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연구과제 상세정보

정보의 높은 불확실성 하에서 구간 수 믿음체계와 그레이 구간 수를 고려한 다기준 의사결정 기법의 개발과 공급자 선정문제에의 적용
Development of multi-criteria decision making method considering interval belief structure and grey interval numbers under the high uncertainty of information and its application to the supplier selection problem
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사업명 중견연구자지원사업 [지원년도 신청 요강 보기 지원년도 신청요강 한글파일 지원년도 신청요강 PDF파일 ]
연구과제번호 2016S1A5A2A01027138
선정년도 2016 년
연구기간 1 년 (2016년 07월 01일 ~ 2017년 06월 30일)
연구책임자 류시욱
연구수행기관 한중대학교
과제진행현황 종료
과제신청시 연구개요
  • 연구목표
  • 기술적 사회적 변화를 반영하여 합리적인 방법으로 다양한 당사자 간의 상충되는 이해를 조정하는 일은 오늘날 모든 조직에서 지속적 발전을 위해 매우 중요한 일로 간주되고 있다. 그러나 이러한 기술적 사회적 빠른 변화로부터 합리적인 의사결정을 수행해야하는 요구는 더욱 어려워진 정보 취득의 문제점과 정보의 불확실성으로 인해 신속한 의사결정을 더욱 어렵게 만든다.
    이에 본 연구는 다음과 같은 두 가지 주제를 탐색하는 것을 주요 목적으로 삼고자 한다. 첫째는 정보의 불확실성이 높은 상황에서 그룹 평가자 간의 이해관계를 조정할 수 있는 다기준 의사결정기법을 개발하는 것이다. 이때 정보의 불확실성은 정보에 대한 무지(ignorance)가 존재하는 경우와 정보의 불완전성을 평가치에 반영할 수 있는 그레이 이론(Grey theory) 개념의 그레이 구간 수(grey interval number)로 표현되는 경우를 동시에 반영할 수 있는 다기준 의사결정(MCDM: multi-criteria decision making) 평가체계를 개발하고자 한다. 둘째는 새로이 개발한 다기준 의사결정기법을 동태적 변화가 심한 공급망 관계에서 최선의 공급자를 선정하는 문제에 적용함으로서 효율적이고 효과적인 공급망을 구축할 수 있는 평가 프레임을 구축하고자 한다.
  • 기대효과
  • 본 연구과제의 결과는 다음 네 가지 기대효과를 갖는다.
    첫째, 학문적으로는 그레이 이론, DS 증거이론, Min/Max 비선형 계획법과 같은 정보의 불확실성을 처리할 수 있는 방법들을 다계층 의사결정모형에 일관적으로 적용하는 방법을 개발하고 중첩된 구조의 구간 수로부터 대안 간 선호정도를 구하는 방법을 처음으로 개발한다. 또한 다계층 의사결정모형에 구간 수의 증거를 취합하는 응용연구로서의 가치도 크다.
    둘째, 본 연구는 기업에서 효율적이고 효과적인 공급망을 구축하는데 선결되는 공급자 선정에 대한 문제를 다룸으로서 현업에서 활용할 수 있는 가치가 크다.
  • 연구요약
  • 본 연구는 다음과 같은 연구방법을 도입하고자 한다. 첫째, 공급자 선정을 위한 계층적 평가모형을 구축하고 평가단계에서는 평가기준에 대한 가중치와 기준 별 대안들의 최종 의사결정행렬을 구해나가기까지 우선적으로 그레이 이론 개념을 이용한 그레이 구간 수를 이용하고 증거를 취합해 나가는 과정에서는 DS 증거이론(Dempster-Shafer evidential theory)을 도입한다. 즉, 구간 값 믿음체계(interval-valued belief structure)를 가진 구간 수(interval number)로 표현되는 믿음함수 값들을 취합하는 과정에 Min/Max 비선형 계획법을 연구방법으로 사용한다.
