This study focuses on a hierarchical weapon systems valuation model framework and investigates the applicability of the Analytic Hierarch Process(AHP) in establishing relative values of military weapon systems. One of the major obstacles in military weapon valuations has been the difficulty in soliciting subjective values of relevant factors from military experts by a direct rating method. Using the pairwise comparison of AHP, on the other hand, evaluators can concentrate on only two objects at one time without concerning themselves with consistency with other pairs in comparison. Currently, the advantages of AHP appeal increasingly to many Korean military experts in the comparison and selection processes of weapon systems. In practice, however they often face such problems as structuring a decision hierarchy of the system in question, applying adequate numerical scales to the experts' strength of feelings in paired comparisons, and aggregating group judgments with various individual information.
The hierarchical structure for military weapon valuations in this study has its origin in the Weapon Effectiveness Index/Weighted Unit Value method (WEI/WUV) which uses a direct rating to assign a value to each criterion. This study constructs an explicit hierarchical network based on the AHP concept for WEI/WUV and modifies the conventional method for ground combat potential measurement. Building upon the experience of applying AHP to the ground weapon valuation in Korea, an extensive application of AHP to the air combat potential measurement has been undertaken. The static valuation of combat force potential demands the comparison of a wide category of heterogeneous weapons and requires a whole array of experts in warfare strategy, operational tactics and weapon performances. In order to accomodate multiparty expertise in a systematic manner, the hierarchical decomposition and integration process using the pairwise comparison concept characterized by AHP turns out to be the preferred approach.
In AHP, although responses are given according to the semantic scale, they are treated as judgments on ratio scale. This characteristic of the scale used in AHP often gives rise to questions about the results obtained by AHP even though the mathematics behind it are rigorous. The choice of the 1 to 9 scale of AHP is a result of experimental evidence, but the scale may be appropriate for one application and inappropriate for another. A series of experimental surveys have been conducted for weapon valuation in Korea using both AHP and the direct rating method. The experimental study of Korea's weapon systems valuation has confirmed that, even with simplicity in paired comparison and a high confidence level on the part of evaluators, the results obtained from AHP are as good as those from the conventional direct rating method. This study finds that the 1 to 9 scale may be able to capture a great deal of information, and thus we cannot dismiss the usefulness of the 1 to 9 scale of APH.
Since the weapon systems of a combat unit can be of a wide variety, it seems unrealistic to expect a single evaluator to carry out across the whole hierarchy each pairwise comparison with an equal level of confidence. Even though the standard mode of questioning in AHP requires the decision maker to complete a judgment matrix by answering all the pairs in each matrix, it is often the case that a decision maker may not be sure to answer some of the pairs. Due to the nature of the problems to be solved in the military weapon valuations, we have to rely on group judgments. This study reviews and proposes methods combining group judgments, including priority assignment for the evaluators. In order to simulate the behavior of the resulting values obtained from multi-evaluators, the empirical distribution of each paired comparison has been utilized. The generation of a synthesized matrix by the geometric mean over the respondents' judgments for each paired comparison has been applied to the experimental surveys. Some significant improvements in the consistency ratios obtained from the synthesized matrices of our experiments support the usefulness of group judgments and of the combining method applied.
국방의 핵심과제는 무기체계의 선정과 전투부대의 전투잠재력 평가를 합리적인 방법으로 수행하여, 가장 효과적인 전력증강을 추진하는 것이다. 이를 위하여, 컴퓨터를 이용하는 워.게임이나 전투모의 기법이 많이 발전되고 있기는 하나, 한국에서는 아직 선진국 모형의 의존도가 높고, 입력자료의 준비가 너무 복잡하므로, 연구결과를 의사결정자들에게 설명하기가 어려우며, 군사전문가들의 경험적 판단에 부합하지 않는 내용은 거의 설득력을 상실하게 된다. 지난 10 여년동안 발전되어 온 계층화 의사결정법 (AHP)은 전문가들의 판단자료를 체계적으로 획득 분석할 수 있고, 의사결정에 관련된 요소들을 일목요연하게 설명할 수 있으므로, 군의 무기체계 선정과 전투력평가를 위해서도 매우 적절한 방법이 될 수 있다.
