[논문]사물인터넷 표준화의 상대적 중요도 결정을 위한 계층분석방법 응용

우훈식

doi:10.11627/jkise.2016.39.1.047

[국내논문] 사물인터넷 표준화의 상대적 중요도 결정을 위한 계층분석방법 응용
Application of Analytic Hierarchy Process for Relative Importance Determination of Internet of Things Standardization 원문보기

Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering = 한국산업경영시스템학회지, v.39 no.1, 2016년, pp.47 - 55

Abstract ▼ AI-Helper

As one of recent issues in the information and communication industry, internet of things has attracted attention to provide intelligent infrastructure services which connect and share data and information between real and virtual world. According to the development of these internet of things technologies, types of machines, telecommunication devices, and terminals are increasing tremendously. In this situation, connectivity and interoperability between internet of things components are important issues to build a hyper connected society. To visualize this society, it is important to set up and develop information and communication technology (ICT) standards among stakeholders. However, under limited budget and human resources, it is essential to rank standardization work items for setting standards with respect to efficiency. The purpose of this study is to provide a method for setting standardization strategies within group decision making. As a multi-criteria group decision making tool, analytic hierarchy process (AHP) is adopted and applied to determine the priorities of setting work items. The proposed method first defines decision making problem with objective, criteria, and alternatives which produces a hierarchy consisting of upper and lower criteria. Then, pairwise comparisons of academy and public sector experts are performed with respect to their relative meaning and importance. Individual surveys of expert groups are collected and summarized to determine relative criteria importance measures. Furthermore, to deliver reliable importance criteria measures, differences between academy and public sector expert groups are compared and tested using Mann-Whitney non-parametric test. The results are illustrated for useful guidelines to practical group decision making in standardization strategy establishments.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

하지만, 기존의 연구에서는 관련 측정자의 전문성, 업무연관성 등에 대한 분석이 미흡하게 제시되어 결정된 의사결정에 대한 신뢰성이 약화되는 한계가 있었다. 따라서, 본 연구에서는 의사결정에 참여하는 측정자를 직군에 따라 구분하고 관련 중요도를 측정한 후, 통계적 검정을 통해 측정자 집단 간 의사결정에 대한 통계적 유의성을 검정하여 보다 신뢰성이 향상된 방법을 제시하고자 한다.
본 연구에서는 다기준 의사결정 방법의 하나인 계층 분석방법을 이용하여 사물인터넷 표준화 활동 추진의 우선순위를 결정하는 방법을 제안하였다. 제안 방법에서는 평가 기준 중심의 계층구조를 개발하고, 관련 전문가를 대상으로 쌍대비교를 실시하여 각 기준의 중요도를 도출하였으며, 중요도의 신뢰도 향상을 위해 직군간 중요도 측정치에 대한 유의성 검정을 실시하였다.
본 연구에서는 한국정보통신기술협회의 ICT표준화전략맵에서 도출된 사물인터넷 분야의 표준화 항목을 검토하고, 검토된 항목에 대해 계층 분석방법을 이용하여 중요도를 설정함으로써 보다 효율적인 표준화 추진전략을 제시하고자 한다. 또한, 집단의사결정을 구성하는 직군간 중요도 측정치에 대한 유의성 검증을 실시하여 중요도의 신뢰성을 향상하는 방법을 제시하였다.

