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문제 정의
- 따라서 지식구조 탐색과 분석을 위해 개발된 정량적(Quantitative) 방법론과 이를 지원하기 위한 다양한 소프트웨어들을 활용하여 품질경영 분야의 지식구조를 분석하고 가시화를 통해 발전 형태를 살펴보고, 새롭게 부상하는 연구주제 및 시계열에 따른 차이점을 분석할 필요성이 있다. 따라서 본 연구는 동시단어분석을 이용하여 품질경영학회지의 연구문헌에 나타난 키워드들의 동시출현 관계와 연결강도 매핑을 통해 품질경영 분야의 발전추세와 핵심연구주제 및 새롭게 부상하고 있는 연구영역을 분석하고자 하였다. 또한 2002년부터 2014년까지 데이터를 2개구간으로 분할하여 지식맵으로 가시화하고, 시계열에 따른 지식구조의 변화 형태를 분석하고 전략적 시사점을 도출하고자 하였다.
- 이정희(2011)는 지식은 체계화된 정보이므로 본질적으로 구조를 갖고 있으며 분과학문은 지식의 축적물로서 지식에 내재적으로 존재하는 구조를 바탕으로 성장하게 된다. 해당 연구에서는 예산이론 연구프로그램이 가지고 있는 지적 구조를 파악하고자 시도하였다. 기존의 연구가 예산연구자의 주관적 관점에 기반한 것에 비하여 내용분석과 연결망 분석을 통하여 양적인 분석을 시도하였다.
제안 방법
- 해당 연구에서는 예산이론 연구프로그램이 가지고 있는 지적 구조를 파악하고자 시도하였다. 기존의 연구가 예산연구자의 주관적 관점에 기반한 것에 비하여 내용분석과 연결망 분석을 통하여 양적인 분석을 시도하였다. 내용분석을 통하여 이론연구 프로그램의 연구의 증감, 개별이론 연구의 증감 등 연구인용패턴을 살펴보고, 문헌들의 연결망 분석으로 주요 이론군을 발견하고 연구프로그램들을 지도하는 이론을 식별하였다.
- 기존의 연구가 예산연구자의 주관적 관점에 기반한 것에 비하여 내용분석과 연결망 분석을 통하여 양적인 분석을 시도하였다. 내용분석을 통하여 이론연구 프로그램의 연구의 증감, 개별이론 연구의 증감 등 연구인용패턴을 살펴보고, 문헌들의 연결망 분석으로 주요 이론군을 발견하고 연구프로그램들을 지도하는 이론을 식별하였다. 분석결과 예산이론연구가 지속적으로 증가하고 있고, 예산이론연구프로그램 내의 독자성을 가진 연구군으로 예산이론일반연구군, 단절균형이론연구군, 공공선택이론연구군이 병렬적으로 존재하였다.
- 따라서 본 연구는 동시단어분석을 이용하여 품질경영학회지의 연구문헌에 나타난 키워드들의 동시출현 관계와 연결강도 매핑을 통해 품질경영 분야의 발전추세와 핵심연구주제 및 새롭게 부상하고 있는 연구영역을 분석하고자 하였다. 또한 2002년부터 2014년까지 데이터를 2개구간으로 분할하여 지식맵으로 가시화하고, 시계열에 따른 지식구조의 변화 형태를 분석하고 전략적 시사점을 도출하고자 하였다.
- 김하진 외(2014)는 국내외 정보학 분야 학회지 동향을 파악하기 위하여 1990년부터 2013년까지 국내 정보관리학회지와 국외 JASIST의 논문 제목과 초록을 대상으로 텍스트 마이닝 기법을 이용하여 명사, 명사구 동시출현 분석을 수행하였다. 또한 분석대상 기간을 5개 구간으로 나누고 전체적인 동향을 살펴보기 위해 고빈도 동시출현단어분석을 수행하였으며, 세부 주제 파악을 위해 상위 키워드와 동시에 출현하는 단어를 분석하였다. 분석결과 전반적으로 국내의 경우 정보관리학회지는 도서관, 정보 서비스, 정보 이용자, 정보 자료 조직 주제 분야가 많이 차지하고 있고, JASIST는 정보 검색, 정보 이용자, 웹 관련 정보학, 계량 정보학 중심으로 연구가 진행되고 있는 것으로 분석되었다.
