KR100281612B1 - 자원할당에서 동적 최적화를 위한 기계, 방법 및 매체 - Google Patents

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Abstract

주어진 기간에 대해 자원 할당을 위한 기계, 방법 및 매체. 다양한 요구들(예, 고객으로부터)이 제품 및/또는 서비스를 위해 수용되고, 요구된 제품 및/또는 서비스를 공급하기 위해, 복수의 기간에 대해 자원 할당을 위한 양호한 계획이 결정된다. 마케팅, 조달, 생산 과정이 분석에 고려된다. 최종 결과는 고객의 요구를 충족시키기 위해 다양한 기간동안에 자원이 어떻게 배치되는지를 지시하는 일련의 시스템이다.

Description

자원 할당에서 동적 최적화를 위한 기계, 방법 및 매체
본 발명은 마케팅, 조달 및 생산과 같은 관련된 여러 과정들을 고려하여, 복수개의 기간동안에 대해, 자원 할당을 위한 기계, 방법 및 매체에 관한 것이다.
오늘날의 비즈니스는 대개 조달과정, 생산과정, 마케팅과정을 포함한다. 이러한 비즈니스의 표준관례는 과정 사이의 상호 의존에 거의 관계없이 개별적으로 이러한 과정 각각을 최적화시키는 것이다. 개개의 과정 결정은 전체 비즈니스 수행에 대한 고려없이 따로따로 이루어진다. 매뉴얼 핸드오프(manual handoff)가 있지만, 거의 연결되어 있지 않고 최고 수준 기술에는 거리가 멀다. 이것은 아주 큰 회사나 중간 규모의 회사에서는 비효율성의 문제를 일으켰다. 충분한 상호 의존도의 고려의 부족과 더불어, 각 과정은 주어진 시간 주기 t에 대해 설계된 시스템(다양한 자원으로 만들지고 고객의 요구에 근거하여 형성된 제품과 서비스를 포함하는)이 예를들면 시간 t+1 또는 t-1에 대해 설계된 시스템과 상호의존되지 않는 정적 최적화 기술을 사용하여 개별적으로 각 과정이 최적화 되어 있다. 사실상, 정적 최적화의 문제는 비지니스 과정이 순향의(proactive) 비지니스 결정에 반대되는 반동적인 (reactive) 비지니스 결정을 하도록 한다.
따라서, 산업계에 오늘날 존재하는 최적화 도구에 대다수의 존재하는 문제는, 실제 비용을 반영하지 않거나 다양한 시장에서의 치열한 경쟁 앞에서 어떤 경쟁력이 있는 이점을 제공하지 못하는 정적 최적화 알고리듬에 기초하고 있다는 것이다. 이것은 상기 경쟁이 수요와 가격의 탄력성에 영향을 주고 전체 비지니스 환경을 동적인 상태로 만들기 때문이다. 예를들면, 소매업계의 급변하는 수요는 공급자, 도매상, 소매상들의 선적계획에 계속 영향을 끼치게 된다. 자동차 산업에서, 판매점에서 수요의 변화는 생산 최저 계획 및 예비 부품의 조달에 관련이 있게 된다. 그러나, 변화의 빈도나 변화의 변수는 산업에 따라 다르다. 전기통신 서비스 산업에서, 수요의 변화는 현존용량, 부가용량의 조달 또는 생산가동에 유사한 영향을 미친다.
다가올 수십년동안 시장에서 경쟁은 일어날 것이므로, 회사는 더욱 실시간의 자원 비용 정보 및 경쟁 가격 정보를 필요로 한다. 그러나, 정적 최적화는, 대개 현재인, 단지 일시적인 비용-최적 시스템을 산출할 뿐이고, 어떤 서비스 형태에서의 미래의 성장이나 쇠퇴를 고려하지 않고, 돈의 시간적인 가치, 소비자 인구 통계에서의 변화나 새로운 기술 도입도 고려하지 않는다. 정적 최적화에 관한 문제는 오늘 최적인 것이 내일 최적이 되지는 않을 것이라는데 있다. 이것은 비즈니스로 하여금 순향의(proactive) 비즈니스 결정에 반대하는 반동적인(reactive) 비즈니스 결정을 하게 한다. 그것은 또한 인간의 판단과 관여에 크게 의존하고 비즈니스 과정내의 많은 불필요한 하위 과정 혹은 비즈니스내의 많은 불필요한 과정의 창출을 요구한다. 이러한 비즈니스 과정에 근거를 두어 만들어진 비즈니스 결정은 수년에 걸친 계획의 측면에 관해서는 형편없고 부차적인 최적화이다. 특히, 정적 최적화 기술이 시간 기간 영(즉, 지금)에서 운영될 때, 미래 시간 주기에대한 자원 재배치 문제를 해결할 수 없다.
현재의 정적 최적화 기술은 마치 현재 시간 기간(즉, 기간 t=0)인 것처럼 미래 시간 기간을 분석할 수 있다. 그러나, 이것은 단일 기간을 다루는 것이고 다른 기간이 가져올 효과는 고려하지 않는다. 현재 시간 기간에있기 때문에, 이 기술은 미래 기간에 일어날 최적 결정을 산출하지 못한다.
그럼에도 불구하고, 그런 정적 기술의 이용은 비즈니스와 산업의 표준 관례가 되었다. 예를들면, 소매업, 제조, 전기통신 및 서비스산업도 정적 최적화 기술에 크게 의존한다.
항공산업에서, 최적의 비행단 일정은 이 산업의 재정적 이익에 매우 중요하다. 효율성을 제고하고 좌석요금을 바로 매기기 위한 노력은 Smith 등에 의한 "미국 항공사에서의 생산관리"와 같은 보고서의 주제가 되었다. 그러나 이런 보고서들(일반적으로, 항공산업)도 역시 대부분 정적 최적화 기술을 적용한다. 이러한 것은 미래 기간에 혹독한 비즈니스 조건에 처하기 쉽다. 미래 기간의 최적 비즈니스 활동에 대해 아는 것은 어떠한 비즈니스를 경쟁력있게 만들 것이다. 이것이 정적 최적화가 치열한 경쟁이 있는 시장에서는 적합하지 않은 이유이다. 엄격하게 "정적" 최적화를 적용하지 않는 상기 몇몇 산업은 가끔 진정한 동적 최적화로 오해하는 "의사-동적 최적화(pseudo-dynamic)"를 사용한다. 의사-동적 최적화도 역시 다중-기간계획에 근거하고 있지만, 정적 최적화의 많은 특징이 이러한 의사-동적 최적화의 결과를 크게 편향시킨다. 예를들면, 정적 최적화의 출력은 의사-동적 최적화에 입력으로 사용된다. 때때로 정적 최적화의 결과는 중요하게 부차적인 최적화(sub-optimal)가 될 수 있는 거시적-레벨에서 미래 활동을 근사시키는데 사용된다. 이것은 다시 부가적인 비즈니스 과정의 생성을 요구하고 더욱 반동적으로 비즈니스 조건에 응하는 인간의 개입을 더욱 요구하게 된다.
따라서, 필요한 것은 동적 최적화를 사용하는데 필요한 시스템인데, 여러 시간에서 수행하기 위해 기대되는 시스템은 서로 관련되어 있고, 조달, 생산, 마케팅 과정도 또한 서로 밀접한 관계가 있다.
본 발명은 주어진 기간에 자원 할당을 위한 기계, 방법 및 매체를 제공하여 상기 결점을 극복한다. 특히, 본 발명은 제품 및/또는 서비스를 위한 다양한 요구(예, 고객으로부터)를 수용하고 여러 기간에 걸쳐, 요청된 제품 및/또는 서비스를 제공하도록 자원 할당에 양호한 계획을 결정한다. 마케팅, 조달 및 생산과정은 분석에 고려된다. 최종 결과는 고객 요구를 충족시키도록 여러 기간에 대해 자원이 어떻게 배치되는지를 보여주는 일련의 시스템이다. 이렇게 하는데는, 시간 기간들 사이의 상호관계가 고려되고, 제공되는(시간 기간에 따라 달라질 수 있는) 다양한 제품 및 서비스에 대한 원하는 가격 계획이 결정된다.
제1도는 본 발명의 몇 개의 실시예의 결과로서 수행된 특정한 전기통신의 예.
제2-4도는 본 발명의 몇 개의 실시예에 의해 예상되는 동작방법을 설명하는 순서도.
제5-6도는 본 발명의 실시예에 의해 수행되는 전기통신 영역으로서 특정한 테스트 수행을 나타내는 도표.
제7도는 본 발명의 몇몇 실시예에 의해 예상되는 소프트웨어 및 인터페이스의 블록도.
제8도는 이동하는 수평챠트.
제9도는 본 발명의 몇몇 실시예( 및 그 환경)에 의해 예상되는 컴퓨터 환경 및 구성요소의 블록도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
108 : T1 멀티플렉서 110 : DS3/DS1 멀티플렉서
124 : POP(Point Of Presence) 702 : 고객 요구조건 데이터베이스
706 : 동적 시스템 모델 710 : 사용자 인터페이스
902 : 버스 905 : 디스플레이장치
906 : 기억/저장장치 908 : 입력장치
910 : 통신링크 912 : 소프트웨어 구성요소
본 발명은 복수의 시간 기간에 걸쳐, 자원을 할당하기 위한 기계, 방법 및 매체에 대한 것으로, 마케팅, 조달 및 생산과 같은 여러 가지 상호 관련된 과정을 고려한다.
상기 배경기술에서 서술된 바와 같이, 어떠한 경쟁적인 환경하에서 살아남으려면 조달, 기술, 생산가동, 마케팅 및 판매와 같은 기본적인 비즈니스 과정의 실시간 통합이 요구된다. 그러한 통합으로 실시간상으로 과정에서 과정으로의 물질(materials) 및 정보의 흐름이 가능해진다. 다중-기간 동적 최적화 기술은 물질 및 정보의 흐름이 비용-최적화 방법으로 일어나도록 보장한다. 게다가, "생산관리(yield management)" 기술도 치열한 경쟁을 제압하는데에 응용할 수 있다.
생산 준비된 자원내 용량(capacity)을 이용하는 것은 서로 다른 제품 혹은 서비스의 요구에 의해 구동된다. 예를 들면, 고객은 간혹 어떤 제품 혹은 서비스가 마음에 들지 않고, 회수방침이 허용되면 곧 혹은 일정기간 사용후 반환할 수도 있다. 제품 혹은 서비스의 반환 성질은 산업마다 다를 수 있다. 어떤 제품 혹은 서비스는 반환이 절대 불가능한 것도 있다. 고객은 때로는 가격이유, 기술적인 이유, 정책적 이유 등으로 경쟁자를 떠나거나 경쟁자에게 가기도 한다. 이전 기간에서 전달되는 현존하는 자원용량은 할당에 고려할 필요가 있다. 몇몇 제품과 서비스의 요구 감소는 유휴 자원용량을 생기게 하고, 이들중 일부는 사용을 위한 재고로 되돌아온다.