    둘째, 대안 간 우선순위를 결정하는 단계에서는 최종 평가에 유용한 정보를 제공하는 함수들인 믿음함수와 개연성함수(Pls: plausibility function)를 구한다. 이때 이 두 함수는 각각 구간 수로 표현되는 함수이면서 이 둘을 새로운 조합으로 가지는 중첩된 구간 수 믿음체계(nested interval belief structure)의 구간 수를 이루게 된다. 이러한 중첩된 구조의 구간 수로부터 대안 간 우선순위를 정하는 방법으로 그레이 가능성 정도(grey possibility degree)를 응용하여 새로운 비교식을 구하는 방법을 먼저 연구한다. 여기에 구간 수를 crisp 값으로 변환하는 방법을 적용하여 그 결과를 서로 비교하기 위하여 pignistic 함수와 GRA(grey relational analysis)를 적용하여 대안 간 우선순위 결정에 어떠한 차이나 변화가 있는지 탐색하고자 한다.
결과보고시 연구요약문
  • 국문
  • 오늘날 기술의 진보는 과거 그 어느 때보다도 빠른 속도로 발전하고 있고 그 속에서 우리는 과거와 비교할 수 없을 정도로 빠른 변화를 경험하고 있다. 또한, 사회적 가치관도 빠른 속도로 변해가면서 새로운 가치관의 등장, 기존 가치관의 변화 속에서 어떻게 이해 당사자 간의 상충된 이해를 합리적으로 조정할 것인가가 점점 더 중요한 문제로 떠오르고 있다. 이러한 기술적 사회적 변화를 반영하여 합리적인 방법으로 다양한 당사자 간의 상충되는 이해를 조정하는 일은 오늘날 모든 조직에서 지속적 발전을 위해 매우 중요한 일로 간주되고 있다. 그러나 이러한 기술적 사회적 빠른 변화로부터 합리적인 의사결정을 수행해야하는 요구는 더욱 어려워진 정보 취득의 문제점과 정보의 불확실성으로 인해 신속한 의사결정을 더욱 어렵게 만든다. 이러한 어려움은 새로운 기술적, 사회적 변화를 반영하는 평가체계의 개발이 아직 미흡한데서 기인한다.
    한편, 기업의 소싱전략(sourcing strategy)은 기업의 성패를 좌우하는 매우 중요한 의사결정이다. 성공적인 소싱전략은 우수한 공급망(supply chain)을 확보하는 것이며 상호 협력적이며 호혜적인 공급망 파트너십을 구축할 수 있는 공급자를 선정하는 일이 무엇보다 중요하다. 그러나 기업을 둘러싼 경영환경은 기술의 급속한 발전, 소비패턴의 복잡 다양화와 시장에서 제품수명 주기의 단축, 글로벌화 등으로 불확실성은 더욱 가속화되고 있다.
    공급자 선정문제의 중요성에 비해 그 의사결정에 요구되는 시간은 점점 더 짧아지는 반면, 공급자에 대한 정확한 정보취득의 어려움과 정보가 내포한 불확실성(uncertainty)으로 평가자가 신속하고 합리적인 의사결정을 내리기가 더욱 어려워지고 있다. 게다가 여러 형태로 발생하는 정보 및 인간 평가자의 다양한 언어적 표현의 차이 등 불확실성을 다룰 수 있는 평가체계에 대한 연구가 여전히 부족하다. 따라서 정보의 불확실성이 높은 상황에서 최선의 공급자를 선정할 수 있는 새로운 평가모형에 대한 연구의 필요성이 그 어느 때보다도 높은 시점이다.
    공급자 선정은 서로 상충하는 다수의 기준을 가진 의사결정(MCDM: multi-criteria decision making) 문제이면서 다수의 평가자가 평가에 참여하는 복잡한 문제이다. 기존 연구들은 완전 정보가 주어진 경우를 다루거나 불완전 상황을 가정하더라도 퍼지이론(fuzzy theory)의 퍼지 언어변수(fuzzy linguistic variables)를 비퍼지화(defuzzification)하여 단순화한 후 평가하는 것들이 대부분이다. MCDM의 평가방법들이 변화하는 새로운 경영환경을 반영할 수 있도록 연구 확장되고 있는 점을 고려할 때, 이에 부합하는 새로운 MCDM의 평가체계를 개발하는 연구는 공급망의 성공에 직결되는 매우 중요한 일이다.
