강 의 계 획 서

2004년 1학기 관리과학론	강의시간: 요일

교과목표 및 강의방식:

관리과학론(Management Science)은 공공분야의 다양한 정책문제를 계량적으로 분석하여 정책대안을 탐색하는 도구중심(technique-oriented)의 과목이다. 컴퓨터를 이용하여 다양한 정책분석기법을 정책사례에 적용함으로써 행정현실과 행정이론을 균형있게 접목시키고 문제해결을 위한 시각과 기법을 배양한다.

교재: Management Science (David Anderson)

계량행정론 (안문석: 법문사)

A Primer for Policy Analysis (Edith Stockey & Richard Zeckhauser)

평가방법: 중간평가 (40%), 기말평가 (40%),  과제물 (20%)

주	강 의 주 제	과 제 물
1주 2주 3주 4주 5주 6주 7주 8주 9주 10주 11주 12주 13주 14주 15주	학기 개요 행정학방법론과 계량분석 선형분석 1 (Graphical Solution) 선형분석 2 (Sensitivity Analysis) 선형분석 3 (Special Applications) Integer linear program Network models 중 간 고 사 Project management 1 Project management 2 Decision Theory Decision Tree Markov Chains Simulation 기 말 고 사	관리과학의 특정 기법을 강의한 다음 이에 해당하는 사례를 분석하는 과제물을 컴퓨터를 이용하여 제출하여야 한다.

체제분석

체제분석은 행정분야 의사결정과정의 중요성이 크게 인식됨에 따라서, 대안의 합리적 비교·선택을 위한 분석방법으로 사용되었다.  체제분석은 행정학상에 있어서 정책분석의 성립에 직접적인 영향을 주었다.

1. 체제분석(System Analysis)의 개념과 요소

① 개념

일반적으로 체제란 구성요소간에, 개방체제에 있어서는 환경과도 끊임없이 상호의존·상호작용을 하는 하나의 실체(entity)를 말한다. 하나의 체제는 환경 및 다른 체제들과도 상호영향을 미치고 있다.

본래 체제분석은 선택이론(the theory of choice) 또는 의사결정의 합리적인 접근방법으로서 이 용어는 현존하거나 장래에 예견되는 것이지만 명백히 인지할 수 있는 문제에 관한 연구를 가리키는 것으로 처음 사용되어 졌다. 그 후 체제분석은 일련의 대안 중에서 최선의 대안을 선택하는 것이라는 기본전제하에 여러 가지 사회적 문제해결을 위해 사용되어지게 되었다.

힛취(Charles J. Hitch)에 의하면 체제분석이란 「완성될 목적의 가치와 그것을 위해 사용되는 자원의 가치와의 양을 최대로 하거나 증대시키려는 의도를 가진 가능한 한의 정량적 분석」으로 정의한다. 이러한 의미로 파악할 때에는 체제분석은 비용·편익(효과)분석과 본질적으로 차이가 없다.

그러나, 랜드연구소(RAND Corporation)의 퀘이드(E.S. Quade)는 체제분석이란 의사결정자의 행동방향의 선택을 돕는 하나의 체계적 접근 행태(a systematic approach to helping a decision-maker choose a course of action)로서, ①의사결정자가 당면하고 있는 문제를 전체적 관점에서 파악하고(investigating his full problem), ② 그 문제의 목적과 이에 도달할 수 있는 여러 가지 수단(대안)을 탐색하며(searching out objectives and alternatives), ③ 이러한 대안을 적절한 준거기준을 사용하여 그 결과가 어떻게 되는가를 비교하고, ④ 의사결정자의 전문적 판단과 직관을 돕는 것이라고 규정하고 있다.

