최적화 모델을 이용한 카페 위치 선정 제안

1. 0
최적화 모델을 통한
카페 위치 선정 제안
시스템종합설계 김 관호 교수님
산업경영공학과 201301222 김유림
산업경영공학과 201301239 이지선
산업경영공학과 201301256 한혜련

2. 1
INDEX.
일정 계획
2
주제 선정 및 이유
1
진행 상황
3
결론
4

3. 2
최적화 모델을 통한 카페 위치 선정 제안
LINGO MODELING을 통한 LSCP, 역거리 가중치 법을 사용
시각화를 하기 위해서 ArcGIS PROGRAM와 EXCEL을 이용[ ]

4. 3
주제 선정 및 이유
‘최적화 모델을 통한 카페 입지 최적화’를 주제로 선정한 이유
1
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 가장
선호하는
커피
브랜드는?

5. 4
주제 선정 및 이유
‘최적화 모델을 통한 카페 입지 최적화’를 주제로 선정한 이유
1
386
480
632
765
971
341
409
539
682
883
0
200
400
600
800
1000
1200
2010년 11 12 13 14
임대료 인건비
스타벅스코리아 치솟는 임대료와 추락하는 수익성
(단위 : 억원)

6. 5
주제 선정 및 이유
‘최적화 모델을 통한 카페 입지 최적화’를 주제로 선정한 이유
1
스타벅스코리아 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)

7. 6
주제 선정 및 이유
하필 왜 동작구로 선택했을까?
1
SEOUL
서울특별시 동작구
1. 다양한 자료를 손쉽게 구할 수 있음 EX) 유동인구 자료, 거주 인구 등
2. 서울에서 열 번째로 유동인구가 많은 지역

8. 7
주제 선정 및 이유
하필 왜 동작구로 선택했을까?
1
중구와 서초구 제외 WHY??

9. 8
주제선정 3/8~3/14
모델 연구
모델 구축 검증
및 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 계획
전체적인 계획 절차
2

10. 9
진행상황 – 자료조사
프로젝트 진행상황. 자료조사부터 모델 구축 단계까지의 설명
3
- Gis 기법을 이용한 카페 최적입지
- 휴리스틱 P-Median 알고리즘을 이용한 자전거주차장 최적입지선정
- 서초구 공공자전거의 연계성 향상을 위한 추가 스테이션 설립 방안 제안
출처 : https://thenounproject.com/

11. 10
진행상황 - 모델연구
프로젝트 진행상황. 자료조사부터 모델 구축 단계까지의 설명
- 진행 방향3
1. 2014년 서울 유동인구 조사 보고서 – 수요추정을 위함
2. LINGO PROGRAM을 이용한 LSCP, 역거리 가중치 구하기

12. 11
프로젝트 진행상황. 자료조사부터 모델 구축 단계까지의 설명
- 후보지 설정3진행상황 - 모델연구
파란색 : 기존 카페
빨간색 : 새로운 카페

13. 12
프로젝트 진행상황. 자료조사부터 모델 구축 단계까지의 설명
- 수요 추정 결과3진행상황 - 모델연구
해당 지역 유동인구 중 카페를 이용할 확률

14. 13
프로젝트 진행상황. 자료조사부터 모델 구축 단계까지의 설명
- 수요추정 결과3진행상황 - 모델연구
연평균 유동인구 X 이용 확률
가수요를 추정

15. 14
프로젝트 진행상황. 자료조사부터 모델 구축 단계까지의 설명
- LINGO Program을 이용한 LSCP 기법3진행상황 - 모델연구
총 63개 (기존 후보지 : 34, 새로운 후보지 : 29 )의 카페들 중에서
서비스 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 있는
최소의 입지 수를 결정하는 의사결정 기법

16. 15
프로젝트 진행상황. 자료조사부터 모델 구축 단계까지의 설명
- LINGO Program을 이용한 LSCP 기법3진행상황 - 모델연구
LINGO PROGRAM을 이용한 LSCP(Location set covering problem)
*서비스 범위 : 350m
𝑀𝑖𝑛𝑍 = ෍
𝑗=1
𝑛
𝑋𝑗
S.T
෍
𝑗=1
𝑛
𝑎𝑖𝑗 𝑋𝑗 ≥ 1 (𝑓𝑜𝑟 𝑎𝑙𝑙 𝑖)
𝑋𝑗 𝜖1,0 (𝑓𝑜𝑟 𝑎𝑙𝑙 𝑖)

17. 16
프로젝트 진행상황. 자료조사부터 모델 구축 단계까지의 설명
- LINGO Program을 이용한 LSCP 기법3진행상황 - 모델연구
<결과>
선택 : 63-16 = 47개
최적 카페의 수를 의미
(기존 카페 포함)

18. 17
프로젝트 진행상황. 자료조사부터 모델 구축 단계까지의 설명
- LINGO Program을 이용한 LSCP 기법3진행상황 - 모델연구
LINGO PROGRAM을 이용하여 역거리 가중치 도출
𝑊∗
𝑥0 = ෍
𝑖=1
𝑛
𝜆𝑖 𝐻 𝑥𝑖 𝜆𝑖 =
(
1
𝑑 𝑖
) 𝑎
σ 𝑗=1
𝑚
(
1
𝑑 𝑗
) 𝑎,
𝑑𝑖 ∶ 예측점 𝑥0와 자료점 𝑥1 사이의 거리
A : 거리가중계수, 일반적으로 2.0을 사용
H(𝑥𝑖) ∶ I 지점의 관측지, 일반적으로 수요를 사용
S.T
𝑀𝑎𝑥 𝑋𝑖 ෍ ෍ 𝐻𝑗 𝑊𝑖𝑗
෍
𝑗=1
𝑛
𝑎𝑖𝑗 𝑋𝑗 ≥ 1 (𝑓𝑜𝑟 𝑎𝑙𝑙 𝑖)
෍
𝑖=1
𝑛
𝑋𝑖 = 𝑃 ∀𝑗
𝑋𝑖 ∈ 0,1 ∀𝑗