    한편 오늘날 구매와 유통으로 복잡하게 얽힌 기업 간 네트워크 속에서 효율적이고 효과적인 공급망을 구축하는 전략은 기업경영에서 매우 중요한 문제로 인식되고 있다. 그러나 기술의 빠른 변화는 글로벌화와 더불어 기존 공급자의 기술적 발전, 새로운 잠재적 공급자와 경쟁자의 등장 등 효율적이고 효과적인 공급망을 구축하는 일을 더욱 어렵게 만들고 있다. 즉, 기업은 불확실성의 심화로 자신의 공급망에 연결된 공급자들을 항상 효율적이고 효과적으로 구성하기가 더욱 어려워졌다. 이러한 원인에는 근본적으로 두 가지가 있다. 하나는 공급자 평가에 필요한 정보가 정량적 데이터 보다는 정성적 데이터가 중요한 경우가 많아졌고 정보의 부족으로 정확한 평가를 내리기 어려운 경우가 자주 발생하기 때문이다. 또 하나는 기존의 평가방식들이 다양한 형태로 발생하는 정보의 불확실성을 충분히 반영하지 못하기 때문이다.
    이에 본 연구는 다음과 같은 두 가지 주제를 탐색하는 것을 주요 목적으로 삼고자 한다. 첫째는 정보의 불확실성이 높은 상황에서 그룹 평가자 간의 이해관계를 조정할 수 있는 다기준 의사결정기법을 개발하는 것이다. 이때 정보의 불확실성은 정보에 대한 무지(ignorance)가 존재하는 경우와 정보의 불완전성을 평가치에 반영할 수 있는 그레이 이론(Grey theory) 개념의 그레이 구간 수(grey interval number)로 표현되는 경우를 동시에 반영할 수 있는 다기준 의사결정(MCDM: multi-criteria decision making) 평가체계를 개발하였다. 둘째는 새로이 개발한 다기준 의사결정기법을 동태적 변화가 심한 공급망 관계에서 최선의 공급자를 선정하는 문제에 적용함으로서 효율적이고 효과적인 공급망을 구축할 수 있는 평가 프레임을 구축하였다.
  • 영문
  • Now, technologies are advancing faster than the past time and in the new technologic environment, we experience changes more often, which is difficult to compare with the past. Also, with the appearance of new axiology, it is very difficult to make rationale decisions because of uncertain information. This is because the evaluation scheme reflecting uncertain information has not been developed yet.
    In the field of the supply chain management, the selection of the best supplier is critical to the success of whole supply chain. However, technological advancement makes employees in purchasing department select the most suitable supplier due to lack of information.
    This study deals with a multi-criteria group decision making for selecting the best supplier.
    This study aims to develop the evaluation scheme with two issues. The first is to develop the MCDM evaluation model considering grey theory in the frame of DS/AHP. The second is to apply the model to the best supplier selection problem to investigate the effectiveness of the developed model.
연구결과보고서
  • 초록
  • 본 연구의 범위는 기존 연구들이 가졌던 한계점들을 보완하고 이를 극복하기 위해 다음과 같은 네 가지 도전적인 연구를 수행하였다. 첫째, DS 증거이론을 다기준 의사결정 분야에 적용한 기존의 연구들은 평가기준에 대한 가중치를 기존의 쌍대비교행렬에서 구하거나, 임의로 주어졌다고 가정하고 평가대안들의 의사결정행렬에 대해 DS 증거이론을 적용하는 연구에 그쳤다. 그러나 본 연구는 DS 증거이론을 평가대안은 물론이며 평가기준의 가중치를 구하는 단계에서부터 증거이론을 이용함으로서 서로 다른 계층 구조에서도 일관성 있는 방법을 적용하고 이를 취합해 나가는 방법에 대해 연구하였다.
    둘째, 기존의 연구들은 정보의 부재로 인한 결측치가 있는 경우, 모호한 정보를 표현하는 구간 수가 있는 경우를 따로 분리하여 연구하거나, 함께 연구한 경우라 하더라도 초점 요인별 믿음함수의 값을 crisp한 값을 부여하는데 그쳤다면, 본 연구는 정보의 부재를 반영하는 결측치가 있는 경우와 모호한 정보를 표현하는 한 방법인 그레이 수를 동시에 반영할 수 있는 의사결정행렬을 구한 후 구간 값을 갖는 믿음체계를 구한다는 점이다. 이는 기존의 연구들은 모두 믿음함수를 구간 수로 가정하고 연구를 시작하였으나, 본 연구는 믿음함수가 구간 수로 표현되는 과정을 평가행렬로부터 직접 찾아낸다는 점에서 큰 차이가 있다.
