최적화 모델을 이용한 카페 위치 선정 제안

0

최적화모델을 통한카페 위치 선정 제안

시스템종합설계 김관호교수님산업경영공학과 201301222 김유림산업경영공학과 201301239 이지선산업경영공학과 201301256 한혜련

1

INDEX.

일정 계획2

주제 선정 및 이유1

진행상황3

결론4

2

최적화모델을 통한 카페 위치 선정 제안

LINGO MODELING을 통한 LSCP, 역거리 가중치 법을 사용시각화를 하기 위해서 ArcGIS PROGRAM와 EXCEL을 이용[ ]

3

주제 선정 및 이유‘최적화모델을통한카페입지최적화’를주제로선정한이유1

스타벅스

27.45

19.07 14.81 11.14 9.01 4.62 4.62 4.08 2.25 1.09

이디야 엔젤리너스 카페베네 개인카페 커피빈 투썸플레이스 할리스 파스쿠치 기타

1위

2위 3위 5위4위 6위 7위 8위 9위 10위

여성이 가장선호하는

커피브랜드는?

4

주제 선정 및 이유‘최적화모델을통한카페입지최적화’를주제로선정한이유1

386

480

632

765

971

341409

539

682

883

0

200

400

600

800

1000

1200

2010년 11 12 13 14

임대료 인건비

스타벅스코리아 치솟는 임대료와 추락하는 수익성

(단위 : 억원)

5

주제 선정 및 이유‘최적화모델을통한카페입지최적화’를주제로선정한이유1스타벅스코리아 치솟는 임대료와 추락하는 수익성

2421

2982

3910

4822

6171

224 225 248 321 402

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

2010년 11 12 13 14

매출 영업이익

9.3 % 7.6 % 6.3 % 6.7 % 6.5 %

(단위 : 억원)

6

주제 선정 및 이유하필왜동작구로선택했을까?1

SEOUL

서울특별시 동작구

1. 다양한 자료를 손쉽게 구할 수 있음 EX) 유동인구 자료, 거주 인구 등2. 서울에서 열 번째로 유동인구가 많은 지역

7

주제 선정 및 이유하필왜동작구로선택했을까?1

중구와 서초구 제외 WHY??

8

주제선정 3/8~3/14

모델 연구

모델 구축 검증및 피드백

결과분석 및 수정, 결론

PPT 작성 및 발표준비

자료조사 3/15~3/29

3/30~4/26

4/27~5/17

5/18~5/31

6/1~6/6

일정 계획전체적인계획절차2

9

진행상황 –자료조사프로젝트진행상황. 자료조사부터모델구축단계까지의설명3

- Gis 기법을 이용한 카페 최적입지

- 휴리스틱 P-Median 알고리즘을 이용한 자전거주차장 최적입지선정

- 서초구 공공자전거의 연계성 향상을 위한 추가 스테이션 설립 방안제안

출처 : https://thenounproject.com/

10

진행상황 - 모델연구프로젝트진행상황. 자료조사부터모델구축단계까지의설명

-진행방향31. 2014년 서울 유동인구 조사 보고서 – 수요추정을 위함

2. LINGO PROGRAM을 이용한 LSCP, 역거리 가중치 구하기

11

프로젝트진행상황. 자료조사부터모델구축단계까지의설명

-후보지설정3 진행상황 - 모델연구

파란색 : 기존 카페빨간색 : 새로운 카페

12


-수요추정결과3 진행상황 - 모델연구

해당 지역 유동인구 중 카페를 이용할확률

13


-수요추정결과3 진행상황 - 모델연구

연평균 유동인구 X 이용 확률가수요를 추정

14


- LINGO Program을이용한 LSCP 기법3 진행상황 - 모델연구

총 63개 (기존 후보지 : 34, 새로운 후보지 : 29 )의 카페들 중에서서비스 범위(350m)를 고려하여 서로의 수요를 커버 할 수 있는

최소의 입지 개수를 결정

LSCP(Location set covering problem)

시설 간의 최대 허용 거리를 커버할 수 있는최소의 입지 수를 결정하는 의사결정 기법

15



LINGO PROGRAM을 이용한 LSCP(Location set covering problem)

*서비스 범위 : 350m

𝑀𝑖𝑛𝑍 =

𝑗=1

𝑛

𝑋𝑗

S.T

𝑗=1

𝑛

𝑎𝑖𝑗𝑋𝑗 ≥ 1 (𝑓𝑜𝑟 𝑎𝑙𝑙 𝑖)

