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혜린 섭
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1 Journal of Korea Port Economic Association, Vol.25(3), 2009, pp.251~268 한국항만경제학회지제 25 집제 3 호 ( ) 게임모형을이용한두항만간가격경쟁에관한연구 김태기 * 박계각 ** 4) An Analysis of Price Competition between Two Ports using Game Model Tae-Gi Kim Gyei-Kark Park Ⅰ. 서론 Ⅱ. 선행연구의검토 Ⅲ. 기본모형 목 차 Ⅳ. 특정위치의화주들을대상으로한가격경쟁 V. 두항만간에분포된화주들에대한가격경쟁 VI. 결론 Key Words: Port Price, Game Model, Port Service Quality, Port Demand Function, Utility Function Abstract This study analyzes price competition between two ports theoretically using a game model. We considered two cases: in Case I, consignors are located in a given position, and in Case II, consignors are distributed uniformally between two ports. The results are as follows. In Case I, the higher consignors' preferences for quality are, the more two ports' prices increase. As the locations of consignors are closer to Port H, the price of Port H increases and that of the low quality port(port L) decreases. In addition, when transportation cost increases, the price of Port L decreases and the price of Port H tends to increase. If the quality of Port H improves, the price of the port H increases but the price of Port L is not clearly determined. In Case II, the higher consignors' preferences for quality are, the more two ports' prices increase. As transportation cost increases, the prices of both ports decrease but the price of Port L decreases twice as fast as that of Port H. In addition, if the quality of Port H improves, the price of Port H increases but the price of Port L decreases when transportation cost is high. 논문접수 : 심사완료 : 게재확정 : * 전남대학교경제학부교수, tgkim@chonnam.ac.kr, 062) , 대표집필 ** 목포해양대학교해상운송시스템학부교수, gkpark@mmu.ac.kr, 061) , 교신저자

2 한국항만경제학회지제 25 집제 3 호 ( ) Ⅰ. 서론 해상운송에컨테이너선이투입되면서그크기가지속적으로대형화되어왔으며, 세계경제의지속적인성장에힘입어 1980년대후반부터그대형화가가속화되었다. 이는일회의운항에더많은컨테이너를운송함으로써컨테이너단위당수송원가를줄이어규모의경제를이루고, 나아가기항하는항만의수를줄임으로써항만이용비용을감소시키게되었다. 이러한세계해운물류환경의변화에따라초대형컨테이너선을기항시키기위해중심항만 (Hub Port) 선점등의항만간경쟁이치열하게전개되어왔으며, 더불어항만간경쟁력분석및항만경쟁력제고를위한다양한연구가수행되어왔다. 항만경쟁에관한연구로, 이석태와이철영 (1993) 및전일수 (1994) 는항만입지, 항만시설, 항만서비스수준, 항만물류비용, 항만서비스환경등의평가요소를설정하여항만별종합적인경쟁력을평가하였으며 1), French(1979), Willingale(1981), Slack(1985), Murphy(1992), 김율성외 2명 (2005), Chang외 2인 (2008), Tongzon(2009) 등은해운선사및화주의항만선택요인을추출하여이들요인과항만선택과의관계를분석하였다. 한편, 항만서비스가격을이용한항만경쟁에관한연구로, 정봉민 (1994), 조진행 (2001, 2002), 길광수 (2002), 김형태 (2002) 등은항만요율을산정하는모형을수립하여세계주요항만별항만요율을산정하여비교함으로써항만경쟁력을평가하였다. 이상의연구들은운영중인항만의실태에따라평가요소의속성치가주어져항만경쟁력이평가되거나, 평가요소와항만경쟁력과의관계분석에국한되어있으므로, 경쟁항만간에화주를많이유치하기위한가격조정등을통한항만간경쟁관계를분석할수없다는문제점이있다. 한편, 항만경제학분야에서게임이론을이용한연구로는, Yang(1999) 은해운회사와화주간에경쟁하는게임모델을이용하여항만관리정책과해운회사, 화주간의관계를설명하였으며, C.M. Anderson 외 5명은등 (2008) 은경쟁항만간에항만에대한투자여부와그때의두항만의이윤에대해게임이론을이용하여분석하였다. 이러한다양한연구에도불구하고, 아직까지항만의최적대응가격을이용한항만간경쟁에대한연구사례는전무한실정이다. 그래서본논문에서는일정거리떨어진두항만이차별화된서비스품질을가지고두항만사이에분포한화주를대상으로최적가격을이용하여경쟁하는게임모형을수립하여두항만간가격경쟁에대하여분석하고자한다. 구체적인연구방법으로는, 먼저두항만만경쟁모형과화주의효용함수를정의하고화주의항만선택메커니즘을분석하고자한다. 다음에두항만사이에고품질서비스제 1) 항만평가요소의속성치를구하여퍼지적분 (Fuzzy Integral) 과다속성효용함수 (Multi-attribute utility) 를각각이용하여세계주요컨테이너항만의경쟁력을평가하였다

