[논문]지상작전수립을 위한 Fuzzy-AHP 기반의 의사결정 모델 연구

이영균; 김기앙; 나홍범; 박진우

지상작전수립을 위한 Fuzzy-AHP 기반의 의사결정 모델 연구
A Fuzzy AHP based Decision making Model for ground operations 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.17 no.4, 2008년, pp.159 - 165

이영균 (서울대학교 산업공학과) , 김기앙 (육군 76사단) , 나홍범 (서울대학교 산업공학과) , 박진우 (서울대학교 산업공학과, 자동화 시스템 공동연구소(ASRI))

초록
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육군은 군단급 이하 제대에 육군전술지휘정보체계 ATCIS(Army Tactical Control Information System, 이하 ATCIS)를 구축하여 전장을 가시화하고 반응 시간의 단축을 이루고 있다. 이러한 ATCIS 및 정보 감시장비의 도입으로 전장(Battlefield)의 불확실성과 가변성이 점점 줄어들고 있음에도, 지상작전을 위한 의사결정의 방법은 지휘관 및 주무 참모의 전술적 관점이나 과거 자료 및 경험에 기초한 정성적인 방법이 널리 적용되고 있다. 또한, 방책(Course of Action)을 선정하고 분석하기 위한 워게임(War game)과정에서도 가용 시간 및 능력의 제한 등으로 피 아의 강약점 분석에 의존하고 있는 실정이다. 이에 새로운 장비도입에 따른 유 무형 전력의 균형적인 발전의 측면에서 보다 과학적이고 정량적인 의사결정방법의 필요성이 제기되고 있으며, 야전부대에서 보다 빠르고 쉽게 적용할 수 있는 방법이 요구되고 있다.본 연구에서는 지상작전을 위한 의사결정과정인 부대지휘절차간 전장정보분석(Intelligence Preparation of the Battlefield; IPB)을 위한 지휘관 및 참모들의 상황평가에서 전장의 불확실성으로 인해 발생하는 모호한 평가 및 분석을 정량적으로 반영하고 보다 실증적인 의사결정을 위해 Fuzzy AHP 기법을 적용한 지상작전 의사결정방법을 제안하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The ROK army has equipped ATCIS (Army Tactical Control Information System) for the Corps echelon to visualize the battlefield and reduce the reaction time. Due to the information&surveillance equipment, uncertainty and variance of the battlefield have been decreased. However decision making for the ground operations has not changed as it depends on knowledge of the commander and staffs. The War game process to select and assess the best CoA (Course of Action) also depends on the pros and cons due to the limitation of time and capability. For the balanced development between intangible and tangible military strength, a new decision making process which is quantitative and useful for the military is needed. In this study, we suggest a Fuzzy-AHP based decision making model to improve troop leading procedure which is useful to evaluate and reflect intangible characteristics of the battlefield.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 지상작전수립을 위한 의사결정과정인 부대지휘절차간 계획수립단계의 방책비교 및 선정과정에서 정량화된 의사결정을 위하여 정량적이고 계층화된 대안 배교방법인 AHP 방법과 전장의 불확실성을 반영하기 위한 Fuzzy 이론을 적용한 Fuzzy-AHP 방법을 제안하고자 한다.
본 연구에서는 지상작전에서 방책의 선정을 위한 비교 분석방법으로 Fuzzy-AHP 방법을 제안하였다. 전장의 불확실성을 반영하기 위해 Fuzzy theory를 이용하였으며 이를 의사결정의 방법인 AHP에 적용하여 지상작전을 위한 의사결정과정인 부대지휘절차에 접목하여 기존의 장･단점 비교에 의한 방법보다 보다 정량적인 방법으로 최적의 대안을 유도할 수 있게 하였다.

