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https://www.krm.or.kr/krmts/link.html?dbGubun=SD&m201_id=10072229&local_id=10086299
구매종속성 하에서 주문충족율을 구하는 방법에 대한 연구
Reports NRF is supported by Research Projects( 구매종속성 하에서 주문충족율을 구하는 방법에 대한 연구 | 2016 Year 신청요강 다운로드 PDF다운로드 | 박창규(울산대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number 2016S1A5A2A01022007
Year(selected) 2016 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2017년 09월 28일
Year type 결과보고
Year(final report) 2017년
Research Summary
  • Korean
  • 본 연구는 구매종속성이 존재할 때 주문충족율을 계산하는 새로운 근사적 접근법을 제안한다. 본 연구는 고객주문을 품목수요로 분해한다. 즉, 주문프로세스와 동일한 주변분포를 갖는 새로운 품목수요 프로세스를 구성하는 것이다. 그리고 모든 주문형태의 충족율을 계산하여 주문충족율의 근사치를 구한다. 차원의 저주를 피하면서 해가 수렴하도록 Gauss-Seidel 방법에 기초하여 GISA(greedy iterative search algorithm) 알고리즘을 개발한다. GISA 알고리즘의 정확성을 확인하고, 초기해의 영향을 검사하며, 경영상의 통찰을 얻기 위해서 수치분석 및 모의실험이 수행된다.
  • English
  • For the business environment under purchase dependence that characterizes customer purchase patterns observed in such areas as marketing, manufacturing systems, and distribution systems, this study proposes a new approximate approach to calculate the order fill rate, probability of filling an entire customer order immediately from the shelf. The new approximate approach divides customer orders into item orders and calculates fill rates of all order types to approximate the order fill rate. In order to avoid the curse of dimensionality and prevent the solution from diverging for the large instances, This study develops the greed iterative search algorithm (GISA) based on the Gauss-Seidel method. Through the computational analysis that compares the GISA with the simulation, this study demonstrates that the GISA is a dependable algorithm to derive the stationary joint distribution of on-hand inventories in the type-K pure system. In addition, this study presents some managerial insights.
Research result report
  • Abstract
  • 한 주문에서 고객이 여러 개의 품목을 요구하고, 그 모든 품목이 동시에 즉시 조달 가능한 경우에만 고객이 만족하는 상황에서 본 논문은 고객 서비스 수준을 평가해 보고자 한다. 최근의 시장환경에서 고객만족을 측정하는 척도로서 서비스 수준은 고객의 요구에 빠르게 대응하도록 심하게 압박을 받는 기업에게 점점 중요해지고 있다. 이러한 환경에서 많이 사용되는 서비스 수준 척도 중에 하나는 고객주문에 포함된 모든 품목을 보유재고로 즉시 충족시킬 확률인 주문충족율(order fill rate)이다.

    본 연구는 구매종속성이 존재하는 상황에서 주문충족율을 구하는 방법에 관하여 연구하였다. 구매종속성이 존재할 때 주문충족율을 한 주문에 포함된 각 품목별로 발생하는 품절율의 곱의 형태로 간단히 계산할 수 있을 것 같지만 문제상황이 그렇게 간단하지 않다. 각 주문마다 요구하는 품목의 종류가 다르고, 그 주문이 만족되기 위해서는 요구되는 품목이 동시에 가용해야 하는 등 품목간의 새로운 형태의 종속성이 발생하게 된다. 이러한 구매종속성을 고려하여 주문충족율을 계산하기 위해서는 보유재고의 결합분포를 구하여야 한다. 본 연구는 QBD 프로세스로 구현된 보유재고의 안정된 결합분포(stationary joint distribution of on-hand inventories)로부터 모든 주문형태의 충족율을 구하였다. 이 안정된 결합분포는 균형방정식(balance equations)과 정규화 방정식(normalization equation)으로 형성된 연립방정식의 해이다. 그러나 이 연립방정식을 푸는 전통적인 계산방법은 방정식 및 미지변수의 수가 큰 경우에 차원의 저주(the curse of dimensionality)에 시달린다. 본 연구는 차원의 저주를 피하면서 해가 수렴하도록 본 연구는 Gauss-Seidel 방법에 기초하여 GISA 알고리즘을 개발하였다.
  • Research result and Utilization method
  • 본 연구는 어떤 품목의 구매가 같은 주문서에 있는 다른 품목의 가용성에 의존할 때 일어나는 현상인 구매종속성을 다루었다. 재고보충정책을 설계하는데 아주 중요한 요소임에도 불구하고, 아직 구매종속성은 심도 있게 다루어지고 있지 않는 실정이다. 구매종속성이 존재하는 상황에서 재고부족이 발생했을 때, 전체 주문이 취소되는 판매손실을 다룬 재고모형을 제시한 첫 연구는 박창규와 서준용 (2013)에 의해 수행되었다. 다음으로 박창규 (2014)는 구매종속성이 존재하는 상황에서 재고부족이 발생했을 때, 부재고와 판매손실이 결합된 경우인 부분 부재고를 다룬 확정적 EOQ 모형을 제시하였다. 그러나 본 연구는 구매종속성이 존재하는 상황에서 주문충족율을 구하는 방법에 관하여 연구하였다.