제안 방법

직군별 차이점이 있는 경우 이를 해석하고 관련 분석을 실시한다. 검정 방법으로는 설문자별 가중치의 정규성 여부에 따라 모수 또는 미모수 검정을 선택하여 실시한다.
다섯 번째 단계는 각 설문자의 중요도를 기반으로 직군별 중요도 분석을 실시하는 것이다. 또한, 각 설문자가 속한 직군에 따라 평가 기준에 대한 의견차이가 있는지를 통계적으로 검정한다. 직군별 차이점이 있는 경우 이를 해석하고 관련 분석을 실시한다.
본 연구에서는 한국정보통신기술협회의 ICT표준화전략맵에서 도출된 사물인터넷 분야의 표준화 항목을 검토하고, 검토된 항목에 대해 계층 분석방법을 이용하여 중요도를 설정함으로써 보다 효율적인 표준화 추진전략을 제시하고자 한다. 또한, 집단의사결정을 구성하는 직군간 중요도 측정치에 대한 유의성 검증을 실시하여 중요도의 신뢰성을 향상하는 방법을 제시하였다. 이렇게 신뢰성이 향상된 중요도 기반의 사물인터넷 표준화 항목선정을 실시함으로써 한정된 자원 및 노력의 효율적인 배치가 가능해지고 이에 따라 보다 효과적인 표준화를 기대할 수 있게 된다.
본 연구의 다음 단계로 주기준 및 부기준 간 중요도에 대한 비교 측정을 위해 설문을 작성하였다. 작성된 설문은 기준 간 쌍대비교에 관한 것으로 질문은 아래 예시와 같다.
설문이 작성된 후, 다음 단계로 집단 의사결정을 위한 전문가 집단의 선정 및 설문을 실시하였다. 전문가 집단의 선정은 ICT표준화전략맵 관련자를 중심으로 학계 및 공공부문을 대상으로 실시하였다.
세 번째 단계는 집단 의사결정을 위한 전문가 집단을 선정하고 설문을 실시하는 것으로 이메일 등을 이용하여 실시한다. 본 연구에서는 가중치에 대한 집단 간 유의성 측정 및 검증을 위해 학계와 공공부문을 대상으로 실시하였다.
유의한 일관성을 보인 설문과 문항에 대해서는 재설문을 통해 보완하는 방법을 사용하였으며 이를 통해 일관성 비율을 0.15이내로 확보하였다. 최종적으로 접수된 응답자의 직군 및 경력은 각각 [Table 5], [Table 6]과 같다.
두 번째 단계는 계층구조를 설문의 형태로 표현하는 설문 작성에 관한 것이다. 작성된 설문은 설문자 기준별 중요도를 판단하도록 기존 연구에서 사용된 9등급 척도 기반의 쌍대비교를 이용하였으며, 측정자의 직군, 경력 등 전문성 판단을 위한 설문을 포함한다.
본 연구에서는 다기준 의사결정 방법의 하나인 계층 분석방법을 이용하여 사물인터넷 표준화 활동 추진의 우선순위를 결정하는 방법을 제안하였다. 제안 방법에서는 평가 기준 중심의 계층구조를 개발하고, 관련 전문가를 대상으로 쌍대비교를 실시하여 각 기준의 중요도를 도출하였으며, 중요도의 신뢰도 향상을 위해 직군간 중요도 측정치에 대한 유의성 검정을 실시하였다.
또한, 각 설문자가 속한 직군에 따라 평가 기준에 대한 의견차이가 있는지를 통계적으로 검정한다. 직군별 차이점이 있는 경우 이를 해석하고 관련 분석을 실시한다. 검정 방법으로는 설문자별 가중치의 정규성 여부에 따라 모수 또는 미모수 검정을 선택하여 실시한다.

대상 데이터

이와 같은 문제정의 단계에서는 계층 구조의 설정이 필수적이며, 계층 구조는 목표, 기준, 대안의 계층적 구성에 관한 것으로 목표는 표준화 항목의 중요도 결정이며, 기준은 주기준(upper criteria)과 부기준 (lower criteria)의 2단계 기준을 사용한다. 또한, 본 연구에서의 대안은 가중치 평가 대상인 표준화 항목이다.
세 번째 단계는 집단 의사결정을 위한 전문가 집단을 선정하고 설문을 실시하는 것으로 이메일 등을 이용하여 실시한다. 본 연구에서는 가중치에 대한 집단 간 유의성 측정 및 검증을 위해 학계와 공공부문을 대상으로 실시하였다.
설문이 작성된 후, 다음 단계로 집단 의사결정을 위한 전문가 집단의 선정 및 설문을 실시하였다. 전문가 집단의 선정은 ICT표준화전략맵 관련자를 중심으로 학계 및 공공부문을 대상으로 실시하였다.

데이터처리

본 연구에서는 측정치에 대한 테스트 결과 모든 측정치에서 정규성을 만족하지 못하는 것으로 결론되었다. 따라서, 정규성에 기반한 모수적 검정에 비해 결과 해석 및 정보가 제한적인 비모수 검정의 사용이 불가피하며 본 연구에서는 Mann-Whitney 검정[3, 8]을 적용하여 실시하였다.
설문 실시 결과, 각기 접수된 응답자의 응답 일관성을 확인하기 위해 일관성비율을 사용하였다. 일관성비율은 쌍대비교 결과에 대한 논리적 일관성 측정을 위한 것으로 해당 비율은 아래 (1)과 같으며 0.

이론/모형

이때, 난수지수는 Satty[17]가 제안한 [Table 4]의 평가 기준수에 따른 난수지수값을 이용하였다.
이러한 쌍대비교에서는 상대적 중요성을 표현하는 평가 척도가 중요하며, 본 연구에서는 Saaty[15]가 제안한 [Table 3]의 9등급 평가 척도를 사용하였다.

