제 1 장 경영과학의 기초 경영과학의 개념 발달과정 경영과학의 특성 적용절차와 적용분야 한밭대학교 산업경영공학과

▶ 경영과학의 개념 ◁ 경영과학의 정의와 명칭 ▷ 정의 : 시스템을 경영, 관리함에 있어 최적의 의사결정을 하기 위해 필요한 여러 기법을 다루는 과목   명칭 :  가장 널리 쓰이고 있는 이름은 OR(Operations Research)과 경영과학(MS ; Management Science) 또는 OR/MS라 표기 * 유사한 분야로서 시스템공학(SE ; Systems Engineering), 의사결정과학(Decision Science) 등이 있음

▶ 경영과학의 개념 ◁ 경영과학의 대상과 역할 ▷ 대상 : 합리적인 의사결정이 요구되는 모든 분야 (그 중에서도 정부나 기업과 같이 시스템의 목표가 분명한 분야에서 주로 적용)   역할 : 의사결정자에게 최적의 의사결정을 할 수 있도록 정보를 제공

▶ 경영과학의 개념 ◁ 경영과학의 기본개념 ▷ 기본 개념 : 의사결정과정에서 체계적이고 과학적인 접근방법을 사용 기본 개념 :  의사결정과정에서 체계적이고 과학적인 접근방법을 사용   '체계적(systematic)' : 문제가 발생하면 전체적인 시각에서 파악하여 부분최적화 (sub-optimization)가 아닌 전체최적화 (total optimization)를 추구   '과학적(scientific)‘ : 문제 해결과정에서 수리적인 모형과 계량적인 정보를 이용하여 대안을 분석ㆍ평가함으로써 결론을 도출

▶ 경영과학의 발달과정 경영과학 또는 산업공학이라는 개념의 시초 : 1776년 스미스(Adam Smith)의 분업의 개념 경영과학의 실질적인 시초 : 19세기말 미국의 공학자인 테일러(Frederick Taylor)가 시간연구(time study)를 통해 주창한 과학적 관리(Scientific Management)의 개념  

▶ 경영과학의 발달과정 ◁ 2차 세계대전 전까지의 주요내용 ▷ 간트(Gantt) : 여러 기계에 작업을 적절히 할당하는 일정계획수립 방안 제안(Gantt chart)   랜체스터(Lanchester) : 교전 중에 있는 두 군대의 인력 및 화력의 시간에 따른 변화를 알아볼 수 있는 수학적 모형을 개발   해리스(Harris) : 재고모형의 기본인 경제적주문량(EOQ)모형개발   얼랑(Erlang) : 대기행렬이론(queueing theory)의 기초이론 개발

▶ 경영과학의 발달과정 ◁ 2차 세계대전 이후의 주요 발전내용 ▷ 자원배분, 생산일정계획수립, 재고관리, 품질관리, 수송계획 등 여러 수리적 모형 개발 : 직관적인 의사결정 방법이나 단순한 이론적 도구로는 해결이 점차 불가능해짐   영국과 미국의 OR 팀(Blackette’s circus) : 레이더의 효율적 운용방법, 대잠수함작전, 상선 호위함대 배치 문제 등 군사문제를 연구 - OR(Operations Research, Operational Research) 탄생 계기   미국의 RAND 연구소 : 전쟁 중에 개발된 많은 수리적 모형과 그 응용방법에 대한 연구를 주도

▶ 경영과학의 발달과정 ◁ 2차 세계대전 이후의 주요 발전내용 ▷ 노이만(John von Neuman) : 효용이론과 게임이론에 기여 단치히(George Danzig) :선형계획법의 해법인 심플렉스법 개발 1950년대 말 : 선형계획법, 동적계획법, 재고이론 대기행렬이론 등 경영과학의 기초도구 들이 확립 1960년대 : 목표계획법, 의사결정이론, 시뮬레이션 등 1970년 이후 : 컴퓨터와 연결된 분야, 즉, 경영정보시스템(MIS), 의사결정지원시스템(DSS) 등의 발전 미래의 OR : 디지털 경제 환경하에서 여러 분석적 기법과 정보기술을 결합시켜 E-Business분야에 본격적인 응용이 기대됨