- 본 연구는 품질경영분야 지식구조의 변화행태와 연구주제의 변화추세 분석을 위하여 동시단어분석과 군집분석, 지식맵 등의 기법을 이용하여 키워드의 네트워크 구조와 지식구조를 맵(Map) 형태로 가시화하고, 다양한 분석 지수를 이용하여 네트워크의 특성과 시간의 변화에 따른 구조변화를 분석하였다. 본 연구에서 수행한 연구절차와 연구내용을 정리하면 그림 1과 같다.
- Centrality는 군집 외부의 Eij값의 합을 자유도 N - n으로 나눈 값으로 계산되고, density는 군집 내부의 Eij값의 합을 자유도(최대 연결 가능한 단어 수)n 1로 나눈 값으로 계산된다. 본 연구에서는 2차원 상에 표현할 군집의 크기(원이나 구의 크기)는 전체 단어가 문서(논문)에서 출현한 빈도수 대비 군집 내에 속하는 단어가 출현한 문서 수의 상대적인 비율(RFi)로 계산하였다.
- 본 연구에서는 품질경영분야 지식구조의 변화행태와 연구주제의 변화추세 분석을 위하여 동시단어분석과 군집분석, 전략맵 등의 기법을 이용하여 단어들의 네트워크 구조와 지식구조를 맵 형태로 가시화하였다. 본 연구를 통해 도출된 연구결과를 정리하면 다음과 같다.
- 시간의 변화에 따른 연구주제의 변화 형태를 살펴보기 위하여 2002년부터 2014년까지 발표된 논문의 전체 분석 기간을 2002년부터 2007년까지 게재된 300편의 논문을 전반기로 2008년부터 2014년까지 게재된 325개 논문을 후반기로 구분하여 전략맵 분석을 수행하였다. 전반기와 후반기의 군집별 분석결과는 표 8과 표 9와 같다.
- 본 연구에서는 텍스트마이닝을 위해 R의 tm 패키지를 이용하였다. 읽어 들인 영문초록을 plain text로 전환하고 공백제거, 소문자 변환, 마침표 제거, 불용어 처리, stemming, 동의어 변환 등의 정제를 거친 후 단어들과 문서들 간의 관계를 표현하기 위하여 단어문서행렬(Term document matrix)을 생성하였으며 생성된 행렬은 표 1과 같다
- 해당 연구의 연구내용과 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 품질경영학회지에 게재된 연구주제를 학술대회 주제발표 항목 기준으로 분류하고, 교신저자의 소속기관을 기준으로 학계(전공분류)와 산업계(산업분류) 비율을 분석하였다. 둘째, 실증적 연구, 분석적 연구, 사례연구 등 연구방법론에 따른 분석을 수행하고, 통계적기법을 이용하여 연구 주제별, 학과별, 산업별 상호관계성의 유의성을 검정하였다.
- 최적 군집수로 결정된 7개 군집을 입력 값으로 하여 군집분석을 수행하면 표 6과 같으며, 군집별로 빈도수가 높은 상위 3개 단어와 이들 단어와 연관성이 가장 높은 단어를 추출하고 전문가 협의를 통해 군집명을 부여하였다. 군집1에 속하는 빈도수 상위 3개 단어는 standard, efficiency, evaluation이고 연관성이 가장 높은 단어들을 고려해 볼때 iso와 같은 표준적용과 평가모형을 통한 효율성 측정과 관련된 연구주제들이 연관된 것으로 판단되어 standard& efficiency로 군집명을 부여하였다.
