1. 경영과학이란
경영과학(MS)이란 기업경영의 의사결정을 위한 수리적, 계량적 분석 기법의 구체적인 적용과 응용을 목표로 하는 분야이다. 간단히 말해서, 의사결정과학(Decision Science)이라고 할 수 있다. 의사결정을 해야 함에 있어 맞이한 여러 대안들 중 가장 적절한 해결방안을 선택할 수 있도록 돕는 학문이 바로 경영과학인 것이다.
경영자에게 주어진 가장 기본적인 임무이자 가장 중요한 임무는 의사결정이다. 이 의사결정을 행할 때, 경영과학은 수리적으로 분석하여 최적의 판단을 내리도록 하는 것을 주된 목표로 삼는다. 즉, 경영과학을 연구하는 근본적인 목적은 합리적인 의사결정의 기본원리를 터득하고 이를 실제 경영관리 및 의사결정에 효과적으로 적용하기 위한 것이라고 할 수 있겠다. 경영과학은 합리적이고 논리적인 방법으로 최적의 결과를 제공할 수 있는 '과학'이다.
경영과학은 주로 산업공학이나 경영학에서 다루는 분야이다. 수리적인 사고를 많이 요구하는 분야이며 OR(Operations Research), 경영과학, 의사결정과학, 경영계량분석(Quantitative Business Analysis), 시스템분석(System Analysis) 등의 이름으로 불린다. OR이란 이름은 직역하면 '작전 연구'인데, 이는 군사학에서 군사작전을 위한 효율적인 설계를 연구하던 분야가 경영학에까지 확장되어 자리잡게 된 데에 어원이있다. 다양한 이름에도 이들은 모두 계량적(Quantitative) 분석을 통한 의사결정을 다루고 있다는 공통점이 있다.
결국 경영과학의 본질은 '수리적으로 의사결정으로 행한다'라고 이해하면 되겠다.
경영과학의 특성은 아래와 같다.
1) 의사결정문제에 초점을 둔다.
경영과학의 본질이 곧 의사결정이라고 말한 바 있다.
2) 과학적 연구 방법을 이용한다.
연구 방법론은 분야에 따라 매우 상이하다. 크게 사회과학적 방법론과 자연과학적 방법론으로 구분할 수 있는데, 경영과학에서는 주로 자연과학에서의 연구 방법론을 따른다.
문제 정의 -> 가설 수립 -> 실험 -> 가설의 채택 여부 판정과 같은 절차를 밟는다.
3) 시스템적 접근을 한다.
시스템이란 간단히 말하여, 서로 유기적으로 관련이 있는 요소들로 이루어진 조직을 말한다. 즉, 통일된 목표를 가지고 각기 다른 역할을 하는 집합체를 시스템이라고 부르는 것이다. 경영과학에서는 전체를 아우르는 안목을 가지고 접근하는, 시스템적 접근 방법을 사용한다.
4) 여러 학문분야를 포괄한다.
대부분의 경영 문제는 여러 분야를 아우른다. 때문에 경제적, 수학적, 심리적, 사회적 요인과 같은 다양한 분야를 포괄하는 접근법을 취한다.
5) 수학적 모형을 세운다.
경영과학의 본질을 잊으면 안된다. 경영과학은 수리적인 방법을 사용하여 의사결정을 행하는 학문이다. 복잡한 경영현상을 수학적 모형으로 치환하여 분석한다.
6) 프로그램을 이용한다.
현대 컴퓨터는 고도로 발전되어 있기에 알고리즘을 세우고 계량적인 분석은 코딩을 하여 컴퓨터로 해결하는 경향이 크다.
2. 경영과학의 모형
모형(model)이란 무엇일까. 흔히 우리가 생각하는 모형은 아래와 같다.
맞다. 실제 거북선을 '모방'한 거북선 모형이다.
모형이란 무언가를 본떠 모방한 것이다. 위 사진 속 물체는 실제 거북선을 모방하여 작게 만든 거북선 모형인 것이다.
다만 모형은 실제 형태가 있는 것만을 모방한 것은 아니다. 어떤 현상을 모방할 수도 있다.
경영과학에서는 실제세계의 특정한 현상이나 실체를 단순하게 표현하여 적절한 모형으로 만든다. 이렇게 실제세계를 모형으로 나타내면 표현이 단순해지고 분석이 쉬워지기 때문에 다양한 정보를 쉽게 얻을 수 있게 된다.
여러 가지 모형이 있지만, 경영과학에서는 추상화의 정도에 따라 모형을 형상모형, 상사모형, 수리모형으로 분류한다.
1) 형상모형(Iconic Model)
형상모형이란 나타내고자 하는 대상과 실제적으로 유사한 물리적 표현을 의미한다. 쉽게 말해서 겉모습을 비슷하게 만든 것이 형상모형이라고 생각하면 된다.
앞서 소개한 거북선 모형이 이에 해당한다.
2) 상사모형(Analog Model)
모형의 대상과 물리적 실체(외관)는 다른 모습이지만 그 기능이 동일할 때 그 물리적 모형을 상사모형이라고 부른다.