    차원의 저주를 피하면서 해가 수렴하도록 본 연구는 Gauss-Seidel 방법에 기초하여 GISA 알고리즘을 개발하였다. GIAS 알고리즘을 모의실험과 비교하는 수치적 분석을 통하여 본 연구는 GISA 알고리즘이 형태 K 순수시스템에 있는 보유재고의 안정된 결합분포를 유도하는데 믿을만한 기법이라는 것을 입증하였다. 또한 본 연구는 다음과 같은 경영상의 통찰을 얻을 수 있었다. (1) 주문충족율의 하한은 모든 부품으로 구성된 순수시스템의 충족율로 구할 수 있고, 주문충족율의 상한은 오직 한 부품으로 구성된 순수시스템의 충족율로 구할 수 있다. (2) 구매종속성의 정도가 감소함에 따라(다른 모든 조건은 동일함), (i) 충족율의 하한과 상한의 간격이 줄어들고, (ii) 주문충족율이 증가하고, 그리고 (iii) 주문충족율은 충족율의 상한에 접근한다. (3) 근사적으로 계산된 주문충족율과 모의실험으로 구한 주문충족율에 대한 비교에 근거할 때, 규모가 큰 경우에 근사적으로 계산된 주문충족율을 근사치로 사용할 수 있다.

    주문 품목들 간에 존재하는 구매종속성의 개념을 마케팅 분야에서는 적절히 활용하고 있으나, 재고관리 (생산관리) 분야에서는 아직 그 개념 차제에 익숙해 있지 않은 상황이다. 아직 걸음마 수준이기는 하지만, 초기 연구들 (Park and Seo(2013), 박창규와 서준용(2013), 박창규(2014, 2015), Park(2015))은 재고관리 분야에서 구매종속성의 활용 가능성을 보여 주었다. 이제 좀 더 심도 있는 이론적 및 실증적 연구가 진행되어 구매종속성의 개념이 생산관리 분야에서 실질적 효과를 낼 수 있음을 보여야 할 것이다.

    본 연구가 성공적으로 수행되어 소기의 목적을 달성하였으니 그 파급효과는 살펴보면 다음과 같다. 우선 학문적인 기여도를 살펴보면, 좁게는 재고관리 분야에 구매종속성을 고려하는 새로운 이론의 장이 열릴 것으로 기대되고, 좀 더 넓게는 공급사슬경영에 구매종속성의 개념이 도입되어 구매, 생산, 분배, 유통을 거치는 전체 과정을 보다 효과적으로 최적화 할 수 있는 토론의 장이 열릴 것으로 기대된다.

    한편, 사회적인 (실무적인) 기여도를 살펴보면 다음과 같다. 본 연구의 결과물은 다품목 재고를 관리하는 실무에 직접적으로 활용이 가능하기 때문에 각 기업의 재고관리 시스템에 본 연구의 결과물을 반영하면, 단기간에 수주율의 향상, 재고관리 비용절감, 영업이익 향상, 고객 봉사수준 향상 등이 기대된다.
  • Index terms
  • 주문충족율 구매종속성 반복적 접근 QBD 프로세스
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