의사결정나무(Decision Tree)를 고려한 연구개발사업의 경제적 타당성 평가방법론 개발

국문 초록 (Abstract)

연구의 목적 및 필요성연구개발사업에 대한 의사결정은 다양한 변수와 큰 불확실성 아래 놓여있다. 연구개발사업 착수 여부에서부터, 연구개발 투자 규모, 상업화 이전의 파일럿 플랜트 건설 여부, 상업화 시기, 시장 진입시의 투자 규모, 시장 진입후 설비 투자 확장 등 연구개발에서부터 상업화에 이르기까지 의사결정에 관한 전략 변수는 대단히 다양하고 복잡하다. 또, 가격, 시장 규모, 시장 경쟁 정도 등 의사결정에 영향을 미치는 주변 환경 변수도 큰 변동성을 가지는 경우가 많아서 의사결정의 불확실성도 대단히 높다.이렇게 복잡한 의사결정을 보다 효율적으로 수행함과 동시에 연구개발 투자의 경제적 편익도 극대화해야 하는 것이 당면한 요구다. 이러한 요구에 부응하고, 연구개발 관련 의사결정을 둘러싼 복잡성과 불확실성을 극복할 수 있는 방법론 모색이 본 연구의 의의라고 할 수 있다. 주요 연구내용전략적 유연성을 고려한 연구개발 프로그램의 경제성 평가에 활용될 수 있는 새로운 이론 모형을 개발하였다.연구개발 로드맵, 연구개발 투자 규모, 투자 재원 조달과 관련된 의사 결정, 상용화 시기 등 연구개발 및 상용화와 관련된 여러 전략 변수가 존재한다. 미래의 불확실성과 이들 전략 변수의 다양한 가능성을 고려하여 가장 바람직한 연구개발 및 상용화 전략을 마련해야 한다. 다양한 대안들 가운데 어떤 것이 가장 바람직한 전략인가, 다시 말해 가장 큰 가치를 기대할 수 있는 전략인가를 판단하기 위해서는 전략적 유연성을 고려한 정교한 경제성 평가 모형이 필요하다. 전략적 유연성을 고려한 경제성 평가 모형 구축을 위해서는 기본적으로 실물옵션 접근법에 기반을 두고, 이용 가능한 데이터의 수준, 고려하는 전략 변수의 종류 등에 따라 구체적인 평가 절차와 방법론을 새롭게 개발해야 한다. 특히 의사 결정의 중요한 분기점이 존재할 때, 또 다양한 전략 변수에 따라 고려해야 할 시나리오 구조가 복잡할 때는 격자 모형 실물옵션 등 새로운 접근법을 사용해야 한다.본 연구에서 사용한 방법은 격자모형 실물옵션 접근법에서 사용되는 의사결정나무와 Monte Carlo 시뮬레이션 방법을 융합하여 각 방법의 장점을 취한 접근법이다. 모형 검증을 위한 실제 사례 연구로서 자원개발 관련 정부의 대형연구개발 사업을 선정해 경제성 평가를 수행하였다. 이는 실용화를 앞둔 단일한 성격의 연구개발사업이나 대형과제 가운데 실제 사례를 선택하여 모형 적용한 것이다. 의사결정의 중요 분기점 및 복잡한 시나리오 설정을 고려하였다. 결론본 연구에서는 의사결정나무와 Monte-Carlo 시뮬레이션 방법을 접목하여, 전략 시나리오별로 의사결정나무와 의사결정 기준을 구성하고, 시뮬레이션을 통해 가장 우월한 전략 시나리오를 선택할 수 있는 방법론을 제시하고 있다.보다 우월한 연구개발사업 추진 전략을 선택하기 위한 첫 단계 작업으로서, 전략변수와 환경변수를 동시에 고려하여 의사결정나무를 그린다. 이 때 핵심 전략 변수에 대해 전략 시나리오를 구성하여, 전략 시나리오별로 의사결정나무가 그려질 수 있도록 한다. 환경변수와 전략변수 그리고 의사결정 기준에 따라 시뮬레이션을 통해 어떠한 전략 시나리오가 가장 높은 기대 수익을 제공하는지 분석함으로써, 최적 전략 시나리오를 선택하는 것이다.본 연구에서 제시한 방법론을 실제 연구개발사업(A사업)에 적용하여 보았다. 분석 대상 사업은 광물자원의 채광 시스템 개발 사업으로서 시장 진입 시점, 설비 투자 규모에 대한 전략적 의사결정이 중요한 사업이다. 또, 최종 생산품 가격의 불확실성이 대단히 높기 때문에, DCF 등 전통적인 방법보다는 불확실성과 전략적 유연성을 다루는데 적합한 실물옵션 등의 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 정책제언Fast Follower 전략에서 First Mover 전략으로 국가연구개발사업의 무게중심이 옮겨가는 상황에서 미래 기술 및 시장의 불확실성을 고려하여 기획/평가 과정에 전략적 유연성을 강화할 필요성이 강력히 제기되고 있다. 본 연구는 그러한 시대적 요구에 걸맞는 기획/평가 구조에 대한 탐색 연구 성격을 갖는다. 요 약 제1장 서 론 5 제2장 유연성에 대한 가치 평가 이론 : 실물 R&D 옵션 11 제1절 실물 R&D 옵션의 개요 11 1. 금융옵션과 실물 R&D 옵션 11 2. 실물 옵션의 종류 16 제2절 실물 R&D 옵션 가치평가의 일반적 절차 20 1. 응용문제의 체계 구성(Frame the Application) 20 2. 옵션평가모형의 실행(Implement the Option Valuation Model) 24 3. 결과의 재검토 25 4. 재설계의 검토 단계 26 제3장 의사결정나무(Decision Tree)와 경제성 평가 방법론 27 제1절 연구개발사업 추진의 의사결정나무 27 제2절 의사결정나무 접근 및 Monte-Carlo 시뮬레이션에 의한 경제성 평가의 사례 32 제3절 본 연구의 방법론 : 복잡한 의사결정나무를 고려한 Monte-Carlo Simulation 52 제4장 사례 연구 59 제1절 분석 대상 연구개발사업의 의사결정나무 전략 시나리오 59 제2절 시뮬레이션 개요 66 제3절 시뮬레이션 결과 및 분석 79 제5장 결론 93 참고 문헌 97 URL : http://www.stepi.re.kr/app/report/rss.jsp?cmsCd=CM0013