- 데이터 베이스 구축단계에서는 2002년부터 2014년까지 품질경영학회지에 게재된 학술논문에 포함된 영문제목, 영문초록, 발행연도, 저자, 소속 등의 서지정보를 이용하여 데이터베이스로 구축하였다. 한 논문의 영문제목, 영문초록, 발행연도, 저자, 소속 등의 데이터가 하나의 레코드로 구성되도록 하여 데이터베이스를 구축하였다. 서지정보는 국가과학기술정보센터(NDSL, http://www.
- 품질경영 분야 지식구조를 분석한 연구 중 가장 대표적인 국내연구로는 이돈희 외(2012)가 수행한 연구로 2007년부터 2011년까지 품질경영학회지 게재논문을 중심으로 품질연구의 발전을 고찰하였다. 해당 연구에서는 2007년부터 2011년까지 5개년 동안 게재된 연구논문 총 228편을 중심으로 연구 분야의 주제, 연구방법, 산업군, 연구자의소속 등을 기준으로 학회지 연구동향 분석을 통해 향후 연구방향의 시사점을 분석하였다. 해당 연구의 연구내용과 결과를 요약하면 다음과 같다.
대상 데이터
- 품질경영학회지를 선정한 이유는 품질경영학회지는 1966년 창간호를 시작으로 기업이나 조직의 품질향상 및 품질경영활동의 효율성 제고를 위해 이론, 기법, 성공사례, 경험 등을 중심으로 학계와 산업계가 활발하게 공동연구를 수행함으로써 경쟁력을 이끌 수 있는 기회를 제공한 국내 품질경영 분야 대표 연구 성과물이기 때문이다. 2002년부터 2014년까지 발행된 논문들 중 영문초록이 존재하는 625개 논문을 선정하고, 서지정보는 국가과학기술정보센터(NDSL, http://www.ndsl.kr)의 논문 고급검색 서비스를 이용하여 엑셀 및 텍스트 파일형태로 저장하고 이를 데이터베이스로 구축하였다.
- 본 연구에서 수행한 주요 연구절차와 핵심 연구내용 및 연구 방법론을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 데이터 베이스 구축단계에서는 2002년부터 2014년까지 품질경영학회지에 게재된 학술논문에 포함된 영문제목, 영문초록, 발행연도, 저자, 소속 등의 서지정보를 이용하여 데이터베이스로 구축하였다. 한 논문의 영문제목, 영문초록, 발행연도, 저자, 소속 등의 데이터가 하나의 레코드로 구성되도록 하여 데이터베이스를 구축하였다.
- 본 연구는 국내 품질경영분야 지식구조 분석을 위해 품질경영학회지에 게재된 논문을 분석대상으로 하였다. 품질경영학회지를 선정한 이유는 품질경영학회지는 1966년 창간호를 시작으로 기업이나 조직의 품질향상 및 품질경영활동의 효율성 제고를 위해 이론, 기법, 성공사례, 경험 등을 중심으로 학계와 산업계가 활발하게 공동연구를 수행함으로써 경쟁력을 이끌 수 있는 기회를 제공한 국내 품질경영 분야 대표 연구 성과물이기 때문이다.
- 이는 대량의 과학정보에 대해 컴퓨터와 계량모형을 활용하여 메타분석을 수행하는 계량정보분석(Informetrics) 결과물의 한 형태로 볼 수 있다. 분석 대상이 되는 연구자원 정보로는 논문, 책, 보고서, 특허, 연구과제 등이 있다. 이러한 자료들의 서지정보를 데이터베이스화하고 텍스트 마이닝, 데이터 마이닝, 계량 지표화 등의 방법으로 계량정보를 분석하게 되면, 자료 전체의 통계적 특성과 이에 기반한 지식구조를 도출할 수 있으며, 분석결과를 시각화(Visualization)한 것이 바로 지식맵이다(하태정 외, 2011).
