농업부문 R&D투자에 따른 소비자 후생효과 분석

Abstract

본 연구는 한국 농업분야에 이루어진 연구개발투자의 성과를 농식품 소비자의 후생변화 측면에서 분석한다. 이를 위해 1975년부터 2015년까지 집계되는 농업부문 연구개발비 투자 시계열 자료를 이용하여 농업부문 지식스톡을 추계하였으며, 농산물 가격함수 추정을 통해 지식스톡이 농산물 가격에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 또한 균형대체모형(Equilibrium displacement model, EDM)을 이용하여 R&D투자에 따른 농산물 가격변화가 농식품 시장에 미치는 영향을 분석하고, 소비자이론에 근거하여 농식품 소비자의 후생변화를 도출한다. 특히 지식스톡의 추계 과정에서 기존에 널리 사용되던 영구재고법과 시차구조법을 비교하여 적용하였으며, 이에 따른 분석결과의 민감도를 함께 분석하였다. 농산물 가격함수 추정결과 지난 10년간의 R&D투자는 농가의 생산기술에 영향을 미침으로써 두류/잡곡류를 제외한 모든 농산물 품목에서 균형가격을 낮추는 효과를 가져왔으며, 특히 과실류와 채소류에 그 효과가 집중된 것으로 나타났다. 본 연구에서는 가격함수 추정결과를 바탕으로 현재 농업분야 지식스톡이 10년 전 수준으로 되돌아 갈 경우를 상정하고 이에 따른 소비자후생손실분을 분석하였다. 지식스톡 후퇴로 인한 가격상승 충격은 농산물을 원료로 삼는 농식품 시장으로 전이되는데, 본 연구에서 사용하는 균형대체모형을 통해 농식품 시장의 균형변화를 추정할 수 있다. 농식품 시장의 가격변화폭은 농산물 시장에 비해 전반적으로 줄어들긴 하였으나, 대부분의 품목에서 큰 폭의 가격상승이 발생하는 것으로 나타났으며, 특히 그 효과는 과일과 채소 및 해조류 등의 품목에 집중되었다. 가격상승은 대부분 품목의 수요를 감소시켰지만 품목간의 대체 및 보완관계로 인해 우유·치즈 및 계란과 같은 일부 예외 품목들의 수요증가도 예측되었다. 위와 같이 도출된 농식품 시장의 균형변화와 함께 별도로 추정된 준이상수요체계(Almost Ideal Demand System, AIDS)모형을 이용하여 지식스톡 후퇴 시의 소비자의 후생손실분을 추정하면, 2015년 실질가격 기준 가구당 월 평균 1만 2천원에서 2만 4천원 사이에 위치하는 것으로 나타났다. 이는 국가 전체로 볼 때 연간 3조원에서 5조 5천억 원에 달하는 금액으로, 연간 농업부문 연구개발 투자비를 상회하는 수준임을 확인하였다. 또한 본 연구는 기존에 존재하는 AIDS 모형을 변형시켜 각 가구의 개별 특성변수를 포함할 수 있도록 하였으며, 집계가능성조건을 확인함으로써 소득을 비롯한 각 가구유형별 후생분석을 진행할 수 있음은 물론, 국가전체 수요의 특성까지 성공적으로 파악하였다. 추정된 수요함수체계를 이용하여 소득 분위별 후생손실액을 별도로 추정하여 비교해본 결과, 저소득층의 경우 가구당 월 평균 후생손실금액이 약 9천원에서 1만 7천원 수준인 반면 고소득층의 경우 1만 5천원에서 2만 9천원 수준인 것으로 나타났다. 그러나 월평균소득대비 후생손실분의 비중을 비교한 결과 소득분위가 올라갈수록 그 비중이 저소득층에 비해 작아지는 것을 확인하였으며, 따라서 지난 10년간의 농업부문 연구개발투자는 소득 분배에 순행하는 형태로 이루어졌다고 볼 수 있다. 마지막으로 서로 다른 두 가지의 지식스톡 시계열을 이용하여 분석을 진행함으로써, 지식스톡의 추계방법에 있어서 지식스톡의 노후로 인한 감쇠보다 새로운 기술의 개발로 인한 지식스톡의 산입이 경제분석결과에 더욱 큰 영향을 미침을 발견하였다. 또한 실제 연구개발 투자의 성과가 확률적으로 발현되고 시차를 가짐을 고려한다면 영구재고법보다 종형의 모양을 갖는 Almon구조모형이 더욱 적절할 수 있음을 보였으며, 영구재고법을 이용할 경우의 후생분석 결과는 Almon구조모형을 이용한 경우에 비하여 과대추정된 것으로 나타났다.

This study analyzes the achievements of research and development (R&D) investment in Korean agriculture sector in terms of welfare change of agri-food consumers In Particular, we estimate the knowledge stock in the agricultural sector using the time series of R&D investment expenditure from 1975 to 2015, and examine how theknowledgestock affected the price of agricultural products using an agricultural price function model. After that, we analyze the effects of agricultural product price change on agri-food market by R&D investment using the Equilibrium Displacement Model (EDM) and derive welfare change of agri-food consumer based on consumer theory. In particular, we used the persistent inventory method and the Almon lag structure method, which were widely used in the estimation of knowledge stock estimation, and analyzed the sensitivity of the results. Estimation results of the agricultural price function have shown that R&D investment over the past decade has affected the production techniques of farms, causing a reduction in the prices of almost all agricultural products with strong decrease of prices offruits and vegetables. Based on the estimation results of the price function, this study estimates the losses in consumer welfare when the current agricultural knowledge stock would return to the levels of 10 years ago. The impact of the knowledge stock recession spreads to agri-food markets using agricultural products as inputs, and the equilibrium changes in the agri-food markets can be estimated from the EDM. It was discovered that the price changes in the food markets would be large enough to make demandschanges,although the price changes are reduced compared to the agricultural products market, and the price changes were concentrated in fruits and vegetables. According to the model, the price increases would decrease the food demand for most items, but increases in demand would also be induced for some exceptions, such as milk, cheese and eggs, which is due to substitution and complementary relations between items. By estimating an Almost Ideal Demand System (AIDS) and applying it along with the changes in the agri-food market derived above, this study estimates welfare losses of consumers in terms of compensating variation (CV) or equivalent variation (EV), and it is found that the monthly average loss of 13,000 to 24,000 won per household was made in 2015 real price. This was confirmed to be equivalent to 3 trillion to 5.5 trillion won per year for the entire households in South Korea, exceeding the annual R&D investment in the agriculture sector. Moreover, this study extended the original AIDS model to incorporate individual characteristic variables of each household type, and verified conditions for demand aggregation so as to analyze differences of welfare losses between the different income groups as well as the nature of the national aggregate demand. Using the estimated demand system, the monthly welfare losses by income differences were separately assessed, where the monthly loss per low-income household was about 9,000 to 17,000 won, compared to the average loss of 15,000 to 29,000 won for high-income household. However, when considering the proportion of the loss to the monthly income of each household, it was found that the share of the loss was smaller as the level of income was raised, and thus the R&D investment in agriculture over the past 10 years has contributed to the income distribution. Finally, by comparing two different knowledge stock time series, -the Permanent Inventory Method (PIM) and the Almon structural model -it is found that evaluating accumulation process due to new technology development from the investment is more influential than attenuation process due to the depreciation of existing knowledge stock when it comes to estimating the knowledge stock. In addition, it was shown that the Almon model with a bell-shaped restriction is more suitable when the gestation period of actual R&D investment is described as a stochastic process, and the results of the welfare analysis grounded on PIM are overestimated compared to the Almon model.