[국내논문]퍼지 TOPSIS&AHP를 이용한 IMO 정보관리시스템 예비과제 우선순위 평가 Priority Evaluation of Preliminary Cases for IMO Information Management System using Fuzzy TOPSIS and AHP원문보기
본 연구는 퍼지 TOPSIS법과 AHP법을 이용하여 IMO 정보관리시스템의 예비과제 우선순위를 평가하기 위한 것이다. 이러한 평가를 위해 먼저 24개의 예비과제를 추출하여 FSM법을 이용하여 대체안을 구조화하였고, 최종 4개의 주요 예비과제를 도출한다. 또한 평가항목간의 가중치는 의사결정자의 일관성을 유지하면서 평가가 가능한 AHP법을 이용한다. 그러나 AHP법은 비교대상의 수가 증가하면 쌍대비교의 횟수가 증가하고, 평가에는 수많은 애매성이 존재하기 때문에 최종 우선순위 선정에는 TOPSIS에 퍼지이론을 도입한 퍼지 TOPSIS법을 이용한다. 그 결과 IMO 기준정보관리, IMO 정보기준전달, IMO 통합데이터베이스, IMO 지식허브 순으로 구축되어야 하는 것으로 나타났다.
본 연구는 퍼지 TOPSIS법과 AHP법을 이용하여 IMO 정보관리시스템의 예비과제 우선순위를 평가하기 위한 것이다. 이러한 평가를 위해 먼저 24개의 예비과제를 추출하여 FSM법을 이용하여 대체안을 구조화하였고, 최종 4개의 주요 예비과제를 도출한다. 또한 평가항목간의 가중치는 의사결정자의 일관성을 유지하면서 평가가 가능한 AHP법을 이용한다. 그러나 AHP법은 비교대상의 수가 증가하면 쌍대비교의 횟수가 증가하고, 평가에는 수많은 애매성이 존재하기 때문에 최종 우선순위 선정에는 TOPSIS에 퍼지이론을 도입한 퍼지 TOPSIS법을 이용한다. 그 결과 IMO 기준정보관리, IMO 정보기준전달, IMO 통합데이터베이스, IMO 지식허브 순으로 구축되어야 하는 것으로 나타났다.
This paper is aimed to priority evaluation of preliminary cases for IMO -IMS(International Maritime Organization- Information Management System) using fuzzy TOPSIS(Technique for Order Performance by Similarity to Ideal Solution) and AHP(Analytic Hierarchy Process). To this solve, therefore, this pap...
This paper is aimed to priority evaluation of preliminary cases for IMO -IMS(International Maritime Organization- Information Management System) using fuzzy TOPSIS(Technique for Order Performance by Similarity to Ideal Solution) and AHP(Analytic Hierarchy Process). To this solve, therefore, this paper extract 24 preliminary cases and select 4 major preliminary alternative cases after analysing the structure of its alternative cases using FSM(Fuzzy Structure Modeling). Also, the weights of evaluation factors determine using AHP which able to keep the consistency when decision-makers assess. In AHP method, but, the numbers of paired comparison incerase as much as the numbers of the comparison items increase and because this evaluation have the many of vagueness, the decision of final ranking is used to fuzzy TOPSIS method which is included TOPSIS and Fuzzy Set Theory. The result are developed as order as Management of IMO Convention Information, Delivery of IMO Convention Information, Total IMO Database, Knowledge Hub of IMO Convention Information in IMO-IMS.
This paper is aimed to priority evaluation of preliminary cases for IMO -IMS(International Maritime Organization- Information Management System) using fuzzy TOPSIS(Technique for Order Performance by Similarity to Ideal Solution) and AHP(Analytic Hierarchy Process). To this solve, therefore, this paper extract 24 preliminary cases and select 4 major preliminary alternative cases after analysing the structure of its alternative cases using FSM(Fuzzy Structure Modeling). Also, the weights of evaluation factors determine using AHP which able to keep the consistency when decision-makers assess. In AHP method, but, the numbers of paired comparison incerase as much as the numbers of the comparison items increase and because this evaluation have the many of vagueness, the decision of final ranking is used to fuzzy TOPSIS method which is included TOPSIS and Fuzzy Set Theory. The result are developed as order as Management of IMO Convention Information, Delivery of IMO Convention Information, Total IMO Database, Knowledge Hub of IMO Convention Information in IMO-IMS.