본 발명에 의해 예상되는 몇가지 실시예에서, 동적 시스템 모델은, 복수의 시간 기간에 걸쳐, 앞에서 언급한 제품 혹은 서비스를 포함하는 시스템을 만들어내는데 이용된다. 각 기간내에서, 예를 들면, 한 생산공장 혹은 창고에서 다른 곳으로 혹은 한 과정에서 다른 과정으로 제품 혹은 서비스 흐름의 방식은 상기 모델의 부가적인 특성이다. 주어진 기간내에서 현재 특정한 자원 용량 혹은 일련의 자원용량을 차지하는 제품 혹은 서비스는 다른 기간내의 다른 자원 용량 또는 일련의 자원 용량으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 원격통신산업(telecommunications industry)에 적용된 상기 개념을 이하에서 주로 설명하겠다. 그러나, 본 발명은 여러 다른 산업 및 기술분야에도 적용을 생각할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
따라서, 원격통신산업의 예를 사용하며, 어떤 네트워크 노드 및 네트워크 시설(이들 각각은 자원의 예이다)을 경유하는 데이터 회로의 경로(routing)는 한 기간내에 어떤 서비스를 제공하는데에는 최적일 수도 있지만, 다른 기간에서는 요구의 변동 혹은 다른 경쟁적인 자원으로 인해 그렇지 않을 수도 있다. 동일한 데이터 회로가, 다른 기간에는, 다른 네트워크 노드 또는 시설의 세트를 통해 새로운 경로를 가질 수 있다. 회로 요구도 역시 다른 네트워크 노드들에서 최적의 네트워크 시설 및 네트워크 장치의 흐름을 요구한다. 그런 흐름은 주어진 기간에 판매 및 마케팅을 지원하도록 조달, 엔지니어링 및 생산 동작을 통해 일어나고 있다.
상기에서 알 수 있는 바와 같이, 복수의 기간들에 걸친 소비자의 다양한 요구는, 소비자의 욕구를 충족시키는데 필요한 자원의 입수가능성에 대한 "재고" 상황에서와 같이 고려된다. 따라서, 시간 기간들에 걸친 마케팅, 조달 및 생산은 모두 고려될 필요가 있다. 그런 식으로, 여러 기간에 걸쳐 구현되어야 할 시스템들이, 미리 한 번에 그려지고 계획될 수 있다. 당연히, 예를 들면 고객의 취소요구 등과 같은 변화들이 예상된다. 그럼에도 불구하고, 상당한 정확도와 효율성으로 미래의 여러 기간들에 걸쳐 시스템들이 어떻게 구현될 것인지에 대한 비교적 정확한 그림을 예상할 수 있고, 따라서 회사는 어떻게 자원 할당을 준비하여야 할것인지를 예상할 수 있다. 이런 개념의 특정한 수행은 이하에 기술되는 여러 가지 방정식과 순서도들에 대해서 더욱 자세히 논의될 것이다.
본 발명의 다양한 목적, 특징 및 부대적인 이점은 첨부된 도면들과 관련하여 고려하면 본 발명의 상세한 서술로 더욱 자세히 이해되어 더욱 충분하게 인식할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 효과를 설명하고, 원격통신 기술에 관한 특정의 다중-기간 동적 시스템의 예를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 네개의 "버블(bubbles)"은 네 개의 다른 이산적 기간(1,2,3, 및 T)내의 시스템을 나타낸다. 고객에 의해 요구되는 제품 및 서비스를 구성하는데 사용되는 다양한 자원들이 각 시간 기간 "버블"내에 있다.
예를들어 기간 1(102)을 보면, 현존점(point of presence, POP)(124)이 나타나 있다. 한 POP는 많은 수의 회선(예, 전화선)이 들어갈 수 있고, 그보다 적은 라인들이 전형적으로 나올 수 있는 주 회선국(major circuit office)으로 정의된다. 자주 사용되는 세가지 형태의 회선은, DS0 라인("음성 등급(voice grade)"으로도 불린다), T1 라인(DS0 라인의 24배의 대역폭을 갖는다) 및 DS3 라인(T1 라인의 28배 대역폭을 갖는다)이다.
이론적으로 각 고객은 직접 POP(124)로 접속할 수 있지만, 이것은 큰 비효율성을 초래한다. 그러므로, 전형적으로는 어떤 형태의 멀티플렉서를 포함하는 지역국들(local serving offices, LSOs)이 생긴다. 이러한 멀티플렉서들은 비교적 넓은 대역폭의 한 회선으로부터 보다 작은 대역폭의 다중 회선으로의 변환을 가능하게 해준다. 따라서, 예를 들면, DS3를 T1으로 변환하는(그리고, 도시되어 있지는 않지만, 접속된 다른 27개의 T1 회선을 가질 수 있다) DS3/DS1 멀티플렉서(110)가 도시되어 있다. 유사하게, T1 멀티플렉서(108)가 도시되어 있는데, 이는 T1 회선을 DS0회선으로 변환한다(다른 23 회선의 변환도 가능하다).
상기 예에서, "최종 제품"은, (104) 및 (106)에서 나타낸 것과 같은 고객 위치에서 받는 제품 및 서비스이다. 여기서, 고객위치(106)가 받는 서비스는 A1.5 회선(T1 회선의 대역폭을 가진다)이고 고객위치(104)에서는 DS0 회선을 받는다. 이해할 수 있는 바와 같이, 요구에 따라, 각 DS3/DS1 멀티플렉서는 28T1(또는 A1.5) "슬롯(slot)"(즉 회선 입력) 용량을 갖는다고 생각할 수 있고, 따라서 이중 20개가 사용되고 있다면 8개의 여유가 남는다. 마찬가지로, 상기 T1 멀티플렉서는 고객들에게 공급할 수 있는 24 DS0 라인 용량을 가진다.
기간 2(160)에서, 부가적인 DS0 회선들(이 경우는 고객에 대한 서비스를 나타냄)이 T1 멀티플렉서(120)에 더해졌다. 그러나, POP(124)와 LS0(128) 사이에 T1 회선을 직접 넣는 것을 보장할 충분한 DS0 회선은 없다. 어쨌든, 본 발명의 실시예들은, 기간 2(160)의 제품 및 서비스를 셋업(setting up)할 때, 설비 자체(예, 케이블 및 멀티플렉서)뿐만 아니라 여러 멀티플렉서에서 사용중이거나 남는 "슬롯"을 계속 추적하고 고려한다. 또한, 필요한 경우, 요구되는 자원이 기간 2에 존재하지 않을 경우에(이전 기간에서 옮겨와서 사용할 수 없거나, 모든 슬롯이 사용되어 여분이 없을 때), 생산되어야 한다. 따라서, 기간 2에서 부가적인 고객 위치에 DS0 서비스로서 서비스 하기 위한 이를테면, T1 멀티플렉서(120)내에 충분한 "슬롯"이 있을 때, 부가적인 DS0 케이블이 필요하다. T1 멀티플렉서(120)에서 슬롯에 대한 것과 같은, 이 자원의 이월(carry over)이 없다면, 다른 소스(예, 다른 위치에서 얻거나, 구매, 제조 등)에서 조달되어야 한다.
기간 3(170)에서, T1 회선(174)의 설치를 정당화할 수 있을 정도의 POP(124)와 LS0 (128)(T1 멀티플렉서(108) 포함) 사이에 충분한 요구가 있었다는 것을 알 수 있다. 기간 2에서 T1 멀티플렉서(120)이었던 것은 지금은 DS3/DS1 멀티플렉서(172)임을 주목하라. 또한, 추가적인 T1 멀티플렉서(176)가 정당화되었다. 따라서, 추가적인 자원은 이전 기간에서부터 전해지지 않고(즉, 멀티플렉서(108)처럼 이전 기간에 존재하지 않았다) 얻어야 하거나 제조되어야 할 필요가 있다. 명백히 나타내지는 않았지만, 부가적인 T1 멀티플렉서(176)는 더 많은 DS0 회선(즉, 더 많은 DS0 서비스)의 추가적인 고객의 요구의 결과이다.
마지막으로, 기간 T(180)는, 고객들에게 원하는 서비스를 공급하기 위해서, 시스템내에 더욱 많고, 더 높은 대역폭 멀티플렉서가 필요하게 되는, 추가적인 요구의 결과를 도시한다.
본 발명의 몇가지 실시예에 의해 예상되는 다양한 제품 및 서비스를 구현하는데 사용될 수 있는 자원은 여러 가지 중요도(orders of criticality)로 분류될 수 있다. 특정한 자원의 순위는 어떤 제품 혹은 서비스의 구성 부품으로서 그의 필요성에 의존하고, 어떤 논리적 기준에 근거하여 순위를 받는 것으로 고려된다. 예를 들면, 자원은 제 1위, 제 2위, 제 3위 처럼 정해진다. 기간 1(102)에 대한 상기 원격통신의 예에서, 고객 위치(106)로 A1.5 서비스를 제공하기 위하여, A1.5 독립형 회선을 제 1위 자원으로 지정하는 것이 논리적일 수 있는데, 이것이 절대적으로 필요하기 때문이다. 상기 DS3 멀티플렉서(110)는 제 2위인 것으로 생각할 수 있는데, 그 특정 구성 요소가 그만큼 중요하지 않기 때문이다(예를들면, A1.5 회선은, 잠재적으로, POP(124)로부터 직접 올 수도 있다). 그러면, 상기 T1 멀티플렉서는 제 3위인 것으로 생각할 수 있고, 이것은 중요성에 있어서 덜하기 때문이다. 물론, 본 발명은 자원은 여러 가지 다른 방법과 여러가지 등급으로 순위를 매길 수 있다는 것을 알아야 한다.
상기와 같은 사실을 고려한, 일반화된 수학적 시스템 모델은 다음과 같다:
[일반화된 수학적 모델]
제1위 자원은 (αc d, αc o, αc p)로서 벡터 세트에 의하여 표현된다고 하면, 여기서 c는 상기 자원이 현존하는 재고에 있는지 혹은 조달되어야 할 것인지를 의미한다. c=0은 상기 자원이 현존하는 재고에 있는 것을 의미하며 c=1은 자원이 빌리거나 구매되는 것을 의미한다. 아래첨자 d, o 및 p가 있는 α는 여러 형태의 제 1위 자원들을 나타낸다. αc d는 직접적인 채널로 생산가동 및 제품 또는 서비스 분배에 사용되는 독립적인 제 1위 자원을 나타낸다. 이러한 제 1위 자원은 제품 혹은 서비스의 생산을 지원하기 위하여 제 2위, 제 3위 자원 구성 요소와 결합될 필요는 없다. 이러한 제 1위 자원의 각 단위는 일반적으로 제품 또는 서비스의 단위를 만들어내고, 따라서 대량 생산에서는 매우 비싼 것이 된다. αc o는 특정한 형태의 제품 또는 서비스의 대량 생산을 지원하기 위하여 제 3위의 자원과 결합되는 제 1위 의 자원 형태를 나타낸다. 따라서, 이런 형태의 제품 혹은 서비스의 생산 단위비용은 더 싸게 된다. αc p는 다양한 형태의 제품 혹은 서비스의 대량생산을 지원하고, 결국 생산 단위비용은 더욱 낮추는 연속된 방법으로 제 2위 자원요소 및 제 3위 자원요소 양자로 결합될 필요가 있는 제 1위 자원을 나타낸다. 다음 수학적 모델에서, i는 상기 제 1위 자원의 어떤 형태를 나타내는 벡터 요소를 나타내기 위해 첨자로 사용된다. 앞서 언급한 제 2위 및 제 3위 자원요소는 두 벡터 세트 βc및 γc각각에 의해 표시된다. 두가지 지수 h 및 l은 제 2위 자원요소 및 제 3위 자원요소를 각각 나타내기 위해 사용된다. 제 1위, 제 2위 및 제 3위 자원의 결합 형태는 어떤 종류의 제품 또는 서비스가 생산되는지를 결정한다. 예를들면, αc o제 1위 자원과 γc제 3위 자원의 결합은 ρg벡터에 의해 기호화되는 제품 또는 서비스의 대용량을 생산해낸다. 이러한 같은 제품 혹은 서비스, ρg는 제 1위 자원, αc p가 제 2위 자원, βc에 결합되고, βc는 제 3위 자원 γc에 결합되면 대용량으로 생산될 수 있다. 한편, 제 2위 자원요소 βc와 제 1위 자원 αc p의 결합은 대량의 제품 또는 서비스를 생산하는데, ρf벡터에 의해 기호화 할 수 있다. 아래첨자 m은 이러한 제품 혹은 서비스의 어느 하나에 속하는 요소를 지정하는데 사용되는데, 즉, m∈(ρg, ρf)이다. j가 색인으로 사용되는 여러 다른 형태의 창고, 생산공장 혹은 유통경로들도 있다. 이 모델에서, j는 νd및 νb로 각각 표시되는 독립형과 대량형의 두가지 형태이다. 창고, 생산공장 또는 유통 경로는 독립적인 제 1위 자원 αc d와 결합되는데 벡터 νb로 표시된다. 제 1위 자원 αc o및 αc p와 결합되는 창고, 생산공장 또는 유통경로는 벡터 νb로 표시된다.