이 연구에서는, 전투잠재력 평가에 관련되는 의사결정요인들을 계층적인 구조로 파악하고, AHP를 적용하여 문제를 풀고자 할 때 발생할 수 있는 제반 문제점들을 식별하고 해결하고자 하는 것이 이 연구의 핵심이다. 이 연구에서는, AHP를 적용함에 있어서 흔히 발생하는 문제를 세가지로 분류 하였다. 즉, 의사결정에 영향을 미치는 관련요소들의 상호관계 설정과, 전문가들의 판단자료를 계량화 할 수 있는 평가척도의 사용문제, 그리고 다양한 분야의 전문가들이 집단적으로 평가한 자료들을 통합하는 문제이다. 지상전 무기체계의 상대적 가치측정은 원래 미육군에서 발전시킨 WEI/WUV 방법이 있기는 하나, 이 연구에서는 이 WEI/WUV 방법을 계층화 의사결정방법으로 전환하였다. 지상전 무기체계의 가치측정을 위한 계층적 구조의 연구의 결과는 공군 전투기의 전투 효과도 평가를 위한 계층적 구조 설정에 크게 도움을 주게 되었으며, 나아가 전투기의 선정을 위한 접근방법으로 계층화 의사결정법의 적용이 가능하도록 하였다. 전략전술적 수준의 전문가와 무기체계 수준의 전문가들이 집단적으로 참여할 수 있도록 계층적 의사 결정망을 형성하게 되었다.
무기체계의 상대적 전투잠재력 측정을 하기 위하여, 지금까지는 평가자들이 비교하고자 하는 무기들을 전부 동시에 고려하면서 직접점수를 부여하는 방법을 주로 사용해 왔다. 그러나 AHP에서는 비교하고자 하는 무기들을 둘씩 짝지어 쌍대비교를 하는 것이므로 평가자들이 한쌍의 비교에 사고력을 집중시킬 수 있다. 그리고 AHP는 語義的인 비교가 가능하므로 숫자를 부여하는 어려움을 완화시킬 수 있다. 그러나 語義的인 판단을 수치로 전환시키기 위하여 사용하는 척도 (Saaty의 1-9 척도)에 대해서는 아직 이론적인 정착이 되지 않은 상태이므로, 이 연구를 통하여 한국군의 무기체계 전투잠재력 평가에 있어서 이 척도가 어느정도 적합한지를 실증적으로 검토하였다. 즉 AHP 방법과 직접점수부여방법을 동시에 적용하여 군사전문가들로 하여금 무기체계들의 상대적 가치를 평가하도록 한 결과, AHP 방법에 의한 평가자료가 직접점수부여법에 의한 평가자료와 매우 유사한 정보를 제공해 줄 뿐아니라 자료의 사용자들 입장에서는 AHP가 제공하는 자료에 대한 수용도가 높음을 알 수 있다. 그러나 Saaty의 1-9 척도는 적용하는 문제의 특성에 따라 그 적합성이 다르므로, 이 연구에서는 1-9 척도의 범위내에서 비교가 가능한 것을 대상으로 사용해야 하는 점을 실제문제에 결부하여 지적하였다.
지금까지의 AHP 적용문제는 주로 한사람의 평가자를 대상으로 하는 경우가 대부분 이었다. 그러나 무기체계의 전투잠재력 평가문제는 어느 한사람의 평가자에 의존할 수 없으며, 각 전문분야에 속한 다수 전문가의 집단적 평가에 의존할 수 밖에 없다. 이 연구에서는 집단적 평가시 다수 평가자들의 판단자료를 통합하는 방법을 다각적으로 제시하고 있으며, 특히 평가자들에게 각기 우선순위 정도를 부여할 수 있는 방법을 제시하였다. 그리고 집단평가 방법에 의해서 각 雙의 비교 수치가 구간으로 주어질 경우에는 시뮬레이션 방법으로 解 (Eigenvector Solution)의 안정성을 검토할수 있도록 하였다. 특히 기하평균법에 의하여 집단평가 자료를 통합할 경우에는 合成判斷行列(Synthesized Judgment Matrix)에 의한 統合解의 일관성 지수(Consistency Index)가 개선되는 효과를 이 연구에서 밝히고 있다. 이 연구에서 지적한 문제점들과 해결책들은 앞으로 AHP를 이용하여 전투잠재력을 평가하고자 할 때 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 본다.