3 게임모형을이용한두항만간가격경쟁에관한연구 / 김태기 박계각 공항만을선호하는고가화물화주와저품질서비스제공항만을선호하는저가화물화주가두항만사이의특정위치에밀집되어있는경우와두항만사이에균일하게분포하고있는경우로분류된게임모형에서내쉬균형 (Nash Equilibrium) 에의해두항만의최적대응가격을각각구하고자한다. 마지막으로외생변수인화주들의항만서비스에대한선호도, 항만으로부터화주까지의거리, 운송비, 양항만의서비스품질수준등의변화가두항만의가격결정에어떠한영향을미치는가를분석하고자한다. Ⅱ. 선행연구의검토 1. 가격을이용한항만경쟁력에대한연구 항만물류서비스에대해지불하는항만요율을이용한항만가격결정에관한기초연구로, 먼저 Jan and Dan(1982) 은대기행렬모형을이용하여선박과화물의대기시추정된기회비용과항만서비스생산비용을합한사회적한계비용을기준으로항만요율을결정하는방안을제시하였으며, 정봉민 (1994) 은사회적한계비용을이용하여부산항컨테이너전용부두의항만요율을추정하여주요외국항만의요율과비교분석하였다. 또한, 조진행 (2001) 은입출항, 선석이용및화물처리등의항만서비스생산에관련된항목으로구성된항만요율구조모델을이용하여서비스이용자부담원칙에입각한원가회수요율결정방식을제안하고, 매년항만요율을조정할수있는항만요율변경모델 (Port Tariff Trigger Model) 을제시하였다. 한편, 항만요율을이용한항만간경쟁력분석에대한연구로, 조진행 (2002) 은아시아국가내의표준화된항만요율구조모델을제시하고, 이모델을토대로 1,100 TEU 및 3,000TEU급컨테이너선에대한아시아각국항만의항만요율을산정하여상호비교하여경쟁력을평가하였다. 또한길광수 (2002) 는항만의국제경쟁력의중요한요소로컨테이너항만터미널이용료를선정하고, 시설사용료및관련서비스료, 하역보관료등의요율산정항목을이용하여우리나라를비롯한아시아주요국가의컨테이너항만의터미널이용료를산출한후항만간경쟁력을비교분석하였다. 더불어, 김형태 (2002) 는컨테이너표준모선을이용하여상해항과부산항의항만요율구한후그수준을비교하여두항만간경쟁력을분석하였다. 항만요율에관한실증연구로, 박계각과김태기 (2006, 2008) 는세계주요컨테이너항만에대하여항만서비스의수요변수인처리물동량, GDP 및무역량과항만요율과의관계를분석하고, 항만서비스의공급변수인크레인수, 선석수, 선석길이, 터미널면적및컨테이너장치용량과항만요율과의관계를분석하였다. 이상과같이항만요율을이용한가격결정및항만경쟁력분석에대한다수의연구사