성능/효과

학계 설문자 직군의 평가기준에 대한 가중치는 [Table 7]과 같다. 먼저, 학계 전문가는 주기준에서 전략적 중요도의 가중치(0.6997)를 한국 역량 가중치(0.3003)보다 높게 부여하였다. 또한, 전략적 중요도의 부기준에서는 시장/기술적 파급효과(0.
이와 같은 유의성 검증은 모수와 비모수적 검증이 존재하며 이러한 구분은 각 전문가의 가중치에 대한 정규성 검증에 따라 정해진다[3]. 본 연구에서는 측정치에 대한 테스트 결과 모든 측정치에서 정규성을 만족하지 못하는 것으로 결론되었다. 따라서, 정규성에 기반한 모수적 검정에 비해 결과 해석 및 정보가 제한적인 비모수 검정의 사용이 불가피하며 본 연구에서는 Mann-Whitney 검정[3, 8]을 적용하여 실시하였다.
이렇게 주기준 및 부기준의 순서에 있어서 공공부문의 의사결정은 학계의 의사결정과 동일하지만, 각 가중치의 차이로 기준별 중요도는 다소 차이가 있었다. 즉, 학계 직군에서 비교적 높게 설정한 정책부합성 기준의 중요도(0.1385)가 공공 직군에서는 비교적 낮은 중요도(0.0728)을 보였으며, 공공부문 직군에서 비교적 높게 설정한 지식재산권 확보가능성의 중요도(0.2869)가 학계 직군에서는 비교적 낮은 중요도(0.149)를 보여 전체 순위에 약간의 변동이 관찰되었다.
전체 설문자를 고려한 평가기준 가중치는 [Table 10]과 같다. 집단 의사결정에서 설문자는 주기준에서 전략적 중요도의 가중치(0.7241)를 한국 역량 가중치(0.2759)보다 높게 부여하였으며, 전략적 중요도의 부기준에서는 시장/기술적 파급효과(0.549), 지식재산권 확보가능성(0.303), 정책부합성(0.148)의 순서로 중요도를 결정하였다. 또한, 한국 역량 주기준의 부기준에서는 국내기술 개발수준(0.

후속연구

이렇게 계층분석방법을 사용하여 표준화 항목별로 중요도에 따른 표준화 추진전략이 제시되고, 제안된 표준화 추진 우선순위에 의해 표준화가 진행되면 자원의 효율적인 분배가 가능해짐에 따라 보다 효과적인 표준화 활동의 추진이 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	계층 분석 방법 기반의 의사결정 체계의 장점은 무엇인가?	이와 같이 계층 분석 방법 기반의 의사결정 체계는 정량 데이터가 미흡한 경우에 매우 유용하며, 특히 정량화된 결과를 제공하는 구조화된 방법을 제시함으로써 보다 구체적인 의사결정을 지원한다는 장점이 있다.
	단순 직관에 의한 의사결정의 단점은 무엇인가?	다만, 기존의 방법은 대부분 측정자의 판단적 방법에 관한 것으로 측정자의 단순 직관에 의한 의사결정이 대부분이다. 따라서, 해당 의사결정이 특정 측정자의 주관에 의해 지나치게 편향되는 단점이 존재한다. 계층 분석 방법에서는 이러한 단점을 극복하기 위해, 의사 결정 문제를 다수의 주기준과 부기준을 이용하여 모형 체계를 제공함으로써 보다 체계적이고 개관적인 의사결정을 지원하고 있다[1].
	사물인터넷이란 무엇인가?	최근 정보통신 산업 분야의 화두 중의 하나로 주목받고 있는 사물인터넷(IoT : Internet of Things)은 인간에게 유익한 서비스를 제공하도록 실세계와 가상 세계의 관계된 사물을 유무선 네트워크로 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물 간에 정보를 공유하고 상호 소통하는 지능형 서비스 인프라 기술로 정의된다[5, 6, 7, 9]. 이와 같은 사물 인터넷 개념은 1980년대 미국 Zerox사의 Mark Weiser가 제시한 인간, 컴퓨터, 네트워크로 구성되는 유비쿼터스 컴퓨팅에서 시작하였으며, 이후, MIT의 Kevin Ashton과 David Brok에 의해 자동차, 냉장고, 시계 등의 사물에 컴퓨팅 및 통신 장치를 부착하여 사물 간의 통신을 제공하는 Auto-ID(IDentification), RFID(Radio Frequency IDentification)로 구체화되었고, 또한, 기계와 기계간의 직접 통신인 M2M(Machine to Machine) 혹은 장치와 장치 간의 상호작용인 D2D(Device to Device) 개념으로 진화한 것이다[22, 24].

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저자의 다른 논문 :

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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