A Evaluation Model of AHP Results Using Monte Carlo Simulation (Depending on the Case Studies of Road and Rail)

몬테카를로 시뮬레이션을 통한 AHP결과 해석모형개발 (도로 및 철도부문 사례를 중심으로)

  • 설유진 (서울대학교 건설환경공학부) ;
  • 정성봉 (한국교통연구원) ;
  • 송기한 (서울대학교 공학연구소) ;
  • 전경수 (서울대학교 건설환경공학부) ;
  • 이성모 (서울대학교 건설환경공학부)
  • Published : 2008.08.31

Abstract

Multi-Criteria Analysis is one method for optimizing decisions that include numerous characteristics and objective functions. The Analytic Hierarchy Process (AHP) is used as a general Multi-Criteria Analysis considering many critical issues. However, since validation procedures for the decision reliability of AHP valuers had been left off existing methodologies, a new methodology including such validation procedures is required to make more reliable decisions. In this research, idea decision results are derived using Monte Carlo Simulation in cases where AHP valuers do not have expertise in the specific project, and these results are compared with the results derived from experts to develop a new analysis model to make more reliable decisions. Finally, this new analysis is applied to various field case studies of road and rail carried out by the Korea Development Institute (KDI) between 2003 and 2006 to validate the new analysis model. The study found that approximately 20% of decisions resulting from the existing methodology are considered prudent. In future studies, the authors suggest analyzing the correlation between initial weights and final results since final results are enormously influenced by the initial weight.

다기준 분석이란 다수의 속성이나 다수의 목적함수를 포함하는 의사결정을 최적화하는 기법이다. 현재 국내에서 여러 가지 쟁점 방안을 고려하여 가장 보편적으로 사용되고 있는 다기준 분석기법은 분석적 계층화법 (Analytic Hierarchy Process; AHP)이다. 그러나 기존의 방법론은 AHP 평가자의 판단의 신뢰성에 대한 검증과정이 누락되어 있으므로, 보다 정확한 판단을 내리기 위해서는 타당성 있는 검증과정이 포함된 새로운 방법론이 필요하다. 이에 본 연구에서는 AHP 평가자가 평가대상에 대한 전문지식이 없는 경우 도출될 수 있는 의사결정 결과를 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 도출하고, 이를 기존의 전문가가 내린 의사결정 결과와 비교하여 보다 합리적인 판단을 내릴 수 있는 새로운 해석모형을 개발하고 이를 기존에 한국개발연구원(KDI)에서 수행한 예비타당성의 도로 및 철도분야의 실제 사례에 적용하여 본 모형의 합리성을 평가해 보았다. 분석결과 기존 방법론에 기인한 최종 판단의 약 20%는 보다 신중한 판단이 필요하다는 결론이 도출되었으며, 최종 판단은 초기 가중치 산정에 큰 영향을 받으므로 향후 연구에서는 초기에 산정된 가중치와 최종판단간의 상관관계 분석이 필요할 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. 김성희 외 (2003), "의사결정분석 및 응용", 영지문화사
  2. 송기한.홍상연.정성봉.전경수 (2002), "다기준 평가항목간 중복도를 반영한 AHP 기법 개발", 대한교통학회지, 제20권 제7호, 대한교통학회, pp.15-22
  3. 이용택.남두희 (2005), 위험도분석을 활용한 교통투자사업평가의 효율화방안, 교통기술과정책, 제2권 제4호, 대한교통학회, pp.132-151
  4. 정성봉.송기한.홍상연.김동준.김동선 (2005), "민원을 고려한 철도대안 우선순위 판단기법 개발", 대학교통학회지, 제23권 제7호, 대학교통학회, pp.87-98
  5. 조근태 외 (2003) "계층분석적 의사결정", 동현출판사
  6. 조근태 외 (1999), "리더를 위한 의사결정", 동현출판사
  7. 한국개발연구원 (2000), "다기준분석 방안연구"
  8. 한국개발연구원 (2004), "예비타당성조사 수행을 위한 일반지침 수정.보안연구(제4판)"
  9. Frederick S.Hillier et al (2006), "Introduction to Operation Research", Lightning Source Inc
  10. Saaty,T.L. (1990), "An overview of the analytic hierarchy process and its applications", European Journal of Operational Research, 48, pp.2-8 https://doi.org/10.1016/0377-2217(90)90056-H
  11. Saaty,T.L.(1996), "Decision Making for Leaders", RWS Publications
  12. Saaty,T.L.(1990), "Multicriteria Decision Making : The analytic Hierarchy Process", RWS Publications
  13. Saaty,T.L.(1989) "The Analytic Hierarchy Process", McGraw-Hill.Inc
  14. Triantaphylou (2001), "Multi-Criteria Decision Making Methods : A Comparative Study", Kluwer Academic Publishers
  15. Wedley,W.C. et al (2001) , "Magnitude adjustment for AHP benefit/cost ratios", European Journal of Operational Research, 133, pp.342-351 https://doi.org/10.1016/S0377-2217(00)00302-7