- 단어문서행렬에서 전체 행렬의 원소 수 대비 0의 값을 가지는 원소의 비율을 sparsity로 정의할 수 있는데, 단어문서행렬을 생성하면 905개 단어와625개 문서로 구성된다. 생성된 행렬의 sparsity가 98%로 매우 높게 나타나 sparsity 89%를 적용하여 106개 단어로 구성된 단어문서행렬을 생성하였으며 도출된 단어동시출현행렬은 표 2와 같다.
- 한 논문의 영문제목, 영문초록, 발행연도, 저자, 소속 등의 데이터가 하나의 레코드로 구성되도록 하여 데이터베이스를 구축하였다. 서지정보는 국가과학기술정보센터(NDSL, http://www.ndsl.kr)의 논문 고급검색 서비스를 이용하여 엑셀 및 텍스트 파일형태로 저장하고 이를 데이터베이스로 구축하였다. 데이터정제 단계에서 이용한 텍스트마이닝은 자연어처리(Natural languageprocessing) 기술을 이용하여 비정형 혹은 반정형 텍스트 데이터로부터 유용한 정보를 추출・가공하는 것을 목적으로 하는 기술이다.
데이터처리
- 첫째, 품질경영학회지에 게재된 연구주제를 학술대회 주제발표 항목 기준으로 분류하고, 교신저자의 소속기관을 기준으로 학계(전공분류)와 산업계(산업분류) 비율을 분석하였다. 둘째, 실증적 연구, 분석적 연구, 사례연구 등 연구방법론에 따른 분석을 수행하고, 통계적기법을 이용하여 연구 주제별, 학과별, 산업별 상호관계성의 유의성을 검정하였다. 셋째, 연구주제에 따른 게재 논문의 수는 연도별로 큰 변화 없이 관련 주제에 대한 연구가 진행되고 있는 것으로 분석되어 시대적 흐름을 크게 반영하고 있지 못한 것으로 판단하고, 시대적 요구사항을 파악하여 스페셜 이슈(Special issue) 등을 통하여 학문적으로 시대적 흐름을 반영할 필요가 있다고 지적하였다.
이론/모형
- 군집유사성은 군집에서 군집의 평균값을 기준으로 산정하는데 이는 군집의 무게중심으로 볼 수 있기 때문이다. K-means 클러스터링 알고리즘적용 시 문제가 되는 점은 군집 수를 사전에 입력 값으로 제공해야 한다는 점인데, 본 연구에서는 최적 군집 수 결정을 위해 Calinski-Harabasz index와 average silhouette width index를 이용하였으며, 두 개 지수를 간략하게 설명하면 다음과 같다.
- 표준화된 단어동시출현행렬로부터 centrality와 density를 계산해야 하는데 계산방법은 연구자마다 다양하게 정의하여 이용되고 있다. 본 연구에서는 정용일 외(2005)가 제안한 centrality와density 계산방법을 이용하였는데 다음과 같이 주어진다.
성능/효과
- 그 다음 400회 이상 출현된 단어는 model, process, system, customer로 나타났다. 100회 미만 빈도수를 나타낸 단어의 비율은 27%, 단어 수는 60개이고, 100회 이상의 빈도수를 나타낸 단어 비율은 73%, 단어 수는 46개로 나타났다. 출현빈도를 기준으로 단어들을 한눈에 파악할 수 있는 word cloud로 생성하면 그림 2와 같다.
- quality와 가장 연관성이 높은 단어는 service이고,model과 가장 연관성이 높은 단어는 variable로 나타났다. Process와 가장 연관성이 높은 단어는 control이고,system과 가장 연관성이 높은 단어는 iso이며, customer와 가장 연관성이 높은 단어는 satisfaction으로 분석되었다.
- 연결중심성 지수가 높다는 것은 다양한 다른 단어들과 많은 연관성을 가지고 있다는 것을 의미한다. quality와 가장 연관성이 높은 단어는 service이고,model과 가장 연관성이 높은 단어는 variable로 나타났다. Process와 가장 연관성이 높은 단어는 control이고,system과 가장 연관성이 높은 단어는 iso이며, customer와 가장 연관성이 높은 단어는 satisfaction으로 분석되었다.