𝑋𝑗𝜖1,0 (𝑓𝑜𝑟 𝑎𝑙𝑙 𝑖)

16



<결과>

선택 : 63-16 = 47개

최적 카페의 수를 의미

(기존 카페 포함)

17



LINGO PROGRAM을 이용하여 역거리 가중치 도출

𝑊∗ 𝑥0 =

𝑖=1

𝑛

𝜆𝑖𝐻 𝑥𝑖 𝜆𝑖 = (1

𝑑𝑖)𝑎

σ𝑗=1𝑚 (

1

𝑑𝑗)𝑎

,

𝑑𝑖 ∶ 예측점 𝑥0와자료점 𝑥1 사이의 거리

A : 거리가중계수, 일반적으로 2.0을 사용

H(𝑥𝑖) ∶ I 지점의 관측지, 일반적으로 수요를 사용

S.T

𝑀𝑎𝑥 𝑋𝑖𝐻𝑗𝑊𝑖𝑗

𝑗=1

𝑛

𝑎𝑖𝑗𝑋𝑗 ≥ 1 (𝑓𝑜𝑟 𝑎𝑙𝑙 𝑖)

𝑖=1

𝑛

𝑋𝑖 = 𝑃 ∀𝑗

𝑋𝑖 ∈ 0,1 ∀𝑗

18



LINGO PROGRAM을 이용하여 역거리 가중치 도출

19



<결과>

총 수요량 : 15,937,650

기존 수요량 : 11,127,322

기존 수요량 대비 증가함을 의미

(기존 카페 수요량 포함)

20

모방했던기존연구와우리연구의차이점및문제점3 중간결과 - 현재 모델의 문제

기존의 연구 우리의 연구

- 기존에 설치되어 있는 station을

고정시키고 후보지 선정.

- 카페를 고정할 필요가 없음.

- 유동인구가 측정된 지역 모두를 후보지에 포함시켜야 함.

- 서비스 범위 = 350m 가정. - 서비스 범위에대한 지정 이유 설명 필요.

(기존 연구의 경우, 다른 논문을 근거로 함)

- 실제 서초구 공공자전거 시설 개수

를 반영함.

- 실제 카페의 개수를 반영하지 못함.

- ‘유동인구 수’ 만을 기준으로 함.

- 카페 수를 어떻게 적용시킬 것인가가 관건.