◁ 시스템적 접근방법(systems approach) ▷ ▶ 경영과학의 특성 ◁ 시스템적 접근방법(systems approach) ▷ 시스템 : 어떤 특정한 목적을 달성시키기 위해서 여러 구성요소가 서로 유기적으로 연관되어 있는 집합체 ☞ OR에서는 전자제품이나 자동차와 같은 하드웨어 시스템 보다는 기업이나 정부 등 조직이나 생산, 물류시스템 등 경영 관리와 연관된 분야를 말함   시스템적 접근방법 : 문제를 관련 부문의 관점 에서 파악하지 않고 시스템 전체의 입장에서 해결하고자 하는 접근방법 ☞ 해당 하위시스템만의 부분최적화 (sub-optimization)가 아닌 시스템의 전체최적화(total optimization)를 추구

◁ 시스템적 접근방법(systems approach) ▷ ▶ 경영과학의 특성 ◁ 시스템적 접근방법(systems approach) ▷ 예로서, 새로운 자동차 시스템을 개발하는 경우, 부분최적화(sub-optimization)의 경우, : 성능이 우수한 엔진 – 그것을 뒷받침하지 못하는 차제의 수명 (반대의 경우 : 차체 우수 – 엔진이 상대적으로 낙후) 따라서 전체최적화 (total optimization) 는, : 엔진 성능이나 수명을 좀 낮추더라도 차체의 수명과 성능을 높이는 것 (trade-off의 개념)

▶ 경영과학의 특성 ◁ 전체최적화와 부분최적화 ▷ U-boat 2차 대전중의 상선호위함대 규모결정 어느 농촌마을 사람들 ◁ 전체최적화와 부분최적화 ▷ 2차 대전중의 상선호위함대 규모결정 침몰 U-boat 수 침몰 상선 수 호위함대 규모 ? 상선 U-boat 늑대 멧돼지 밭 사람 어느 농촌마을 사람들

◁ 과학적 방법(scientific method) ▷ ▶ 경영과학의 특성 ◁ 과학적 방법(scientific method) ▷ 정확한 자료와 과정을 근거로 하여 결론을 이끌어내는 방법 현상관찰 문제의 정의 가설설정 실험 가설검토 예 : 도시 중심지에 위치한 사거리의 교통통제 문제를 해결하는 과정 현상관찰 : 교통소통 상황 관찰 결과 신호체계의 불합리 문제정의 : 교통소통의 원활화를 위해 신호체계를 개선 가설설정 : 신호의 순서, 신호등 점멸시간 등의 변화에 대한 가설설정 실험 : 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 시스템 결과 예측 가설검토 : 시뮬레이션 결과에 따라 여러 가설에 대해 검토, 결론 도출

▶ 경영과학의 특성 ◁ 학제적 접근법(interdisciplinary approach) ▷ 여러 분야의 전문가들이 하나의 팀을 이루어 공동의 문제를 해결하고자 하는 방법(팀 접근법) ☞ 우주탐사로켓 발사 같은 거대한 시스템 프로젝트를 설계, 개발, 운영하는 시스템공학(systems engineering)분야에 주로 적용되는 개념   예 : 최초의 OR팀-블래킷 서커스(Blackett's Circus) ☞ 영국의 물리학자였던 블래킷이 리더가 되어 미국, 영국의 물리학자, 수학자, 군사전문가 등 11명의 각 분야 전문가로 구성, 2차 대전중 많은 군사적 연구를 성공적으로 수행

◁ 수리모형(mathematical model) ▷ ▶ 경영과학의 특성 ◁ 수리모형(mathematical model) ▷ 모형(model) : 일반적으로 실제세계의 특정한 현상이나 실체를 단순하게 표현하거나 추상화한 것, ☞ 추상화한 정도에 따라, 형상모형 : 모형비행기나, 모형자동차, 실물에 대한 사진 등 상사모형 : 지도, 각종 계기판, 조직의 구성도 수리모형 : 수학적 표현으로 실제 상황을 나타냄  경영과학은 이중에서 주로 수리모형을 사용하여 현실의 의사결정문제를 해결하고자 함

▶ 경영과학의 특성 ◁ 수리모형의 예 ▷ ? 아버지 고속도로 휴게소에서의 고민 동생한테 X, 형한테 Y 개 호도과자 : 20개 5살 7X = 5Y 이므로 Y = (7/5)X 이를 두 번째 식에 대입하여 풀면 X = 8 … 1/3 Y = 11 … 2/3 아버지 : 항상 나이에 따라 공평하게 분배 7살