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문제 정의
본 연구는 IMO 정보제공의 활성화를 위해 IMO 정보관리시스템의 구축을 위한 예비과제를 도출하고 예산의 효과적인 배분을 위해 우선순위를 결정하고자 한다.
따라서 본 연구는 평가항목의 가중치 산정은 일관성 확보를 위해 AHP법을 이용하여 산출하고 퍼지 TOPSIS를 이용하여 IMO 정보시스템 예비과제의 최종 우선순위를 결정하고자 한다.
제안 방법
IMO 정보관리시스템 구축을 위한 예비과제안을 선정하기 위해 Table 2와 같이 국내외 IMO기준 및 정보관리시스템의 동향을 조사하였고, 전문가 설문조사 등을 통해 Table 3과 같은 24개의 예비과제안을 추출하였다(Jang et al., 2012).
퍼지 의사결정 행렬은 Table 7 ～ Table 9와 같다. 먼저 20명의 평가자들에게 평가항목의 관점에서 4개의 대체안에 대해 7개의 언어적 척도로 평가를 하였다. 이후 식(4)을 이용하여 각 평가자 개인의 평가치를 종합하여 평균을 구한결과 Table 7과 같이 나타났다.
따라서 본 연구에서는 양의 이상적인 해는 사업수행시 편익을 최대로 하는 대체안을 선정하는 것이 의미가 있으므로 사다리꼴 퍼지수의 최대값인 (1,1,1,1)로 결정하였다.
또한 음의 이상적인 해는 가중 정규화 퍼지 의사결정 행렬의 최소값으로 결정하였다. 이는 사업수행에 따라 어느 정도 비용이 발생하는바 최소값 이하에서 사업수행시 타당성을 확보하기 어려울 것으로 판단했기 때문이다.
이를 위해 본 연구에서는 IMO 정보관리시스템의 평가항목을 선정하기 위해 먼저 문헌연구 등을 통해 24개의 평가요소를 추출하고 FSM으로 구조화 분석을 수행하였다. 그 결과 p=0.
또한 AHP법에 의해 평가항목의 가중치를 산출하였고, 퍼지 TOPSIS법을 이용하여 4개의 대체안에 대해 종합평가치를 산출하였다.
대상 데이터
IMO 정보관리시스템 예비과제 선정을 위한 평가항목 간 중요도 및 대체안 평가치 산출을 위해 정부 및 지방해양항만청 관계공무원, 전문가(교수 및 연구원)등 관련 업무 담당자 20명을 대상으로 설문조사하였다.
이론/모형
본 연구에서는 IMO 정보관리시스템 구축을 위한 예비과제 선정을 위해 퍼지 TOPSIS&AHP법을 이용하여 선정하였다.
성능/효과
종합하면 본 연구에서 이용한 사다리꼴 퍼지수 기반 퍼지 TOPSIS&AHP법은 국내외 적으로 적용된 바가 거의 없다.
첫째, 양의 이상적인 대체안과 음의 이상적인 대체안을 동시에 고려한 인간의 합리적 선택을 나타내는 논리성을 가지고 있다(Kim and Kim, 2012). 둘째 TOPSIS 로직이 합리적으로 이해하기 쉽고, 계산과정이 간단하다. 셋째, 의사결정 개념이 간단한 수식으로 기준을 묘사하고 최적의 대체안을 찾아가는 방법이다(Dag˘deviren et al.
위 구조화 결과에 따라 최상위인 IMO 정보기준전달 (S1=A2), IMO 기준정보관리(S8=A1), IMO 지식허브(S13=A3), IMO 통합데이터베이스(S20=A4) 등 4개의 주요 예비과제를 선정할 수 있었다.
그 결과 p=0.8이고 λ=0일 때 평가구조가 명확히 잘 구분되는 것으로 나타났으며, 이때 주요 예비과제는 4개로 선정되었다.
그 결과 IMO 기준정보관리(A1), IMO 정보기준전달(A2), IMO 지식허브(A3,), 통합데이터베이스(A4) 순으로 구축되어야 하는 것으로 나타났다.
첫째 AHP법에 의해 IMO 정보시스템 예비과제 평가항목의 중요도는 경제적 타당성, 전략적 부합성, 운영 적용성, 기술적 구현성 등의 순으로 나타나 경제적 타당성을 보다 높게 인식하는 것으로 분석되었다.