동적 자원 할당 문제의 중요한 한 단면은 재배치 활동, r이다. 한 기간내의 j'번째 창고, 생산공장 혹은 유통 경로의 제 1위 자원 i'에 할당되는 제품 또는 서비스 m은 비용 적정 생산과정을 유지하기 위해 다른 기간내의 창고, 생산공장 또는 유통경로 j의 제 1위 자원 i로 이동할 수도 있다. 여기서(j'=j)∪(j'≠j). i'는 한 기간내의 생산공장 혹은 유통경로 j'의 δ제 1위 자원에 의해 생산되는 제품 혹은 서비스를 암시하는 i(δ)로 나타낼 수 있고, i≠i' 및 (j'=j)∪(j'≠j)일 때 다른 이산기간내 생산공장 혹은 유통경로 j의 제 1위 자원 i∈α 이동할 수 있다. t는 기간을 정의하고 k는 제품 또는 서비스에 대한 고객 요구장소를 지시하는데 사용되는데, ρ=(ρg, ρf)이다. t=1,2,...,T; j=1,2,...,J, k=1,2,...,K; m=1,2,...,M; i=1,2,...,I 여기서 i∈(αc d, αc o, αc p)라고 가정하자. 진정한 동적 자원 할당 문제를 푸는 기초를 이루는 8가지 형태의 수학적 방정식이 이하에 개시되어 있다. 이런 형태의 핵심적인 방정식은 마케팅 및 판매, 생산, 조달같은 비지니스 과정에서 물리적인 현상과 비슷하게 다루는데 필요한 기본적인 성질들을 제공한다. 이러한 방정식들은 목적함수, 조달 혹은 여분 균형 방정식, 용도 균형 방정식, 제품 혹은 서비스 목록 방정식, 제품 또는 서비스 요구 방정식, 재배열 방정식, 재배열할 것인지 아닌지에 대한 결정 방정식 및 초기 재고 방정식으로 범주를 나눌 수 있다. 이런 방정식에 덧붙여서, 비-음수성(non-negativity) 및 정수 제한(interger constraints)이 적용된다.
1. 선형 목적 함수(Linear Objective Function)
목적 함수는 최소화되어야 한다. 비용계수는 주어진 이율에 계획범위에서 순존재가치(net present value)로 전환되었다.
Figure kpo00001
여기서 εtjkmlhi= 공장 또는 창고 j에서 제 3위 자원요소 1, 제 2 위 자원요소 h 및 제 1위 자원요소 i에 의해 지원되는 제품 또는 서비스 m∈ρg생산단위비용.
ε'tjkmlhi= 공장 또는 창고 j내에 제 3위 자원요소 1, 제 2 위 자원요소 h 및 제 1위 자원요소 i에 의해 지원되는 제품 및 서비스, m∈ρg보유단위비용.
εtjkmli= 공장 또는 창고 j내에 제 3위 자원요소 1 및 제 1위 자원요소 I에 의해 지원되는 제품 또는 서비스 m∈ρg의 생산단위비용.
ε'tjkmli= 공장 또는 창고 j내에 제 3위 자원요소 1 및 제 1위 자원요소 i에 의해 지원되는 제품 및 서비스, m∈ρg보유단위비용.
εtjkmhi= 공장 혹은 창고 j내에 제 2위 자원요소 h 및 제 1위 자원요소 i에 의해 지원되는 제품 또는 서비스, m∈ρf의 생산단위비용.
ε'tjkmhi= 공장 혹은 창고 j내에 제 2위 자원요소 h 및 제 1위 자원요소 i에 의해 지원되는 제품 또는 서비스 m∈ρf의 생산단위비용.
εtjkmi= 공장 혹은 창고, j=νd내에 제 1위 자원요소, i∈αc d에 의해 지원되는 제품 또는 서비스, m∈(ρg, ρf)의 생산단위비용.
ε'tjkmi= 공장 혹은 창고, j∈νd내에 제 1위 자원요소, i∈αc d에 의해 지원되는 제품 및 서비스, m∈(ρg, ρf)의 보유단가.
λtjkmlh, i', j'=제 3위 자원요소 1 및 제 2위 자원요쇼 h 모두를 필요로 하는 공장 j의 i∈αc d로 공장 j'의 i'∈i(δ)에서부터 제품 또는 서비스, m∈ρg의 이동단위비용.
λtjkmli, i', j'=공장 j'의 i'∈(δ)에서부터 제 3위 자원요소 1을 필요로 하는 공장 j의 i∈αc o로의 제품 또는 서비스, m∈ρg의 이동단위비용.
λtjkmhi, i', j'=공장 j'의 i'∈i(δ)에서부터 제 2위 자원요소 h을 필요로 하는 공장 j의 i∈αc p로 제품 또는 서비스, m∈ρf의 이동단위비용.
μihljt= 제 1위 자원요소 i∈αc p와 결합되는 제 2위 자원요소 h와 결합되는 제 3위 자원요소 1의 단위비용.
μuljt= 제 1위 자원요소 i∈αc o와 결합되는 제 3위 자원요소 1의 단위비용.
μihjt= 제 1위 자원요소 i∈αc p와 결합되는 제 2위 자원요소 h의 단위비용.
μijt= 제 1위 자원요소 i∈(αc d, αc o, αc p)의 단위비용.
ξihljt= 제 1위 자원요소 i∈αc p와 결합되는 제 2위 자원요소 h와 결합되는 제 3위 자원요소 1에서 여분의 슬롯 또는 사용되는 슬롯의 보유단위비용.
ξiljt= 제 1위 자원요소 i∈αc o와 결합되는 제 3위 자원요소에서 여분의 또는 사용되는 슬롯의 보유단위비용.
ξihjt= 제 1위 자원요소 i∈αc p와 결합되는 제 2위 자원요소 h에서 여분의 또는 사용되는 슬롯의 보유단위비용.
ξijt= 제 1위 자원요소 i∈(αc d, αc o, αc p)에서 여분 또는 사용되는 슬롯의 보유단위비용.
χ = 요구에 의한 활동량 ξ=제품 또는 서비스 재고량, r=재배열 활동량, R=새로운 자원량, S=여유자원량, U=사용자원량, T=단위자원용량.
2. 조달/여분균형방정식(Procurement/Spare Balance Equations)
이런 방정식들이 조달결정의 원동력이 된다. 그것은 제 3위, 제 2위, 제 1위 자원요소의 최적구매 혹은 임대결정을 제공한다. (t-1)기간에서부터 전달되는 이런 자원의 현존하는 재고에 여분이 있다면, 제품 혹은 서비스는 어떤 부가적인 자원요소를 구매하거나 빌리는 결정을 하기 전에 현존하는 생산 용량에서 상기 여분을 이용한다.
제 3위 자원요소 :
방정식(2)는 m∈ρg제품 혹은 서비스를 지원하는데 요구되는 Rihljt, 제 3위 자원요소의 수를 결정한다. 요구 변수 χ와 재배열 변수 r은 제 3위 자원요소, l∈γc의 크기로 만드는데 두가지 주요한 구동원이 된다. 이러한 제 3위 요소들은 제 1위 자원 요소, i∈αc p와 결합되는 제 2위 자원요소, h∈βc와 결합된다.
Figure kpo00002
l∈γo, T1·Rihljt= 0 및 l∈γ1이면, Rihljt는 양의 값을 가질 것이다. j가 창고에 관련되어 있으면, 공장 혹은 경로에서는 다양한 제품 혹은 서비스 m의 생산집중이 일어난다. 즉 j∈νb, j'는 j를 포함하여 모든 가능한 창고 혹은 경로를 가리킨다.
방정식(3)은 제품 혹은 서비스 m∈ρg를 생산하기 위해 제 1위 자원요소 i∈αc o와 결합될 수 있는 제 3위 자원요소, Riljt의 수에 크기를 맞춘다. 상기 방정식은 기간 t에서 여유 슬롯 Siljt을 놓치지 않고 따라간다. 모든 여분은 새로운 제 3위 자원요소가 구입되거나 빌려지기 전에 우선 사용된다.
만일 l∈γo, T1·Riljt= 0이고 l∈γ1이면, Riljt는 양의 정수값을 가질 수 있다.
Figure kpo00003
단, i∈αc o일때
여기서, j는 다양한 제품 혹은 서비스 m의 대집중을 일으키는 창고, 공장 혹은 경로에 관련되어 있다. 즉, j∈νb, j'는 j를 포함하여 모든 가능한 창고, 공장 혹은 경로를 가리킨다.
제2위 자원요소:
방정식(2)에서 평가된 제 3위 자원요소의 수, Rihljt, 요구에 의한 변수 χ 및 재배열 변수 r은 제 2위 자원요소 수 Rihjt를 이끌어낸다. 제 3위 자원요소 l은 제품 또는 서비스 m∈ρg를 지원하기 위해 제 1위 자원요소 i에 연결할 수 있는 제 2위 자원요소 h에 연결된다. 또한, 제 2위 자원요소 h와 제 1위 자원요소 i의 결합은 제품 또는 서비스 m∈ρf을 생산한다. 방정식(4)는 제 2위 자원요소에서 슬롯 생산의 여분 균형뿐만 아니라 그런 변수들로 구성되어 있다.
Figure kpo00004
단, i∈αc p, h∈βc, l∈γc일때
j는 창고, 공장 혹은 경로와 관련되어 있는데, 여기서는 다양한 제품 혹은 서비스 m의 대집웅이 일어나다. 즉, j∈νb, j'는 j를 포함하여 모든 가능한 창고, 공장 혹은 경로를 가리킨다.
제 2위 자원요소의 초기 재고가 존재한다면, 즉, h∈β0이면, Th·Rihjt= 0이다. 제 2위 자원의 여분은 부가적인 제 2위 자원이 구입되거나 빌려지기 전에 우선 사용된다. h∈β1이면, Rihjt는 영이 아닌 양의 값을 가질 것이다.
