네트워크 구조가 있는 협조적 게임의 응용에 관한 연구

Abstract

2000년대에 들어서서 사회적 네트워크 이론은 줄곧 각광을 받아왔으 며 이에 대한 연구 또한 활발하게 진행되어 왔다. 이는 경제활동에 참여하 는 각 주체들은 그들과 관련된 다른 주체들과 서로 영향을 주고 받으면서 전반적인 결과에 영향을 주기 때문이다. 또한 사회적 네트워크에서 참여 자들 사이에는 협조를 통하여 이익을 극대화하려는 인센티브가 존재하게 되므로 협조적 게임이론은 자연스럽게 사회적 네트워크 이론과 접목하게 되었다. 본 연구는 네트워크 구조가 있는 경제이슈에 협조적 게임의 방법 을 적용하여 관련 이슈들을 분석하였다. 본문은 세 개의 장으로 나뉘었으며 매 장마다 각각 독립적인 경제이 슈를 다루고 있다. 첫 장에서는 사회적 네트워크 구조의 특성과 관련하여 연구하였고, 기타 두 장에서는 서로 다른 분야의 네트워크 구조를 가진 이슈에 협조적 게임의 해를 적용하여 비용배분을 분석하였다. 첫 번째 장에서는 선박의 이동경로 데이터를 사용하여 글로벌 항만 네트워크 구조를 구축하고 다양한 네트워크 특성을 측정하는 지수들을 사용하여 극동 지역에서의 주요 항만들 간의 중요성을 비교?분석하였다. 또한 선박의 크기가 이동경로에 영향을 기에 선박의 크기 별로 두 개의 항만 네트워크로 구분하여 이 두 네트워크상에서의 비교 대상 항만들 간 의 장단점들을 연구하였다. 비교대상 항만에서는 부산항에 초점을 맞추어 부산항이 서로 다른 네트워크 구조에서의 장?단점을 도출하고 향후 지역 내의 기타 항만들과의 경쟁에서 보완해야 할 중점들을 제시하였다. 결론 적으로 부산항은 환적항만으로의 역할에 중심을 두는 것이 더 전략적이며 특정된 해운 노선에서의 특성화된 서비스에 초점을 맞추는 것이 바람직하다. 두 번째 장에서는 중국 남수북조 공정의 동선공정을 사례로 협조적 게임의 해를 적용하여 공정에필요한 비용배분을 살펴보았다. 수리공정은 정확한 목표와 계획이 있기에 이 게임을 최소신장트리게임으로 정하고 샤플리밸류와 중핵, 약중핵 등 다양한 협조적 게임의 해를 적용하여 비용 배분을 분석하였다. 또한 최소신장트리게임에서 비용특성함수를 정할 때 두 가지 형태의 특성함수를 적용하여 각각의 비용배분 결과를 도출하였 다. 마지막으로 비용배분 결과에 따른 물 이용요금과 정부에서 시행하고 있는 요금과 비교하여 서로 다른 협조적 게임의 해의 장단점 및 정책의 문제점들을 시사하였다. 마지막 장에서는 국내 전력산업에서의 전력계통을 모형화 하고 협조 적 게임의 해인 Aumann-Shapley value로 발전 측과 부하 측의 송전요금을 산정하여 현재 시행하고 있는 국내 송전이용요금체계와 비교?분석하였 다. 또한 최근 이슈화되고 있는 송전선로 건설이 송전요금에 주는 영향을 관찰하기 위하여 밀양송전탑 및 관련된 기타 송전선로를 추가한 후 송전 요금의 변화도 관찰하였다. 이로써 협조적 게임의 해인 Aumann-Shapley 방법은 발전 및 부하 측 송전요금의 책정에서 경제적 신호를 잘 제공하고 있다는 것을 보여 주었다. 또한 협조적 게임을 사용하면 송전선로의 추가 건설이 각 지역의 송전요금에 어떠한 영향을 주는지에 대해서도 합리적인 설명이 가능하다는 것을 보여 주었다.