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유전자 알고리즘을 이용한 도시공간형태별 입지선정 모델
A Facility Location Model Considering the Urban Spatial Structure by Genetic Algorithm 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.17 no.3, 2008년, pp.35 - 44  

나호영 (국방대학교 운영분석학과) ,  이상헌 (국방대학교 운영분석학과)

초록
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다수고객을 서비스하기 위한 설비의 입지선정문제는 현 기업환경 하에 많은 분야에서 광범위하게 응용되고 있는 실정이다. 본 논문은 사전 공개된 입지후보지와 관련비용을 근거로 하여 기업의 입장에서 이윤을 최대화하기 위한 입지선정문제를 다룬다. 고객은 도시공학 분야에서 잘 알려진4개의 도시공간구조 이론에 근거하여 분포시키고, 이러한 고객의 모든 수요를 만족시키면서 용량제약을 갖지 않는 매장의 입지를 선정한다. 시뮬레이션을 통해 각 도시공간형태별로 상이한 고객의 분포형태와 계층별 거주지역의 밀집도가 매장의 입지에 미치는 영향을 확인하고, 고객에게 제품을 직접 배송하는 형태의 매장을 가정함으로서 운송비의 변화와 각 모형별 입지와의 민감도를 확인한다. 또한 입지선정문제는 잘 알려진NP-hard 문제임에 따라 합리적인 시간에 근사 최적해를 도출하기 위하여 유전자 알고리즘을 적용하고, 인구가 지속해서 유입되는 상황과 인플레이션이 발생하는 현실 상황을 반영하여 기간의 변화에 따라 고객 수와 각종 비용요소를 확률적으로 변화시켜 도시 형태별로 다 기간에 걸친 최적의 설비 수와 위치를 결정할 수 있는 모델을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Facility location problem is an important subject in many areas of modern business environment. In this paper, we deal with uncapacitated and multi-period facility location problem where the object is a maximization of total profit within predetermined cost. We assume that all demand have to be met....

주제어

#다 기간 입지선정문제   #도시공간구조   #유전자 알고리즘  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 주어진 계획기간 동안 고객의 모든 수요를 충족시키면서 이윤을 최대화하기 위해 매장의 입지를 선정하고 기간의 변화에 따른 인구 증가시 추가 개설을 결정하는 문제에 대해 연구하였다. 기존의 FLP와 달리고객을4가지의도시공간모형에따라다르게분포시키고, 부지매입비를 지역에 따라 차등 적용함으로써 매장의 입지와 총이윤이 모형에 따른 민감도를 분석하였다.
  • 본 논문은 용량제약이 없는 설비의 다 기간 입지선정 문제를 다룬다. 이때, 고객의 위치와 설비의 입지후보지 위치를 제약이 없는 평면상에서 임의 좌표로 생성하는 기존연구와 차별화하여 보다 현실적으로 접근하여 대표적인 도시 모형을 표본화한 4가지 도시공간구조(urban spatial structure) 이론을 통해 고객과 입지후보지 위치를 제한된 지역에 분포한다.

가설 설정

  • ∙ 고객은 최단거리 매장에서 모든 수요를 충족한다.
  • ∙ 고객의 수와 수요량 및 각종 비용요소는 기간에 따라 변한다.
  • ∙ 모든 고객의 수요를 충족한다.
  • ∙ 한번 개설된 매장의 폐쇄는 불가하다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
입지선정문제란? 입지선정문제(Facility Location Problem, 이하FLP)는 기업의 경영활동을 위한 기본적인 의사결정문제로서 공급지와 수요지, 입지후보지가 주어질 때 기업의 목표를 극대화할 수 있는 설비의 수와 위치를 결정하는 문제이다. 이러한 입지선정문제는 설비의 설치비 및 운영비, 제품 운송비, 부지 매입비와 같은 경제적 요인과 인구분포 및 밀도, 인구 증감, 소비수준과 같은 인구적 요인 등의 계량화된 입지요인(location factor)을 바탕으로 결정된다[1].
입지선정문제는 무엇을 바탕으로 결정되는가? 입지선정문제(Facility Location Problem, 이하FLP)는 기업의 경영활동을 위한 기본적인 의사결정문제로서 공급지와 수요지, 입지후보지가 주어질 때 기업의 목표를 극대화할 수 있는 설비의 수와 위치를 결정하는 문제이다. 이러한 입지선정문제는 설비의 설치비 및 운영비, 제품 운송비, 부지 매입비와 같은 경제적 요인과 인구분포 및 밀도, 인구 증감, 소비수준과 같은 인구적 요인 등의 계량화된 입지요인(location factor)을 바탕으로 결정된다[1]. 또한 고객의 수요나 분포와 같은 입지요인은 시간에 따라 변화하고 설비의 개설과 철수는 많은 비용을 요구하는 의사결정문제이기 때문에 특정 기간만을 분석하여 입지를 결정하는 것은 비용의 낭비를 야기할 수 있다.
변화하는 환경을 예측하고 다 기간에 최적화된 입지를 선정하는 것이 중요한 요소가 되는 배경은? 이러한 입지선정문제는 설비의 설치비 및 운영비, 제품 운송비, 부지 매입비와 같은 경제적 요인과 인구분포 및 밀도, 인구 증감, 소비수준과 같은 인구적 요인 등의 계량화된 입지요인(location factor)을 바탕으로 결정된다[1]. 또한 고객의 수요나 분포와 같은 입지요인은 시간에 따라 변화하고 설비의 개설과 철수는 많은 비용을 요구하는 의사결정문제이기 때문에 특정 기간만을 분석하여 입지를 결정하는 것은 비용의 낭비를 야기할 수 있다. 따라서 변화하는 환경을 예측하고 이를 바탕으로 다 기간(multi-period)에 최적화된 입지를 선정하는 것은 경영자가 중장기적인 계획을 수립하는데 있어 매우 중요한 요소다.
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