챈들러(Ralph C. Chandler)와 플래노(Jack C. Plano)에 의하면 체제분석이란 □선택적인 해결안을 감정하기 위하여 분석적인 방법을 사용하는 문제해결을 위한 질적인 접근방법( qualitative approach)"이라고 정의하고 있다. 이렇게 볼 때 체제분석이란 □당면문제를 전체적인 관점에서 파악하여 문제해결을 위한 여러 가지 대안들을 탐색하고, 가능한 한 분석적인 틀을 통하여 비용·편익을 비교함으로써 가장 적절한 대안을 선택하는 체계적이고 과학적인 접근방법□이라고 할 수 있겠다.

② 기본요소 - 맥킨은 체제분석에 다음과 같은 5개의 기본요소가 포함되어 있다고 한다.

㉠ 목적 : 달성되어야 할 바람직한 상태를 말한다.

㉡ 대안 : 목적을 달성하기 위한 여러 체제·방책을 말한다.

㉢ 비용 : 하나의 대안을 선택함으로써 다른 안을 단념하지 않으면 안 될 크기, 즉 기                  회비용을 말한다.

㉣ 모델 : 분석대상이 되는 제요소의 상호관계를 정식화한 것이며, 분석·검토되는 각                 대안이 소여목적의 달성에 어느 정도 기여할 수 있는가를 정량적으로 파악                 하기 위한 도구이다.

㉤ 기준 : 여러 대안의 우선순위를 정하기 위한 것이다. 즉 「편익과 비용의 차가 가                  장 큰 대안을 선택한다」는 것, 또는 「비용에 대한 편익의 비율」이 기준                  이 될 수 있다.

2. 체제분석의 과정

① 체제분석과정의 특징

체제분석의 과정에 관한 견해도 논자에 따라 각각 상이하다. 다만 일반적인 견해에 따라 체제분석을 하나의 방법론으로 이해한다면, 정책수준에 있어서의 체제분석은 힛취에 의하여 적절히 제시되고 있다. 그는 「먼저 정책상의 목표를 명확한 형태로 설정하고, 이를 달성하기 위한 대안적인 제 방안을 고안하여, 이들 대안의 효과와 비용간의 정량적인 평가를 하며, 이러한 평가에 따라 분석의 기본전제인 목표나 수단 자체를 재검토하고, 새로운 대안의 고안이나 새로운 목표의 설정에 이르는 일련의 과정으로 보고 있다.

② 기본과정

체제분석의 과정은 다음과 같이 표시할 수 있다. 첫째로 문제를 명확히 하고, 둘째로 자료의 모집·가공 등의 조치를 한 뒤, 셋째로 모델을 작성·하여 각 대안의 비용과 효과를 비교하고 우위를 정하며, 넷째로 그 결과를 해석하여 평가하는 것이다.

이러한 과정을 거쳐 도출된 결론은 가능한 한 검증된다. 그 결과가 □yes"라면 바로 의사결정이 행해진다. 그러나 □no"라면 아직 의사결정을 할 수가 없으며, 출발점으로 되돌아가서 「문제의 명확화」로부터 새로이 분석을 시작해야 한다. 또한 무제가 복잡할수록 이러한 과정을 한번 거치는 것만으로는 만족한 결론에 도달하기가 힘들기 때문에 무제를 명확화하기 위하여 수정하는 일이 많아. 체제분석을 반복과정이라고 하는 이유는 바로 여기에 있다.

분석단계에 있어 「불확실성과 감도의 분석」의 분석이란 장래의 불확실한 조건이 변화함에 따라 대안이 어느 정도의 「감도」를 가지고 결론에 영향을 주는가를 분석하려는 것이다. 예컨대 주어진 조건하에서는 최량의 것이라 할지라도 조건이 약간만 변화하여도 효과가 크게 낮아지는 대안, 즉 감도가 높은 대안은 가급적 선택하지 않도록 해야 한다.

3. 체제분석의 특징

체제분석은 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

① 체제분석은 대안을 체제적인 관점에서 체계적·과학적으로 분석한다.

② 체제분석에는 계량적·미시적인 분석기법이 주로 활용되어지며, OR·PERT·CPM·        비용-편익분석 등이 사용되어진다.

