방면에서 활용되고 있다. CGE 모형구조의 상당부분은 오랜 기간 정형화된 부분이 적지 않으나 자료로 활용되는 사회계정행렬과 연립방정식은 관심 산업의 특성에 맞게끔 재구성되어야 한다. 이에 본 연구의 주요 내용은 크게 사회계정행렬 작성, 연립방정식 구성, 일반해 도출, 시나리오 구성 및 정책평가로 이루어졌다. 먼저 산업연관표를 분석하여 우편시장이 국가경제에 미치는 영향을 살펴보고 이를 바탕으로 우편업을 중심으로 한 사회계정행렬을 작성하였다. 사회계정행렬은 우편사업에 초점을 맞추어 관심 대상인 우편사업을 필요에 따라 수요자, 공급자, 상품별로 별도의 시장을 구성해 우편사업을 중심으로 구성된 모형의 해를 구하는 데 자료로 사용될 수 있게끔 하였다. 여기에 사회계정행렬과 함께 해를 구하는 자료로 활용되는 주요 모수들을 기존 연구에서 조사하거나 추정하였다. 1970년대 CGE 모형의 해는 Fortran으로 작성된 프로그램으로 계산하였는데 이는 연립방정식 작성자가 쉽게 확인할 수 없을 뿐더러 타 연구자들도 확인할 수가 없어 모형의 확장과 공유가 어려웠다. 1970년대 중반 Alex Meeraus와 Jan Bisschop이 규모가 큰 연립방정식의 연산과 비선형의 최적화를 별도의 프로그래머 고용없이 연구자가 스스로 작성 가능케한 GAMS라는 프로그램을 제작하고 1980년대 중반부터 World Bank에서 CGE 모델링에 GAMS(Generalized Algebraic Modeling System)를 사용하면서 GAMS는 CGE 프로그래밍에 자주 쓰이게 되었다. 1987년 Rutherford가 GAMS를 기반으로 MPSGE(Mathematical Programming System for General Equilibrium analysis)를 제작하고 ORANI의 해를 풀기 위한 GEMPACK(General Equilibrium Model PACKage)이 개발되면서 GAMS를 기반으로 한 CGE 프로그래밍은 크게 위 3가지 형식으로 이루어져왔다. CGE 모형의 국내 적용을 살펴보면 정태적인 일반균형모형에서 동태로의 수정을 거쳐 적용된 사례는 있지만 일반균형모형의 불완전 경쟁을 반영하여 적용한 사례는 상대적으로 적은 것으로 보인다. 사회계정행렬과 더불어 다양한 탄력성 역시 일반균형계산에 필요하므로 CGE에서 활용을 염두에 둔 다양한 탄력성 추정도 이루어져 왔다. 주로 관세를 매개로 무역의 영향을 평가하는 CGE 모형에서는 아밍턴 탄력성(수입재와 국내생산재 간의 대체탄력성)과 전환탄력성(국내판매와 수출물량 간의 대체탄력성)이 주요 관심 분야로 다루어져 왔다. Sadoulet and Roland-holst(1989)와 Kapuscinski and Warr(1999)는 CGE 모형 완성 차원에서 각각 에콰도르와 필리핀의 30여 개 분야에서 아밍턴 탄력성을 추정하였다. 이들 탄력성은 국가와 산업간은 물론, 동일 국가 산업이라고 하더라도 추정 시점에 따라 상이한 값을 가지고 있어 일반적으로 받아들여지는 탄력성의 크기가 정해져 있지 않다. CGE 모형을 구성하는 연립방정식들에서 일부 모수들은 사회계정행렬 값들을 이용해 결정할 수 있으나 이를 위해서는 먼저 주요 탄력성들이 주어져야 한다. 주요한 탄력성들은 네 가지인데 국내재와 수입재의 대체탄력성을 나타내는 아밍턴 탄력성, 국내재와 수출재의 대체탄력성인 전환탄력성, 생산단계에서 요소 간의 대체 정도를 나타내는 생산대체탄력성, 그리고 수요의 소득탄력성이다. 