[논문 리뷰] How much did the Tourism Industry Lost? Estimating Earning Loss of Tourism in the Philippines

Raffy S. Centeno, Judith P. Marquez|arXiv (Cornell University)|2020. 04. 21.

Forecasting Techniques and Applications참고 문헌 8인용 수 12

한 줄 요약

이 연구는 2012년부터 2019년까지의 월별 외국인 관광객 도착 수를 기반으로 SARIMA 모델링을 사용하여 코로나19 패an데믹 기간 동안 필리핀 관광 산업의 경제적 손실을 추정한다. 최적의 모델로 ARIMA(1,1,1)×(1,0,1)12 모델이 선정되었으며, 평균 일일 지출 및 체류 기간 데이터를 바탕으로 위기 상황이 2020년 7월까지 지속될 경우 약 1705억 페소의 수익 손실이 발생할 것으로 예측된다.

ABSTRACT

The study aimed to forecast the total earnings lost of the tourism industry of the Philippines during the COVID-19 pandemic using seasonal autoregressive integrated moving average. Several models were considered based on the autocorrelation and partial autocorrelation graphs. Based on the Akaike's Information Criterion (AIC) and Root Mean Squared Error, ARIMA(1,1,1)$ imes$(1,0,1)$_{12}$ was identified to be the better model among the others with an AIC value of $-414.51$ and RMSE of $47884.85$. Moreover, it is expected that the industry will have an estimated earning loss of around 170.5 billion pesos if the COVID-19 crisis will continue up to July. Possible recommendations to mitigate the problem includes stopping foreign tourism but allowing regions for domestic travels if the regions are confirmed to have no cases of COVID-19, assuming that every regions will follow the stringent guidelines to eliminate or prevent transmissions; or extending this to countries with no COVID-19 cases.

연구 동기 및 목표

• 시계열 예측을 통해 코로나19 팬데믹 기간 동안 필리핀 관광 산업의 총 수익 손실을 추정하기 위해.
• 필리핀의 월별 외국인 관광객 도착 수를 예측하기 위한 최적의 계절 ARIMA 모델을 규명하기 위해.
• 잠재적 수익 감소를 정량화하여 정책 개입을 위한 데이터 기반 기초 자료를 제공하기 위해.
• 시험외 예측 정확도를 활용하여 장기적인 팬데믹 조건이 관광 수익에 미치는 영향을 평가하기 위해.
• 공중보건 제약 조건 하에서 관광 산업 재개를 위한 증거 기반 권고를 뒷받침하기 위해.

제안 방법

• 월별 외국인 관광객 도착 수에 대해 SARIMA 모델을 식별, 추정 및 검증하기 위해 박스-제닝스 방법론을 적용하였다.
• 모델 평가를 위해 학습 세트(2012년 1월 – 2018년 12월, 86개 데이터 포인트)와 테스트 세트(2019년 1월 – 2019년 12월, 12개 데이터 포인트)를 사용하였다.
• 가장 낮은 아카이케의 정보 기준(AIC)과 가장 낮은 근본 평균 제곱 오차(RMSE)를 기반으로 최적의 모델을 선정하였다.
• 잔차도표, Q-Q도표, ACF/PACF, 루징-보크 검정, 샤피로-윌크 검정을 활용하여 모델 가정을 검증하기 위한 진단 검사를 실시하였다.
• 모수 추정을 위해 조건부 합의 제곱법과 최대우도추정법을 적용하였다.
• 미래의 외국인 관광객 도착 수를 예측하고, 평균 일일 지출(8,423.98 페소)과 평균 체류 기간(7.11일, 반올림하여 7일)을 활용하여 수익 손실을 추정하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 필리핀의 월별 외국인 관광객 도착 수를 예측하기 위한 최적의 계절적 자기회귀이동평균통합(SARIMA) 모델의 차수는 무엇인가?
• RQ2 코로나19 팬데믹이 2020년 7월까지 지속될 경우 필리핀 관광 산업의 총 수익 손실은 얼마나 될 것으로 예측되는가?
• RQ3 AIC 및 RMSE 기준으로 가장 우수한 적합도와 예측 정확도를 보이는 SARIMA 모델은 무엇인가?
• RQ4 팬데믹 조건 하에서 국내 및 외국 관광의 다른 재개 전략이 미치는 영향은 무엇인가?
• RQ5 팬데믹 기간 동안 공중보건 안전을 확보하면서도 관광 수익 회복를 어떻게 균형 있게 달성할 수 있는가?

주요 결과

• ARIMA(1,1,1)×(1,0,1)12 모델이 최적의 적합 SARIMA 모델로 확인되었으며, AIC는 -414.51, RMSE는 47,884.85였다.
• 잔차의 독립성(Ljung-Box 검정), 정규성(샤피로-윌크 검정), 동분산성 등 모든 진단 검사를 통과하였다.
• 예측된 월별 외국인 관광객 도착 수를 평균 일일 지출(8,423.98 페소)과 평균 체류 기간(7일)에 곱하여 수익 손실을 추정하였다.
• 2020년 4월부터 7월까지 필리핀 관광 산업의 총 수익 손실은 약 1705억 페소로 추정된다.
• 2019년 데이터를 활용한 시험외 예측 정확도 검증을 통해 단기 예측에 대한 신뢰성이 확인되었다.
• 연구는 국내 관광의 단계적 재개와 외국 관광의 통제된 재개가 건강 위험을 최소화하면서 손실를 완화시킬 수 있을 것이라고 결론 내렸다.