③ 체제의 개방성을 전제하여 불확실한 상황·요인 등이 고려되어진다.

④ 행동대안의 검토기준이 존재하며, 대안선택과 관계된 문제의 분석보다 부분적인 분석        을 통해 해결방안을 모색하는 부분적 최적화(suboptimization)를 추구한다.

4. 체제분석의 장점 및 한계

① 장점

㉠ 복잡한 문제를 체계적이고 과학적으로 정리·분석하는데 기여한다.

㉡ 객관적이고 과학적인 의사결정에 공헌한다.

㉢ 자원의 합리적 배분에 기여할 수 있다.

㉣ 미래의 불확실성을 분석·판단하여 의사결정의 위험도를 감소시킬 수 있다.

② 한계

㉠ 시간·자료·비용의 제약과 목표 및 목표달성수단이 변동될 수 있다.

㉡ 실제적으로 목표의 계량적 측정은 곤란하다.

㉢ 비합리적 요인을 다루기 어렵다.

㉣ 가치문제 및 질적 목표에 대한 측정이 어렵다.

㉤ 인간은 불완전한 존재이기 때문에 미래예측의 한계성을 지닌다.

5. 체제분석의 기법(B/C분석과 E/C분석)

체제분석의 기법에는 편익/비용분석(Benefit/Cost Analysis)과 효과/비용분석(Effectiveness/

Cost Analysis)이 있다. B/C분석은 금전적인 것을, E/C분석은 금전적·비금전적인 것을 분석의 대상으로 하지만 그 기법의 절차나 내용은 동일한 것으로 간주된다.

① 개념 : 대안에 관련된 모든 비용과 편익·효과를 열거하고 평가하여 최적의 합리적                대안을 선택하는 기법을 말한다.

② 연구대상

㉠ 동일편익(효과)인 경우 비용극소화 대안의 식별을 선택의 척도로 삼는다.

㉡ 동일비용인 경우 편익(효과)극대화 대안의 식별을 선택의 척도로 삼는다.

③ 평가기법

㉠ 순현재가치(NPV)

ⓐ 순현재가치 = 편익의 총현재가치 - 비용의 총현재가치

ⓑ 한계순현재가치 = 편익의 현재가치 증가분 - 비용의 현재가치 증가분

ⓒ 사회적 할인율(미래의 가치를 현재의 사회적 가치로 환산하기 위한 할인율)이 적           용된 순현재가치 또는 한계순현재가치가 0보다 큰 경우에 채택 가능하며 그 가운           데 최대치를 선택한다.

㉡ 편익/비용비(B/C ratio)

ⓐ B/C ratio = [eqn: {편익} over {비용 }] = [eqn: {편익의□총현재가치} over {비용의□총현재가치 }]

ⓑ[eqn: {한계편익} over {한계비용 }] = [eqn: {편익의□현재가치□증가분} over {비용의□현재가치□증가분}]

ⓒ 사회적 할인율이 적용된 (한계) 편익/비용>1 이면 채택가능하며 그 가운데 최대치           를 선택한다.

㉢ 내부수익률(IRR) : 내부수익률이란 순현재가치(한계순현재가치)가 0이 되는 할인율으        로 내부수익률이 가장 큰 대안이 능률적인 것으로 판단될 수 있다. 아울러 할인률이        적절히 선정되지 못하였을 때에는 미리 최저한도율을 설정하여 이를 상회할 경우 채        택할 수 있다.