4 한국항만경제학회지제 25 집제 3 호 ( ) 례가있으나, 한계비용을이용한가격결정이거나항만에서채택한항만요율의수준비교에의한항만간경쟁력비교에그치고있어, 현실적으로발생하고있는경쟁항만의상태와반응을고려한항만간가격경쟁에대해분석할수없다는문제점이있다. 이러한문제점을해결하기위해화주의상태와경쟁항만의거동을고려하며가격경쟁하는상황을게임모형을이용하여분석하고자한다. 2. 항만선택에관한연구 항만의경쟁력이높으면, 많은화주로부터항만이선택되어많은물동량을유치할수있으므로, 항만선택의문제는항만경쟁력의문제와관련성이깊다. 그러므로본연구에서는항만선택에대한연구중항만요율을항만선택의한요인으로다룬연구사례에대하여살펴보고자한다. 항만선택의연구사례로, 먼저 French(1979) 는항만요율을항만선택의내생적요인의하나로다루었으며, Willingale(1981) 은유럽지역의선사를대상으로하는항만선택의요인분석에서항만요율을항만선택결정요인의하나로제시하였다. 또한, Slack(1985) 은미국과캐나다의화주및운송업자를대상으로항만요율의일종인항만비용을컨테이너선박의기항지선택요인의하나로제안하였으며, Murphy, Daley and Dalenberg(1992), Murphy and Daley(1994) 는전세계항만당국및미국선사를대상으로화물운송업자와선주의항만선택요인이차이가있음을제시하며, 항만요율의일종인화물처리비용이이들의항만선택결정요인의하나임을제시하였다. 더불어, 김율성외 2 인 (2004) 은국내외주요해운회사를대상으로항만선택요인에대한선호도자료를조사한후, 요인분석을통하여항만요율을포함한요인들이항만선택에어느정도영향을미치는가를실증분석하였다. 그결과, 항만시설, 항만요율, 서비스및항만마케팅등내적요인중항만요율의항만선택에대한중요도가 5.0점만점에 3.3으로가장높게나왔다. 한편, Young-Tae외 2명 (2008) 은정기선사와피더선사 (Feeder service providers) 의항만선택에영향을주는요인의조사분석에서항만요율이, 육상과의연계성, 서비스신뢰도, 항만위치, 선석가용성과더불어 1차적인중요요인이며, 항만선택시중요도는 5.0 만점에 3.7로분석되었다. Jose L. Tongzon(2009) 은화물운송업자의항만선택요인을효율성, 선박운항편수, 충분한인프라, 항만위치, 항비, 항만이용자의요구에대한신속한대응능력, 화물안전성등 7개를제시하였으며, 이중항만요율에해당되는항비가항만선택에영향을주는순위가 5위임을제시하였다. 이상의연구들은화주, 화물운송업자및선사가항만을선택할경우고려하는요인을추출하거나, 그요인과화주의항만선택과의관계를분석하는데국한되어있으므로,

5 게임모형을이용한두항만간가격경쟁에관한연구 / 김태기 박계각 두항만이경쟁상황에있을때화주나운송업자화주나황을고려하여어떠항만선요율즉, 항만항으로인과하고, 항만항이항만선택에어떠항영향을주는지를파악할수없다는문제점이있다. 3. 게임모형을이용한항만관련연구 항만경제학분야에서게임이론을이론한최초의논문으로, Yang(1999) 의해운시장균형반응에의한컨테이너항만정책의분석에관한연구가있다. 이연구에서는해운회사를선도자 (Leader), 화주를추종자 (Follower) 로하는 Stackerlberg 게임모형을이용하여항만요율변화에따라국제무역컨테이너화물의흐름을시뮬레이션하고, 게임모형시뮬레이션에의해항만관리정책과해운회사및화주간의관계를설명하고있다. 한편, 항만간경쟁을게임이론을이용하여분석하고자하는연구로는, Anderson et al.(2008) 에의한항만시설투자와항만의이윤에대해분석한연구가있다. 이연구에서는먼저부산항과상해항을대상으로기항선박의회항시간단축을위한시설투자여부, 갠트리크레인에대한추가적인투자여부등의시나리오에따라두항만이이득을보기위해서취할수있는최적대응전략즉, 투자해야할것인가하지말아야할것인가를내쉬균형을통하여분석하였다. 또한, 부산항이부산신항의건설여부, 상해항이양산항의건설여부가두항만의연간신규시설투자에대한순비용의변동시상호이득이되는균형점에대하여분석하였다. 이상의연구사례에도불구하고화주를유치하기하기위해항만간에항만가격을이용하여최적대응하는항만간가격경쟁에대한연구사례는없는실정이다. Ⅲ. 기본모형 1. 화주들의효용함수 국제간선항로상에있는여러국가의화주유치를위해서비스품질이다른두개의중심항만이경쟁하거나, 혹은한국가내에있는화주의유치를위해서비스품질이다른두개의항만이경쟁할경우, 항만서비스품질에대한화주들의선호도, 화주와항만간의거리, 화주로부터항만까지화물운송비및항만간서비스품질수준차이를고려하여두항만이어떻게최적대응가격을결정하는가를분석하고자한다. 선주등화주가아닌다른주체가항만을선택할권리를갖는다고하더라도이들이여전히항만이용료와품질을고려하여항만을선택한다면, 모형은달라지지않는다. 먼저, 두항만은 < 그림 1> 처럼거리 만큼떨어져있으며, 두항만이제공하는서

