Warfighting experimentation is an important process for identifying requirements against changing military environment and for verifying proposed measures for reforming military service. The wargame simulation experiment is regarded as the most effective means to warfighting experimentation, and its importance is increasing than ever. On the other hand, the results of wargame experiments could be unreliable due to the uncertainty involved in the experimental procedure. To improve the reliability of the experimental results, systematic experimental procedures and analysis methods must be employed. Design of experiments can be used effectively for this purpose.
In this thesis, AWAM, a wargame simulator, is used to optimize the organization of operational troops. The simulation model describes a warfighting situation in which the ‘survival rate of our force’ and the ‘survival rate of the enemy force’ are considered as responses, ‘the numbers of weapons in the squad’ as control factors, and ‘the uncontrollable variables of the battlefield’ as noise factors. In addition, for the purpose of effective experimentation, the product array approach in which the inner and outer orthogonal arrays are crossed is adopted. Then, the signal-to-noise-ratio is calculated for each response, and the desirability function approach is used to determine a compromise optimal solution. The experimental procedures and analysis methods developed in this thesis can provide guidelines for design-ing and analyzing wargame simulation experiments for similar warfighting situations.
전투실험은 미래 국방환경의 변화에 따른 우리군의 전력발전 소요를 창출하고 과학적으로 검증하기 위한 과정으로 최근 군 내에서 그 중요성이 크게 부각되고 있다. 특히 워게임 시뮬레이터를 이용한 실험은 비용 대비 효용성측면에서 매우 유리하기 때문에 전투실험에서 핵심적인 역할을 하고 있으며 그 비중은 점점 증가하고 있다. 그에 따라 워게임 실험결과의 신뢰도 향상 문제가 중대한 과제로 떠오르고 있으며 워게임 실험결과의 신뢰도 향상을 위해서는 실험계획 및 분석방법의 개발이 필수적이다. 실험계획법(Design of Experiment)은 체계적이고 효과적인 실험수행을 통해 실험목적을 달성하도록 하는 방법론이며 이를 워게임 실험에 적용함으로써 효율적인 실험을 수행할 수 있고 실험결과의 신뢰도를 높일 수 있다. 본 논문에서는 미래의 작전부대의 인원/장비편성의 최적조건을 결정하는 문제를 해결하기 위하여 AWAM 시뮬레이터를 사용하여 워게임 실험을 수행하였다.
이를 위해 ‘아생존율’과 ‘적생존율’을 특성치로 ‘아군의 인원/장비 편성’을 제어변수로 그리고 ‘불확실한 전장상황’을 잡음변수로 선정하였으며 효과적인 실험을 위해 ‘직적배치’와 ‘직교표’를 사용하여 실험을 계획하였다. 또한 최적조건의 결정을 위해서 SN비와 호감도함수에 의한 접근방법을 사용하였고 특성치의 평균과 잡음에 대한 산포를 동시에 고려한 최적조건을 결정하였다. 본 연구는 실제 전투실험문제에 대하여 실험계획법을 적용한 실험 및 분석과정을 제시함으로써 문제를 해결하고 워게임 실험과정에 대한 올바른 절차를 정립하여 전투실험체계의 발전에 기여하고자 한다.