제 1위 자원요소 :
다음 세 개의 방저식(5), (6) 및 (7)은 구입하거나 빌려야 하는, 제 1위의 자원수, Rijt를 결정하는데 사용된다. 이러한 세 개의 방정식은 이전에 언급했던 것처럼 제 1위 자원(αc d, αc o, αc p)의 세가지 다른 범주에 근거한다. 각 경우에, i∈(αc d, αc o, αc p) 즉 현존하는 재고가 상기 세 범주의 각각에 존재할 때 Rijt=0이다. 현존하는 재고내의 여분은 제 1위 자원 i의 여분이 창고, 경로 또는 공장 j내에 (t-1)기간으로부터 옮겨지는 것을 의미하는 Sij(t-1)로 방정식에 나타난다. 방정식(5)는 독립적인 제 1 위 자원요소 i∈αc d가 조달된 것인지와 그런 요소의 양, Rijt를 결정한다. 상기 방정식은 또한 독립적인 제 1위 자원 여분, Sijt를 갱신한다. 여기서, j는, 제품 또는 서비스 m가 독립적인 기초, 즉, 즉 j∈νb에서 생산되고 분배되는 창고, 공장 또는 경로를 나타낸다.
Figure kpo00005
단, i∈αc d및 m∈(ρg, ρf)일 때,
방정식(6)은 제품 또는 서비스 m∈ρg를 생산하기 위해 제 3위 자원요소 1∈γc와 결합되는 제 1위 자원요소 i∈αc o의 조달결정을 한다. Rijt는 제 1위 자원요소 i의 수이고 Sijt는 기간 t에서 제 1위 자원요소 i의 여분슬롯을 갱신한다. 여기서 j는 어떤 주어진 기간 t에서 제품 m의 대량 집중을 일으키는 창고, 공장, 경로를 나타낸다.
Figure kpo00006
단, i∈αc o및 m∈ρg및 j∈νb일 때
방정식(7)은 제 1위 자원요소 i∈αc p의 조달결정을 한다. 제 1위 자원요소의 수, Rijt는 최적으로 결정된다. 이러한 제 1위 자원요소의 각 단위는 제품 또는 서비스 m∈(ρg, ρf)를 생산하기 위해 하나 혹은 다수의 제 2위 자원요소 및 제 3위 자원요소를 필요로 한다. 상기 방정식은 한기간에서 다른 기간으로 여분 Sijt를 갱신한다. 여기서 j는 대량의 다양한 제품 혹은 서비스 m의 생산 또는 분배를 하고 창고, 공장 혹은 경로를 나타낸다.
Figure kpo00007
단, i∈αc p, m∈(ρg, ρf) 및 j∈νb일 때
3. 용도균형방정식(Usage Balance Equation)
이 섹션에서의 방정식은 자원의 각 형태에서 생산 슬롯의 사용량을 갱신한다. 방정식의 좌변은 요구에 의한 변수 χ, 재배열 변수 γ, (t-1)기간에서 전달되는 사용하는 슬롯을 정의하는 용도변수 U와 같은 변수들로 구성된다. 상기 방정식의 우변은 기간 t에서 사용되는 생산 슬롯을 상징하는 변수 U이다.
제 3위 자원요소 :
방정식(8)은 제품 또는 m∈ρg를 생산하기 위해 제 2위 자원요소 h∈βc및 제 1위 자원요소 i∈αc p에 결합되는 제 3위 자원요소 1∈γc의 사용하는 생산 슬롯을 갱신한다. 요구에 의한 제품 또는 서비스 변수 χ, 재배열 변수 r 및 (t-1) 기간에서 전달되는 사용하는 생산슬롯 Uihlj(t-1)은 기간 t에서 사용되는 생산 슬롯 Uihljt을 유도하는데 더해진다. 여기서 j는 대량 집중되는 제품 또는 서비스m을 생산 혹은 분배하는 창고, 공장 또는 경로이다. 즉, j∈νb, j'는 j을 포함하여 모든 가능한 창고, 공장 또는 경로를 가리킨다.
Figure kpo00008
방정식(9)은 제품 또는 m∈ρg를 지원하기 위해 각 기간에서 제 3위 자원요소 1∈γc의 사용하는 생산 슬롯을 갱신한다. 요구에 의한 제품 또는 서비스 할당 χ, 재배열변수 r 및 (t-1) 기간에서 전달되는 사용하는 생산슬롯 Uilj(t-1)은 기간 t에서 사용되는 생산슬롯 Uiljt을 유도하기 위해 더해진다. 이 경우, 제 3위 자원요소 l은 제1위 자원요소 i와 결합되고 j는 대량의 제품 혹은 서비스 m을 생산 또는 분배하는 창고, 공장 혹은 경로를 나타낸다. j'는 j를 포함하는 모든 가능한 창고, 공장 혹은 경로이다.
Figure kpo00009
단, i∈αo이고 j∈νb
제 2위 자원요소 :
방정식(10)은 제품 또는 m∈(ρg, ρf)을 지원하기 위해 각 기간에서 제 2위 자원요소 h∈βc의 사용되는 생산 슬롯을 갱신한다. 제 3위 자원요소 Rihjt, 요구에 의한 서비스 또는 제품 할당 χ, 재배열 변수 r 및 (t-1) 기간에서 전달되어 사용되는 생산 슬롯 Uihj(t-1)은 기간 t에서 사용되는 생산 슬롯 Uihjt을 유도하는데 더해진다.
Figure kpo00010
단, i∈αc p일때
이 방정식에서, j는 대량의 제품 또는 서비스 m를 생산 또는 분배하는 창고, 공장 또는 경로를 나타낸다. 즉, j∈νb, j'는 j를 포함하는 모든 가능한 창고, 공장 또는 경로를 나타낸다.
제 1위 자원요소 :
다음 세가지 방정식[(11),(12),(13)]은 조달 방정식(5),(6),(7) 각각에 해당하는 αc d, αc o, αc p인 세가지 다른 형태의 제 1위 자원요소의 사용하는 생산 슬롯을 갱신한다. 첫째 방정식(11)은 독립적인 제품 또는 서비스 m∈(ρg, ρf)를 생산하는데 독립적인 제 1위 자원요소인 제 1위 자원요소 αc d의 사용을 갱신하고,
Figure kpo00011
단, i∈αc d일때
j번째 창고, 공장 또는 경로가 독립적인 제 1위 자원요소에 결합되어 있다. 즉 j∈νd.방정식(12)는 제품 또는 서비스 m∈ρg를 생산하는 제 1위 자원요소 αc o에서 생산 슬롯의 사용을 제 3위 자원요소 l∈γc와 함께 갱신한다. 제 1위 자원요소 i∈αc o와 결합될 수 있는 제 3위 자원요소의 수=Riljt.여기서 j는 대량의 제품 또는 서비스 m을 생산 또는 분배하는 창고, 공장 또는 경로를 나타낸다.
Figure kpo00012
여기서 j∈νb
방정식(13)은 제품 또는 서비스 m∈(ρg, ρf)을 생산하기 위해 제 2위 자원요소 h∈βc에 결합되는 제 1위 자원요소 αc p에서 생산 슬롯의 사용을 갱신한다. j는 생산 또는 분배의 대량 집중이 제품 또는 서비스 m에 대해 일어날 수 있는 창고, 공장 또는 경로를 나타낸다.
Figure kpo00013
단, i∈αc p이고 j∈νb
4. 제품 또는 서비스 재고방정식(Product or Service Inventory Equation)
방정식(14),(15),(16) 및 (17)은 제품 또는 서비스 재고가 어떻게 갱신되는지를 보여준다. 한 기간에서 다른 기간으로 재고가 전달되는 것을 아는 것은 한 공장의 하나의 제 1위 자원에서부터 다른 공장 혹은 같은 공장의 다른 제 1위 자원을 배열하는데 이용할 수 있다.
방정식(14)는 기간 t에서 제품 혹은 서비스, m∈ρg의 재고를 갱신한다. 이러한 제품 또는 서비스는 제 3위 자원요소, l∈γc, 제 2위 자원요소, h∈βc및 제 1위 자원요소 i∈αc p에 의해 함께 생산된다. j는 집중된 생산 또는 분배점으로서 대량의 제품 또는 서비스를 생산 또는 분배하는 창고, 공장 혹은 경로를 의미한다. j'는 j를 포함하는 모든 가능한 창고, 공장 혹은 경로를 나타낸다.
Figure kpo00014
단, j∈νb
방정식(15)는 기간 t에서 제품 또는 서비스, m∈ρg의 재고를 갱신한다. 이러한 제품 또는 서비스는 제 3위 자원요소, l∈γc및 제 1위 자원요소, i∈αc o에 의해 함께 생산된다. j는 주어진 기간 t에서 집중된 생산 또는 분배점으로서 대량의 제품 또는 서비스를 생산하고 분배할 수 있는 창고, 공장 혹은 경로를 나타낸다. j'는 j를 포함하는 모든 가능한 창고, 공장 혹은 경로를 나타낸다.
Figure kpo00015
단, j∈νb
방정식(16)는 기간 t에서 제품 또는 서비스, m∈ρf의 재고를 갱신한다. 이러한 제고는 제 2위 자원요소, h∈βc및 제 1위 자원요소, i∈αc p에 의해 함께 생산된다.
상기 방정식은 요구활동 χ, 재배열 활동 r 및 기간(t-1)에서 전해지는 재고 즉 ξ(t-1)jkmhi로 이루어져 있다. 이 방정식에서 j는 집중된 생산 또는 분배중심으로서 어떤 주어진 기간 t에서 대량의 제품 또는 서비스를 생산하는 창고, 공장 혹은 경로를 나타낸다. 즉, j∈νb, j'는 j를 포함하여 모든 가능한 창고, 공장 혹은 경로를 나타낸다.
Figure kpo00016
단, m∈ρf이고 i∈αc p일때
방정식(17)은 독립적인 제 1위 자원요소, i∈αc d에 의해 생산되는 제품 혹은 서비스, m∈(ρg, ρf)의 재고를 갱신한다. 이 경우, j는 독립적인 생산 혹은 분배 중심으로 간주되는 창고, 공장 또는 경로를 나타낸다.
Figure kpo00017
단, m∈(ρg, ρf), i∈αc d이고 j∈νd
5. 제품 또는 서비스 요구 방정식(Product or Service Demand Equation)
방정식(18) 및 (19)는 변수 χ에서 고객요구, atkm을 포함한다. 아래첨자 t, k 및 m은 기간, 고객요구 위치 및 제품 혹은 서비스의 형태를 각각 나타낸다. 요구는 j번째 창고, 생산 공장 또는 경로를 통해 분배된다. 왼쪽에 있는 ∑는 그러한 분배 메커니즘을 이끌어낸다. 여기서 j는 집중적이고 독립적인 생산 또는 분배 중심같이 모든 가능한 생산 또는 분배 중심을 포함한다. 즉, j∈(νb, νd). 방정식(18)은 다음과 같은 세가지 방법중의 어느 하나에 의해 생산될 수 있는 제품 또는 서비스, m∈ρg에 대한 요구를 포함하는데; 제 3위 자원요소, l∈γc, 제 2위 자원요소, j∈βc및 제 1위 자원요소, i∈αc p의 결합, 제 3위 자원요소 l∈γc및 제 1위 자원요소, i∈αc o의 결합과 독립적인 제 1위 자원요소, i∈αc d가 세가지 방법이다. 상기 처음 두가지 방법은 집중된 생산 또는 분배중심 i∈νb에 관련된 것이고, 마지막 하나는 독립된 생산, 분배 혹은 경로 j∈νd에 관련된 것이다.
Figure kpo00018
방정식(19)는 다음 두가지 방법중의 어느 하나에 의해 생산되는 제품 또는 서비스, m∈ρf에 관련된 요구 방정식의 한 세트인데; m∈ρf를 위한 제 2 자원요소, h∈βc와 제 1위 자원요소, i∈αc p의 결합과 독립적인 제 1위 자원요소, i∈αc d가 그 두가지 방법이다.
