○ 자료 구축 및 경제적 영향평가시스템 분석 도구의 흐름도는 <그림 3-3>과 같음.
- EISPR_DB.accdb (데이터베이스), EISPR_REPORT.Rmd (사후분석용 프로세스), EISPR_REPORT_SIM.Rmd (모의분석용 프로세스) 등은 초기에 구축되어 있는 파일임.
- 기울임꼴로 표시된 파일은 각 상위단계에서 생성되는 파일임.
- qryOutput1.xlsx (사후분석용 목록화) 및 qrySimOutput1.xlsx (모의분석용 목록화) 파일은 선택 적으로 직접 생성이 가능함.
○ 일반적인 분석 도구의 사용법은 다음과 같음.
- EISPR_DB.accdb 에서 출력된 qryOutput1.xlsx 를 EISPR_REPORT.Rmd 에서 불러들여 EISPR_REPORT.html (사후분석대상보고서) 가 출력됨.
- EISPR_DB.accdb 에서 출력된 qrySimOutput1.xlsx 를 EISPR_REPORT_SIM.Rmd 에서 불러 들여 EISPR_REPORT_SIM.html (사후분석대상보고서) 가 출력됨.
<그림 3-3> 경제적 영향 평가시스템 분석 도구 구조
자료: 저자 작성
3.2.1 기본 사용법
가. 사전 확인사항
○ EISPR.proj, EISPR_DB.accdb, EISPR_REPORT.Rmd, EISPR_REPORT_SIM.Rmd 등 네 개의 파 일이 한 폴더에 있는지 확인
나. 자료구축
○ 옵션 1: EISPR_DB.accdb 를 이용하여 qryOutput1.xlsx 를 생성
- 새로운 분석을 위해서는 테이블(tblList1, tblSimList1)의 레코드를 우선 삭제해야 함.
○ 옵션 2: qryOutput1.xlsx 를 직접 수정(각 변수의 설명은 부록 2 참조)
다. 프로세스 및 보고서 출력
○ Rstudio에서 EISPR.proj를 프로젝트에서 열기
○ Files에서 EISPR_REPORT.Rmd를 열고 knit로 실행하면 EISPR_REPORT.html (사후분석 보고 서) 및 EISPR_REPORT_PE.xlsx (사후분석 부분균형모형 결과)가 생성됨.
○ Files에서 EISPR_REPORT_SIM.Rmd를 열고 knit로 실행하면 EISPR_REPORT_SIM.html (모의 분석 보고서) 및 EISPR_REPORT_PE_SIM.xlsx (모의분석 부분균형모형 결과)가 생성됨.
라. 분석결과 확인 및 정리
○ EISPR_REPORT.html 및 EISPR_REPORT_SIM.html 을 웹브라우저에서 열고 결과 확인 및 해석
○ 추후 분석 실행시 기존 보고서에 덮어쓰기가 실행되므로 보고서 파일(EISPR_REPORT.html, EISPR_REPORT_PE.xlsx, EISPR_REPORT_SIM.html, EISPR_REPORT_PE_SIM.xlsx) 및 그 래프 파일 폴더(plots, plots_sim)을 다른 저장소 위치로 이동시켜 보관함.
3.2.2 자료 구축 및 분석자료 구성
가. 데이터베이스 파일(EISPR_DB.accdb)
○ 자료 구축의 기본이 되는 마이크로소프트 액세스 파일 - EISPR_DB.accdb : 자료 구축 엑세스 파일
- EISPR_DB_EXCEL.xlsx : 테이블을 따로 모아놓은 엑셀 파일(참고용)
○ “BROWSE” 폼에서 분석대상 입출력 및 테이블 입출력을 관리함(기본).
○ “VARS” 테이블 및 폼에서 사용되는 변수 설명을 관리함.
○ “tblItem” 테이블에서 품목에 관한 연도별 자료를 관리함(필수).
○ “tblPest” 테이블에서 분석대상 품목 및 병해충 목록을 관리함(필수).
○ “tblCtrl” 테이블에서 공적방제 관련 정보를 관리함.
