A Study on the Model Development and Empirical Application for Measuring the Radial and Non-radial Efficiencies of Investment in Domestic Seaports

국내항만투자의 방사.비방사적 효율성 측정을 위한 모형개발 및 실증적 적용에 관한 연구

  • 박노경 (조선대학교 경상대학 무역학과)
  • Received : 2011.01.30
  • Accepted : 2011.03.25
  • Published : 2011.03.31

Abstract

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.

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.

Keywords

References

  1. 국토해양부 물류항만실 홈페이지(http://logistics.mltm.go.kr).
  2. 국토해양부(구 해양수산부), 해양수산통계연보 , 해양수산부, 각년호.
  3. 나호수 외2인, "한국 5대 항만의 효율성에 대한 비교연구," 한국항만경제학회지 , 제24권 제4호, 한국항만경제학회, 2008, 25-46.
  4. 노형진, 한글 SPSS 10.0에 의한 조사방법 및 통계분석, 형설출판사, 2001.
  5. 모수원, "국내항만의 효율성 결정요소-패널분석과 이분산 토빗모형을 이용하여," 한국항만경제학회지 제24권 제4호, 한국항만경제학회, 2008, 349-361.
  6. 민재형․김진한, "한국 생명보험산업의 효율성 평가와 비효율성 원인의 규명," 경영학연구 제29권 제1호, 한국경영학회, 2000.2., 323-356.
  7. 박노경, "국내항만투자의 방사․비방사적 효율성 측정을 위한 모형개발 및 실증적 적용에 관한 연구," 2010 인천국제물류포럼 발표논문집 , 인천광역시, (사)한국항만경제학회, 2010.12.09-11, 419-447.
  8. 박노경외 1인, "컨테이너터미널의 방사․비방사적 효율성 측정방법비교," 해운물류연구 제53호, 한국해운물류학회, 2007.6, 17-41.
  9. 박노경, "국내항만투자의 유효성 검증을 위한 모형개발 및 실증적 적용에 관한 연구," 한국항만경제학회지 제24권 제2호, 한국항만경제학회, 2008., 209-239.
  10. 이정동․백철우․이운규, "RAM(Range Adjusted Measure)을 이용한 부품소재 기업들의 생산성 분석 및 R&D 현황에 관한 실증연구," 생산성논집 , 제18권제2호, 한국생산성학회, 2004, 21-37.
  11. 하명신, "동북아 지역과 미국 주요 컨테이너항만간의 효율성 비교-DEA기법을 중심으로-," 한국항만경제학회지 제25권 제3호, 한국항만경제학회, 2009, 229-250.
  12. Angiz L. M.Z., A. Emrouznejad, and A. Mustafa, "Fuzzy Assessment of Performance of a Decision Making Units Using DEA: A Non-radial Approach," European Journal of Operational Research, 2010, in printing, 1-5.
  13. Athanassopoulos, A., "Goal Programming & Data Envelopment Analysis(GoDEA) for Target-based Multi-level Planning: Allocating Central Grants to the Greek Local Authorities," European Journal of Operational Research, Vol.87, 1995, 535-550. https://doi.org/10.1016/0377-2217(95)00228-6
  14. Athanassopoulos, A., "Assessing the Comparative Spatial Disadvantage(CSD) of Regions in the European Union Using Non-radial Data Envelopment Analysis Methods," European Journal of Operational Research, Vol.94, 1996, 439-452. https://doi.org/10.1016/0377-2217(95)00114-X
  15. Banker, R. D., A. Charnes and W. W. Cooper, "Some Models for Estimating Technical and Scale Inefficiencies in Data Envelopment Analysis," Management Sciences, Vol.30, 1984, 1078-1092. https://doi.org/10.1287/mnsc.30.9.1078
  16. Charnes, A., W. W. Cooper and E. Rhodes, "Measuring the Efficiency of Decision Making Units," European Journal of Operational Research, Vol.2, 1978, 429-444. https://doi.org/10.1016/0377-2217(78)90138-8
  17. Chen, Y., and Sherman H.D., "The Benefits of Non-radial vs. Radial Super-efficiency DEA: An Application to Burden-sharing amongst NATO Member Nations," Socio-Economic Planning Sciences, Vol.38, 2004, 307-320. https://doi.org/10.1016/j.seps.2003.10.007
  18. Cook, W.D., and L.M. Seiford, "Data Envelopment Analysis(DEA)-Thirty Years On," European Journal of Operational Research, Vol.192, 2009, 1-17. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2008.01.032
  19. Cooper, W.W., H. Deng, B. Gu, S. Li, and R.M. Thrall, " Using DEA to Improve the Management of Congestion in Chinese Industries (1981-1997)," Socio-Economic Planning Sciences, Vol.35, 2001, 227-242. https://doi.org/10.1016/S0038-0121(01)00005-2
