공급망 중단 확률을 고려한 동적 할당 모형 연구

Abstract

자연재해, 테러 및 사고와 같이 공급망의 운영 중단을 야기할 수 있는 위험요인의 발생 빈도 및 규모가 증가하는 추세이다. 증가하는 위험요인의 발생에 대비하여 공급망의 특성을 감안한 공급망 설계 및 운영 측면의 대응 전략 수립이 요구된다. 본 연구에서는 위험예측정보 기반 확률적 위험발생 가능성을 고려한 동적 할당 모형을 수립하였다. 기존의 정적 할당 모형을 이용한 고정 할당 전략은 일정량의 재고를 상시 보유하는 데 반해, 본 모형은 예측 가능한 위험의 위험예측정보에 대응하여 동적으로 할당량을 결정함으로써 상시 보유할 재고량을 감소시킬 수 있다. 이를 위해서, 공급망 중단을 발생시키는 위험요인을 분류하고, 위험예측정보의 불확실성을 반영하여 예측기간별 위험예측정보의 발생 및 변동 여부와 예측기간 내 위험발생 확률분포로 구성되는 위험 모델을 제안하였다. 또한, 간선수송 시 리드타임을 고려한 2계층 공급망을 가정하고, 예측기간의 첫 주기 간선할당량을 결정하는 동적 할당 모형을 구축하였다. 그리고 위험예측정보에서 도출한 다양한 상황을 동적 할당 모형에 적용하여 최적 첫 주기 간선할당량을 도출하는 유전 알고리즘 기반의 hybrid 알고리즘을 개발하고, 현실적 위험예측정보의 발생상황을 모사한 시뮬레이션을 구현하였다. 이를 이용하여 본 모형의 효과를 평가하고, 고정 할당량을 산출하는 정적 할당 모형과 비교를 수행하여 효과를 확인하였다. 또한, 위험예측정보 대응 전략으로써, 고정 할당 모형을 이용한 전략과 고정 할당 모형과 동적 할당 모형을 혼합한 전략을 제안하고, 그 효과를 소규모 네트워크 및 현실 네트워크에서 평가한 후, 최적 전략을 제시하였다. 본 연구에서 개발한 위험예측정보의 확률적 위험발생가능성을 고려한 동적 할당 모형을 이용함으로써, 상시 보유 재고량을 감소시키고 재고관리비용을 절감할 수 있다. 특히, 단기적으로 위험발생가능성이 급증한 상황과 수요대비 공급이 부족한 상황에서 적용함으로써, 재고보유로 인한 기회비용의 손실을 최소화하여 그 효과를 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.