Figure kpo00019
여기서, j∈νb는 집중된 생산 또는 분배 중심, 혹은 제 1위 자원요소, i∈αc p에 관련되는 중추적인 경로를 나타내고 j∈νd는 생산 또는 분배 중심, 혹은 독립적인 제 1위 자원요소 i∈αc d에 관련되는 독립적인 경로를 나타낸다.
6. 재배열 방정식(Rearrangement Equation)
방정식(20)에서 (25)까지는 경제적인 이점이 있다면, 이산 기간 t에서 한 생산 공장의 제 1위 자원요소에서부터 다른 생산 공장 또는 같은 공장의 다른 제 1위 자원요소로 제품 또는 서비스가 이동이 가능하도록 하기 위해 배열 변수를 정한다. 방정식(20)은 제 3위 자원요소 l, 제 2위 자원요소 h 및 제 1위 자원요소 i의 결합을 요구하는 제품 또는 서비스 m∈ρg에 대한 재배열 방정식을 정의한다. 생산공장 j'의 제 1위 자원요소 i'로부터 생산공장 j의 제 1위 자원요소 i로 이동이 일어날 수 있는데, 여기서 j'=j 혹은 j'≠j이며, j와 j'는 둘 다 νb즉 집중된 생산 또는 분배중심에 속한다.
Figure kpo00020
단, m∈ρg, l∈γc, h∈βc, i∈αc p이고 i'∈αc p(δ)
방정식(21)은 생상공장 j'의 제 1위 자원요소 i'∈αc d에서부터 생산 공장 j의 제 1위 자원요소 i∈αc d로 이동이 일어나는 제품 또는 서비스 m∈ρg에 대한 재배열 방정식을 정의한다. j'∈νd의 독립적인 제 1위 자원 i'에 의해 전해지는 제품 또는 서비스는 제 3위 자원요소 l과 제 2위 자원요소 h의 결합을 요하는 j∈νb의 제 1위자원요소 i로 이동한다. 방정식의 좌변에서 j∈νb이고 j'∈νd인데 여기서 j=j' 혹은 j≠j'이다.
Figure kpo00021
단, m∈ρg, l∈γc, h∈βc, i∈αc p이고 i'∈αc d
방정식(22)는 제 3위 자원요소 l와 제 1위 자원요소 i의 결합을 요하는 제품 또는 서비스, m∈ρg에 대한 재배열 방정식을 정의한다. 제품 또는 서비스 m은 생산 공장 j'의 제 1위 자원요소에서부터 생산공장 j의 제 1위 자원요소 i로 돌게된다.
Figure kpo00022
단, m∈ρg, l∈γc, i∈αc o, i'∈αc o(δ)이고 j∈νb
방정식(23)은 생산공장 j'∈νd의 제 1위 자원 i∈αc d에서 생산 공장 j의 제 1위 자원 요소 i∈αc o로 이동이 생기는 제품 또는 서비스 m∈ρg에 대한 재배열 변수를 정의한다. 생산공장 j'∈νd의 독립적인 제 1위 자원 i'에 의해 전해지는 제품 또는 서비스는 제 3위 자원요소 l과의 결합을 요구 하는 생산공장 j∈νb의 제 1위 자원요소 i로 이동한다. 방정식의 좌변에서 j∈νb이고 j'∈νd이며 여기서 (j=j') U(j≠j')이다.
Figure kpo00023
단, m∈ρg, l∈γc, i∈αc o이고 i'∈αc d
방정식(24)는 제 2위 자원요소, βc와 제 1위 자원요소, i∈αc p의 결합을 요하는 제품 또는 서비스, m∈ρf에 대한 재배열 변수를 나타낸다. 제품 또는 서비스, m은 생산공장 j'의 제 1위 자원요소 i'에서 생산공장 j의 제 1위 자원요소 i로 돌게 되고, 여기서 (j=j')∪(j≠j')이다.
Figure kpo00024
단, m∈ρf, h∈βc, i∈αc p, i'∈αc p(δ)
방정식(25)는 생산 공장 j'의 제 1위 자원요소 i'∈αc d에서 생산 공장 j의 제 1위 자원요소 i∈αc p로 이동이 생기는 제품 또는 서비스, m∈ρf에 대한 재배열 변수를 정의한다. 생산공장 j'의 독립적인 제 1위 자원요소 i'에 의해 전달되는 제품 또는 서비스는 제 2위 자원요소, h∈βc와 결합을 요하는 생산 공장 j의 제 1위 자원요소 i로 이동한다. 방정식의 좌변에서 j∈νb이고 j'∈νd이며 여기서 j는 j'와 같거나 다를 수 있다. 즉, (j=j')∪(j≠j')
Figure kpo00025
단, m∈ρf, h∈βc, i∈αc p이고 i'∈αc d
7.재배열 여부에 대한 결정(Decision to rearrange or not to rearrange)
방정식(26), (27), (28), (29) (30) 및 (31)은 생산공장 j'의 제 1위 자원요소, i'에 의해 생산되는 제품 또는 서비스 m이 기간 t에서 생산공장 j의 제 1자원요소 i로 돌게 될 필요가 있는지 혹은 생산공장 j'에서 제 1위 자원요소, i'에 의해 계속 생산될 필요가 있는지에 대한 주된 결정을 이끌어내는 것들이다.
방정식(26)은 제 3위 자원요소 l 및 제 2위 자원요소 h와 함께 생산 공장 j'에서 제 1위 자원요소, i∈αc p에 의해 생산되는 제품 또는 서비스를 재배열할 것인지 또는 하지 않을 것인지의 결정을 나타낸다. 이러한 재배열의 결과로서, 제품 또는 서비스 m은 생산공장 j'의 제 1위 자원요소 i'에서 생산공장 j의 제 1위 자원요소 i로 이동하거나 생산공장 j'에서 제 1위 자원요소 i'와 함께 머무르게 된다. j'(ψ)는 생산 공장 j'로 이동이 일어나는 생산 공장의 세트이다.
Figure kpo00026
단, m∈ρg, l∈γc, h∈βc, j∈νb이고 i'∈αc p이나 i'
Figure kpo00027
i(δ)이고 i≠i'
방정식(27)은 독립적인 제 1위 자원요소 i∈αc d에 의해 생산되는 제품 또는 서비스, m∈ρg을 재배열할 것인지 혹은 재배열하지 않을 것인지의 결정을 의미한다. 이러한 제품 또는 서비스, m은 제 3위 자원요소 l- 및 제 2위 자원요소 h와 결합될 필요가 있는 비독립적인 제 1위 자원요소 i∈αc p로 이동할 수 있다.
Figure kpo00028
단, j'∈νd이고 j∈νb
방정식(28)은 제 3위 자원요소, 1∈γc와 함께 제 1위 자원요소, i'∈αc o에 의해 생산되는 제품 또는 서비스 m∈ρg을 재배열할 것인지 혹은 재배열 하지 않을 것인지의 결정을 의미한다. 이러한 재배열의 결과로서, 제품 또는 서비스 m은 생산 공장 j'의 제 1위 자원요소 i'에서 생산공장 j의 제 1위 자원요소 i로 이동하거나 생산공장 또는 창고 j'에서 제 1위 자원요소 i'와 함께 머무른다.
Figure kpo00029
단, m∈ρg, l∈γc, j∈νb이고 i'∈αc o이나 i'
Figure kpo00030
i(δ)이고 i≠i'
j'(ψ)는 생산공장 j'로 제품 또는 서비스 m이 이동하는 생산공장의 한 세트이다. 방정식(29)는 독립적인 제 1위 자원요소 i'∈αc d에 의해 생산되는 제품 또는 서비스 m∈ρg을 재배열할지 혹은 하지 않을것인지의 결정을 의미한다. 이러한 제품 또는 서비스 m은 제 3위 자원요소 l와 결합될 필요가 있는 비독립적인 제 1위 자원요소 i∈αc o로 이동할 수 있고 여기서 j∈νb이고 j'∈νd이다.
Figure kpo00031
단, i≠i, i∈αc d이고 m∈ρg
방정식(30)은 i≠i'이고 j=j' 또는 j≠j인 생산공장 j'의 제 1위 자원요소 i∈αc p에서 생산공장 j의 제 1위 자원요소 i∈αc p로 제품 또는 서비스, m∈ρf가 돌게 되는지를 결정한다. 이러한 제 1위 자원요소 i 및 i'는 제 2위 자원요소, h∈βc와 결합될 필요가 있다.
Figure kpo00032
단, m∈ρf, j∈νb, h∈βc이고 i'∈αc p이나, i'≠i'(δ)이고 i≠i'
j'(ø)는 창고, 생산공장 또는 경로 j'로 제품 또는 서비스가 이동하는 일련의 창고, 생산공장 혹은 경로이다.
방정식(31)은 제 2위 자원요소, h∈βc와 결합될 필요가 있는 생산공장 j'의 독립적인 제 1위 자원요소, i'∈αc d에서 생산공장 j의 제 1위 자원요소 i∈αc d로 제품 또는 서비스, m∈ρf가 돌게 될 것인지를 결정하고, 여기서 j'∈νd이고 j∈νb이다.
Figure kpo00033
단, i≠i이고 m∈ρf
8. t=0일 때 초기 재고(Initial Inventory When t=0)
제 3위 자원요소:
방정식(32)는 제 2위 자원요소, h 및 제 1위 자원요소 i∈αc p와 결합될 수 있는 제 3위 자원단위, 1의 여분량, Eihljt를 저장한다. 여분량이 저장되는 변수는 Sihljt이다.
Figure kpo00034
단, t=0이고 j∈νb(32)
방정식(33)은 제 2위 자원요소, h 및 제 1위 자원요소, i∈αc p와 결합될 수 있는 제 3위 자원단위 1의 사용량, Fihljt를 저장한다. 사용량이 저장되는 변수는 Uihljt이다.
Figure kpo00035
단, t=0이고 j∈νb(33)
방정식(34)는 제 1위 자원요소, i∈αc o와 결합될 수 있는 제 3위 자원 단위 1의 여분량, Eiljt을 저장한다. 여분량이 저장되는 변수는 Siljt이다.
Figure kpo00036
단, t=0이고 j∈νb(34)
방정식(35)는 제 1위 자원요소, i∈αc o와 결합될 수 있는 제 3위 자원단위, 1의 사용량, Filjt을 저장한다. 사용량이 저장될 수 있는 변수는 Uiljt이다.
Figure kpo00037
단, t=0이고 j∈νb(35)
제 2위 자원요소:
방정식(36)은 제 1위 자원요소, i∈αc p와 결합될 수 있는 제 2위 자원단위, h의 여분량 Eihjt을 저장한다. 여분량이 저장되는 변수는 Sihjt이다.
Figure kpo00038
단, t=0이고 j∈νb(36)
방정식(37)은 제 1위 자원요소, i∈αc p와 결합될 수 있는 제 2위 자원단위, h의 사용량, Fihjt을 저장한다. 사용량이 저장되는 변수는 Uihjt이다.
Figure kpo00039
단, t=0이고 j∈νb(37)
제 1위 자원요소:
방정식(38)은 제 1위 자원단위, i∈(αc d,αc o,αc p)의 여분량 Eijt을 저장한다. 여분량이 저장되는 변수는 Sijt이다.
Figure kpo00040
단, t=0이고 j∈(νb,νd) (38)
방정식(39)는 제 1위 자원단위, i∈(αc d,αc o,αc p)의 사용량 Fijt을 저장한다. 사용량이 저장되는 변수는 Uijt이다.