6 한국항만경제학회지제 25 집제 3 호 ( ) 비스품질은서로다르다고가정한다. 즉, 한항만은고품질서비스를제공하고, 다른항만은상대적으로낮은서비스를제공하며, 고품질항만은요율이높고, 저품질항만은요율이낮다. 고품질서비스를제공하는항만을 Port H, 저품질서비스를제공하는항만을 Port L이라하고, Didier(2000) 의연구에서이용된 Hotelling 게임모델처럼항만이용자인화주는항만 L과 H의직선상에위치하며, L과 H 중하나의항만을이용한다고하자. 그리고 에위치한화주들중에는고품질서비스항만을선호하는고가제품화주와저품질서비스항만을이용해도되는저가제품화주들이다양하게혼재하고있다고가정한다. < 그림 1> 두항만사이의화주대상의경쟁모형 Port L d - x Port H x 0 Rj d 화주는두항만중효용이높은쪽항만을선택하여이용하며, 항만이용의효용이 0 보다작으면항만을이용하지않는다. 특정지점 에있는화주들의효용함수는식 (1) 과같다. 2) (1) 여기서, 는항만이제공하는단위서비스의품질이며, 는단위서비스가격, 는번째화주이며, 가장낮은서비스품질을선호하는화주는, 가장놓은서비스품질을선호하는화주를라고하고, 전체화주들은 의일양분포 (Uniform distribution) 를따르는것으로가정한다. 화주마다항만서비스에대한선호도가서로달라서높은서비스를선호하는화주는높은가격을지불하더라도항만 H를이용하고, 낮은서비스를개의하지않는화주들은낮은가격을지불하는항만 L을이용할것이다. 즉, 고가화물화주는서비스품질이높은 H항만을선택하고, 저가화물화주는서비스품질이낮은항만 L을선택할것이다. 본논문에서는화주가 < 그림 1> 의 와같이두항만사이의한곳에밀집한경우와화주가두항만사이에균등하게분포한경우등 2가지로분류하여두항만간가격경 2) 이는 Wauthy (1996), Beloqui and Usategui(2005) 가이용한효용함수와같다

7 게임모형을이용한두항만간가격경쟁에관한연구 / 김태기 박계각 쟁을분석하고자한다. 가격경쟁의분석에는완전정보 (Perfect and Complete Information) 를가정한 1단계게임 (One-stage game) 을이용한다. 2. 화주들의항만선택 < 그림 1> 에서처럼항만 L로부터 만큼떨어진공업단지 에밀집해있는화주들은두항만중효용이더높은하나를선택한다. 효용함수는앞의식 (1) 에의해주어지므로항만 H를이용하는화주의효용함수 와항만 L을이용하는화주의효용함수 은각각다음과같다. (2) (3) 여기서, 은항만 H와항만 L의가격이고, 와 은항만 H와항만 L의서비스품질이며, 는두항만간의거리, 는항만 L로부터화주들이위치한지역 R까지의거리, 는단위거리당운송비이다. 화주들의항만서비스에대한선호도가 의일양분포에따르는데, 화주들이각각어느항만을이용하는가를구분하기위해두항만중어느항만을이용하든효용이같아지는한계화주 (Marginal consignor) 를 라고하자. 의화주는 이므로, 식 (2) 와 (3) 의 대신 를대입하여정리하면, (4) 이다. 또화주들중에는항만 L도이용할수없는화주들이있다. 즉, 항만 L을이용하는효용이 0인한계화주를 라고하면, 이화주는 이므로위의식 (3) 의 대신 을대입하여정리하면, (5) 이다. 화주 의항만이용효용은 0 이므로항만서비스에대한선호도가 보다낮은

8 한국항만경제학회지제 25 집제 3 호 ( ) 화주들은항만을이용하지않게된다. 이를그림으로정리하면 < 그림 2> 와같다. R지역에위치한화주들중에서 이상의화주들은항만 H를이용하고, 과 사이에있는화주들은항만 L을이용하며, 이하의화주들은항만을이용하지않는다. 즉, 그림에서 Low는저품질서비스항만 L을이용하는화주를나타내며, High는고품질서비스항만 H를이용하는화주를의미한다. < 그림 2> 특정 위치에밀집한화주들분포 모형의일반화에대한제약을최소화하면서분석의단순화를위해다음과같이가정한다 모형에서거리 로한다. 와 가모두두항만간거리에영향을주는변수인데, 전체거리보다는두항만간의거리인 가중요한의미를갖기때문이다. 로한다. 두항만간품질의상대적차이가중요한의미를갖기때문에 L항만의품질 을기준값으로이용한다. 그러므로관심이있는외생변수는,,, 이다. 는화주들의항만서비스에대한선호도의크기, 는운송비, 는저품질항만에서화주까지의거리, 는항만 H의서비스품질이다. IV. 특정위치의화주들을대상으로한가격경쟁 1. 두항만간의가격경쟁 화주들이 < 그림 2> 에서와같이특정위치에밀집되어있다고하자. 즉, 지점화주