○ “STUDY” 테이블에서 기존 연구자료를 관리함.
나. 각 테이블, 쿼리, 보고서의 설명
○ BROWSE: 테이블 및 보고서 검토 및 입출력
- 데이터베이스 파일을 엑세스에서 불러오면 자동으로 BROWSE 폼이 열리며, 그 구조는 <그림 3-4>와 같음.
<그림 3-4> 데이터베이스 입출력 테이블 구조
자료: 저자 작성
○ 정보-변수설명(VARS): 변수 설명 자료
- 본 자료는 변수명, 변수설명, 입력방법, 참조테이블, 비고, 출처 등으로 이루어져 있음.
○ 테이블-품목(tblItem): 품목에 대한 생산 및 시장 자료
- 본 자료는 품목코드, 품목, 지역, 연도, 단수, 재배면적, 성목면적, 농판가격, 도매가격, 소매가격, 농약비, 노력비, 총노동시간, 방제노동시간, 경영비, 수요탄력성, 공급탄력성 등으로 이루어져 있 음.
○ 테이블-병해충(tblPest): 품목 및 병해충 관련 자료
- 본 자료는 품목코드, 품목, 병해충, 병해충 영문명, 병해충 학명, 예찰대상 여부, 분류 등으로 이루 어져 있음.
○ 테이블-공적방제(tblCtrl): 공적방제 관련 자료
- 본 자료는 발생연도, 발생병해충, 발생지역, 면적, 손실보상금 지급액, 방제방법 등으로 이루어져 있음.
○ 테이블-기존연구(STUDY): 기존 연구 결과 및 자료 - 본 자료는 기존 연구 결과를 참고사항으로 정리하고 있음.
- 연구 제목, 저자, 주요내용, 연구대상병해충, 연구대상 품목 등이 포함됨.
○ 사후분석대상-입력(frmInput1, tblList1): 분석대상 입력 폼 - 폼 입력(frmInput1) 및 테이블 입력(tblList1)에서도 입력 가능함.
- 연도, 지역, 품목, 병해충을 목록에서 선택하거나 직접 입력할 수 있음.
- 피해면적선택은 1, 2, 3 중에 하나를 선택함(상태표시줄의 설명을 참고하거나 위의 내용을 참고하 여 선택).
- 피해율을 0에서 1 사이에서 입력함(1%는 0.01로 입력).
- 발생면적 정보가 있는 경우 입력함.
- 방제면적 정보가 있는 경우 입력함.
- 선별율을 0에서 1 사이에서 입력함(1%는 0.01로 입력).
- 조정계수는 1을 기본값으로 가짐.
- 방제비용선택은 1, 2, 3 중에 하나를 선택함(상태표시줄의 설명을 참고하거나 위의 내용을 참고하 여 선택).
- 손실보상금 정보가 있는 경우 입력함.
- 단위당기타간접비용 정보가 있는 경우 입력함.
- 기지출경영비비율 정보가 필요한 경우 입력함.
- 참고사항이 필요한 경우 입력함.
- 단수 등의 나머지 정보는 tblItem 테이블을 참조하여 자동 입력됨.
<그림 3-5> 사후영향분석 대상 자료 입력 예시(BROWSE)
자료: 저자 작성
<그림 3-6> 사후영향분석 대상 자료 입력 예시(사후분석대상입력(tblList1))
자료: 저자 작성
○ 모의분석대상-입력(frmSimInput1, tblSimList1):
- 폼 입력(frmSimInput1) 및 테이블 입력(tblSimList1)에서도 입력 가능함.
- 사후분석대상-입력과 대부분 동일함.
- 다만 피해면적선택, 피해율, 발생면적, 방제면적 대신에 최저 피해율, 최고 피해율, 피해율 구분 단 계를 입력함.
- 최저 피해율은 0과 1 사이에서 입력함(1%는 0.01을 입력함).
- 최고 피해율은 0과 1 사이에서 입력함(5%는 0.05를 입력함).