Figure kpo00041
단, t=0이고 j∈(νb,νd) (39)
9. 비-음수성 및 정수제한(Non-negativity and Integer Constraints)
방정식(40)은 벡터
Figure kpo00042
이 비음수이고,
Figure kpo00043
은 정수 변수이며 나머지 변수들은 양의 값이고 연속이라는 것을 정의한다.
Figure kpo00044
단,
Figure kpo00045
은 정수이다.
상기 방정식과 관련하여 본 발명의 몇가지 실시예에 의해 예상되는 방법도 도 2-4에서 기술하고 있다. 우선 도 2를 보면, 블록(204)에 의해 지시된 것처럼, 적절한 자원 및 활동이 비즈니스 과정에 대한 시간의 함수로 얻어진다(즉, 여러기간에 걸쳐서 마케팅, 조달 및 생산과정에 대해서 얻어진다). 그러면, 아래와 같은 절차가 블록(206)에서 지시하는 것처럼 여러 기간에 대해서 수행된다.
다음 단계는 블록(208)에 의해 지시된 것처럼(방정식 32-39를 사용하여) T=0에서 여러 변수들이 초기화된다. 또한, 이 점에서, 어떤 자원이 예를들면, 제 1위, 제 2위, 제 3위로 순위를 가지는지에 대한 결정이 이루어진다고 생각된다. 그러면 적절한 제 1위 자원 및 활동에 대해서(블럭(210)에 의해 지시된 것처럼), 블록(212)에 지시된 바와 같이, 제품 또는 서비스 M(예: A1.5 서비스)를 지원하기 위해 주어진 제 1위 자원(예: DS3 회선)이 제 2위 자원(예: DS3 멀티플렉서)을 필요로 하는지에 대한 결정이 이루어진다. 만일, 그 응답이 "예"이면, 블록(214)에 지시된 것처럼, 제 2위 자원이 제품 또는 서비스를 지원하기 위해 제 3위 자원 1을 필요로 하는가에 대한 결정이 이루어진다. 만약 필요하다면, 기간 t-1에서 현존하는 자원에서 문제가 되고 있는 현재 기간 t로 전달될 수 있는 제 3위 자원 1의 여분이 존재하는지에 대한 결정이 이루어진다. 이것은 블록(216)에서 지시된 것처럼 방정식 2,8,14 및 20을 사용하여 결정된다. 만일 여분이 존재한다면, 블록(220)에서 가리키는 바와 같이, 적절한 활동이 자원을 이용하여 수행될 것이다. 여분이 없다면 새로운 자원을 이용하여 수행된다.
"여분" 자원의 정의는 몇가지 방법으로 결정될 필요가 있다는 사실을 인식해야 한다(예: 자원이 근처의 공장에서 즉시, 위치상으로 이용할 수 있다는 의미인지등). 따라서, 여분과 새로운 자원 사이의 경계선은 현재 상황에 따라 결정될 필요가 있다. 예를들면, 빌리거나 구입하여 회사가 현재 소유하는 어떤 자원도 그 자원이 쓰이지 않고 있는 경우라면 여분(spare)으로 정의될 수 있다. 공급자(회사 외부)로부터 들어오는 어떠한 새로운 주문은 새로운 자원으로 정의될 수 있다.
블록(214)에 대한 응답이 예나 아니오에 관계없이, 처음으로 그 블록에 도달하는 것은 블록(212)에 대한 응답이 예라는 결정이 이미 이루어졌음을 의미했고, 따라서 어느 경우에나 블록(218)에 지시된 것처럼 방정식 4,10,16 및 24를 이용하여 전 기간 t-1에서 현재 기간으로 전달될 수 있는 제 2위 자원 h에 "여분"이 존재하는지에 대해 결정이 필요하다. 다시, 여분이 존재한다면, 블록(224)에서 지시된 것처럼 제 2위 여분 자원을 가지고 적절한 활동이 수행되며, 그렇지 않다면, 블록(226)에서 지시된 것처럼, 새로운 자원을 가지고 수행된다.
비슷한 결정이 도 2 및 3에 나타낸 블록(228-322)에 의해 지시된 것처럼, 남아있는 가능한 의존상태의 조합에 대해 일어난다. 모든 경우에, 이러한 블록들 후에 오는 다음 단계는 순서도의 이전의 박스안에 주어진 분석의 결과로서, 요구에 따르는 다양한 자원을 배정한다. 이것은 도 3에 있는 블록(324)에서 지시된 것처럼, 방정식 18 및 19를 이용하여 이루어진다. 그 다음, 제 1위 자원에 배정된 제품 및 서비스를 유지하는 것이 더욱 경제적인가에 대해 결정이 이루어진다. 이것은 블록(326)에서 지시된 것처럼 방정식 26-32를 사용하여 결정된다. 더욱 경제적이라면, 블록(328)에 지시된 것처럼 제품 또는 서비스는 배정된 그대로 유지된다. 그렇지 않다면, 제품 또는 서비스의 재배열이 블록(330)에서 지시된 것과 같이, 다시 방정식 26-31을 사용하여 이루어진다.
이제 도 4를 보면, 다음 단계는 모든 적절한 제 1위 자원과 활동이 고려되었는지를 결정하는 것이다. 이것은 모든 것이 커버되는지를 확인하는 일종의 "세니티체크(sanity check)"이다. 이것은 블록(402)에 지시되어 있다. 결정 블록(404)은 상기 분석이 각 기간 t에 대해서 수행될 필요가 있다는 것을 가리킨다. 일단 이것이 수행되면, 블록(406)에 의해 지시된 것처럼, 다양한 기간동안 수행되는 다양한 시스템이 더욱 최적화된다. 이것은 예를 들면 CPLEX(인클라인빌리지, 엔브이의 CPLEX optimization, Inc.에 의해 만들어진)을 사용하는 정수 프로그래밍 솔버(solver)를 사용하거나 발견적(heuristic) 기술을 사용하는 방법중의 어느 하나로 행해질 수 있다.
다음 단계는 가용성(availability)과 같은 요인을 고려하여, 기간 t에 걸쳐서 다양한 서비스의 유리한 가격 결정에 여러 가지 가격 결정 알고리즘이 사용되는 것이다. 이런 일을 하기 위해 여기에 참고로 들어 있는 미국 특허 5,270,921에 기술된 가상 가격 결정 기술과 같은 알고리즘들이 있다.
다음 단계는 시장에 대한 가격 효과로 마지막 분석 이후에 각 기간 t 사이에 수요의 큰 변화가 있는가를 결정하는 것이다. 변화가 있다면, 시스템을 다시 최적화 시켜야 한다. 시스템이 미래 기간에 대해 최적화되는 기간에서 수요 변화가 여러차례 있다면 이전 단계를 여러번 실행시키는 것은 박스(204)에서 시작하여 수행될 필요가 있다.
다음 단계는 블록(412) 및 (414)에서 지시된 것처럼 가격-성능 마크(mark)가 충족되는지 여부를 결정하는 것이다. 마지막으로, 블록(416)에서 지시된 것처럼 분석이 다시 수행되어야 할 경우로서 기준 T=0이 변화되었는지에 대한 결정이 이루어진다. 물론, 도 2-4 및 관련된 상기의 서술은 단지 예를 들어본 것에 불과하고, 본 발명은 도시된 것과 같이 다른 구성중의 어느 하나, 부가적인 단계 및/또는 단계의 순서를 예상할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본 발명의 특정한 실시예로서, 본 발명은 모범적인 수준에서 AT＆T의 액세스 네트워크 조달과정, 생산과정 및 마케팅과정을 테스트 하는데 적용되었다. 한 서비스에서의 수요증가 및 다른 서비스에서의 수요감소, 고객 인구 통계의 변화와 새로운 기술도입으로 인해 시간에 따라서 액세스 네트워크 시설 및 장비의 재고가 변한다.
세가지 다른 서비스, ASDS(Accunet Spectrum Digital Senices), Accunet1.5(전용 T1.5 서비스를 지원하는) 및 NODAL T1.5(SDN, 800 같은 비즈니스 교환 서비스를 지원하는)가 이 모델을 테스트 하기 위해 사용되었다. CCS(Consumer Communication Services)와 같은 다른 서비스도 지원받을 수 있고 새로운 서비스로 추가 가능하다. 현재로서는, AT＆T는 고객에게 장거리 네트워크로 액세스를 제공하기 위해 지역 벨 운용회사(regional bell operating companies)(RBOCs)로부터 시설과 네트워크 장비를 빌린다. 이러한 시설이 필요없게 되면 시설은 벨회사로 반환한다. 또한, 독립적인 시설에서 하이캡(high cap)으로 혹은 한 하이 캡(high cap)에서 다른 하이 캡(high cap)으로 상기 서비스의 이동은 네트워크 비용을 효율적으로 관리하는데 필요하고, 따라서 자산이용과 수입을 극대화한다. AT＆T와 그 거래자 사이의 물질흐름 및 AT＆T 생산 및 마케팅과정내의 물질흐름은 동적 최적화 기술로 최선으로 최적화시킬 수 있다.
시간에 따라 변하는 동적 시스템 모델은 시간의 함수로서 비즈니스 과정간에 상기 물질의 흐름을 가장 잘 묘사하고 있다. 상기 모델은 이산기간에서 조달과정, 생산과정 및 마케팅과정의 최적 결정을 만든다. 상기 기술은 AT＆T 액세스 네트워크에서 일-수준 허빙(one-level hubbing) 아키텍처에 적용되었다. 중간의 허빙(hubbing) 아키텍쳐는 일-수준 허빙(hubbing) 문제의 해로부터 풀 수 있다고 생각된다.
일-수준 허빙 시나리오에서, 다수의 LEC(local exchange carriers)국은 요구위치로 간주된다. 상기 위치에서 유래하는 다른 전기통신서비스의 요구는 경로 j를 통해 다수의 AT＆T 서비스국으로 향한다고 가정할 수 있다. 일-수준 허빙 시나리오에서, 경로 벡터는 직접적인 경로 즉 K 요구위치 및 AT＆T 서비스국 및 비아-루트(via-routes)(즉, K 위치에서 요구는 다른 LEC국, 잠재적인 중심후보를 경유하여 AT＆T 서비스국으로 향할 수 있다) 사이의 직접 경로로 구성되어 있다. 재배열 활동은 네트워크의 최적 상태를 유지하기 위하여 일어난다. 이전에 언급된 세가지 서비스는 독립적인 것 혹은 하이캡 시설(예: DS0, DS3 를 전하는 T1.5 혹은 DS0 채널과 DS1 채널 모두를 전달하는 DS3+S)를 빌려서 생산된다. 회선이 시간에 대해 빌린 독립형이고 T1.5로 손익분기점(break-even)에 도달하거나 가장 낮은 비용 DS3 대체(alternative)에 도달하면 독립형의 것(standalones)은 그 시간에 T1.5나 DS3로 돌아간다. 회선이 한 기간내에 LEC 허브-AT＆T POP쌍 j를 경유하여 경로가 되었을 때, 같은 j번째 경로 혹은 다른 j번째 경로내 더 높은 레벨 용량으로 이동하고, 제공된 충분한 성장이 존재하여 비용-최적화 기준이 충족된다.