- 지식맵은 분석목적에 따라 크게 3가지 유형으로 분류할 수 있는데, 연구자 네트워크, 저자동시인용 네트워크, 연구주제 네트워크 맵 등이 있다. 결과해석 단계에서는 동시단어분석과 네트워크 지수분석을 통해 가장 파급효과가 큰 연구주제, 연구주제들 간의 연관성, 새롭게 부상하거나 쇠퇴하는 연구주제 등의 결과를 도출할 수 있다. 품질경영 분야 연구에서 연구의 주변부에 있던 연구주제들이 중앙부로 이동하는 형태와 미성숙 단계에서 성숙단계로 변화하는 모습을 파악할 수 있으며, 차세대 분야에서 독자적인 분야로 변화하는 연구주제의 역동성을 분석할 수 있다.
- 95로 분석되었다. 네트워크의 평균 매개 중심성지수는 2.37, 평균 근접 중심성지수와 평균 위세 중심성 지수는0.01로 분석되었다. 둘째, 단어동시출현행렬로부터 최적 군집수 결정기준과 K-means 군집분석 적용을 통해 106개단어가 standard & efficiency, product design, reliability, control chart, quality model, 6sigma, service quality등 7개 군집으로 형성되었다.
- 둘째, 단어동시출현행렬로부터 최적 군집수 결정기준과 K-means 군집분석 적용을 통해 106개단어가 standard & efficiency, product design, reliability, control chart, quality model, 6sigma, service quality등 7개 군집으로 형성되었다.
- 연구결과에 따르면 15년간 상위 1%를 차지하는 연구 주제는 간호중재, 삶의 질, 자기 효능, 자아 존중감, 건강증진, 사회적지지, 노인, 자가 간호, 교육프로그램 등이 포함되었다. 또한 3년 단위로 구분하여 각 시기별로 새롭게 나타나는 연구 주제를 분석한 결과 최근 대두되는 노화불안, 정보역량, 다문화 가족 등의 개념을 통해 노인인구의 증가, 정보기술의 발전, 사회적 약자에 대한 책임감 증대 등의 사회적 변화와 간호학 지식 구조의 변화가 일치한다는 것을 분석하였다.
- 또한 분석대상 기간을 5개 구간으로 나누고 전체적인 동향을 살펴보기 위해 고빈도 동시출현단어분석을 수행하였으며, 세부 주제 파악을 위해 상위 키워드와 동시에 출현하는 단어를 분석하였다. 분석결과 전반적으로 국내의 경우 정보관리학회지는 도서관, 정보 서비스, 정보 이용자, 정보 자료 조직 주제 분야가 많이 차지하고 있고, JASIST는 정보 검색, 정보 이용자, 웹 관련 정보학, 계량 정보학 중심으로 연구가 진행되고 있는 것으로 분석되었다.
- 연결중심성(degree centrality) 지수가 가장 높은 105로 나타난 24개 단어와 빈도수, 이들 단어와 상관관계가 가장 높은 단어와 상관계수를 정리하면 표 5와 같다. 빈도분석에서 빈도가 높게 나타났던 quality, service, model,process, system, customer 단어의 연결중심성도 105로 가장 높게 나타났다. 연결중심성 지수가 높다는 것은 다양한 다른 단어들과 많은 연관성을 가지고 있다는 것을 의미한다.
- 생성된 단어 네트워크의 연결 중심성 지수를 분석해보면 최대 연결 중심성은 105이고 최소 연결 중심성은 80으로 나타났다. 최대 연결 중심성 지수 105를 가지는 24개 단어와 단어의 빈도수, 최대 연관성을 가지는 단어와 최대 상관계수를 정리하면 다음과 같다.