  20. Cooper, W.W., K.S. Park, and J.T. Pastor, " RAM: A Range Adjusted Measure of Inefficiency for Use with Additive Models, and Relations to Other Models and Measures in DEA," Journal of Productivity Analysis , Vol.11, 1999, 5-42. https://doi.org/10.1023/A:1007701304281
  21. Cooper, W.W., L.M. Seiford, and J. Zhu, "A Unified Additive Model Approach for Evaluating Efficiency and Congestion," Socio-Economic Planning Sciences, Vol.34, 2000a, 1-26. https://doi.org/10.1016/S0038-0121(99)00010-5
  22. Cooper, W.W., L.M. Seiford, and J. Zhu, Data Envelopment Analysis, Boston, Kluwer Academic Publishers. 2000b.
  23. Fulton, L.V., "Performance of Army Medical Department Health Delivery Components 2001-2003: A Multi-Model Approach," Ph.D. Thesis, The University of Texas. 2005.
  24. Jahanshahloo, G. R., Junior, H. V., Lotfi, F. H. and Akbarian, D., "A New DEA Ranking System Based on Changing the Reference Set," European Journal of Operational Research, Vol.181, 2007, 331-337. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2006.06.012
  25. Jahanshahloo, G. R., Hosseinzadeh L., Shoja, N., Tohidi,G., and Razavyan, S., "Undesirable Inputs and Outputs in DEA Models," Applied Mathematics and Computation, Vol.169, 2005, 917-925. https://doi.org/10.1016/j.amc.2004.09.069
  26. Liu, Shiang-Tai., " Slack-based Efficiency Measures for Predicting Bank Performance," Expert Systems with Applications, Vol.36, 2009, 2813-2818. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2008.01.032
  27. McKillop, D.G., J.C. Glass, and C. Ferguson, "Investigating the Cost Performance of UK Credit Unions Using Radial and Non-radial Efficiency Measures," Journal of Banking and Finance, Vol.26, 2002, 1563-1591. https://doi.org/10.1016/S0378-4266(01)00164-9
  28. Sahoo, B.K., and K. Tone, "Decomsing Capacity Utilization in Data Envelopment Analysis: An Application to Banks in India," European Journal of Operational Research, Vol.195, 2009a, 575-594. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2008.02.017
  29. Sahoo, B.K., and K. Tone, "Radial and Non-radial Decompositions of Profit Change: With an Application to Indian Banking," European Journal of Operational Research, Vol.196, 2009b, 1130-1146. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2008.04.036
  30. Sueyoshi, T., and K. Sekitani, "Measurement of Returns to Scale Using a Non-radial DEA Model: A Range-adjusted Measure Approach," European Journal of Operational Research, Vol.176, 2007, 1918-1946. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2005.10.043
  31. Sueyoshi, T., and K. Sekitani, "An Occurrence of Multiple Projections in DEA-based Measurement of Technical Efficiency: Theoretical Comparison among DEA Models from Desirable Properties," European Journal of Operatinoal Research, Vol.196, 2009, 764-794. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2008.01.045
  32. Tone, K., "A Slack-Based Measure of Efficiency in Data Envelopment Analysis," European Journal of Operational Research, Vol.130, 2001, 498-509. https://doi.org/10.1016/S0377-2217(99)00407-5
  33. Zhou, P., K.L. Poh, and B.W. Ang, "A Non-radial DEA Approach to Measuring Environmental Performance," European Journal of Operational Research, Vol.178, 2007, 1-9. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2006.04.038