퍼시픽 벨 지역이 이 연구를 위해 선택되었다. 도 5는 퍼시픽 벨 요금표(tariff)에 이용할 수 있는 여러 가지 다른 액세스 선택을 나타낸다. T1 멀티플렉서는 ASDS(DS0형 서비스)를 지원하는데에 DS3에 접속될때는 제 3 위 자원요소로 간주된다. 그러나, T1 멀티플렉서도 "제 1위" 자원요소로 지정되어 T1 시설에 관련하여 사용된다. DS3 멀티플렉서는 ACCNET T1.5 및 NODAL T1.5 서비스를 지원하기 위해 하이 캡 DS3 시설에 접속되는 제 2 위 자원요소이다. 고용량 시설은 여러 형태이고 n개의 다른 수의 DS3 팩(n×DS3) 혹은 T1.5 시설에 들어온다. T1.5, 1xDS3, 3xDS3 및 12xDS3는 독립형 옵션에 추가하여 이 연구에서 제 1위 자원요소로 사용되었다. 이런 형태의 자원은 현존하는 AT＆T의 액세스 네트워크에서 초기 재고로서, 다-기간 동적 시스템 모델의 중요한 한 입력으로서 사용할 수 있다.
도 6a-c는 제 1위 자원중에 서비스의 가능한 이동활동을 설명한다. i난은 제1위 자원 i'에서 서비스가 이동할 제 1위 자원이다. 성장 상황에서, asds, accunet 및 nodal의 이동이 독립형 또는 더 낮은 용량의 시설에서 더 높은 용량의 시설로 일어날 수 있다. 반대의 경우는 서비스의 수요가 감소하는 경우에 해당한다. 그러나 이 모델은 현재 성장만을 다루고 있으나 같은 수학적인 원리내에 감소하는 수요를 포함하도록 쉽게 수정될 수 있다.
도 7은 동적 자원 배정 기술의 전개에 있어서 고-수준 소프트웨어 체계의 본 발명에 의해 예상되는 몇가지 실시예를 보여주고 있다. 이 도면에 나타낸 예에서, 마케팅 및 판매력은 고객-특정의 요구조건을 모으고, 그것은 고객 요구조건 데이터베이스(702)에 저장하는데 필요하다. 이러한 요구조건들은 시간에 의존하고 따라서 시간 표시(time-tagged)가 되어야 한다. 고객수요, 제품 또는 서비스 특정의 특징들 및 기대되는 고객 도착시간 및 출발시간은 이러한 요구조건들이다.
조달과정은 거래자 특정된 자원 또는 기술대체 및 그 비용을 수집하는데 필요하다. 생산 과정은 생산관련된 요구조건 및 그 비용을 수집하는데 필요하다. 이런 정보는 조달/생산 데이터베이스(704)에 저장되어야 한다. 또한, 조달 과정은가능한 재고 또는 공장 위치를 식별하여야 한다. 예를들어, 전기통신 산업에서는 지역 서비스국, 네트워크 중심위치 혹은 AT＆T POPs이 된다. 이런 정보는 또한 그 가용성에 근거하여 시간 표시되어야 한다.
동적 시스템 모델(706)은 상기 서술된 방정식들이 수행될 수 있는 시설 및 여러 모듈(modules)을 포함하는 것으로 생각된다. 본 발명의 몇가지 실시예는 이런 실현은 CPLEX를 부를 수 있는 라이브러리를 이용하는 C 프로그래밍 언어를 사용할 수 있다. 물론, 몇 개의 프로그래밍 언어 및 라이브러리도 사용가능하다는 점을 이해해야 한다.
상기 동적 시스템 모델(706)은 입력으로서 마케팅 및 판매에서 고객요구조건, 생산과정에서 생산가동 요구조건 및 조달에서 조달요구조건을 가진다. 상기 모델은 그 다음에 마스터 데이터베이스(708)에 저장되는 시변 최적 결과를 생성한다. 상기 최적 조달 결과는 주문 프로세싱을 위해 거래자에게 보내진다. 산출 관리 정보는 제품 또는 서비스 판매를 위해 마케팅 및 판매에 의해 액세스된다. 생산과정은 고객에게 제시간에 배달되도록 완성된 제품을 생산하는지 확인하는 최적 생산 계획을 가진다. 마케팅, 생산, 초달(및 재고조정) 실체에 들어오고 나가는 입력 및 출력은 사용자 인터페이스(710) 및 스크린(712-718)을 통하여 이루어진다.
최적화 실행의 전체 사이클은 최적 상태에서 재고를 유지하는 유동적인 수평 정책(horizon policy)에 기초하여 반복된다. 유동적인 수평정책에서, 도 8에서 설명되는 것처럼, 이동된 수평의 현재기간(기간 0)에서 최적 사이클은 반복된다.
본 발명의 몇가지 실시예로서 예상되는 하드웨어 환경의 예가 도 9와 관련하여 설명된다. 도 9를 참조하면, 보여준 컴퓨터 환경(900)은 단일 혹은 다수-사용자 환경이고, 하나 혹은 그 이상의 프로세서를 사용할 수 있다. 덧붙여서, 컴퓨터환경(900)은 마이크로컴퓨터, 워크스테이션, 미니컴퓨터, 메인프레임 및 대량 병렬 처리 컴퓨터를 포함하는 몇가지의 컴퓨터 형태중의 하나일 수 있다. 마이크로컴퓨터/워크스테이션의 예는 NY, Armonk의 IBM사에서 제조된 IBM PC, 애플 컴퓨터에서 나온 맥킨토시 및 캘리포니아, 마운틴 뷰의 실리콘 그래픽스의 SGI R 4400을 포함하고; 미니컴퓨터의 예는 매사추세츠, 메이나드의 Digital Equipment 사의 VAX 750 및 IBM사의 AS/400을 포함하고; 메인 프레임의 예는 IBM사의 System-390 시리즈이고; 대량 병렬 처리 컴퓨터의 예는 미네소타, Cray Reserarch of Eagan 의 Cray T3D이다. 물론, 몇가지의 다른 형태의 컴퓨터 시스템도 본 발명에 사용할 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 본 발명은 그러한 컴퓨터 환경의 둘 이상이 결합되어 함께 사용할 수 있다.
또한, 몇가지의 운영 시스템이 본 발명에 사용되는 컴퓨터 환경과 관련하여 사용될 수 있다. 여기에는 Unix의 다양한 버전중의 하나인, Digital Equipment의 VMS, IBM의 OS/2 및 /또는 WA, 레드몬드의 마이크로소프트사의 DOS 혹은 윈도우 또는 애플컴퓨터사의 맥킨토시 OS를 포함한다.
도 9 에서, 본 발명의 몇가지 실시예는 버스(902)와 같은 어떤 형태의 통신 링크가 컴퓨터 환경(900)의 다양한 구성 요소로 하여금 통신을 가능하게 한다는 사실을 예측하게 한다. 보이는 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 프로세서(904)는 버스(902)와 통신하고 있다. 본 발명의 몇가지 실시예는 프로세서(904)는 상기 언급된 컴퓨터에서 전형적으로 발견될 수 있거나, 몇가지의 다른 형태의 프로세서일 수 있다. 예를들면, 마이크로컴퓨터에 대해서, Intel 80X86 시리즈의 어느 하나, 펜티엄 또는 인텔의 미래 회선의 프로세서에서 개발되는 다른 CPU를 생각할 수 있다.
디스플레이 장치(905)도 버스(902)와 통신한다. 이것은 비디오 정보를 표시할 수 있는 디스플레이의 한 형태가 될 수 있고, 터치 스크린이 사용되는 입력장치로서 작동할 수도 있다.
기억/저장 장치(906)도 버스(902)와 통신하는 것으로 나타나 있다. 본 발명의 몇몇 실시예는 기억/저장 장치(906)는 RAM, ROM, EPROM, 자기, 전자, 원자 또는 광(홀로그래픽을 포함하는) 저장, 몇가지 그 조합 등을 포함하여, 정보 기억을 위한 일시적, 영구적 또는 반영구적 컴퓨터-판독가능매체의 몇가지 다른 형태가 될 수 있다. 소프트웨어 구성요소(912)는 기억/저장(906)과 관계되는 것으로 나타나 있다. 또한, 본 발명의 몇몇 실시예는 컴퓨터-판독가능매체가 정보를 통신하기 위해 어떤 형태의 전달체계를 포함할 수 있다는 것을 예측하게 한다. 소프트웨어 구성요소(912)의 정밀한 특성은 관련되는 컴퓨터 환경(900)이 사용되는 기능 및 위치에 따라 변화하도록 계획되어 있다. 본 발명의 몇가지 실시예는 동적 시스템 모델(706) 및 데이터베이스(702, 704, 708)를 포함할 수 있음을 생각할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 입력 장치(908)는 컴퓨터 환경(900)에 관련되도록 계획되어 있다. 마우스, 키보드 등과 같은 몇가지 다른 형태의 입력 장치가 사용될 수 있다. 또한, 통신 링크(910)는 버스(902)와 통신하는 것으로 나타나 있다. 예를들면, 이것은 컴퓨터 환경(900)에서 먼 위치에 어느 하나가 있는 마케팅 및/또는 생산 및/또는 조달 사이트와 통신하기 위하여 사용된다.
도 9와 관련된 상기 설명은 단지 하나의 예일뿐이고, 본 발명은 몇 개의 다른 구성 및/또는 다른 구성요소도 생각할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
일반적으로, 본 발명의 실시예의 다양한 구성요소는 하드웨어, 소프트웨어 또는 그들의 조합으로 구현된다는 점이 강조되어야 한다. 그러한 실시예에서, 다양한 구성요소 및 단계는 본 발명의 기능을 수행하기 위해 하드웨어 및/또는 소프트웨어에서 수행될 것이다. 현재 이용가능하거나 또는 미래에 개발되는 컴퓨터 소프트웨어 언어 및/또는 하드웨어 구성요소 어떤것도 본 발명의 그런 실시예에 채용 가능하다. 예를들면, 최소한 전에 기술한 기능성(funcitionaliy)의 어떤 것은 C 또는 C++ 프로그래밍 언어를 사용하여 수행할 수 있다.
여기에 기술된 발명의 특정한 실시예는 본 발명의 일반적인 원리를 단지 설명한 것임을 이해해야 한다. 여기에 발표한 원리와 일치하는 기술분야에서의 기술자에 의해 다양한 변형이 가능하다.

Claims (25)

  1. 복수의 시간 기간 t에 걸쳐 통신 시스템내에 사용되는 가용한 통신 시스템 자원을 할당하기 위해 컴퓨터로 수행되는 방법에 있어서, 상기 방법은: (1) 상기 복수의 각 시간 기간에 요구되는 통신 시스템 요구사항들을 컴퓨터에서 수신하는 단계와; (2) 상기 복수의 각 시간 기간 동안 예상되는 통신 시스템 자원 가용성을 나타내는 통신 시스템 자원 가용성 정보를 상기 컴퓨터에서 수신하는 단계와; (3) 각 시간 기간 t동안 통신 시스템 자원들을 통신 시스템 자원 수요에 매치(match)시키기 위해, 상기 단계 (1) 및 단계 (2)에 기초하여 각 시간 기간 t에서 통신 시스템 자원들을 구성하는 단계로써, 각 시간 기간 t에서 사용되는 상기 통신 시스템 자원들은 다른 복수의 시간 기간들과 상호 의존적인, 상기 구성 단계와; (4) 상기 통신 시스템의 복수의 통신 시스템 자원들에, 상기 복수의 시간 기간 t동안 상기 복수의 통신 시스템 자원들을 사용하는데 부과될, 가상 가격 기술(virtual pricing technique)을 사용하여 결정된 가격을 할당하는 단계로써, 상기 가격은 각 시간 기간 t에서 상기 통신 시스템 자원들의 가용성에 기초하는, 상기 가격 할당 단계와; (5) 상기 통신 시스템 자원들의 고객에게 상기 복수의 시간기간 t동안 상기 통신 시스템 자원들을 공급하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (3)은: (a) 상기 가용한 통신 시스템 자원들에 대하여, 가용한 모든 통신 시스템 자원들 중에서 어느 것이 제 1 위 통신 시스템 자원 및 제 2 위 통신 시스템 자원으로 분류되는지를 결정하는 단계와; (b) 상기 가용한 통신 시스템 자원들을 제공하기 위해 상기 제 2 위 통신 시스템 자원들 중에서 어느 것이 상기 제 1 위 통신 시스템 자원들과 결합되어 요구되는 지를 결정하는 단계와; (c) 상기 요구되는 각각의 제 2 위 통신 시스템 자원에 대해, 상기 제 2 위 통신 시스템 자원이 각 시간 기간 t에 가용한지 여부를 결정하는 단계와; (d) 각각의 제 1위 통신 시스템 자원에 대해, 제 1 위 통신 시스템 자원들이 각 시간 기간 t에서 가용한지 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 자원할당방법.