- 피해율 구분 단계는 최저와 최고 피해율 사이를 몇 단계로 나누어 분석할 것인지 입력함(예: 1%에 서 10% 사이를 5단계로 나누면 1%, 2.5%, 5%, 7.5%, 10% 피해율에 대해 분석함).
<그림 3-7> 모의영향분석 대상 자료 입력 예시(BROWSE)
자료: 저자 작성
<그림 3-8> 모의영향분석 대상 자료 입력 예시(모의분석대상입력(tblSimList1))
자료: 저자 작성
○ 사후분석대상-출력(qryOutput1): 사후 분석 대상 자료 목록화
- 본 쿼리는 분석 대상 자료에서 입력 부분을 입력하면 다른 테이블의 데이터를 참조함.
- 검토를 통해 목록화 확정 후 이후 프로세스 및 종합보고서 출력을 위한 최종적 자료로 사용.
○ 모의분석대상-출력(qrySimOutput1): 모의 분석 대상 자료 목록화
- 본 쿼리는 분석 대상 자료에서 입력 부분을 입력하면 다른 테이블의 데이터를 참조함.
- 검토를 통해 목록화 확정 후 이후 프로세스 및 종합보고서 출력을 위한 최종적 자료로 사용.
다. 확장 방법
○ “tblPest” 테이블에 품목 및 병해충 추가가 가능함.
- 외부 자료를 연결(link)하거나 DB 내의 다른 테이블과 연결(join)하거나 자료의 양이 많지 않은 경우 직접 추가함.
○ “tblItem” 테이블의 연도별 자료(농가 소득자료 등)는 추가하여 향후 활용 가능함.
- 외부 자료를 연결하거나 API를 이용하여 각 자료 서버에서 직접 연결하거나 직접 추가함.
○ “STUDY” 테이블에 기존 연구 목록을 정리, 추가하여 추후 참고 가능함.
○ “tblCtrl” 테이블의 공적방제 목록은 업데이트하여 참고 가능함.
3.2.3 자료 목록화 및 검토
○ [사후분석대상]-[출력]-[엑셀로 내보내기] 또는 [작업]-[사후영향분석 목록화 파일 내보내기] 를 이 용하여 분석대상 목록을 저장함(“qryOutput1.xlsx”).
○ [모의분석대상]-[출력]-[엑셀로 내보내기] 또는 [작업]-[모의영향분석 목록화 파일 내보내기] 를 이 용하여 분석대상 목록을 저장함(“qrySimOutput1.xlsx”).
○ 저장된 “qryOutput1.xlsx” 및 “qrySimOutput1.xlsx” 자료를 검토하고 필요 시 관측치, 기존 연구, 전문가 의견 등을 바탕으로 수동으로 입력함.
○ 다음으로 공개 소프트웨어인 R(R Core Team 2017) 및 RStudio(RStudio Team 2016)를 이용하여 프로세스에서 병해충의 직접적 피해액(부분예산법) 및 사회적 후생 감소액(부분균형모형)을 계산할 수 있음.
<그림 3-9> 분석 대상 자료 내보내기 예시
자료: 저자 작성
3.2.4 프로세스
○ 프로세스는 Rstudio에서 프로젝트 파일인 “EISPR.Rproj”을 선택하여 시작함( ).
○ 프로젝트가 열린 상태에서 Files 탭에서 “EISPR_REPORT.Rmd” 파일을 열고 “Knit” 버튼을 누르는 것으로 프로세스가 실행됨( ).
- 모의영향분석은 “EISPR_REPORT_SIM.Rmd” 파일을 열고 “Knit” 버튼을 누름.
○ 아래에는 프로세스의 각 단계별을 설명함.
- 각 단계별 프로세스 코드는 부록 3 참고
가. 데이터 불러오기
○ 데이터는 목록화 자료에서 선택된 품목과 병해충에 대한 값을 불러옴(부록 3 참고).
- 불러오는 목록화 자료는 사후평가의 경우 “qryOutput1.xlsx”임.
- 불러오는 목록화 자료는 모의평가의 경우 “qrySimOutput1.xlsx”임.
