OR (산업공학)

• Operation Reaserch

개요

수학이나 과학적인 방법을 통하여서 의사결정을 하는 것을 의미한다. 보통 산업공학과에서는 2학년 때 선형대수를 가르치고 3학년 때 3학점짜리로 편성을 하게 된다. 2학기로 편성하는 경우도 있는데 이런 경우 1학기는 선형계획법과 관련된 기법을 배우고(토나온다), 2학기는 비선형계획법과 관련된 내용을 다루게 된다.

유래

2차 세계대전 당시 영국은 독일의 공습에 수시로 시달리는 상황이었다. 영국 본토 항공전 이전부터 수많은 공습을 당했는데 이것을 조기에 감지하기 위해서 북해와 도버 연안에 레이더 기지를 건설하여 독일 항공기의 접근을 미리부터 감지할 필요가 있었다. 문제는 역시 시간과 예산인데. 영국이 천조국마냥 인력과 돈이 넘쳐나는 국가가 아닌지라 최소의 시간과 비용으로 최대의 레이더 효율을 낼 필요가 있었던 것이다. 즉 레이더 기지를 최대한 적게 세우면서 가장 많은 범위를 감시할 수 있는 것을 연구하면서 OR의 개념이 정립된 것. 같은 시기에 미국도 비슷한 상황에 처해있었는데 영국이나 소련으로 보내야 하는 물품들이 수시로 잠수함의 공격을 당해 꼬르륵 당하는 경우가 종종 발생하여 독일의 U보트를 찾아내거나 접근을 막는 방법이 필요했던 것. 헌데 아무리 천조국이라지만 그 넓은 바다를 다 뒤지고 다닐 수도 없고, 수송선마다 일정 규모 이상의 호성선단을 붙일 수 없는 노릇이라 호송선단의 일정편성과 이에 따른 함대 구성, 배치 등을 수학적으로 연구하고 일정계획을 하게 된 것이다.

인간이 최적화를 꾀한 것이 위의 두 사례만 있는 것은 아니지만 전쟁이라는 것이 물류와 인력 배치 등의 효율성을 극대화 하게 만든 것은 사실이다. 여기에 수학적인 도구와 이론이 제대로 들어가기 시작한 것이 바로 위의 사례.

OR에 사용되는 이론적 도구들

• 선형계획법 : Linear Programming. 줄여서 LP라고도 한다. 보통 학부 2학년이나 3학년 때 처음 접하게 되는 OR의 입문과도 같은 것. 이것 때문에 산업공학과나 경영학부에서는 선형대수가 필수가 되었다. 사실 이 선형계획법만 잘 해도 학부수준 산업공학 문제의 어지간한 최적화가 가능하다. 기본적인 개념은 연립부등식의 교차점을 찾아가는 문제인데 보통 경영학부에서는 미지수가 x, y, z의 3개 정도를 다루지만 산업공학과에서는 x1부터 시작하여 x11~15정도는 기본으로 가는 미친 경우가 허다하다. 물론 컴퓨터를 사용하면 금방 풀 문제지만 우리의 교수님들은 절대 컴퓨터를 사용하게 하지 않고 학생들에게 컴퓨터가 하는 일이 어떤 과정을 통해서 이루어지는지 몸으로 직접 체험하게 만들어 준다.(실제로 링고나 엑셀에다 값만 제대로 입력하면 순식간에 답을 구할 수 있다. 오히려 값 입력에 시간이 더 걸릴 정도.)
• 시뮬레이션
• PERT
• 게임이론 : 비선형계획법 중 일반에 가장 잘 알려진 것이다.
  이와 관련한 내용은 게임이론에서 볼 수 있습니다.
• 휴리스틱 기법 : 다른게 아니라 인간의 경험이나 직관을 사용하는 것이다. 컴퓨터로 해결 불가능한 경우의 수라거나 아니면 알고리즘을 짜기 극도로 골때리는 상황 같은데서는 의외로 인간의 직관이나 경험이 꽤 효율적으로 작용할 수 있다는 것에 착안한 것이다.

OR이 사용되는 곳

• 내비게이션 : 경로찾기 문제는 대표적인 선형계획법 문제이다. 물론 길이 너무 복잡해지면 완벽한 알고리즘을 만들 수 없어 경우에 따라서는 휴리스틱 기법이 들어가기도 한다.
• SCM : 물류망 관리나 생산관리에 있어서 이걸 써먹으면 꽤나 쏠쏠한 재미를 느낄 수 있다.