The project schedule risk in the engineering and facility construction industry is increasingly considered as important management factor because the risks in terms of schedule or deadline may significantly affect the project cost. Especially, the project-based operating companies attempt to find th...
The project schedule risk in the engineering and facility construction industry is increasingly considered as important management factor because the risks in terms of schedule or deadline may significantly affect the project cost. Especially, the project-based operating companies attempt to find the best estimate of the project completion time for use at their proposals, and therefore, usually have much interest in accurate estimation of the duration of the projects. In general, the management of projects schedule risk is achieved by modeling project schedule with PERT/CPM techniques, and then performing risk assessment with simulation such as Monte-Carlo simulation method. However, since these approaches require the accumulated executional data, which are not usually available in project-based operating company, and, further, they cannot reflect various schedule constraints, which usually are met during the project execution, the project managers have difficulty in preparing for the project risks in advance of their occurrence in the project execution. As these constraints may affect time and cost which role as the crucial evaluation factors to the quality of the project result, they must be identified and described in advance of their occurrence in the project management. This paper proposes a Bayesian Net based methodology for estimating project schedule risk by identifying and enforcing the project risks and its response plan which may occur in storage tank engineering and construction project environment. First, we translated the schedule network with the project risks and its response plan into Bayesian Net. Second, we analyzed the integrated Bayesian Net and suggested an estimate of project schedule risk with simulation approach. Finally, we applied our approach to a storage tank construction project to validate its feasibility.
The project schedule risk in the engineering and facility construction industry is increasingly considered as important management factor because the risks in terms of schedule or deadline may significantly affect the project cost. Especially, the project-based operating companies attempt to find the best estimate of the project completion time for use at their proposals, and therefore, usually have much interest in accurate estimation of the duration of the projects. In general, the management of projects schedule risk is achieved by modeling project schedule with PERT/CPM techniques, and then performing risk assessment with simulation such as Monte-Carlo simulation method. However, since these approaches require the accumulated executional data, which are not usually available in project-based operating company, and, further, they cannot reflect various schedule constraints, which usually are met during the project execution, the project managers have difficulty in preparing for the project risks in advance of their occurrence in the project execution. As these constraints may affect time and cost which role as the crucial evaluation factors to the quality of the project result, they must be identified and described in advance of their occurrence in the project management. This paper proposes a Bayesian Net based methodology for estimating project schedule risk by identifying and enforcing the project risks and its response plan which may occur in storage tank engineering and construction project environment. First, we translated the schedule network with the project risks and its response plan into Bayesian Net. Second, we analyzed the integrated Bayesian Net and suggested an estimate of project schedule risk with simulation approach. Finally, we applied our approach to a storage tank construction project to validate its feasibility.
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문제 정의
따라서 베이지안넷으로 변환된 리스크 및 리스크 대응전략은 일정 네트워크와 통합, 일정리스크 평가에 적용되어야 한다. 본 논문에서는 리스크 및 리스크 대응전략의 영향이 활동기간에 미치는 경우를 중심으로 살펴본다.
본 논문에서는 일정리스크에 한정하여 리스크 평가 방법을 제안하였다. 그러나 일정과 원가 사이에는 절충 관계(Trade off)가 있으므로 추후 원가 및 일정을 통합하여 리스크를 평가하는 방법의 연구가 요구된다.
본 논문에서는 프로젝트 일정리스크 평가를 위해 베이지안넷을 사용하는 방법을 제안하였다. 첫째, CPM기반의 일정 네트워크를 베이지안넷으로 표현하기 위해 네트워크 활동의 속성을 베이지안넷으로 표현하는 방법을 제안하였다.
부정적인 리스크에 대한 전략은 회피, 완화, 전가 및 수용이 있고 긍정적인 리스크에 대한 전략은 활용, 강화, 공유 및 수용이 있다[12]. 본 논문에서는 프로젝트의 리스크에 직접적으로 영향을 미치지 않는 전가, 공유 및 수용 전략은 리스크 평가에서 제외하였으며 부정적인 리스크에 대한 대응전략을 중심으로 살펴본다.
따라서 프로젝트에 대한 의미있는 견적을 제안하여 프로젝트를 수주한 후 프로젝트를 진행하면서 일정을 고려하고 진행 중 발생할 수 있는 리스크 등에 대해 적극적으로 대처할 수 있는 방안이 필요하다. 본 사례연구에서는 S사에서 수행되었던 프로젝트에 대한 분석을 통해 본 논문에서 제안하고 있는 방법론의 적용가능성을 보이고 타당성을 검증하려 한다.