◁ 수리모형(mathematical model) ▷ ▶ 경영과학의 특성 ◁ 수리모형(mathematical model) ▷ 수리모형의 두 가지 유형 서술적 모형(descriptive model) : 단순히 시스템의 상태를 기술해주는 역할을 하는 것으로 시뮬레이션 모형(simulation model)이 대표적 규범적 모형(normative model) : 최적의 해를 내포하고 있어서 최적화 모형(optimization model)이라고도 하는 것으로 선형계획법과 같은 수리계획모형 입력자료의 확실성 여부에 따른 분류 확정적모형(deterministic model) 확률적 모형(stochastic model)

▶ 경영과학의 특성 ◁ 컴퓨터 사용 ▷ 경영과학의 많은 모형이나 기법들이 컴퓨터 프로그램화되어 있어서 컴퓨터를 이용하지 않고는 실제 문제의 해결은 대부분 불가능   특히, 원래부터 컴퓨터의 이용을 전제로 한 MIS, DSS, 나아가 인공지능(AI)이나 전문가 시스템 (Expert system)과 최근의 E-비즈니스 분야 의 발전은 이러한 경향을 더욱 심화시킴

▶ 경영과학의 적용절차 ◁ 경영과학의 의사결정절차 ▷ 현실상황 문제의 정의 모형 수립 수정 보완 해의 도출 타당성 검토 실 행 실행불가능 실행가능 실 행

▶ 경영과학의 적용절차 문제의 정의 문제가 무엇인지 명확히 밝혀내는 단계 다른 일에 비해서 의사결정자인 사람이 직접 해야할 일 → 문제의 해결에 있어서 가장 어렵고도 중요한 단계 모형수립 모형 : 정의된 문제를 해결하기 위한 수단 수리모형 : 의사결정변수, 목적함수, 제약조건 등을 수리적으로 표현 수리모형 수립시 현실충실성(fidelity)과 실행가능성(feasibility) 의 trade-off가 필요

▶ 경영과학의 적용절차 해의 도출 : 적절한 해법(algorithm)을 적용하는 단계로 컴퓨터 이용이 필수적 규범적 모형 : 최적해 또는 최적해에 가까운 실행가능 근사해 도출 서술적 모형 : 의사결정에 이용되는 시스템의 상태에 관한 정보 파악 해의 타당성 검토 얻어진 해의 유용성, 적절성 등의 측면에서 실행가능성 검토 만약 최적해가 현실적으로 의사결정에 옮길 수 없는 것이라면 → 문제정의 단계나 모형수립 단계에서 제약조건을 수정하거나 추가하는 등의 피드백 과정이 필요

▶ 경영과학의 적용절차 해의 실행 경영과학자의 역할 최종 의사결정자가 최적의 의사결정을 할수 있도록 지원 따라서 최종 의사결정자와 계속적이고도 원활한 의사소통이 이루어지도록 해야 함

▶ 경영과학의 적용분야 경영과학 기법의 주요 응용분야로는, 생산계획 분야 재고관리 분야 자금계획 분야 수송계획 분야 경영과학 기법의 주요 응용분야로는,   생산계획 분야 재고관리 분야 자금계획 분야 수송계획 분야 공장위치선정 분야 품질관리 분야 광고 및 판매연구 분야 설비대체 분야 유지보수계획 분야 회계관리 분야 포장 분야

▶ 경영과학의 적용분야 경영과학 기법의 사용빈도(1980년대, 미국 기업) 기 법 사용빈도(%) 기   법 사용빈도(%) 선형계획법 시뮬레이션  네트워크모형(PERT/CPM)      대기행렬이론      의사결정분석      정수계획법      설비대체이론      동적계획법      마코브 과정      비선형계획법      목표계획법      게임모형 83.8 80.3 58.1 54.7 54.7 38.5 38.5 32.5 31.6 30.7 20.5 13.7

▶ 경영과학의 적용분야 앞으로의 경영과학 OR 고유의 분석적 기법 + 최근의 IT기술 = 응용학문으로서의 역할 확대 경영컨설팅 분야 전자상거래 분야 네트워크 하부구조 분야 ERP 등의 소프트웨어 패키지 분야 SCM(Supply-chain management) 분야 CRM(Customer-relationship management) 분야

수고했어요!!!. 제 1 장 경영과학의 기초 한밭대학교 산업경영공학과