역최적화를 활용한 물류거점 통합 유도 (A Method to Induce Distribution Center Integration: Using Inverse Optimization)

서지정보

· 발행기관 : 한국로지스틱스학회
· 수록지 정보 : 로지스틱스연구 / 24권 / 3호 / 1 ~ 14페이지
· 저자명 : 유건식, 정예림, 박선주

초록

본 연구는 업체 간 공동 물류화를 유도함으로써, 복잡해진 물류 구조를 조율하여 이로 인한 부정적인 외부효과를 줄이려는 정부 정책의 효율성을 높이기 위한 연결망 모형을 제시하고, 역최적화 알고리즘을 적용하여 탐색한 해를 어떻게 해석하고 활용할지에 대한 예시를 보였다. 특히 기존에 역최적화 알고리즘이 적극적으로 적용된 바 없는 정책 의사결정 분야에 방법론을 적용하여 다수의 의사결정자가 연관된 정책 설계에 수리적인 최적화를 도입할 수 있음을 보였다. 선행 물류 연구들에 의해 공동 물류화의 효과성과 활용 방안에 대한 심도있는 고찰이 이루어졌기 때문에, 본 연구는 역최적화 수리모형을 활용하여 공동 물류화 문제를 효율적으로 정책화하기 위한 모형과 계량적인 해법을 제시하는 데에 초점을 두었다.
연구의 목적을 위해 기존에 알려진 물류 대안을 개별 업체가 당면한 의사결정 대상으로 가정하고 시장 상황을 모형화하였다. 개별 업체가 갖는 물류 대안은 자사 물류 거점을 사용하는 것과 더불어, 공동 물류화와 리스등을 포함하는 것을 가정하였다. 해당 모형은 조합 최적화 이론에서 고안한 연결망 모형을 응용하였으며, 해당연결망의 접점은 기업의 의사결정 대안을 표현하도록 하고 접점 간의 연결에는 해당 대안에 관련된 비용을 할당하였다. 구성한 연결망 모형에 대해서 기존의 해법을 사용하여 정책 구성에 활용 가능한 비용 조정값을 도출할 수 있음을 보였다. 이 때 연결의 조정값이 양수일 경우, 이를 해당 경제 행위에 대한 과세 등으로 해석할 수있으며, 반대로 음수일 경우에는 보조금 지급 등으로 해석할 수 있다. 도출한 해로부터 발생 가능한 다양한 경우에 해의 특성에 대한 분석을 수행했으며, 추가적으로 이를 현실적인 제약 조건을 고려한 정책 상황에 어떻게적용할 수 있을지에 대해 논했다. 이는 과세할 수 없는 행위 혹은 정책적 지원을 할 수 없는 행위가 고려될 경우에 어떻게 모형을 수정하여야 하는지에 대한 답이 될 수 있다. 본 연구는 역최적화라는 수리적 기법이 의사결정 및 정책 관련 분야에도 실용적으로 적용될 수 있음을 보였다. 특히, 우리가 제시한 방법은 최소한의 예산으로 시장에 효율적인 개입을 수행할 수 있는 방향을 도출함으로써 여러 의사결정자가 존재하는 공동 물류화유도 상황을 수리적으로 해결한다. 나아가, 본 연구가 제시한 모형은 공동 물류화 상황이 아니더라도 그 외 정부의 개입으로 시장을 조율하고자 하는 다양한 정책 문제나 3자에 의한 조율이 필요한 다른 문제에도 역최적화가 수리적인 해법이 될 수 있음을 보일 것으로 기대한다.

영어초록

This study suggests a network model that describes a product distribution service market with multiple decision makers or companies in order to minimize the negative externalities when inducing integrated distribution system. We apply the inverse optimization algorithm to the network model to minimize the cost of inducement policy and provide application examples for the methods we used. Different from preceding researches on distribution system integration issues that cover the practical usage and location selection for distribution centers, this paper focuses on suggesting a quantitative method for efficient policy design related to distribution market.
To solve the problem, we suppose that each distribution company in the market can have several wellknown alternatives for their distribution processes and formulate the whole decision making of the market with a network model. We assume that each company has following alternatives for their product distributions: utilizing their own distribution centers, leasing a warehouse from a competitor and using a joint distribution center with a competitor. Applying the network theory and the combinatorial optimization theory, we describe in the network model the companies and their decision alternatives as nodes and assign the cost of their decisions to the related link. By using the inverse optimization algorithm, we compute the optimal solution that can be applied to the policy making for distribution center integration by means of finetuning the distribution industry or the monetary inducement on joint distribution center. When the value of the given solution is positive, we can interpret it as additional taxation on a certain economic decision.
On the other hand, if the value is negative, we can interpret the result as government subsidies. We analyze the characteristics of our optimization solution for different possible situations and consider practical constraints of formulating efficient inducement policy. By extending our linear programming model, we also show that our model can handle and optimize the market situations containing upper bounds or lower bounds of cost modifications. For example, situation including a limited amount of subsidies, taxation not allowed and etc.
The mathematical method we proposed in this research can be used to design an efficient inducement policy for distribution system integration with minimum budget. And furthermore, our method can also be applied to other policy-related problems including market adjustment concepts.

참고자료

· 없음