  3. 제2항에 있어서, (e) 가용한 통신 시스템 자원들중 어느 것이 제 3 위 통신 시스템 자원으로 분류될 수 있는지를 결정하는 단계와; (f) 복수의 시간 기간 t에 걸쳐 상기 가용한 통신 시스템 자원을 제공하기 위해, 제 3 위 통신 시스템 자원중 어느 것이 상기 제 1 위 통신 시스템 자원 또는 제 2 위 통신 시스템 자원과 결합하여 요구되는지를 결정하는 단계와; (g) 각각의 상기 요구되는 제 3 위 통신 시스템 자원에 대해, 상기 제 3 위 통신 시스템 자원이 가용한지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  4. 복수의 시간 기간 t에 걸쳐 통신 시스템의 통신 시스템 자원을 할당하기 위한 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하는 컴퓨터에 있어서: 컴퓨터내에서, 복수의 시간 기간 t의 각각에 대한 통신 시스템 자원 요구사항 정보를 수신하는 컴퓨터 프로그램 명령어의 제 1 모듈과; 복수의 시간 기간 t의 각각의 기간 동안 예상되는 통신 시스템 자원 가용성을 나타내는 통신 시스템 자원 가용성 정보를 수신하는 컴퓨터 프로그램 명령어의 제 2 모듈과; 통신 시스템 자원들을, 제 3 모듈에 의해 수신된 상기 제 1, 2 모듈로부터의 입력 정보에 기초하여 통신 시스템 자원 수요에 매치(match)시키기 위해, 각 시간 기간 t에서 통신 시스템의 상기 통신 시스템 자원들을 배열하는 컴퓨터 프로그램 명령어의 상기 제 3 모듈로써, 각 시간 기간 t에서 사용되는 통신 시스템의 상기 통신 시스템 자원들은 다른 복수의 시간 기간 t와 서로 의존적인, 상기 제 3 모듈과; 각 시간 기간 t에서의 통신 시스템 자원의 가용성에 적어도 기초하여 상기 통신 시스템의 상기 통신 시스템 자원을 사용하는 가격을 할당하는 컴퓨터 프로그램 명령어의 제 4 모듈을 포함하는, 상기 통신 시스템의 통신 시스템 자원을 할당하는 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하는 컴퓨터.
  5. 제4항에 있어서, 각 시간 기간 t에서, 상기 제 3 모듈은: 통신 시스템 자원중 어느 것이 제 1 위 통신 시스템 자원 및 제 2 위 통신 시스템 자원으로 분류될 수 있는지를 결정하는 컴퓨터 프로그램 명령어의 제 5 모듈과; 컴퓨터 프로그램 명령어의 제 6 모듈로써, 상기 제 6 모듈은 상기 통신 시스템 자원을 제공하기 위해서, 상기 제 2 위 통신 시스템 자원중 어느 것이 상기 제 1 위 통신 시스템 자원과 결합되어 요구되는지를 결정하는, 상기 제 6 모듈과; 컴퓨터 프로그램 명령어의 제 7 모듈로써, 상기 제 7 모듈은, 각각의 상기 요구되는 제 2위 통신 시스템 자원에 대해, 상기 제 2위 통신 시스템 자원이 가용한지 여부를 결정하는, 상기 제 7 모듈과; 컴퓨터 프로그램 명령어의 제 8 모듈을 포함하되, 상기 제 8 모듈은 각각의 상기 제 1위 통신 시스템 자원에 대해 상기 제 1 위 통신 시스템 자원이 가용한지를 결정하는, 상기 통신 시스템의 통신 시스템 자원을 할당하기 위한 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하는 컴퓨터.
  6. 제5항에 있어서, 통신 시스템 자원중 어느 것이 제 3 위 통신 시스템 자원으로 분류될 수 있는 지를 결정하는 컴퓨터 프로그램 명령어의 제 9 모듈과; 상기 통신 시스템 자원을 제공하기 위해, 상기 제 3 위 통신 시스템 자원중 어느 것이 상기 제 1 위 통신 시스템 자원 또는 상기 제 2 위 통신 시스템 자원과 결합하여 요구되는지를 결정하는 컴퓨터 프로그램 명령어의 제 10 모듈과; 각각의 상기 요구되는 제 3위 통신 시스템 자원에 대해 상기 제 3위 통신 시스템 자원이 가용한지 여부를 결정하는 컴퓨터 프로그램 명령어의 제 11 모듈을 더 포함하는, 통신 시스템의 통신 시스템 자원을 할당하기 위한 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하는 컴퓨터.
  7. 복수의 시간 기간 t에 걸쳐 통신 시스템의 통신 시스템 자원을 할당하고 가격을 책정하는 기계에 있어서: 상기 복수의 시간 기간 t의 각각에서 상기 통신 시스템에 요구되는 통신 시스템 자원 요구사항을 수신하는 제 1 수단과; 복수의 시간 기간의 각 기간동안 상기 통신 시스템내에서 예상되는 통신 시스템 가용성을 나타내는 통신 시스템 자원 가용성 정보를 수신하는 제 2 수단과; 상기 제 1,2 수단으로부터의 신호에 기초하여 각 시간 기간 t에서 통신 시스템을 구성하는 제 3 수단으로써, 각 시간 기간 t에서 사용되는 상기 통신 시스템의 상기 통신 시스템 자원은 다른 복수의 시간 기간과 상호 의존적인, 상기 제 3 수단과; 각 시간 기간 t에서의 통신 시스템 자원의 가용성을 포함하여, 가상 가격 기술에 기초하여 상기 통신 시스템 자원에 가격을 할당하는 제 4 수단을 포함하는, 통신 시스템의 통신 시스템 자원을 할당하고 가격을 책정하는 기계.
  8. 제7항에 있어서, 각 시간 기간 t에서 상기 제 3 수단은: 통신 시스템 자원중 어느 것이 제 1 위 및 제 2 위 통신 시스템 자원으로 분류될 수 있는지를 결정하는 제 5 수단과; 상기 제 2 위 통신 시스템 자원중 어느 것이 상기 제 1 위 통신 시스템 자원과 결합하여 요구되는지를 결정하는 제 6 수단과; 각각의 상기 요구되는 제 2 위 통신 시스템 자원에 대해, 상기 제 2 위 통신 시스템 자원이 가용한지 여부를 결정하는 제 7 수단과; 각각의 제 1 위 통신 시스템 자원에 대해, 상기 제 1 위 통신 시스템 자원이 가용한지 여부를 결정하는 제 8 수단을 포함하는, 통신 시스템의 통신 시스템 자원을 할당하고 가격을 책정하는 기계.
  9. 제1항에 있어서, 상기 단계(3)은: (a) 목적 기능(objective function)을 최소화함에 의해 상기 통신 시스템 자원을 제공하기 위한 최저 비용을 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 단계(2)는: (a) 구입하거나 빌려야 할 통신 시스템 자원들의 최적량을 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 단계 (2)는: (b) 통신 서비스를 지원하기 위해 요구되는 제 3 위 자원 요소들의 필요한 수를 결정하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 단계(2)는: (c) 제 1 위 자원 요소들과 조합될 수 있는 제 3 위 자원 요소들의 수를 결정하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 단계 (2)는: (d) 제 1 위 자원 요소들과 조합될 수 있는 제 2 위 자원 요소들의 수를 결정하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 단계 (2)는: (b) 구입하거나 빌려야 할 제 1 위 자원 요소들의 수를 결정하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 단계 (2)는: (a) 각 통신 시스템 자원들의 용법(usage)을 결정하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 단계 (a)는, 제 3 위, 제 2 위 및 제 1 위 자원 요소들로 구성된 그룹으로부터 선택된 자원 요소들의 용법을 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 단계 (2)는: (a) 복수의 시간 기간 t에 대해 재고인 통신 시스템 자원들의 양을 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 단계 (1)은: (a) 통신 시스템 자원에 대한 고객 수요를 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 단계 (a)는, 시간 기간, 고객 수요 위치, 제품 유형 및 서비스 유형으로 구성된 그룹으로부터 선택된 변수들에 기초하여 고객 수요를 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 단계 (3)은: (a) 어떤 통신 시스템 자원들이 한 위치로부터 다른 위치로 재배열될 수 있는지를 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 단계 (3)은: (b) 상기 통신 시스템 자원을 재배열해야할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  22. 제3항에 있어서, 상기 단계 (g)는: (i) 제 1 위 및 제 2 위 통신 시스템 자원과 조합될 수 있는 재고인 제 3 위 통신 시스템 자원들의 양을 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  23. 제3항에 있어서, 단계 (g)는: (i) 제 1 위 통신 시스템 자원들과 조합될 수 있는 재고인 제 2 위 통신 시스템 자원들의 양을 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  24. 제1항에 있어서, 단계 (1)은, 통신 시스템 자원들에 대한 고객 수요를 결정하는 단계 (a)를 포함하고; 단계 (2)는, 각 통신 시스템 자원들의 용법을 결정하는 단계 (a)와, 재고인 통신 시스템 자원들의 양을 결정하는 단계 (b)를 포함하고; 단계 (3)은, 목적 기능을 최소화함에 의해 상기 통신 시스템 자원을 제공하기 위한 최저 비용을 결정하는 단계 (a)와, 구입하거나 빌려야 할 통신 시스템 자원의 최적량을 결정하는 단계 (b)와, 어느 통신 시스템 자원이 한 위치로부터 다른 위치로 재배열되어야 하는지를 결정하는 단계 (c)와, 상기 통신 시스템 자원을 재배열해야 할지 여부를 결정하는 단계 (d)를 포함하는, 컴퓨터로 수행되는 통신 시스템 자원 할당 방법.
  25. 제8항에 있어서, 통신 시스템 자원중 어느 것이 제 3 위 통신 시스템 자원으로 분류될 수 있는지를 결정하는 제 9 수단과; 상기 통신 서비스를 제공하기 위해, 상기 제 3 위 통신 시스템 자원중 어느 것이 상기 제 1 위 통신 시스템 자원 또는 상기 제 2 위 통신 시스템 자원과 결합되어 요구되는지를 결정하는 제 10 수단과; 상기 요구되는 제 3 위 통신 시스템 자원의 각각에 대해 상기 제 3 위 통신 시스템 자원이 가용한지 여부를 결정하는 제 11 수단을 포함하는, 통신 시스템의 통신 시스템 자원을 할당하고 가격을 책정하는 기계.
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