우리나라 교통시장의 공급과 수요의 동적 인과관계 분석: 계량경제학과 머신러닝의 활용을 중심으로
Dynamic Causal Analysis of Supply and Demand in the South Korean Transportation Market: An Econometric and Machine Learning Approach
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초록
본 연구는 대한민국 교통시장에서 다수단 간 공급과 수요의 장기적인 동적 균형관계를 그랜저 인과검정과 랜덤 포레스트 방법론을 이용하여 탐색한다. 1995년부터 2022년까지 도로, 철도, 항공 여객 시장의 공급과 수요 지표들을 활용하여, 단기적인 시간 프레임에서 발생하는 수요와 공급의 균형 관계가 장기적으로 다시 수요와 공급의 상호 인과관계로 발전함을 확인하였다. 이 과정에서 교통시장에서 수요와 공급에 대한 외생성과 내생성을 동시에 조사해, 사회경제지표와 함께 공급이 가지는 수요에 대한 설명력도 확인하였다. 교통서비스 공급이 수요에 영향을 주는 경향이 강하게 나타났으며, 도로 연장이 우리나라 항공 수요에 영향을 준다는 결과 등 다수단 간 공급과 수요가 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 분석을 위한 기간의 설정에 따라 공급과 수요의 상호 관계가 다르게 나타나며, 서로 영향을 주게 되는 시차나 지속성 또한 1년에서 5년까지 다양하게 조사되었다. 랜덤 포레스트 모형을 통해, 도로 여객 수요는 경제·인구 변수가 주요한 요인이며, 철도·항공 여객 수요는 좌석 공급과 운항 횟수가 주요한 요인이라는 사실을 발견했다. 대한민국 교통시장에 대한 장기적 추세에 대한 이해 증진과 교통 패러다임 변화에 대한 시사점 제시를 통해, 본 연구 결과가 다양한 학술적 연구와 교통 관련 정책 수립 과정에 활용될 것으로 기대된다.
Abstract
This study examines the long-term dynamic equilibrium between supply and demand from multi-modal perspective in the Korean market through Granger causality testing and Random Forest methodology. Analyzing supply-demand indicators for road, rail, and air passenger markets over an almost three-decade period reveals that short-term equilibrium relationships evolve into mutual causal relationships over extended time frames. The research investigates both exogenous and endogenous factors influencing transportation market dynamics, confirming the explanatory power of supply variables on demand alongside socioeconomic indicators. Findings demonstrate that transportation service supply significantly impacts demand patterns, while multiple factors can influence both supply and demand simultaneously—exemplified by road network expansion effects on airline demand in Korea. The supply-demand interrelationships vary according to analytical time frames, with observed time lags or persistent effects ranging from one to five years. Random Forest modeling indicates that road passenger demand is primarily driven by economic and demographic variables, whereas rail and air passenger demand is predominantly influenced by seat capacity and service frequency. This research contributes to the theoretical understanding of long-term transportation market trends and provides valuable insights for transportation policy formulation in the context of evolving mobility paradigms.