An Empirical Test of the Dynamic Optimality Condition for Exhaustible Resources -An Input Distance Function-

투입물거리함수를 통한 고갈자원의 동태적 최적이용 여부 검증

In order to test for the dynamic optimality condition for the use of nonrenewable resource, it is necessary to estimate the shadow value of the resource in situ. In the previous literatures, a time series for in situ price has been derived either as the difference between marginal revenue and marginal cost or by differentiating with respect to the quantity of ore extracted the restricted cost function in which the quantity of ore is quasi-fixed. However, not only inconsistent estimates are likely to be generated due to the nonmalleability of capital, but the estimate of marginal revenue will be affected by market power. Since firms will likely fail to minimize the cost of the reproducible inputs subject to market prices under realistic circumstances where imperfect factor markets, strikes, or government regulations are present, the shadow in situ values obtained by estimating the restricted cost function can be biased. This paper provides a valid methodology for checking the dynamic optimality condition for a nonrenewable resource by using the input distance function. Our methodology has some advantages over previous ones: only data on quantities of inputs and outputs are required; nor is the maintained hypothesis of cost minimization required; adoption of linear programming enables us to circumvent autocorrelated errors problem caused by use of time series or panel data. The dynamic optimality condition for domestic coal mining does not hold for constant discount rates ranging from 2 to 20 percent over the period 1970~1993. The dynamic optimality condition also does not hold for variable rates ranging from fourth to four times the real interest rate.

고갈자원 사용의 동태적 효율성 여부를 검증하기 위해서는 미채굴된 자원의 암묵가격을 추정해야 하는데 기존 연구에서는 자원산업의 한계수입과 한계비용의 차이로 측정하거나 자원채굴량을 준고정시킨 제약비용함수를 추정하여 자원채굴량으로 편미분함으로써 도출하는 방식을 사용하였다. 그러나 이들 방법들은 채굴 투입요소인 자본의 비가단성으로 인하여 일관성이 결여된 추정치가 도출될 개연성, 시장의 독점력에 따라 변하는 한계수입의 가변성 문제와, 불완전한 재화 및 요소시장, 정부규제 등이 존재하는 현실적 상황에서 제약비용함수를 이용할 경우 전제 조건인 생산비용의 최소화가 달성되지 못함으로써 야기될 수 있는 분석결과의 신뢰성 문제 등을 안고 있다. 기존 선행연구의 방법론적 한계점들을 인식하여 본 연구에서는 좀더 일반적이고 현실적 상황에서 고갈자원 사용의 동태적 효율성 여부를 검증할 수 있는 방법을 제시한다. Shephard (1970)의 투입물거리함수를 실증적 모형의 이론적 틀로 활용함으로써 생산요소의 투입량과 최종재화의 산출량에 대한 정보만으로 추정이 가능하고, 생산비용 최소화의 극히 제한적인 상황을 전제하지 않으며, 특히 선형계획기법을 적용함으로써 시계열자료나 합동자료로 회귀 추정할 경우 발생할 수 있는 오차항의 자기상관 문제에 초연할 수 있다. 2%, 5%, 10%, 15%, 20%의 고정 할인율 폭과 실질 이자율의 25%, 50%,100%, 200%, 400%로 산정한 변동할인율을 각각 적용하여 1970년~1993닐 기간 동안 국내 무연탄 채굴의 동태적 효율성 여부를 조사한 결과 고정할인율과 변동할인율 모두에 대해서 국내 무연탄의 세대간 효율적 사용은 이루어지지 않은 것으로 나타났다.