가설 설정
[Figure 6]은 [Table 6] 및 [Table 7]의 자료를 기반으로 CPM 일정 네트워크와 리스크 및 리스크 대응전략(계획)을 통합한 베이지안넷 기반의 통합 일정 네트워크 다이어그램의 예이다. 예에서, 회피전략은 리스크의 발생확률을 90% 감소시키고 완화전략은 리스크의 영향을 70% 감소시키는 것으로 가정하였다.
제안 방법
논문에서 제안하는 베이지안넷 기반의 일정리스크 평가모델을 검증하기 위해 S사의 프로젝트에 적용하여 평가를 실시하였다. 모델링 및 평가에는 베이지안넷 도구 AgenaRisk[1]가 사용 되었다.
첫째, CPM기반의 일정 네트워크를 베이지안넷으로 표현하기 위해 네트워크 활동의 속성을 베이지안넷으로 표현하는 방법을 제안하였다. 둘째, 리스크 및 리스크 대응계획을 베이지안넷으로 표현하는 방법을 제안하였다. 여기서 리스크 발생확률과 영향을 일정지연율의 분포로 변환하였다.
이때 두 개 이상의 리스크가 하나의 활동에 영향을 미칠 수 있으므로 해당 활동에 미치는 모든 영향을 반영해야 한다. 본 논문에서는 두 개 이상의 리스크를 반영하기 위해 [Figure 5]의 결합효과(CE)노드 및 효과수준(CEL)노드를 사용하였다. 각 노드의 NPT에는[Table 5]와 같이 주관적인 정보가 적용된다.
본 논문에서는 자원가용성의 불확실성을 표현하기 위해 자원가용성노드(RA)를 추가하였다. 자원가용성은 자원의 불확실성을 {Low, Medium, High}로 표현하여 활동기간의 산정에 적용한다.
그러나 이들 방법에서는 투입되는 자원의 불확실성을 확실성으로 가정하기 때문에 오류가 포함되어 있다. 본 논문에서는 활동기간을 결정하기 위해 [Figure 4]와 같이 기대시간과 자원가용성(Resource Availability)을 동시에 고려한다. 활동의 기대시간 산정에는 전문가의 경험에 의한 주관적인 활동기간 분포 및 분포모형이 사용된다.
여기서 리스크 발생확률과 영향을 일정지연율의 분포로 변환하였다. 셋째, 베이지안넷으로 표현된 CPM 기반의 일정 네트워크와 리스크 및 리스크 대응계획을 통합하여 통합 일정 네트워크 모델을 작성하고 일정리스크 평가를 실행하였다. 마지막으로 실 사례 적용을 통해 제안하는 방법의 가능성 및 타당성을 제시하였다.
둘째, 리스크 및 리스크 대응계획을 베이지안넷으로 표현하는 방법을 제안하였다. 여기서 리스크 발생확률과 영향을 일정지연율의 분포로 변환하였다. 셋째, 베이지안넷으로 표현된 CPM 기반의 일정 네트워크와 리스크 및 리스크 대응계획을 통합하여 통합 일정 네트워크 모델을 작성하고 일정리스크 평가를 실행하였다.
리스크 및 대응전략 열에는 식별된 리스크와 각각에 대응되는 전략이 수록되어 있어 리스크 및 대응전략별 영향의 크기를 비교 해볼 수 있다. 지연영향 열에는 리스크를 적용하지 않은 경우의 기대시간과 각 리스크 및 대응전략을 적용한 경우의 기대시간의 차이를 수록하였다. 베이지안넷 기반의 통합 일정 네트워크를 활용하여 프로젝트에 미치는 전체 리스크의 영향을 정량적으로 평가할 수 있을 뿐만 아니라 개별 리스크 영향의 크기도 평가할 수 있다.
본 논문에서는 프로젝트 일정리스크 평가를 위해 베이지안넷을 사용하는 방법을 제안하였다. 첫째, CPM기반의 일정 네트워크를 베이지안넷으로 표현하기 위해 네트워크 활동의 속성을 베이지안넷으로 표현하는 방법을 제안하였다. 둘째, 리스크 및 리스크 대응계획을 베이지안넷으로 표현하는 방법을 제안하였다.
각 노드의 NPT에는[Table 5]와 같이 주관적인 정보가 적용된다. 효과수준(CEL)노드의 NPT에는 [Table 5]의 CEL노드와 같이 결합효과의 수준을 지정하였고 결합효과(CE)노드의 NPT에는[Table 5]의 CE노드와 같이 확정함수(Deterministic Function)가 지정되어 일정지연율의 분포를 결정한다. 활동기간(ADU)노드는 자원배정활동기간(DRL)노드와 결합효과(CE)노드의 자식노드가 되고 NPT에는 [Table 5] ADU노드와 같이 확정함수가 적용되어 활동기간의 분포가 결정된다.
