연산일반균형 분석

Computable General Equilibrium (CGE) Analysis

가계, 기업, 정부, 해외 부문 사이의 시장청산 조건을 비선형 연립방정식으로 표현하고, 사회회계행렬 (SAM) 로 캘리브레이션한 뒤 정책 충격이 가격, 산출, 후생, 부문 간 자원 배분에 미치는 영향을 시뮬레이션하는 거시 분석 도구. partial equilibrium 으로는 잡을 수 없는 부문 간 spillover 와 일반균형 효과 (요소가격 변화, 소득 재분배, 수입 대체) 를 정량화한다.

• 유형: 시뮬레이션, 구조 모형, 비선형 연립방정식
• 핵심 가정: 시장청산, 효용·이윤 극대화, Walras 의 법칙, 캘리브레이션을 통한 base-year 재현
• 주요 변형: static / dynamic, top-down / bottom-up hybrid, GTAP, EPPA 모형, EPPA-Korea 모형, 지식 기반 CGE, R&D-augmented CGE

개요

Johansen (1960) 의 노르웨이 다부문 모형이 효시이고, Arrow-Debreu 일반균형 이론을 계산 가능하게 만든 Scarf (1967) 의 fixed-point 알고리즘이 연산화의 기반을 제공했다. 1970~80 년대 무역·세제·환경 정책 분석에서 빠르게 확산됐다 (Shoven-Whalley, Dervis-de Melo-Robinson). 1990 년대 이후 GTAP (Global Trade Analysis Project) 가 다지역 표준 데이터셋과 모형을 제공하면서 국제 비교가 용이해졌고, 환경·에너지 응용은 MIT 의 EPPA 모형 이 anchor 가 됐다. 한국 응용은 산업연구원·KDI 의 정책 평가 전통과 결합하면서 발전했고, TEMEP 에서는 R&D 정책·환경 정책·소득 분배 효과 분석의 표준 도구로 자리잡았다.

핵심 식·정의

대표적 가계는 효용 $U(C_1, \ldots, C_n)$ 을 예산 제약 하에서 극대화한다.

여기서 $p_i$ 는 재화 $i$ 의 가격, $C_i$ 는 소비, $w_f$ 와 $E_f$ 는 요소 $f$ (노동·자본) 의 가격과 보유량이다. 산업은 CES 또는 nested-CES 생산함수로 중간재·요소를 결합해 산출을 만들고, 시장청산 ($\text{공급} = \text{수요}$) 과 영이윤 조건 (가격 = 단위비용) 이 모든 시장에서 동시에 성립한다. 모형은 base-year 의 SAM 을 재현하도록 share 파라미터를 캘리브레이션하고, 외생적 elasticity (Armington, 자본·노동 대체) 를 문헌에서 가져온 뒤 정책 충격을 외생 변수로 입력해 새 균형을 푼다.

TEMEP 라인

황준석 · Won-Sik Hwang 라인이 TEMEP CGE 연구의 중심축이다. The Impact of Korea's Green Growth Policies on the National Economy and Environment 는 한국 녹색성장 정책의 거시·환경 영향을 평가했고, Assessing the Socio-Economic Effects of Korea's Nuclear Power Policy 는 EPPA-Korea 모형 로 원전 정책의 사회경제 효과를 분석했다. A CGE analysis for quantitative evaluation of electricity market changes 와 CGE analysis of R&D investment policy considering trade-offs between economic growth and stability 는 R&D 투자 정책의 성장·안정성 trade-off 를 CGE 로 정량화하며 지식 기반 CGE 의 한국 적용을 정착시켰다.

방법론 격상은 Validation of an R&D-based computable general equilibrium model 의 R&D-기반 CGE validation 과 Macroeconomic effects of R&D tax credits on small and medium enterprises 의 중소기업 R&D 세액공제 거시 효과로 이어진다. Revitalizing the race between technology and education: Investigating the growth strategy for the knowledge-based economy based on a CGE analysis 는 지식 기반 CGE 로 교육과 기술의 race 를 재해석하고, Dualistic nature of the 4IR: Investigating the economy-wide impacts of the 4IR with a focus on Korean economy using a CGE analysis 는 4 차 산업혁명의 경제 전반 영향을 dualistic 관점에서 평가한다.

응용은 Arms or butter: The economic effect of an increase in military expenditure 의 국방비 (arms-or-butter), Growth versus equity: A CGE analysis for effects of factor-biased technical progress on economic growth and employment 의 factor-biased 기술진보와 성장·형평성 trade-off, Efficiency versus Equality: Comparing Design Options for Indirect Emissions Accounting in the Korean Emissions Trading Scheme 의 한국 배출권거래제 설계 비교까지 폭이 넓다. Top-Down Bottom-Up 결합 모형, 동학 CGE 모형, EPAK 모형 같은 모형군 페이지가 변형을 정리한다.

See also

• 관련 method: 사회회계행렬, 투입산출분석, partial-equilibrium-analysis
• 관련 model: GTAP, EPPA 모형, EPPA-Korea 모형, 지식 기반 CGE, EPAK 모형, 동학 CGE 모형
• 핵심 paper: The Impact of Korea's Green Growth Policies on the National Economy and Environment, CGE analysis of R&D investment policy considering trade-offs between economic growth and stability, Validation of an R&D-based computable general equilibrium model, Revitalizing the race between technology and education: Investigating the growth strategy for the knowledge-based economy based on a CGE analysis, Growth versus equity: A CGE analysis for effects of factor-biased technical progress on economic growth and employment