9 게임모형을이용한두항만간가격경쟁에관한연구 / 김태기 박계각 들중항만 H와 L을이용하는화주는각각 < 그림 2> 에서 High와 Low에해당하므로, 항만 H와항만 L의수요함수, 를구하면다음이된다. (6) (7) 분석의편리를위해, 두항만은차별화된서비스를생산하는데추가비용이들지않고서비스생산시고정비용만든다고가정한다. 이고정비를각각, 로두고식 (6), (7) 의수요량을이용하여두항만이윤함수, 를구하면다음이된다. (8) (9) 두항만이활성화를위해항만시설사용료나하역료등의항만서비스가격을변화시켜화주를유치하는하는것은일반적이며이에대한특별한구속이없는경쟁이므로, 비협조적게임 (Non-cooperative game) 이라할수있다. 이비협조적게임의해 (Solution) 즉, 두항만이상호이득을위해동시에취할수있는최적대응 (Best response) 가격은내쉬균형 (Nash Equilibrium) 을이용하여구할수있다. 내쉬균형점은두경기자자다른어떠한전략을선택하는것보다각각보수 (Payoffs) 가큰경우의두경기자전략의조합 (Strategy profile) 이므로, 3) 두항만의가격경쟁에서는각각의이윤함수를최대화함으로써내쉬균형점인두항만의최적대응가격을구할수있다. 두항만의최적대응가격, 을내쉬균형을이용하여구하기위해식 (8), (9) 를 와 에관하여각각미분하여정리하면다음이된다. (10) (11) 3) 왕규호, 조인구, 게임이론, 박영사, 2006, pp

10 한국항만경제학회지제 25 집제 3 호 ( ) 식 (10), (11) 을이용하여두항만의최적대응가격, 을구하면, (12) (13) 이다. 항만 H와 L의최적가격은화주들의항만서비스에대한선호도, 항만으로부터화주까지의거리, 운송비, 양항만의서비스품질수준에의해결정됨을보여준다. 2. 항만가격의변화 외생변수의변화가두항만의가격에미치는영향을알아보자. 먼저화주들의항만서비스에대한선호도의변화가두항만의가격결정에미치는영향을알아보자. 이를위해식 (12) 와 (13) 을 에관해미분하면다음이된다. (14) (15) 식 (14) 와식 (15) 에서보듯이,, 이므로, 이는 가커질수록, 즉화주들의품질서비스에대한선호가커질수록두항만의가격이높아짐을말해준다. 다만, 계수의크기를보면, 화주들의항만서비스에대한선호도가증가하면, 고품질항만의가격 ( ) 이저품질항만의가격 ( ) 보다 2배이상빠르게증가함을알수있다. 다음으로화주들의지리적위치가항만의가격결정에미치는영향을알아보자. 식 (12) 와 (13) 을 에관해미분하면, (16) (17)

11 게임모형을이용한두항만간가격경쟁에관한연구 / 김태기 박계각 이다. 이는 가커질수록, 즉화주들의위치가고품질항만쪽에가까울수록고품질항만의가격은올라가고, 저품질항만의가격은떨어짐을말해준다. 또한운송비의크기가항만의가격결정에미치는영향을알아보자. 식 (12) 와 (13) 을운송비 에관해미분하면, (18) (19) 이다. 식 (18) 과 (19) 에서분모는항상양 (+) 이므로분자의크기에의해부호가결정된다. 그런데특정지역 의화주들이두항만을이용하기위해서는 조건을만족시켜야한다. 식 (4) 와 (5) 로부터 일때, 이되는 의조건은 (20) 이다. 이식에최적가격의식 (12) 와 (13) 을대입하면, 운송비의범위는 (21) 이된다. 4) 이는운송비가식 (21) 의조건에서만이화주들이두항만을이용함을말해준 다. 또한운송비는 0보다커야하므로분모의값이양 (+), 즉 의조건을충족 해야한다. 화주들이두항만을이용하기위한조건이 이므로식 (19) 에서 임을알수있다. 이는운송비가올라가면저품질항만의가격이낮아짐을말해준다. 그러나식 (18) 의 의부호는불확실하다. 다만, 가주어졌다고가정하면, 가 클수록 가양 (+) 이될가능성이높음을알수있다. 그러므로운송비가올라가면, 저품질항만의가격은항상하락하고, 고품질항만의가격은 ( 품질이주어졌다고 4) 을가정함

