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type: paper
slug: inha-oh-2010-dea-product-efficiency
title: >-
  Analysis of product efficiency in the Korean automobile market from a
  consumer's perspective
authors:
  - '[[inha-oh]]'
  - '[[jeongdonglee]]'
  - '[[seogwon-hwang]]'
  - '[[almas-heshmati]]'
year: 2010
venue: '[[empirical-economics]]'
volume: '38'
pages: 119-137
doi: 10.1007/s00181-009-0258-x
categories:
  - '[[productivity-analysis]]'
  - '[[consumer-choice-research]]'
methods:
  - '[[data-envelopment-analysis]]'
  - '[[discrete-additive-dea]]'
  - '[[free-disposal-hull]]'
  - '[[discrete-choice-model]]'
  - '[[iv-logit-model]]'
themes:
  - '[[product-efficiency]]'
  - '[[allocative-efficiency]]'
  - '[[technical-efficiency]]'
  - '[[korean-automobile-market]]'
  - '[[consumer-utility]]'
  - '[[market-share]]'
aliases: []
last_updated: '2026-05-17T21:30:00+09:00'
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# Analysis of product efficiency in the Korean automobile market from a consumer's perspective

*[[inha-oh]], [[jeongdonglee]], [[seogwon-hwang]], [[almas-heshmati]] (2010)* · [[empirical-economics]] 38(1):119–137 · [DOI ↗](https://doi.org/10.1007/s00181-009-0258-x)

> *Consumer-side product efficiency* 분석의 *첫 paper* — 기존 *production-side* efficiency 의 Farrell (1957) 분해 (overall = technical × allocative) 를 *consumer 의 효용 maximization* framework 으로 *전치*. 핵심 idea: *기술적으로 효율* (price-quality space 의 frontier 위) 인 product 가 항상 *소비자 선호 구조* 와 match 되지 않을 수 있음 — *technical 효율* 와 *allocative 효율* 의 분리. 방법: [[discrete-additive-dea]] (Cooper et al 1999 의 additive DEA 위에 [[free-disposal-hull]] 의 discreteness 가정 추가) + [[discrete-choice-model]] 의 utility 함수 추정 결합. *Indifference curve* $\beta' z_j - \alpha p_j$ 를 DCM 으로 추정, DEA 가 product 의 frontier 와의 거리 측정. 한국 자동차 시장에 적용 — *technical efficient 한 product 가 market share 와 인과 관계 약함*, *allocative efficient* 가 *시장 점유* 와 더 가까운 양 상관. 효율 측정의 *consumer-side framework* 의 정량 evidence.

- **RQ**: 제품의 *consumer-side product efficiency* (technical + allocative) 가 어떻게 측정되며, 시장 점유 (market share) 와 어떤 관계인가? 기술 frontier 위 efficient 제품이 항상 시장에서 선택되는가?
- **방법론**: [[data-envelopment-analysis]] + [[free-disposal-hull]] 의 *discreteness* + [[discrete-choice-model]] 결합. *Indifference curve* $\beta' z - \alpha p$ 의 utility function 을 DCM 으로 추정 후 DEA frontier projection 으로 efficiency 분해. [[iv-logit-model]] (Berry-Levinsohn-Pakes 1995, BLP) 의 endogeneity 처리
- **데이터**: 한국 자동차 시장 의 *product-level* 데이터 — 가격, 출력, 연비, 차체 type 등 quality attribute + 모델별 market share. 분기·연간 cross-section
- **주요 발견**: (i) [[discrete-additive-dea]] 의 efficiency $OE = TE + AE$ 형태로 *additive decomposition*. (ii) Technical efficiency 만 으로는 market share variation 충분히 설명 불가 — *allocative efficiency* 도 함께 고려해야 utility-based 선택 패턴 explainable. (iii) 한국 자동차 시장의 efficient product 가 *항상* market share 1 위 아님 — *consumer preference structure* 와의 match 가 핵심. (iv) IV-Logit 의 endogeneity 통제 후에도 allocative efficiency 의 양 효과 robust
- **시사점**: (i) *방법론적* — Production-side Farrell efficiency framework 의 *consumer-side 전치* 가 첫 정식화, allocative efficiency 의 *product level* 측정 가능. (ii) 자동차 산업 *경쟁* 분석에서 *기술 우위만으로 부족* — *소비자 needs match* 의 정량 평가가 필수. (iii) 정책 함의: 신차 출시 firm 의 *positioning strategy* 가 단순 *quality maximization* 이 아니라 *target consumer 의 indifference curve 와의 distance minimization* 으로 평가돼야 함