21

동작구 카페 조사 위도 경도

할리스

신대방 삼거리역점 서울시 동작구 대방동 405-11 37.499441 126.9191222

노량진역점 서울시 동작구 노량진동 67-9 37.5139221 126.9345646

이수로데오점 서울시 동작구 사당동 134-3 37.4876884 126.9730702

총신대입구역점 서울시 동작구 사당동 144-10 이수텐빌딩1층 37.4852393 126.9718076

숭실대점 서울시 동작구 상도동 505-1 37.494913 126.9486901

이수역점 서울시 동작구 사당동 1007-41 헤라피스 1층, 지하1층 37.4840034 126.9727878

탐앤탐스 중앙대점 서울시 동작구 흑석로 109-2(흑석동,1층) 37.508392 126.9524071

달콤커피 이수점 서울시 동작구 사당동 147-29 이수자이 1층110호 37.4844137 126.971673

디초콜릿커피 신상도초교점 서울 동작구 상도동 222-1 37.4976922 126.9344326

커피스미스 장승배기역점 서울 동작구 상도동 370-12 37.5052647 126.9314327

더착한커피남성역점 서울 동작구 사당동 708-366 37.4837888 126.9646474

해군회관점 서울 동작구 대방동 385-24 37.5042328 126.9134971

• 반영한 실제 카페의 수는 총 73곳.- 이렇게 반영하게 되면 총 기존지는 12곳, 후보지는 22곳

기존의모델이갖고있는오류수정. 수정단계의설명

-실제카페를반영하기위해자료조사3 모델수정 - 자료조사

22

검은색 : 기존 데이터주황색 : 실제 카페

3 모델수정 - 자료조사기존의모델이갖고있는오류수정. 수정단계의설명

-실제카페를반영하기위해자료조사후 ArcGIS Maps 이용해지도표시

23

3 모델수정 - 자료조사

위치 별 위/경도 자료유동인구 지점 경도 위도 최종가수요

1 보금당 126.9435 37.49822 684.272

2 제일의원 126.944 37.49856 859.4022

3 거산갈비 126.9357 37.50283 740.3919

4 태진종합상사 126.9375 37.50396 251.2942

5 인정보시스템 126.9406 37.50177 236.0481

6 온누리 약국 126.9408 37.50525 795.676

7 유한양행 126.9339 37.51304 525.4577

8 대일공인중개사 길건너맞은편 126.9307 37.51312 246.5465

9 동방빌딩 입구 126.9739 37.47612 684.272

10 미싱인테리어 126.9736 37.47628 436.1206

11 한길서적 126.9727 37.48374 882.2046

12 쇼부선술집 126.9739 37.48289 408.2361

13 대상오피스텔 126.9603 37.49512 352.1998

14 중앙식품 126.9571 37.5065 234.8444

15 KB 국민은행 126.9527 37.49699 587.3786

16 콜드스톤 126.9589 37.50685 1174.055

17 상도 삼호 아파트 입구 126.9566 37.49306 355.0083

18 절대창조미술학원 126.9395 37.51368 304.9902

19 신라명과 126.9059 37.48777 383.1602

20 나이키 126.9072 37.48962 614.5274

21 씨티은행 126.9117 37.49432 522.1811

22 의정부 부대찌개 126.9157 37.49635 621.5487

23 LG Telecom 126.9434 37.51354 6559.512

연평균 유동인구 X 이용 횟수최종가수요를 추정


-동작구유동인구자료수정및가수요추정

24


-동작구유동인구자료조사

가로 183 세로 183대각선만 1로 두고 나머지는 0

가로 184~212세로 184~212

500m 안에 있는 것을확인하여 1로 둘 것.

가로 183세로 184~212


가로 184~212세로 184~212


<A> 표

25



<실제 엑셀 예시>

26



<DIST> 표 : 각 위치의 경위도를 이용하여 위치 간의 거리를 구해주었음.

27



<H> 표 : 각 위치의 경위도와 유동인구 자료를 통해서 수요를 추정함.

cf.임의의 가중치 부여

(1+유동인구비율)(1-카페수비율)

28


- LINGO Program을이용한 LSCP 기법3 모델수정 – LINGO PROGRAM 실행

LINGO PROGRAM을 이용한 LSCP(Location set covering problem)

최적 스테이션의 개수 : 129개(기존지 : 127개, 후보지 : 2개)

29

3 모델수정 – 결과기존의모델이갖고있는오류수정. 수정단계의설명

-가장높은최종가수요위치분석및지도표시

역거리 가중치 필요 X

링고 결과를 통해서 엑셀에서분석하여 답을 얻음

30

3 모델수정 - 결과

1위. LG Telecom 수요 추정 : 453,600,000

2위. 황금어장 회센터수요 추정 : 157,198,927

3위. 옵틱스안경수요 추정 : 53,481,205

1위

2위


-가장높은최종가수요위치분석및지도표시

3위

31

경제성분석과수요추정을통한최종결론.4 결론

비용 = 초기비용 + 운영비매출 = 이용확률 * 연평균 유동인구 * 6000원

<경제성 분석>

1위 LG Telcom 2위 황금 회센터 3위 옵틱스안경

비용 232,800,000 232,800,000 232,800,000

매출 686,400,000 389,998,927 286,281,205

이익 453,600,000 157,198,927 53,481,205

32

모델이가지는한계점.4 한계점

1. 유동인구가과연 각기 다른 사람, 한 번씩만 수를 센 것인가?

2. 비용 분석 시 카페 크기, 땅 값 등을 고려하지 않음.

3. LINGO 사용시 기준 카페 위치를 고정시킬 필요가 없었음.

- 그러나 그렇게 하지 않으면 프로그램이 실행되지 않음.

4. 임의로 정한 식의 타당성을확신할 수 없음.

5. 데이터의 손실.

6. 데이터 분석 시 정량적인 방법이 아닌 정성적인 방법 사용.

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출처

1. <골목 사장 분투기> 저자 : 김 도현2. 서초구 공공자전거의 연계성 향상을 위한 추가 스테이션 설립 방안제안3. https://thenounproject.com4. http://opengov.seoul.go.kr/analysis/60408275. http://stat.seoul.go.kr/jsp3/index.jsp6. http://news.joins.com/article/173594747. http://www.lindo.com/index.php?option=com_content&view

=article&id=2&Itemid=108. http://getintopc.com/softwares/maps-creation/arcgis-10-

free-download/9. https://www.google.co.kr/maps

34

감사합니다.

최적화 모델을 이용한 카페 위치 선정 제안

Engineering