예를 들어 자동차의 계기판, 청사진(blueprint), 기업의 조직도 등이 있다.
위 사진은 거북선의 상사모형이다.
앞서 소개한 거북선의 형상모형과 비교했을 때 훨씬 구체적이고 자세히 묘사되어있음을 알 수 있다.
3) 수리모형(Mathematical Model)
수리모형은 추상화의 정도가 가장 높은 모형이다.
수리모형은 수학적 기호, 식을 비롯한 수학적 설명을 사용하여 실제 세계를 표현한다. 수리모형은 서술적 모형과 규범적 모형으로 또 나눌 수 있다.
서술적 모형은 시뮬레이션 모형이라고도 하며, 모형의 실행을 반복하면서 시스템의 형태를 통계적으로 표현하는 것이 서술적 모형이다.
규범적 모형은 최적화 모형이라고도 부른다. 실제 목적이 되는 것을 달성하기 위한 방법이나 행동강령이라기 보다는, 있는 그대로의 형태를 표현해준다. 이를 또 세분화하여 확정적 모형과 확률적 모형으로 나눌 수 있는데, 이에 대해서 더 자세히 알아보자.
수리모형 - 확정적 모형 & 확률적 모형
확정적 모형은 말그대로 모형이 확정된 경우를 의미한다. 반면에 확률적 모형은, 형태가 정해져있지 않고 확률함수를 따른다고 이해하면 되는데, 확률적 모형을 분석할 때는 확률이론이 항상 개입된다.
확정적 모형과 확률적 모형의 예시를 접하면 더 직관적으로 이해할 수 있을 것이다.
1) 확정적 모형의 예시
-선형계획법: 주어진 조건 하에서 선형인 목적 함수의 최적해를 찾는 방법이다.
-수송계획법, 할당법: 선형계획법의 특수 형태를 갖는 알고리즘으로 수송계획법과 할당법이 있다.
-정수계획법, 분단탐색법: 선형계획법의 해가 정수가 되도록 제약조건을 걸어놓은 방법이다.
-목표계획법: 다수 목적을 동시에 가능한 한 성취하도록 개발된 접근방법이다.
-동적계획법: 최적화 문제에 대한 순환적 접근방법으로서 일련의 의사결정이 한 단계로 끝나지 않는 경우에 사용한다.
-비선형계획법: 대부분의 수리 모형은 목적함수와 제약조건이 선형함수 관계이지만 모든 경우가 선형이라는 보장은 없다. 비선형 함수 관계인 경우, 이 방법을 사용한다.
-네트워크모형: 경영자가 대규모 프로젝트에 포함된 복잡한 문제를 처리하는 데 이용한다.
2) 확률적 모형의 예시
-의사결정이론: 미래의 불확실한 상황하에서 의사결정을 하기 위한 이론. 확률이론에 입각한다.
-게임이론: 여러 주체가 모여 의사결정을 하는 상황을 경제학에서는 '게임'이라고 한다. 이러한 게임에서 어떻게 의사결정을 내려야 하는지 가이드를 제시해주는 이론이다.
-마르코프 분석: 다양한 경영시스템을 확률이론에 입각하여 모형화하고 과거의 변화를 토대로 미래 양상을 예측한다.
-대기행렬모형: 제한된 서비스 시설과 대기 행렬(대기 줄)에서 서비스 비용과 대기 비용을 최소화하는 법을 다룬다.
-시뮬레이션: 모의실험 또는 모형의 동적 실험을 하는 기술적 의사결정 방법이다.
3. 경영과학의 응용분야
경영과학은 말 그대로 '모든 분야'에서 이용된다.
어떤 분야든지 의사결정을 행하지 않는 분야는 존재하지 않기 때문이다.
몇 가지 예시만 들어보겠다.
- 서울시에서 공공 의료 기관을 세우려 한다. 각 지역별 병원의 수와 인구 수, 접근성 등 여러 가지 요인을 종합적으로 고려했을 때, 어느 지역에 의료 기관을 세우는 것이 좋을까?
- 공항 수하물 검색대의 대기줄이 너무 길어 고객의 불만이 늘어나고 있다. 어떻게 해결하면 좋을까?
- 쥬라기 공원을 실제로 운영할 수 있게 되었다. 하루 입장료를 얼마로 책정하면 좋을까?
위에 대한 답을 찾는 과정은 직접 해보기를 권장한다.
*문제의 정의 - 모형의 개발 - 모형의 해의 도출 및 타당성 검증 - 해의 실행
위의 단계를 거쳐 문제를 해결하면 수월할 것이다.
(기회가 된다면 다른 게시물에 위에 대한 필자의 풀이를 올려보겠다.)
지금까지 경영과학이란 무엇인지 간단하면서도 핵심적인 내용은 모두 담아 소개하였다.
산업공학과에 지망하는 고등학생들, 혹은 산업공학과에 입학한 대학생들, 산업공학이나 기술경영, 경영과학에 관심 있는 타 직종에 종사하는 분들 모두에게 이 글이 도움이 될 거라 믿는다.
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