![Fig. 2. Consumer-side efficiency 의 conceptual diagram: 동일 가격의 2 quality attribute space 에서 frontier (consumption possibility set boundary) 위에서 점 J 가 technical efficient, 그러나 *indifference curve* 가 점 K 에서 tangent 되므로 *allocative efficient point* 는 K. 점 I 의 *technical efficiency* = OI/OJ, *allocative efficiency* = OJ/OK, *overall efficiency* = OI/OK. 기존 production-side Farrell 분해의 *consumer-side mirror*.](/papers/201002_OhI_Analysis_of_product_efficiency_in_the_Korean_automobile_market_from_a_consumers_perspective/fig2.png)

## 요약

Porter (1990) 의 *competitive advantage* 4 요인 중 *demand condition* 이 firm innovation 의 핵심 driver — *소비자 needs 와의 match* 가 firm survival 과 market share 결정. 그러나 기존 efficiency 분석은 *production-side* (Koopmans 1951, Farrell 1957) 에 집중 — *consumer-side product efficiency* 의 정량 framework 부재.

기존 *consumer-side* 접근: Lancaster (1966) 의 *price-quality space* 위에서 product 를 점으로 표현, 가격 낮고 quality 높은 점들의 frontier 와의 거리로 *competitiveness* 측정. Papahristodoulou (1997), Fernandez-Castro-Smith (2002), Lee et al (2005) 의 lineage. 그러나 이 framework 는 *technical efficiency* 만 측정 — 가격 같다면 *quality 의 sum* 이 큰 product 가 좋다는 가정. 그러나 실제 *quality mix* 가 *소비자 선호 구조와 match* 되지 않으면 *technical 효율 product* 도 선택받지 못함 — *allocative efficiency* 의 가능성.

본 paper 의 contribution: *allocative efficiency at the product level* 의 첫 정식화 + 측정 framework. Methodologically (i) [[discrete-additive-dea]] — Cooper et al (1999) 의 additive DEA 위에 *discreteness* (소비자가 product 들의 *combination* 못 만들고 *existing product 중 선택*) 가정 추가, (ii) [[free-disposal-hull]] (FDH, Deprins-Simar-Tulkens 1984) 으로 *convexity 가정 없는* frontier 구성, (iii) [[discrete-choice-model]] (McFadden 1974, Anderson-de Palma-Thisse 1992, Train 2003) 으로 *indifference curve* $\beta' z_j - \alpha p_j$ 추정 — DCM 의 추정 utility 가 DEA 의 *allocative efficiency 측정의 reference utility* 로 작동.

**3 종류 efficiency** (consumer-side, Fig. 2):
- **Technical efficiency**: product $I$ 의 OI/OJ — frontier 와의 거리. *상대적 quality 우위*.
- **Allocative efficiency**: product $J$ 의 OJ/OK — frontier 위 점 $J$ (기술 효율) 와 *indifference curve tangent point* $K$ 의 거리. *quality mix 와 소비자 선호 의 match*.
- **Overall efficiency**: $I$ 의 OI/OK = TE × AE — 둘의 곱.

본 paper 의 *discrete additive DEA* 형식 ($OE = TE + AE$ 의 additive decomposition):

$$
\text{OE}_0 = \max \sum_{j \in J_0} \left( \beta' z_j - \alpha p_j - \beta' z_0 + \alpha p_0 \right) \lambda_j \quad \text{s.t.} \sum \lambda_j = 1, \lambda_j \in \{0, 1\}
$$

$\lambda_j$ 가 0 또는 1 (discreteness — 소비자는 product 의 *combination* 만들 수 없음). 추정된 $\hat{\alpha}, \hat{\beta}$ 가 *indifference curve* 의 parameter.

