A Demand Forecasting for Aircraft Spare Parts using ARMIA

ARIMA를 이용한 항공기 수리부속의 수요 예측

  • 박영진 (공군 제5전술공수비행단 야전정비대대 통제실) ;
  • 전건욱 (국방대학교 운영분석)
  • Published : 2008.08.31

Abstract

This study is for improvement of repair part demand forecasting method of Republic of Korea Air Force aircraft. Recently, demand prediction methods are Weighted moving average, Linear moving average, Trend analysis, Simple exponential smoothing, Linear exponential smoothing. But these use fixed weight and moving average range. Also, NORS(Not Operationally Ready upply) is increasing. Recommended method of Box-Jenkins' ARIMA can solve problems of these method and improve estimate accuracy. To compare recent prediction method and ARIMA that use mean squared error(MSE) is reacted sensitively in change of error. ARIMA has high accuracy than existing forecasting method. If apply this method of study in other several Items, can prove demand forecast Capability.

신형/장기 운영 무기체계 수리부속의 불균형적 수요발생에 따른 항공기 불가동을 해소하기 위한 수요예측기법 개선의 필요성이 대두되고 있다. 항공기 수리부품들은 고단가이고, 청구에 소요되는 기간이 길어 사전에 예측하지 못한다면 작전지원에 문제가 발생하게 된다. 신뢰성 있는 수요 예측은 과보유로 인한 재고비용을 줄일 수 있으며, 수요를 예측하기 위한 방법은 회귀분석, 단/다변량 시 계열분석, 데이터 마이닝 기법 등이 있다. 항공기 부품의 수요 예측은 그 부품의 수가 8만 가지 이상이며 각 부품간의 관계를 분석하기에 어려움이 있어 시간에 종속적인 단변량 시계열 분석을 통해 수요예측을 실시하였다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 첫째, 자료를 기존 AMMIS 체계에서 고장 자료를 실수요로 가정하여 수집하였다. 고장이나 주기 검사, 시한성 기술지시 등으로 부품을 장 탈착하게 되면 정비부서에서 이를 전산프로그램인 AMMIS에 입력하도록 하고 있다. 따라서 실제 정비부서에서 부품을 사용한 현황을 실수요라고 인정할 수 있다. 둘째, 1999년 1월부터 2007년 2월까지의 월별 자료(98개)를 수집하였다. 자료의 수가 충분하므로 예측 정확성 향상을 위하여 ARIMA기법에 적용이 가능하다. 고장빈도가 높은 부품 50여개를 추출하여 Box-Jenkins의 ARIMA기법을 적용하여 예측을 실시하였다 실시 결과 적합한 모형식을 도출하였으며, 현용기법보다 예측 정확성이 높다는 결론을 얻었다.

Keywords

References

  1. 고영복, "Box-Jenkins Model을 이용한 함정보조기관의 경제적 교체시기 연구", 국방대학교, 1992
  2. 김동묵외 2명, "국내 중급항공기 수요예측", 경영과학, Vol. 8, No2, 1991, pp37-47
  3. 김수연, "시계열 분석에 의한 수리부속 수요예측기법에 간한 연구", 국방대학교 석사학위논문, 2005
  4. 김진웅, "보급품의 수요예측에 관한 발전 방안", 전남대학교 석사학위논문, 1998
  5. 김희철, "K-1전차 수리부속품 최적소요산정에 관한 연구", 국방대학교 석사학위논문, 1999
  6. 박미경, "수요예측기법의 신뢰성에 대한 사례연구", 상명여대 석사학위논문, 1993
  7. 박창형, "승법계절 ARIMA 모형에 의한 에너지 수요예측", 국방대학교 석사학위논문, 1998
  8. 이성덕, 이우리, "SAS를 이용한 시계열자료분석", 탐진, 2006
  9. 이종협, "시계열분석과 응용", 자유아카데미, 2007
  10. 임진한, "군 수요예측 기법의 효과적 적용방안에 관한 연구", 국방대학교 석사학위논문, 2001
  11. 전덕빈, "임의의 수준변화에 적절히 반응할 수 있는 지수이동가중평균법", 대한산업공학회, Vol. 16, No.2, 1990, pp129-134
  12. 정우익, "회전익 항공기 수리부속 수요예측에 관한 연구", 국방대학교 석사학위논문, 1998
  13. 조성익, "군수물자의 수요예측기법 선정에 관한 연구", 한양대학교 석사학위논문, 1998
  14. Brown R. G., "Smoothing Forecasting and Prediction of Discrete Time Series", PrenticeHall.' New-Jersey, 1962
  15. Brown R. G. and Meyer R. F., "The Fundamental Theorem of Exponential Smoothing", Operations Research, Vol. 9, 1961, pp.673-685 https://doi.org/10.1287/opre.9.5.673
  16. Douglas C. Montgomery and Lynwood A. Johnson, "Forecasting and Time Series Analysis". New York; MCGRAW-HILL, 1976
  17. George E. P. Box and Gwilym M. Jenkins, "Time Series Analysis Forecasting and Control", Holden-Day, 1976
  18. Gordon T. J. and Helmer O., "Report on a Long-range Forecasting Study", The Rand Corp, 1964
  19. Graner C. W. J. and Newbold P., "Forecasting Economic Time Series", Academic Press, New-York, 1986
  20. Holt C. C., "Forecasting Trends and Seasonals by Exponentially Weighted Moving Averages", O. N. R. Memorandum, No.52, Carnegie Institute of Technology, 1957
  21. Segura J. V. and Vercher E. A., "Spreadsheet Modeling Approach to the Holt-Winters Optimal Forecasting", European Journal of Operatinal Research Vol. 131, 2001, pp375 -388 https://doi.org/10.1016/S0377-2217(00)00062-X
  22. Shim J. K., Siegel J. G., and Liew C. J., "Strategic Business Forecasting", Probus Publishing Compny, 1994
  23. William H. Greene, "Econometric Analysis 2nd ed.", Macmillan, 1993