- 둘째, 단어동시출현행렬로부터 최적 군집수 결정기준과 K-means 군집분석 적용을 통해 106개단어가 standard & efficiency, product design, reliability, control chart, quality model, 6sigma, service quality등 7개 군집으로 형성되었다. 셋째, 시간의 흐름에 따른 전략맵 분석결과에 따르면 품질경영분야의 전통적인 연구주제인 신뢰성(Reliability), 6시그마(6sigma), 관리도(Control chart) 관련 연구주제는 3사분면에 속하고 비중이 감소하는 것으로 볼 때 관련 연구의 중요성이 쇠퇴하고 있는 것으로 분석된다. 제품설계(Product design)와 고객만족(Customer satisfaction) 관련 연구주제는 전체 분석기간에 걸쳐 중요한 연구주제로 자리 잡고 있다.
- 둘째, 실증적 연구, 분석적 연구, 사례연구 등 연구방법론에 따른 분석을 수행하고, 통계적기법을 이용하여 연구 주제별, 학과별, 산업별 상호관계성의 유의성을 검정하였다. 셋째, 연구주제에 따른 게재 논문의 수는 연도별로 큰 변화 없이 관련 주제에 대한 연구가 진행되고 있는 것으로 분석되어 시대적 흐름을 크게 반영하고 있지 못한 것으로 판단하고, 시대적 요구사항을 파악하여 스페셜 이슈(Special issue) 등을 통하여 학문적으로 시대적 흐름을 반영할 필요가 있다고 지적하였다.
- 전반기와 후반기 데이터의 경우 최적 군집 수는 모두 8개로 결정되었으며, 전반기 군집은 control chart, standard & internet business, service quality, product design, customer satisfaction, process model, reliability, 6sigma로 군집화되었다.
- 첫째, 단어동시출현행렬로부터 생성된 단어네트워크는 106개의 노드와 5,314개의 링크를 가지며 네트워크 밀도는 0.95로 분석되었다. 네트워크의 평균 매개 중심성지수는 2.
- 04이고 2개의 노드만 거치면 모두 연계가 가능한 네트워크로 나타났다. 평균 매개 중심성지수는 2.37, 평균 근접 중심성지수는 0.01, 평균 위세 중심성 지수는 0.01로 분석되었다. 네트워크의 가독성을 높이기 위하여 연결중심성지수가 40보다 큰 링크만 네트워크상에 표시하면 전체 단어네트워크는 그림 4와 같이 형성된다.
후속연구
- 본 연구는 동시단어분석을 이용하여 품질경영 분야 지식구조 변화분석을 수행한 최초의 연구이며, 본 연구결과를 바탕으로 해외 품질경영 분야 지식구조 변화에 대한 비교연구가 가능하고, 타 분야의 지식구조 변화분석에도 활용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구결과와 해외저널에 게재된 품질경영분야 지식구조 분석결과의 비교분석을 통해 연구 분야와 연구주제에 대한 벤치마킹이 가능하고, 이를 바탕으로 연구자에게 미래 유망 연구주제를 제공하고 연구주제 선정을 위한 가이드라인을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.
- 본 연구는 동시단어분석을 이용하여 품질경영 분야 지식구조 변화분석을 수행한 최초의 연구이며, 본 연구결과를 바탕으로 해외 품질경영 분야 지식구조 변화에 대한 비교연구가 가능하고, 타 분야의 지식구조 변화분석에도 활용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구결과와 해외저널에 게재된 품질경영분야 지식구조 분석결과의 비교분석을 통해 연구 분야와 연구주제에 대한 벤치마킹이 가능하고, 이를 바탕으로 연구자에게 미래 유망 연구주제를 제공하고 연구주제 선정을 위한 가이드라인을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.
- 이상의 분석결과를 종합해볼 때 서비스품질(Service quality) 관련 연구주제의 중요도와 비중이 증가할 것으로 판단되고, 제품설계(Product design)와 시스템성과(System performance) 관련 연구도 증가할 것으로 예상된다. 산업구조가 제조업 중심에서 서비스업 중심으로 변화하고 있고, 시스템의 경우 부분 최적화에서 전체 최적화를 추구하는 방향으로 변화하고 있는 산업의 패러다임 변화가 반영된 결과라고 분석된다.
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