**IV-Logit (Berry-Levinsohn-Pakes 1995, BLP)** 로 utility function 추정 — *price* 가 *demand shock* 과 상관 (endogeneity) 이 있으므로 IV 활용 (보통 cost shifters 또는 rival products' characteristics) 으로 통제.

**Empirical 결과**: 한국 자동차 시장 product-level 데이터 (모델별 가격 · 출력 · 연비 · 차체 · 점유). 발견:
- Technical efficiency 와 market share 의 *상관 약* — *기술 효율 product 가 시장 1 위 아님*.
- **Allocative efficiency 와 market share 의 *양 상관*** — *소비자 선호 와 match 되는 product* 가 시장 우위. *consumer-side allocative* 가 market 결과의 dominant driver.
- IV-Logit 의 endogeneity 통제 후에도 결과 robust.
- 일부 high-end 차량은 *technical 효율* 이지만 *allocative 비효율* (Korean 대중 시장과 mismatch) — small share. 반면 일부 mid-range 차량은 *technical 비효율* (frontier 와 거리) 이지만 *allocative 효율* (대중 needs match) — large share.

**정책·전략 함의**: 신차 출시 firm 의 *positioning strategy* 가 *quality maximization* 이 아니라 *consumer indifference curve 와의 distance minimization*. 정부 R&D 정책은 *target consumer needs* 의 *empirical 측정* 위에서 설계. *Product efficiency* 가 *시장 점유* 의 정량 leading indicator 역할.

한계: (i) FDH 의 *deterministic frontier* — measurement error 흡수 못함, (ii) DCM 의 random coefficient 미반영 — heterogeneous consumer preferences 의 *aggregate utility 함수* 가정, (iii) 자동차 industry-specific — generalizability 한계.

## 핵심 결과

**Consumer-side 3 efficiency 의 conceptual decomposition (Fig. 2 기반)**

| Efficiency | 정의 | 측정 |
|---|---|---|
| Technical (TE) | Frontier 와의 거리 | OI/OJ |
| Allocative (AE) | Frontier 위 점 와 indifference curve tangent 와의 거리 | OJ/OK |
| Overall (OE) | I 와 indifference curve tangent 와의 거리 | OI/OK = TE × AE |

**Discrete additive DEA 의 OE 형식 (additive decomposition)**

$$
\mathrm{OE}_0 = \max \sum_{j} \left( \beta' z_j - \alpha p_j - \beta' z_0 + \alpha p_0 \right) \lambda_j
$$

s.t. $\sum \lambda_j = 1$, $\lambda_j \in \{0, 1\}$.

→ Discrete 가 핵심 — consumer 는 product 의 *combination* 만들 수 없음 (continuous DEA 의 limitation 회피).

**한국 자동차 시장 분석 결과 (정성 요약)**

| Group | TE | AE | Market share | 해석 |
|---|---|---|---|---|
| High-end (수입차 일부) | 높음 | 낮음 | 작음 | 기술 우수, 한국 대중 needs 와 mismatch |
| Mid-range (현대·기아 중심) | 중 | **높음** | **큼** | 한국 needs match — 시장 우위 |
| Low-end | 낮음 | 중 | 중 | 가격 sensitivity |

→ **Allocative efficiency** 가 *market share 의 dominant driver* — TE 단독으로 부족.

## 방법론 노트

[[discrete-additive-dea]] (Cooper-Park-Pastor 1999 의 additive DEA + Deprins-Simar-Tulkens 1984 의 FDH discreteness 결합):

$$
\mathrm{OE}_0 = \max \sum_{j \in J_0} \left( \beta' z_j - \alpha p_j - (\beta' z_0 - \alpha p_0) \right) \lambda_j
$$

s.t. $\sum_j \lambda_j = 1$, $\lambda_j \in \{0, 1\}$, $\beta' z_j - \alpha p_j \ge \beta' z_0 - \alpha p_0$ (점 $j$ 가 점 0 보다 *utility 큼*).

기존 additive DEA 의 *non-radial* (input · output dimension 무관 동시 조정 가능) 특성을 *consumer-side* 로 적용 + *discreteness* 의 binary $\lambda$ 추가.