12 한국항만경제학회지제 25 집제 3 호 ( ) 가정하면 ) 화주들이고품질항만에가까울수록가격이올라갈가능성이높음을말해준다. 마지막으로두항만의서비스품질차이가항만의가격결정에미치는영향을알아보자. 식 (12) 와 (13) 을고품질항만의품질서비스수준인 에관해미분하면, (22) (23) 이다. 식 (22) 와식 (23) 에서분석의편의상 이라고하면, 항상 이므로분자가항상양 (+) 이되어 이된다. 즉, 고품질항만서비스의품질 가높아질수록고품질항만의가격 은올라간다. 또식 (23) 에서 이라고하면, 일때만이 이다. 다시말해서, 고품질항만서비스의품질이높아지면, 고품질항만의가격은반드시올라가고, 저품질항만의가격은화주들의위치에따라올라갈수도있고, 내려갈수도있음을보여준다. V. 두항만간에분포된화주들에대한가격경쟁 화주가 < 그림 1> 과같이두항만사이의특정위치 에밀집되어있지않고, 항만 L과 H 사이에균등하게분포되어있는경우에나타나는가격경쟁을알아보자. 이경우에도각위치에밀집된화주들의항만품질에대한선호도는 의일양분포를따른다고가정한다. 1. 두항만간의가격경쟁 항만 H와 L 사이직선상의모든위치에균등하게분포되어있는화주들에대해식 (6), (7) 을이용하여항만 H와 L의수요함수, 을구하면, (24) ( )

13 게임모형을이용한두항만간가격경쟁에관한연구 / 김태기 박계각 (25) ( ) 이다. 식 (24), (25) 를이용하여두항만이서비스생산시고정비용만든다고가정하고이고정비를각각, 로하여두항만의이윤함수를구하면다음이된다. (26) (27) 내쉬균형을이용하여두항만의최적대응가격, 을구하기위해식 (26), (27) 을 와 에관하여각각미분하여정리하면, 다음이된다. (28) (29) 식 (28), (29) 를이용하여두항만의최적대응가격, 을구하면, (30) (31) 이다. 항만 H와 L의최적가격은화주들의항만서비스에대한선호도, 운송비, 양항만의서비스품질수준에의해결정됨을보여준다

14 한국항만경제학회지제 25 집제 3 호 ( ) 2. 항만가격의변화 먼저, 항만서비스에대한선호도의분포가두항만가격결정에미치는영향을알아보기위해식 (30) 과 (31) 을 에관해미분하면, (32) (33) 이다. 이는 가커질수록, 즉화주들의고품질서비스에대한선호가커질수록두항만의가격이높아지고, 고품질항만의가격 ( ) 이저품질항만의가격 ( ) 보다 2배이상빠르게증가해감을알수있다. 이는화주가두항만사이의한곳에밀집된경우와동일한결과이다. 다음으로운송비의크기가항만의가격결정에미치는영향을알아보자. 식 (30) 과 (31) 을 에관해미분하면, (34) (35) 이다. 가커질수록두항만의가격 와 은함께작아지나, 저품질항만의가격 ( ) 이고품질항만의가격 ( ) 보다 2배정도빠르게감소해감을알수있다. 끝으로두항만의서비스품질차이가항만의가격결정에미치는영향을살펴보자. 로두고식 (30) 과 (31) 을고품질항만의서비스품질수준인 에관하여미분하면, (36) (37)