나. 프로세스(부분예산법)
○ 부분예산법은 쉽게 계산이 가능하나 편의상 프로그램을 이용해 계산할 수 있음(부록 3 참고).
- 부분예산법의 A, B, C, D 부분은 코드에서 AA, BB, CC, DD 변수로 나타나 있음.
다. 프로세스(부분균형모형)
○ 수요 및 공급 탄력성을 이용하여 다음과 같이 수요함수와 공급함수를 도출할 수 있음.
- 기존 연구에서는 수요함수와 공급함수를 선형으로 가정하였으나, 수량 및 가격의 크기에 따라 탄 력성이 변하게 된다는 단점이 있음.
- 예를 들어 수요의 가격탄력성은
이기 때문에(Q는 수량, P는 가격), 선형을 가정하면 수요량이 커질수록 가격탄력성은 비탄력적으로 변화함.- 분석의 일관성을 위해 일정탄력성 수요 및 공급곡선(constant elasticity demand and supply curves)을 가정함. 일정탄력성을 가진 수요 공급함수는 다음과 같이 나타낼 수 있음.
수요함수
공급함수
균형가격
균형수량
○ 실현된 균형수량과 균형가격을 통해 a와 b는 다음과 같이 구할 수 있음.
○ a와 b의 값을 각각
와
로 구하면 x-축이 Q이고 y-축이 P인 일반적인 경제학의 수요 공급 곡선을 그리기 위해 다음과 같은 역수요·역공급 함수를 구할 수 있음.○ 위의 역공급함수가 병해충 발생시에 실현된 것이라 가정하면 병해충 미발생시에 가능했던 역공급함 수는 다음과 같이 외생적으로 줄어든 공급을 포함하게 됨.
○ 위의 식을 통해 다음과 같은 연립방정식을 도출할 수 있으며, 연립방정식을 통해 도출된 병해충 미발 생시의 균형수량(
)와 균형가격(
)은 다음과 같음.○ 따라서 병해충 발생시와 미발생시의 균형가격 및 균형수량은 아래와 같이 나타 낼 수 있음.
- 병해충 발생시: 균형가격(
), 균형수량(
)- 병해충 미발생시: 균형가격(
), 균형수량(
)<그림 3-10> 사회적 후생 감소분
자료: 저자 작성
○ 부분균형모형에서 사회적 후생손실(간접적 피해액; 그림 3-8의 k+m 부분)은 다음과 같이 계산하여 도출할 수 있음.
○ 위와 같은 부분균형을 이용한 후생감소는 스프레드시트를 이용하여 계산할 수도 있으나, 비선형 연립 방정식의 해찾기 및 적분은 프로그램을 활용하는 것이 유용하므로 R을 이용하여 추정하였음(부록 3 참고).
- R 코드에서는 “(A.block – B.block) – (C.Block – D.block)” 으로 계산되어 있음.
3.2.5 결과 출력(종합보고서)
○ 결과보고서는 기본적으로 Rstudio의 기능을 이용하여 웹페이지 형식(HTML: HyperText Markup Language)으로 출력됨(“EISPR_REPORT.html”).
가. 종합결과 출력
○ 종합결과 표 1은 번호, 연도, 품목, 병해충, 총생산액, 수익손실(부분예산), 사회적 후생손실(부분균 형), 총피해액, 피해액 비율을 나타냄(부록 4).
- 모의분석결과에는 피해율 항목이 추가됨.
○ 종합결과 표 2는 번호, 연도, 품목, 병해충, 균형가격(병해충 미발생), 균형가격(병해충 발생), 균형수 량(병해충 미발생), 균형수량(병해충 발생)을 나타냄(부록 4).
- 모의분석결과에는 피해율 항목이 추가됨.
○ 종합결과 표는 추후 작업을 위해 엑셀 파일로도 제공됨.
- 사후영향분석 종합결과 표 1은 “EISPR_REPORT.xlsx”로 저장됨.
- 사후영향분석 종합결과 표 2는 “EISPR_REPORT_PE.xlsx”로 저장됨.
- 사후영향분석 종합결과 표 2는 “EISPR_REPORT_PE.xlsx”로 저장됨.