제안 방법

각 방책별 시나리오에 따라 EINSTein 모형을 활용하여 100회씩 시뮬레이션하여 결과를 얻을 수 있었다. EINSTein 모형의 결과 값은 생존율로 나타내었으며 생존율은 최초 투입개체수와 임무 종료 후 잔여개체수의 비율로 설정하였다.
각 방책별 시나리오에 따라 EINSTein 모형을 활용하여 100회씩 시뮬레이션하여 결과를 얻을 수 있었다. EINSTein 모형의 결과 값은 생존율로 나타내었으며 생존율은 최초 투입개체수와 임무 종료 후 잔여개체수의 비율로 설정하였다.
본 연구에서는 Fuzzy-AHP 방법 적용의 검증을 위해 지상작전의 한 유형인 공격작전상황을 그림 6와 같이 설정하였으며 가능한 방책 3개의 방책을 구성하여 시뮬레이션하였다. 지형 및 부대배치 등 전장정보상황을 각각의 변수 값으로 EINSTein 모형에 입력하였으며 입력된 변수 값은 소속도함수로 평가하여 Fuzzy-AHP방법에 따라 각 방책의 평가 값을 얻을 수 있었다.
이 때 방책평가시 적용할 수 있는 평가요소는 작전 성격 및 특성에 따라 여러 가지가 있으나 본 연구에서는 일반적으로 지휘관 및 참모에게 판단의 기준으로 널리 사용되는 METT+TC 요소를 설정하여 구성하였다 .
이 중 방책(Course of Action; CoA)이란 부여된 임무를 완수하기 위해 채택할 수 있는 실행 가능한 방안으로서 방책수립시에는 지휘관의 계획지침과 참모판단 결과, 아군상황 등 가용한 모든 자료를 활용하여 피아의 상대적 전투력을 분석한 후 브레인스토밍 등을 통해 개략안을 창출한다. 이렇게 수립된 방책은 적 우선방책과 각각의 아 방책을 상호 대비시켜 워게임 등의 방법을 통해 분석하며, 아 방책이 가지는 강･약점을 평가하여 이를 방책비교시 활용한다. 방책비교 과정은 도시화하면 그림 1과 같다^[8].
본 연구에서는 지상작전에서 방책의 선정을 위한 비교 분석방법으로 Fuzzy-AHP 방법을 제안하였다. 전장의 불확실성을 반영하기 위해 Fuzzy theory를 이용하였으며 이를 의사결정의 방법인 AHP에 적용하여 지상작전을 위한 의사결정과정인 부대지휘절차에 접목하여 기존의 장･단점 비교에 의한 방법보다 보다 정량적인 방법으로 최적의 대안을 유도할 수 있게 하였다.

이론/모형

본 연구에서는 Fuzzy-AHP 방법 적용의 검증을 위해 지상작전의 한 유형인 공격작전상황을 그림 6와 같이 설정하였으며 가능한 방책 3개의 방책을 구성하여 시뮬레이션하였다. 지형 및 부대배치 등 전장정보상황을 각각의 변수 값으로 EINSTein 모형에 입력하였으며 입력된 변수 값은 소속도함수로 평가하여 Fuzzy-AHP방법에 따라 각 방책의 평가 값을 얻을 수 있었다.

후속연구

향후 METT+TC 요소뿐만 아니라, 다양한 방책비교 요소에 대해 복합적인 연구기법을 적용한다면, 보다 신뢰를 갖고 예측 가능한 결과값을 얻을 수 있을 것이다. 또한, 이러한 방법을 적용한 전문가시스템의 개발로 이어진다면 보다 반응시간을 줄이고 주관성을 배제한 작전의 수립이 가능할 것이다.
EINSTein 모형은 기존 재래식 전투에서 널리 활용되던 란체스터 모형의 제한점을 보완함과 동시에 다양한 형태의 전투를 모의가능하나 이를 야전 부대에서 활용하기엔 시간적 요인 등 여러 제한 사항이 존재한다. 야전 부대에서 요구하는 보다 손쉽고 정량적이며 빠른 방책분석 기법을 위해 본 연구에서 제시한 방법을 Excel에 활용하여 사용하면 이러한 요구를 다소 충족가능하리라 생각된다.
우리 군은 국방개혁 2020에 의해 정보･지식 중심의 첨단 정보과학군을 지향하여 기존 노후장비의 교체, 첨단 장비의 도입 등 장차전 양상에 대비해 전력화를 가속화하고 있다. 이러한 유형 전력의 확충으로 전장의 불확실성 및 위험성이 감소함에 맞춰 지상작전을 위한 새로운 과학적인 의사결정기법의 적용으로 유･무형 전력의 균형적인 발전 및 작전 효율성을 이룰 수 있을 것이다.
향후 METT+TC 요소뿐만 아니라, 다양한 방책비교 요소에 대해 복합적인 연구기법을 적용한다면, 보다 신뢰를 갖고 예측 가능한 결과값을 얻을 수 있을 것이다. 또한, 이러한 방법을 적용한 전문가시스템의 개발로 이어진다면 보다 반응시간을 줄이고 주관성을 배제한 작전의 수립이 가능할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	AHP Satty 기법이란 무엇인가?	AHP Satty 기법은 에 의해 개발된 의사결정 모형으로 의사결정의 계층구조를 구성하고 있는 요소간의 쌍대비교(pairwise comparison)에 의한 판단을 통하여, 여러 개의 대안을 가진 문제에 대한 의사결정 수단으로 유무형의 기준(tangible and intangible criteria)과 대안에 관한 정보를 체계적으로 결합시킨 의사결정 기법이다[9].
	부대지휘절차의 목적은 무엇인가?	부대지휘절차는 지휘관과 참모가 부여된 임무를 효과적으로 수행하기 위하여 계획수립 작전준비 및 작전실시에 적용하는 일련의 논리적이고 체계적인 과정으로 적용하는 목적은 부여된 임무를 준비하고 수행하는 동안 시간, 인원, 장비, 물자 등 제 요소를 통합하여 가장 효과적으로 운용함으로써 임무를 완수하는데 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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