15 게임모형을이용한두항만간가격경쟁에관한연구 / 김태기 박계각 이다. 식 (36) 와 (37) 에서보듯이 이면, 이고, 이된다. 즉, 고품질항만서비스품질의증가가고품질항만만이아니라저품질항만의가격도인상시킨다. 그러나운송비가높아서 인경우에는고품질항만서비스품질이증가하면고품질항만의가격은높아지지만, 저품질항만의가격은낮아진다. VI. 결론 항만경쟁에관한연구로는평가요소, 화주와선사의항만선택요인, 항만요율수준등을이용한항만경쟁력평가등의다양한연구가수행되어왔으나, 아직까지항만의지리적인여건이나화물운송비, 서비스품질등의외생변수의변화에따라항만이최적가격을이용하여반응하는항만간가격경쟁에대한연구사례는전무한실정이다. 본논문에서는가격경쟁에의한두항만간경쟁을분석하기위해먼저, 일정거리떨어진두항만이, 차별화된서비스품질을가지고두항만사이에분포하는화주를대상으로가격경쟁을하는게임모형을제안하였다. 또한, 고품질서비스제공항만을선호하는고가화물화주와저품질서비스제공항만을선호하는저가화물화주등이두항만사이의특정위치에밀집되어있는경우와두항만사이에균일하게분포하고있는경우로분류하여, 내쉬균형에의해두항만의최적대응가격을각각구하고, 외생적인요인에따른두항만의가격변화를분석하였다. 이들분석결과를정리하면다음과같다. 먼저, 화주가두항만사이의특정위치에밀집되어있을경우, 두경쟁항만의최적가격은외생변수인화주들의항만서비스에대한선호도, 항만으로부터화주까지의거리, 운송비, 항만의서비스품질수준에의해결정됨을확인하였다. 더불어이들외생변수의변화에따른최적가격의변화는다음과같음을확인하였다. 첫째, 화주들의고품질항만서비스에대한선호도가커질수록두항만의가격이높아지나, 고품질항만의가격이저품질항만의가격보다 2배이상빠르게증가한다. 둘째, 화주들의위치가저품질항만보다고품질항만쪽에가까울수록고품질항만의가격은올라가고, 저품질항만의가격은떨어진다. 셋째, 운송비가올라가면저품질항만의가격은낮아지나, 고품질항만의가격은화주들이고품질항만에가까울수록가격이올라갈가능성이높다. 넷째, 고품질항만의서비스품질이높아지면, 고품질항만의가격은올라가고, 저품질항만의가격은화주들의위치에따라올라갈수도있고내려갈수도있다. 다음으로화주가두항만사이에균질하게분포할경우를가정하고, 두경쟁항만의가격결정에대해알아보았다. 외생변수의변화에따른최적가격의변화는다음과같음을확인하였다

16 한국항만경제학회지제 25 집제 3 호 ( ) 첫째, 화주들의고품질항만서비스에대한선호도가커질수록두항만의가격이높아지고, 고품질항만의가격이저품질항만의가격보다 2배이상빠르게증가한다. 둘째, 운송비가커질수록두항만의가격이함께작아지나, 저품질항만의가격이고품질항만의가격보다 2배정도빠르게감소해간다. 셋째, 운송비가낮아질경우고품질항만서비스품질의증가가두항만의가격을인상시키나, 운송비가높아질경우고품질항만서비스의품질이증가하면, 고품질항만의가격은높아지지만, 저품질항만의가격은낮아진다. 향후, 제안된항만경쟁게임모형을실효성이높은모델로발전시키기위해서는구체적인경쟁항만을선정하여실제데이터를이용한실증분석을통하여모델의유효성을검증하고개선하는것이추가적인연구과제로남는다