<선택상황별 결정의 원칙>

선택상황	결정의 일반원칙
하나의 대안을 선택할 것인지의 여부	·순편익(순현재가치)이 양수이면 채택가능 ·B/C비가 1보다 크면 채택가능
여러 대안 중에서 하나만을 선택	·순편익이 가장 큰 것 선택 ·B/C비가 가장 큰 것 선택 ·내부수익률이 가장 큰 것 선택
여러 대안 중에서 여러 개를 선택	·B/C비가 높은 것부터 차례로 선택 ·가능조합 중 순편익의 합계가 가장 큰 것 선택 ·가능조합 중 B/C비가 가장 큰 것 선택

피셔에 의하면 편익/비용분석이란 어떤 목적을 달성하기 위하여 가능한 모든 대안을 탐색하고 각각 소요비용과 이로써 얻어지는 편익을 비교·평가함으로써 바람직한 프로그램을 선택하는 분석방법이며, 비용·효과분석이란 일정한 경비를 지출함으로써 대안이 각각 목표를 어느 정도 달성할 수 있느냐를 분석·비교하는 방법을 의미한다.

비용의 중요성을 인식하게 된 것은 이미 오래 전부터이지만 특히 후버위원회 전문기동대의 보고서를 보면 가격을 고려함이 없이 장비·물자를 구입할 수 없는 것과 마찬가지로 비용문제를 도의시하고서는 량의 문제를 생각할 수 없다고 하면서 비용의 중요성을 강조하였다.

다만 비용·편익분석에 있어서 특히 곤란한 것은 편익(수익)측정의 문제이다. 사적재는 시장 메카니즘을 통하여 가격이 결정되지만 공공재는 그렇지 못하기 때문이다. 예컨대 도로안전이라는 프로그램을 생각할 때, 이에 관한 어떤 대안을 채택하여 일정수준의 교통안전시설을 갖춤으로써 교통사고로 인한 사망자수가 100명이던 것이 50명으로 감축되었다고 하자. 이러한 경우 이 정한 비용을 지출함으로써 얻는 편익은 가격으로 측정할 수가 없다. 인간의 생명을 어떻게 금액으로 환산할 것인가. 도한 국방·초등교육·외교·대기오염대책 등도 누가 이익을 받는 자인지 일반적으로 확인할 수 없으므로 이를 금액으로 평가할 수가 없다. 그러므로 편익을 금액으로 환산할 것이 아니라 지출을 인수 등 금액 이외의 단위로 표시하여 분석을 행하지 않으면 안 된다. 비용·편익분석과 함께 비용·효과분석을 구별하는 이유는 바로 여기에 있다

이 분석방법은 먼저 여러 대안을 탐색하고 그것을 모델에 맞추어 비용·편익 또는 비용·효과를 도출한 다음 몇 개의 평가기준에 의하여 대안의 우선순위를 결정하므로 그것은 체제분석과 본질적으로 같은 것이라고 생각한다. 체제분석은 복잡한 문제를 합리적·합목적적으로 해결해 나가기 위한 체제적 분석방법으로 간주되고 있다.

6. 비용효과분석(Cost-Effectiveness Analysis)

비용·편익분석은 공공사업의 비용과 편익이 모두 화폐가치로 측정되고, 양자의 크기를 NPV나 B/C ratio 등과 같은 동일한 기준으로 비교할 수 있는 것을 전제로 하고 있다. 그러나 현실의 공공사업 중에는 저수지 건설의 예와 같이 비용과 편익이 화폐가치로 측정될 수 있는 분야가 많지 않기 때문에 이런 경우에는 비용·편익분석방법으로 대안을 비교·평가하기가 힘들어진다. 이때에 이용될 수 있는 것이 비용·효과분석이다.

비용·효과분석은 비용·편익분석과 기본논리는 동일한 것으로서 효과의 화폐가치 계산이 힘들거나 비용과 효과의 측정단위가 달라 NPV나 B/C ratio와 같은 동일한 기준으로 양자를 비교하기가 힘들 때에 이용되는 분석기법이다. 즉 비용효과분석은 각 대안들의 비용이 동일하여 효과만 비교하면 되는 경우나, 각대안들의 효과가 동일하여 비용만 비교하면 되는 경우에 적절히 이용될 수 있다.