이론/모형
논문에서 제안하는 베이지안넷 기반의 일정리스크 평가모델을 검증하기 위해 S사의 프로젝트에 적용하여 평가를 실시하였다. 모델링 및 평가에는 베이지안넷 도구 AgenaRisk[1]가 사용 되었다.
제 3장에서는 주공정법(CPM) 기반의 일정 네트워크[7]와 리스크 및 리스크 대응계획을 베이지안넷으로 표현하여 프로젝트 일정리스크 평가에 적용하는 방안을 제안한다. 모델링 및 평가에는 베이지안넷 도구 AgenaRisk[1]를 사용 하였다.
성능/효과
셋째, 베이지안넷으로 표현된 CPM 기반의 일정 네트워크와 리스크 및 리스크 대응계획을 통합하여 통합 일정 네트워크 모델을 작성하고 일정리스크 평가를 실행하였다. 마지막으로 실 사례 적용을 통해 제안하는 방법의 가능성 및 타당성을 제시하였다.
둘째, 활동의 기간들이 통계적으로 서로 독립인 것으로 가정되기 때문에 현실적이지 못하다는 점이다[15]. 셋째, 시뮬레이션 기법에서는 관리활동을 고려하지 않는다. 실제로 프로젝트 수행 시 일정이 지연될 경우 프로젝트 관리자는 활동의 기간에 영향을 미치는 조치를 취하게 된다.
그러나 이 방법 역시 몇 가지 문제점을 포함하고 있다. 첫째, 이 기법은 프로젝트 리스크를 독립 사건으로 가정하기 때문에 각 리스크 상호간의 연관성을 적용할 수 없다. 둘째, 활동의 기간들이 통계적으로 서로 독립인 것으로 가정되기 때문에 현실적이지 못하다는 점이다[15].
후속연구
본 논문에서는 일정리스크에 한정하여 리스크 평가 방법을 제안하였다. 그러나 일정과 원가 사이에는 절충 관계(Trade off)가 있으므로 추후 원가 및 일정을 통합하여 리스크를 평가하는 방법의 연구가 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
베이지안넷은 어떻게 구성되어 있는가?
베이지안넷(Bayesian Nets)은 베이즈 정리[2]를 기반으로 하는 네트워크 다이어그램으로 노드(Node) 및 방향성 화살표(Directed Arc)로 구성된다[5]. 네트워크 다이어그램에서 영향을 미치는 노드를 부모노드, 영향을 받는 노드를 자식노드로 표현하고 부모노드에서 자식노드 쪽으로 방향성 화살표가 연결된다.
프로젝트 리스크 관리의 목표는 무엇인가?
따라서 결과물인 프로젝트관리 계획에는 불확실성 및 불확실성에서 기인하는 리스크가 포함되기 때문에 이러한 불확실성에 대한 관리가 프로젝트의 성패에 중요한 영향을 미치게 된다. 프로젝트 리스크는 일정, 비용, 품질과 같은 프로젝트의 목표에 긍정적 또는 부정적 영향을 미칠 수 있는 불확실한 사건 또는 상태이며 프로젝트 리스크 관리의 목표는 사건이 발생하기 이전에 리스크를 식별, 우선순위를 부여하고 대응계획을 개발하여 사전조치 정보를 프로젝트 관리자에게 제공하는 것이다[6, 12, 13]. 따라서 발생할 수도 있고 발생하지 않을 수도 있는 불확실한 사건들은 프로젝트 목표에 대한 영향뿐만 아니라 발생의 확률 측면에서도 고려되어야 한다.
프로젝트 리스크 및 불확실성 고려에 있어, 몬테카를로 시뮬레이션 기법이 지닌 문제점은 무엇인가?
그러나 이 방법 역시 몇 가지 문제점을 포함하고 있다. 첫째, 이 기법은 프로젝트 리스크를 독립 사건으로 가정하기 때문에 각 리스크 상호간의 연관성을 적용할 수 없다. 둘째, 활동의 기간들이 통계적으로 서로 독립인 것으로 가정되기 때문에 현실적이지 못하다는 점이다[15]. 셋째, 시뮬레이션 기법에서는 관리활동을 고려 하지 않는다. 실제로 프로젝트 수행 시 일정이 지연될 경우 프로젝트 관리자는 활동의 기간에 영향을 미치는 조치를 취하게 된다. 그러나 이 기법에서는 이들 조치를 반영할 수 없다[16]. 마지막으로 산정된 활동기간의 분포가 적합하지 않을 경우 시뮬레이션 결과에도 오류가 포함될수 있고 이러한 오류는 발견될 때까지 계속해서 영향을 미치게 된다.
참고문헌 (16)
AgenaRisk, Bayesian Network and Simulation Software Tool, http://www.agena.co.uk.
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