17 게임모형을이용한두항만간가격경쟁에관한연구 / 김태기 박계각 참고문헌 1. 길광수, 아시아주요컨테이너항만의터미널이용료비교분석, 월간해양수산, 216 호, 김율성, 이홍걸, 신창훈, 항만선택기준에관한실증연구 - 내적 외적요인의구분과외적요인의중요성, 한국항해항만학회지, 제 28 권, 제 6 호, 2004, pp 김형태, 상해항과부산항의항만요율수준비교연구, 월간해양수산, 제 211 호, 2002, pp 박계각, 김태기, 세계주요항만의항만요율비교분석및거시경제지표와의실증분석, 한국항만경제학회지, 제 22 집, 제 4 호, 2006, pp , 세계주요항만의항만요율과항만규모와의관계분석, 한국항만경제학회지, 제 24 집, 제 2 호, 2008, pp 왕규호, 조인구, 게임이론, 박영사, 2006, pp 이석태, 이철영, 극동아시아컨테이너항만의능력평가에관한연구, 한국항만학회, 제 7 권 1 호, 전일수, 세계주요컨테이너항만의경쟁력비교평가, 한국해양수산개발원, KMI 120 호, 정봉민, 적정항만시설사용료의추정과현행요율수준의비교평가, 해운산업연구, 조진행, 항만요율결정모델수립에관한연구, 한국해운학회지, 제 35 호, 2002, pp , 아시아각국의항만요율구조와수준비교분석, 한국해운학회지, 제 32 호, 2001, pp Beloqui, L. and Usategui, J.M., "Vertical Differentiation and Entry Deterrence: a Reconsideration, Research Support from the Plan Nacional de I+F+I, Didier Baudewyns, "Spatial Competition within Urban Areas: Hotelling and Bertrand Reconciled, Journal of the Econometric Society, 2000, pp Christopher M. Anderson, Yong-An Park, Young-Tae Chang, Chang-Ho Yang, Tae-Woo Lee and Meifeng Luo, "A Game-theoretic analysis of Competition among Container port hubs : the case of Busan and Shanghai[1]", Maritime Policy & Management, Vol.35, No.1, 2008, pp French, R.A., Competition among Selected Eastern Canadian Ports for Foreign Cargo, Maritime Policy and Management, Jan Owen Jansson and Dan Shneerson, Port Economics, The MIT Press, 1982, pp Jose L. Tongzon, Port Choice and Freight Forwarders, Transportation Research Part E, Vol.45, 2009, pp Murphy P.R., Daley J.M, and Dalenberg, D.R., Port Selection Criteria : An Application of a Transportation Research Framework, Logistics & Transportation Review, Vol.28, No.3, 1992, pp Murphy, P.R. and Daley J.M., "A Comparative Analysis of Port Selection Factors", Transportation Journal, 1994, pp Slack, B., Containerization Inter-port Competition and Port Selection, Maritime Policy and Management, Vol.12, No.4, 1985, pp Willingale, M.C., The Port Routing Behavior of Short Sea Ship Operator Theory and Practices, Maritime Policy and Management, 1981, pp Young-Tae Chang, Sang-Yoon Lee, Jose L. Tongzon, Port Selection Factors by Shipping Lines : Different Perspectives between Trunk Liners and Feeder Service Providers, Marine Policy, Vol.32, 2008, pp Yang Zan, "Analysis of Container Shipping Port Policy by the Reaction of an Equilibrium Shipping Market", Maritime Policy & Management, Vol.26, No.4, 1999, pp

18 한국항만경제학회지제 25 집제 3 호 ( ) < 요약 > 게임모형을이용한두항만간가격경쟁에관한연구 김태기 박계각 본논문은서비스품질이서로다른두항만의가격경쟁을게임모형을이용해이론적으로분석하고있다. 화주들의위치를두가지로가정하였다. 하나는두항만의한곳에화주들이밀집된경우이고, 다른하나는두항만사이에화주들이고루배치된경우이다. 분석결과를요약하면, 다음과같다. 화주가두항만사이의특정위치에밀집되어있을경우, 화주들의고품질서비스에대한선호도가커질수록두항만의가격이높아지나, 고품질항만의가격이저품질항만의가격보다 2배이상빠르게증가한다. 화주들의위치가고품질항만쪽에가까울수록고품질항만의가격은올라가고, 저품질항만의가격은떨어진다. 또한, 운송비가올라가면저품질항만의가격은낮아지나, 고품질항만의가격은올라갈가능성이높다. 고품질항만의서비스가상대적으로더높아지면, 고품질항만의가격은올라가고, 저품질항만의가격변화는불확실하다. 다음으로화주가두항만사이에균질하게분포할경우, 화주들의고품질항만서비스에대한선호도가커질수록두항만의가격이높아지고, 고품질항만의가격이저품질항만의가격보다 2배이상빠르게증가하며, 운송비가커질수록두항만의가격이함께작아지나, 저품질항만의가격이고품질항만의가격보다 2배정도빠르게감소해간다. 또한, 고품질항만서비스가상대적으로높아지면, 고품질항만의가격은올라가지만, 저품질항만의가격은운송비수준이높으면내려간다. 주제어 : 항만가격, 게임모델, 항만서비스품질, 항만수요함수, 효용함수

동아시아국가들의실질환율, 순수출및 경제성장간의상호관계비교연구 : 시계열및패널자료인과관계분석

동아시아국가들의실질환율, 순수출및 경제성장간의상호관계비교연구 : 시계열및패널자료인과관계분석 목차 I. 서론 II. 동아시아각국의무역수지, 실질실효환율및 GDP간의관계 III. 패널데이터를이용한 Granger인과관계분석 IV. 개별국실증분석모형및 TYDL을이용한 Granger 인과관계분석 V. 결론 참고문헌 I. 서론 - 1 - - 2 - - 3 - - 4