19. 18
프로젝트 진행상황. 자료조사부터 모델 구축 단계까지의 설명
- LINGO Program을 이용한 LSCP 기법3진행상황 - 모델연구
LINGO PROGRAM을 이용하여 역거리 가중치 도출

20. 19
프로젝트 진행상황. 자료조사부터 모델 구축 단계까지의 설명
- LINGO Program을 이용한 LSCP 기법3진행상황 - 모델연구
<결과>
총 수요량 : 15,937,650
기존 수요량 : 11,127,322
기존 수요량 대비 증가함을 의미
(기존 카페 수요량 포함)

21. 20
모방했던 기존 연구와 우리 연구의 차이점 및 문제점
3중간결과 - 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 범위에 대한 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.

22. 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
더착한커피
남성역점 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
기존의 모델이 갖고 있는 오류 수정. 수정 단계의 설명
- 실제 카페를 반영하기 위해 자료 조사3모델수정 - 자료조사

23. 22
검은색 : 기존 데이터
주황색 : 실제 카페
3모델수정 - 자료조사
기존의 모델이 갖고 있는 오류 수정. 수정 단계의 설명
- 실제 카페를 반영하기 위해 자료 조사 후 ArcGIS Maps 이용해 지도 표시

24. 23
3모델수정 - 자료조사
위치 별 위/경도 자료
유동인구 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 횟수
최종가수요를 추정
기존의 모델이 갖고 있는 오류 수정. 수정 단계의 설명
- 동작구 유동인구 자료 수정 및 가수요 추정

25. 24
3모델수정 - 자료조사
기존의 모델이 갖고 있는 오류 수정. 수정 단계의 설명
- 동작구 유동인구 자료 조사
가로 183 세로 183
대각선만 1로 두고 나머지는 0
가로 184~212
세로 184~212
500m 안에 있는 것을 확
인하여 1로 둘 것.
가로 183
세로 184~212
500m 안에 있는 것을 확인하여 1로 둘 것.
가로 184~212
세로 184~212
500m 안에 있는 것을
확인하여 1로 둘 것.
<A> 표

26. 25
3모델수정 - 자료조사
기존의 모델이 갖고 있는 오류 수정. 수정 단계의 설명
- 동작구 유동인구 자료 조사
<실제 엑셀 예시>

27. 26
3모델수정 - 자료조사
기존의 모델이 갖고 있는 오류 수정. 수정 단계의 설명
- 동작구 유동인구 자료 조사
<DIST> 표 : 각 위치의 경위도를 이용하여 위치 간의 거리를 구해주었음.

28. 27
3모델수정 - 자료조사
기존의 모델이 갖고 있는 오류 수정. 수정 단계의 설명
- 동작구 유동인구 자료 조사
<H> 표 : 각 위치의 경위도와 유동인구 자료를 통해서 수요를 추정함.
cf.
임의의 가중치 부여
(1+유동인구비율)(1-카페수비율)

29. 28
기존의 모델이 갖고 있는 오류 수정. 수정 단계의 설명
- LINGO Program을 이용한 LSCP 기법3모델수정 – LINGO PROGRAM 실행
LINGO PROGRAM을 이용한 LSCP(Location set covering problem)
최적 스테이션의 개수 : 129개
(기존지 : 127개, 후보지 : 2개)

30. 29
3모델수정 – 결과
기존의 모델이 갖고 있는 오류 수정. 수정 단계의 설명
- 가장 높은 최종 가수요 위치 분석 및 지도 표시
역거리 가중치 필요 X
링고 결과를 통해서 엑셀에서
분석하여 답을 얻음

31. 30
3모델수정 - 결과
1위. LG Telecom
수요 추정 : 453,600,000
2위. 황금어장 회센터
수요 추정 : 157,198,927
3위. 옵틱스안경
수요 추정 : 53,481,205
1위
2위
기존의 모델이 갖고 있는 오류 수정. 수정 단계의 설명
- 가장 높은 최종 가수요 위치 분석 및 지도 표시
3위

32. 31
경제성 분석과 수요 추정을 통한 최종 결론.
4결론
비용 = 초기비용 + 운영비
매출 = 이용 확률 * 연평균 유동인구 * 6000원
<경제성 분석>
1위 LG Telcom 2위 황금 회센터 3위 옵틱스 안경
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

33. 32
모델이 가지는 한계점.
4한계점
1. 유동인구가 과연 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 타당성을 확신할 수 없음.
5. 데이터의 손실.
6. 데이터 분석 시 정량적인 방법이 아닌 정성적인 방법 사용.

34. 33
출처
1. <골목 사장 분투기> 저자 : 김 도현
2. 서초구 공공자전거의 연계성 향상을 위한 추가 스테이션 설립 방안 제안
3. https://thenounproject.com
4. http://opengov.seoul.go.kr/analysis/6040827
5. http://stat.seoul.go.kr/jsp3/index.jsp
6. http://news.joins.com/article/17359474
7. http://www.lindo.com/index.php?option=com_content&view
=article&id=2&Itemid=10
8. http://getintopc.com/softwares/maps-creation/arcgis-10-
free-download/
9. https://www.google.co.kr/maps

35. 34
감사합니다.