비용·효과분석은 목표달성정도를 화폐가치로 표현할 수 없는 사업에 자원을 어떻게 가장 능률적으로 투입할 것인가의 문제에 적용하기가 제일 좋은 방법으로서 국방, 경찰행정, 운수, 보건 기타 영역에서 사용되고 있다.

또한 비용·효과 분석에서는 비용·편익분석과는 달리 다음 두 가지 기준에 의하여 대안을 선택한다.

① 최소비용으로서 일정수준의 효과수준을 정해 놓은 다음에 이 수준에 도달하는 몇 개        의 대안들의 비용을 비교하여 이 중에서 가장 작은 비용의 대안을 선정한다. 예를 들        면 과다한 교통량을 해소하기 위해서(즉 동일한 효과를 위해서) 동일한 지역을 통과        하는 두 가지의 도로중에서 건설비용(토지매입비, 건설비 등 모두를 포함한)이 적게         드는 도로를 선택하는 것이다.

② 최대효과로서 비용의 최고한도를 정해 놓고, 이 비용한계를 넘는 것은 제거하고 나머        지 가운데서 최대효과를 발휘하는 대안을 택한다. 또는 비용이 동일한 대안이 여럿이        면 이 중에서 효과가 가장 큰 대안을 선정한다.

비용·효과분석에서는 비용과 효과가 서로 다른 단위로 측정되기 때문에 총효과가 총비용을 초과하는지의 여부에 대한 직접적인 증거는 제시하지 못한다. 그러나 한 공공사업이 달성해야 할 효과수준이나 지출할 수 있는 자원의 한도가 확정되어 있을 경우에는 비용효과분석은 대안선택의 복잡성을 감소시킬 수 있는 적절한 방법이 될 수 있다.

정책분석

1. 정책분석(Policy Analysis)의 의의

① 개념 : 정책분석이란 대체적인 정책대안을 위한 대안의 체계적인 검토와 분석을 말하        며 정책결정을 위한 사전분석으로도 표현된다.

② 특징 : 정책분석은 체제분석에 비하여 다음과 같은 특징을 지닌다.

㉠ 경제적·합리적 분석모형과 정치적 점증모형을 혼합한 분석방법이다.

㉡ 계량적 분석과 질적 분석의 성격을 함께 지닌다.

㉢ 체제분석에 비하여 공익성 및 초합리성을 고려한다.

㉣ 근본가치(사회적 배분, 인본적 효과를 중시) 및 장기적 목표를 분석의 대상에 포함           한다.

㉤ 쇄신적 정책대안을 모색한다.

㉥ 불확실성보다 광범위하고 복잡한 문제를 취급한다.

2. 정책분석의 과정

정책분석의 과정은 관리과학의 과정과 유사한 과정을 가지는데 문제의 인지 및 정책목표의 설정 → 정책대안의 탐색 → 정책대안의 비교·평가 → 대안의 선택 과정을 거친다.

3. 정책분석의 한계

① 명확한 목표설정의 곤란과 문제의 다기성으로 인하여 결정당사자간에 합의가 이루어        지지 않는 한 분석이 곤란하다.

② 미래의 불확실성과 정보처리능력의 한계로 정책대안의 결과 및 영향을 명확하게 예측        할 수 없다.

③ 행정문제의 많은 측면에서 계량화가 곤란한 부분이 많다.

④ 본질적인 정책분석에 있어서 객관적인 분석을 요구하나, 실천적 성격을 지니는 정          책분석은 정책분석자의 주관을 완전히 배제할 수 없다.

⑤ 정책분석결과로서의 지식도 그것을 실천할 능력이나 권력이 없으면 실천문제로서의         정책결정에 크게 기여하기 어렵다.

운영연구

1. 운영연구(Operation Research)의 의의

① 개념 : 계량적·수리적 모형을 이용하여 문제해결의 최적방법을 제시하고자 하는 과        학적 기법을 말한다.