    셋째, 기존의 DS 증거이론을 다기준 의사결정기법에 접목한 연구들은 대안의 우선순위를 정할 때, 대안 간 선호의 정도를 확률적으로 구하거나 pignistic 함수를 이용하여 crisp 값을 구하거나 또는 TOPSIS, GRA 등 다른 다기준 의사결정기법을 접목하여 crisp 값을 구하여 대안의 우선순위를 결정하였다. 그러나 본 연구에서는 평가기준 단계에서부터 구간 수로 표현하게 되면, 평가대안들에 대해 최종적으로 표현되는 정보는 구간 믿음함수와 구간 적절성함수의 중첩된 구조의 구간 수로 표현된다. 따라서 본 연구는 기존의 연구들이 아직까지 시도하지 않은 중첩된 구조의 구간 수를 가질 때 대안 간의 선호정도를 구하여 우선순위를 부여한다.
    마지막으로, 구간 수로 표현되는 믿음함수를 갖는 경우 증거들을 하나로 취합해 나가는 방법들은 기존의 DS/AHP 연구들에서 찾아볼 수 없다. 그러나 구간 수 값을 갖는 믿음함수들에 대해 증거를 취합해 나가는 연구들은 구간 믿음함수에 관한 연구들에서 이미 발견할 수 있으나 DS/AHP 분야에 적용한 연구는 아직까지 발견하기 어렵다. 따라서 본 연구는 구간 수로 표현된 믿음함수에 대한 증거를 취합하는 다기준 의사결정 모형에 처음 적용하였다.
  • 연구결과 및 활용방안
  • 본 연구과제의 결과는 다음 네 가지 측면에서 학문의 발전에 기여하는 가치가 있을 것으로 사료된다. 첫째, 본 연구는 그레이 이론, DS 증거이론, Min/Max 비선형 계획법과 같은 정보의 불확실성을 처리할 수 있는 방법들을 다계층 의사결정모형에 일관적으로 적용하는 방법을 개발한다는 것이다.
    둘째, 본 연구는 정보의 부재를 반영하는 결측치가 있는 경우와 모호한 정보를 표현하는 한 방법인 그레이 수를 동시에 반영할 수 있는 의사결정행렬을 구하고 믿음함수가 구간 수로 표현되는 이론적 배경을 설명한다는 것이다.
    셋째, 본 연구는 최종 대안 후보인 공급자들의 선호 정보를 구간 믿음함수와 구간 적절성함수의 중첩된 구조의 구간 수로 표현함으로서 정보의 불완전성을 단순화 시키지 않고 대안 즉 공급자 간의 선호정도를 구하는 방법을 처음 제안하는 연구로서 학문적 가치가 크다고 사료된다.
    마지막으로, 구간 수로 표현되는 믿음함수를 갖는 경우 증거들을 하나로 취합해 나가는 방법을 기존의 DS 증거이론의 연구들을 처음으로 다기준 의사결정 모형에 적용하는 연구로서 가치가 있다.
    한편, 공급자 선정의 문제는 효율적이고 효과적인 기업 간 공급망을 구축하는데 매우 기초적인 일로서 오늘날의 변화가 극심한 환경 속에서 합리적으로 공급자를 평가할 수 있는 평가 프레임을 제공함으로서 기업 사회에 기여하는 바가 크다.
    본 연구의 과정과 성과는 대학에서 경영학 특히, 의사결정을 연구하고 전공하는 학생들에게 교육하고 학습하게 함으로서 향후 학문적으로 사회적으로 기여할 수 있는 연구자 혹은 실무인력을 양성하는데도 많은 도움이 될 것으로 사료된다.
  • 색인어
  • 다기준 의사결정, 뎀스터-쉐퍼 증거이론, 그레이 이론, 중첩된 구간 수 믿음체계, 최소/최대 비선형 계획법
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