둘째 예비과제 우선순위는 IMO 기준정보관리, IMO 정보기준전달, IMO 통합데이터베이스, IMO 지식허브 순으로 구축되어야 하는 것으로 나타났다. 따라서 비교적 평가점수가 높게 나타난 IMO 기준정보관리 사업을 중심으로 우선적인 사업 시행이 필요할 것이다.
AHP는 쌍대비교하는 방법을 사용하므로써 평가항목이나 대체안, 의사결정자의 수가 많으면 계산이 복잡해지는 단점이 있고, TOPSIS는 계산과정이 단순하지만 일관성 확인이 어렵다는 단점이 있다. 따라서 이 둘을 결합하여 계산량을 비교적 줄이면서 비교적 중요한 항목에 일관성을 유지하며 평가한 퍼지 TOPSIS&AHP법을 이용하여 대체안의 우선순위를 결정하였다는데 본 연구의 의의가 있다.
후속연구
또한 기업의 보유기술 또는 도입 가능한 기술요소를 고려하여 기술적으로 구현가능한지 평가가 필요하다. 한편 정보화 예비과제를 수행하는 조직, 일정, 프로젝트 영향 및 위험성 등 정보화 예비과제 추진시 또는 완료후 운영시 고려해야할 요인 등 운영적용성에 대해 분석할 필요가 있다.
향후 연구에서는 그룹간 특성에 따라 평가가 달라질 수 있으므로 그룹간 특성을 반영한 평가모델로 확장이 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
계층분석법의 목적은 무엇인가?
계층분석법은 복잡한 평가대상을 계층구조의 형태로 분석 함으로써 의사결정을 보다 용이하게 하고자 하는 목적으로 널리 사용되고 있다.
AHP의 한계는 무엇인가?
AHP는 일관성을 확인하면서 평가하는 방법으로 일반적으로 널리 알려져 이용되고 있다. 그러나 모든 평가항목 및 대체안에 대해 상대평가를 계속적으로 수행해야하기 때문에 평가항목 및 대체안의 수가 많거나 의사결정자의 수가 많은 경우에 값의 입력 및 계산의 처리가 굉장히 복잡해진다. 이에 비해 TOPSIS 기법은 아래와 같은 장점을 가지고 있다.
퍼지 AHP란 무엇이며, 그 한계점은?
또한, 최근에는 퍼지이론을 이용하여 의사결정자의 주관적인 모호한 판단을 평가에 그대로 반영하고자 퍼지 AHP (Chang, 1996)및 퍼지 TOPSIS(Cheng, 2000) 등이 평가문제에 활용되고 있다. 그러나 퍼지 AHP 역시 기존 AHP에 퍼지 (확장)이론을 도입한 것으로 AHP와 같이 평가항목 등이 증가하면 쌍대비교횟수 및 계산량이 더 증가한다. 이에 비해 퍼지 TOPSIS는 마지막에만 취하면 되기 때문에 계산량을 줄일 수 있다.
참고문헌 (8)
Chang, D. Y.(1996), "Applications of the extent analysis method on fuzzy AHP", European Journal of Operational Research, Vol. 95, No. 3, pp. 649-655.
Dagdeviren, M. Yavuz, S. Kilinc, N.(2009), "Weapon selection using the AHP and TOPSIS methods under fuzzy environment", Expert Systems with Applications, pp. 8143-8151.
Hwang, C. L. and Yoon, K.(1981), Multiple attribute decision making: Methods and applications, A State of the Art Survey. New York: Springer-Verlag.
Jang, W. J,, Cho, I. S., Cho, M. C.(2012), "Anaysis of Structure for IMO Documents Information Plan", Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety 2012 Fall Conference, pp. 369-371.
Keum, J. S,, Youn, M. O., Jang, W. J.(2001), "Assessment of the Navigational Safety Level in the Korean Coastal Waterway", Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety, Vol. 7, No. 2, pp. 39-48.
Kim, K. Y., Kim, D. H,(2012), "Disaster Recovery Priority Decision of Total Information System, for Port Logistics : Fuzzy TOPSIS Approach", Korea Society of IT Services. Vol. 11. No. 3, pp. 1-16.
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