아밍턴 탄력성은 국내재와 수입재의 대체 정도를 나타내는 수치로 CGE 모형에서 관세 등의 영향을 파악할 때 특히 중요한 모수이다. 대체로 산업분야가 세분화되고, 장기적인 관점에서 추정될 때 수치가 크게 추정되는 것으로 알려져 있다. 아밍턴 대체 탄력성과 함께 해외 시장과의 연관성을 결정짓는 전환탄력성은 국내 공급물량과 수출물량 간의 대체 정도를 나타낸다. 이들 두 탄력성은 국내재와 수출입 상품의 이질성을 반영해 완전대체가 이루어지지 않음을 반영하는 것으로 전자는 통상 불완전 대체(substitutability), 후자는 불완전 변환(transformability)이라 일컫는다. 즉 해당 생산요소의 상대적인 가격비 변화에 따른 해당요소의 상대적인 변화율을 나타내어 생산대체탄력성이 클수록 생산요소 고용이 가격변화에 민감하게 반응함을 의미한다. 생산대체탄력성은 생산 분야에서는 물론 두 생산요소에 대한 고용정도를 나타내어 소득분배 면에서도 중요한 의미를 지니기 때문에 CGE 모형에서의 활용을 염두에 둔 것이 아니더라도 많은 연구가 진행되어 왔다. 가격이 오르면 해당 생산요소의 투입은 타 생산요소로 대체되기 때문에 생산대체 탄력성이 0보다 크게 추정되는 것은 모든 실증 연구를 통해서 확인된 바이다. 하지만 생산대체가 탄력적이냐 비탄력적이냐는 연구결과에 따라 달라진다. 이는 여타 다른 탄력성과 마찬가지로 동일한 탄력성에 관한 추정이라 하더라도 해당 국가와 산업에 따라 달라질 수밖에 없으며 대상 국가와 산업이 동일하더라도 단기냐 장기냐에 따라 또 달라질 수밖에 없기 때문이다. 생산 쪽에서 기본적으로 명시되어야 하는 생산함수는 생산요소만의 결합으로 이뤄지는 valeu-added가 산출되고 이것이 다시 중간재와 결합해 최종재가 산출되는 다층구조 형태를 취한다. 이 중 전자는 생산요소로부터의 결합을 나타내는 함수로 일반적으로 많이 쓰이는 CES(constant elasticity function) 형식을 취하는 것이, 후자는 분석의 편의를 위해 콥－더글라스(Cobb-Douglas)나 레온티에프 함수를 쓰는 것이 일반적이다. 최종 생산단계에서의 함수형태는 통상 레온티에프 함수로 가정하나 필요하면 CES 함수를 가정할 필요가 있다. 이는 생산요소를 이용한 value-added 생산 단계와 달리 최종단계에서는 중간재와 value-added의 대체가 이뤄지는 대신 일정 비율로 투입된다는 가정에서 기인한 것이기 때문에 생산부문의 최종단계에서도 투입 비율 조정이 가능하게끔 하기 위해서는 CES 함수를 사용할 필요가 있다. 캘리브레이션은 모형 내의 주요 모수를 사회계정행렬을 이용해 계산하는 과정으로 횡단면이나 시계열 자료를 샘플로 간주해 통계적으로 모수를 추정하는 여타 추정과정과는 구별된다. 이는 사회계정행렬을 균형으로 가정함으로써 균형을 재산출하게끔 구성된 연립방정식의 모수를 결정하는 과정이다. 캘리브레이션 과정에서 사회계정행렬에 적용된 단위가 바로 생산량으로 해석되게끔 생산분류 각각의 가격을 1로 설정하는 것이 통상적이다. 연립방정식 모수들은 경우에 따라서 별도의 탄력성 없이도 주어진 자료만으로 모든 값들이 결정된다. 일례로 CD 함수에서 기술모수와 비율 모수는 주어진 생산요소 비율만으로도 가격과 함께 결정된다. 하지만 CD 함수와 함께 일반적으로 많이 쓰이는 CES 함수는 탄력성에 대한 별도의 정보가 주어져야 해당 값의 도출이 가능하다.