**[[free-disposal-hull]]** (FDH): convexity 가정 없는 frontier — *individual product points* 의 dominance relation 만으로 frontier 구성. 소비자가 product *combination* 못 만드는 현실 반영.

**Indifference curve 추정**: [[discrete-choice-model]] (logit / probit) 의 *random utility* $U_{ij} = \beta' z_j - \alpha p_j + \varepsilon_{ij}$. MNL 의 share function $s_j = \exp(V_j)/\sum_k \exp(V_k)$ 로 market share 와 product attribute 의 관계 추정. *Price endogeneity* 가 *demand shock* 과 상관 — [[iv-logit-model]] (Berry-Levinsohn-Pakes 1995) 의 IV (cost shifters · rival characteristics) 로 통제. Berry (1994) inversion routine 으로 unobserved characteristics 처리.

식별은 (i) product-level cross-section variation (가격 · quality attribute · share), (ii) IV-Logit 의 endogeneity 통제 후 utility parameter 추정, (iii) DEA frontier 의 dominance relation 에서 온다. 한계는 위에 명시.

## 연구 계보

본 paper 의 *consumer-side efficiency* lineage 는 두 갈래. (i) *Production-side Farrell efficiency*: Koopmans (1951), Farrell (1957) 의 OE = TE × AE 분해 + Cooper et al (1999) 의 additive DEA. (ii) *Consumer-side product efficiency*: Lancaster (1966) 의 *price-quality space*, Papahristodoulou (1997), Fernandez-Castro-Smith (2002), Lee et al (2005) 의 *technical efficiency* 만 측정 lineage. 본 paper 가 *Production Farrell 의 consumer-side 전치 + allocative efficiency 추가* 의 first formulation.

*Discrete additive DEA* lineage: Charnes-Cooper-Lewin-Seiford (1994) 의 표준 + Cooper-Park-Pastor (1999) 의 additive form. *FDH*: Deprins-Simar-Tulkens (1984), De Borger-Kerstens (1996) 의 non-convex frontier.

*Discrete choice + DEA* 결합 시도: Sefton-Yang (2000) 의 efficient market hypothesis 분석, Lee-Lee-Hwang (2005) 의 한국 자동차 efficiency 분석 — 본 paper 의 직접 predecessor.

*Berry-Levinsohn-Pakes (BLP)* lineage: Berry (1994 *RAND J Economics*), Berry-Levinsohn-Pakes (1995 *Econometrica*) — 자동차 시장 endogenous price 처리 의 표준.

TEMEP 내 sibling cluster: (i) [[chulwoo-baek-2009-data-envelopment-analysis-benchmarking]] — Least-Distance Measure DEA 방법론 — *consumer-side allocative efficiency 의 method anchor* 와 paired. (ii) [[ej-jeon-2009-asset-composition-strategy]] — DEA 응용 sibling. (iii) [[dong-hyun-oh-2010-efficiency-change-technical-change]] — 같은 batch 의 *metafrontier Malmquist* sibling. (iv) [[inha-oh-2008-time-trend-general-index]] · [[inha-oh-2009-comparative-plant-dynamics]] · [[inha-oh-2009-credit-guarantee-selection-bias]] — Inha Oh 의 TFP · DEA · PSM 라인. 본 paper 는 [[temep]] 의 *productivity 측정 방법론 라인* 의 *consumer-side* 확장 — production-side 의 firm-level 분석을 *product-level + consumer-side* 로 확장한 incremental contribution.

## See also

- [[data-envelopment-analysis]]
- [[discrete-additive-dea]]
- [[free-disposal-hull]]
- [[discrete-choice-model]]
- [[iv-logit-model]]
- [[product-efficiency]]
- [[allocative-efficiency]]
- [[technical-efficiency]]
- [[korean-automobile-market]]
- [[consumer-utility]]
- [[chulwoo-baek-2009-data-envelopment-analysis-benchmarking]]
- [[ej-jeon-2009-asset-composition-strategy]]
- [[dong-hyun-oh-2010-efficiency-change-technical-change]]
- [[inha-oh]]
- [[jeongdonglee]]