② 1941년 군사작전의 효율화를 기하기 위하여 영국과학자들이 개발한 것으로 관리과학        의 기초가 되었으며 관리과학과 동일시한다.

2. 운영연구의 특징

① 체제접근방법을 지향한다.

② 과학의 전영역에 걸친 지식이 필요하다.

③ 관리자의 합리적 의사결정을 돕는다.

④ 수리적·계량적 모형을 사용하기 때문에 그 해답고 계량적이다.

관리과학

1. 관리과학의 의의

① 개념

㉠ 관리과학이란 문제해결이나 의사결정에 있어 최적대안을 탐색하는데 활용되는 과           학적·계량적 ·체제적 접근방법을 말한다.

㉡ 관리과학은 1941년 연합군의 병참문제, 자원배분문제를 보다 효과적으로 처리하기           위하여 물리학자 P. Blackett을 중심으로 한 자연과학자들에 의하여 제시된 운영           연구(Operation Research)로부터 발달하였다.

② 배경

㉠ 과학적 관리법의 후예로서 제2차 세계대전 당시(1941)의 OR이 시초가 되었다.

㉡ 종래의 과학적 관리법은 상식·직관·경험에 의존하였고 문제해결에 수리적 방법          을 사용하지 않았으며 조직을 체제로 인식하지 않아 여러 가지 한계를 노정하였다.

㉢ 관리과학과 OR은 동일하지만 관리과학은 OR보다 연구범위가 넓고 이론형성의 지           향성이 강하여 OR은 문제해결에, 관리과학은 일반과학지식의 발전에 목적을 둔다.

2. 관리과학의 한계(Y.Dror)

① 가치문제, 질적 문제를 경시한다.

② 최근의 정책결정은 중시하나 정책을 둘러싼 제도적 맥락은 소홀히 한다. 즉 정치적         합리성을 경시한다.

③ 비합리적 요소(이데올로기, 카리스마, 고도의 위험개입, 자기희생, 비관례적인 생활양        식 등)를 경시한다.

④ 쉽게 다룰 수 있는 대안만을 취급하고 근본적인 고도의 쇄신이나 판단을 요하는 대안        을 창출하는 것은 관리과학의 영역이 아니다.

⑤ 미래에 초래될 가능성이 있는 결과를 예측하지 못한다.

⑥ 계량화를 강조하므로 복잡한 사회문제를 등한시하거나 다루지 못한다.

⑦ 전사회적인 목표설정(Megapolicy) 등의 문제를 경시하는 취약점이 있다.

⑧ 초정책과정인 정책작성의 일반적 지침이 되는 원칙과 방침을 결정하는 과정이 등한시        된다. (ex. 국정지표)

3. 체제분석과 정책분석의 비교

구 분	체제분석(SA)	정책분석(PA)
기본과학	경제학·통계학·응용조사	체제분석·정치학·행정학·심리학
주 안 점	계량분석	계량분석과 새로운 대안의 쇄신
결정기준	자원배분에 있어 효율성	자원배분의 사회적 파급효과
방 법	경제적 분석·계량모형의 정립	체계적이고 추상적이며 미래지향적, 심오한 지식의 통합
주적용분야	계획예산제도(PPBS)	사회과학 전분야
효 과	보다 명백한 결정, 그러나 정치적 해결에는 역효과 초래한 우려	복잡한 정치문제, 교육적 영향, 장기적 향상에 있어 보다 나은 결정

4.. 운영연구와 체제분석의 비교

구 분	운영연구(OR)	체제분석(SA)
문제의 접근범위	·전술적 성격 ·방법 지향적 ·당면문제위주	·전략적 성격문제 ·문제지향적 ·미래문제위주
취급대상	·수단의 최적화 추구	·부분적 목표의 최적화 추구
인식·분석기법	·계량적·수리적 모형을 사용	·계량적 방법이외에 다양한 방법사용 ·계량적 분석이외에 불확실하고 지적 요인을 고려