This thesis deals with the optimal replacement policy of the items which deteriorate appreciably with time and become obsolete.
In general, two problems must be considered in the optimal replacement policy. First, without capital budgeting constraints, we have only to evaluate the economic desirability of each proposed defender. Second, since many defenders are competing for limited funds under capital budgeting constraints, the priority criterion for the replacement must be presented and optimization is required on the basis of the criterion.
In this thesis, the following approaches are used in order to solve the above problems simultaneously.
1. Net present value($v_{lj}$) of replacing defender j with the best challenger in period l is derived from the engineering economy model under various types of technological improvement. Without capital budgeting constraints, all the defenders that have positive net present value are economically desirable.
2. When there exist capital budgeting constraints, competing defenders are ranked according to their net present values and then accepted in that order until the capital budget is exhausted-the net present value ranking method.
However, the ranking method does not necessarily lead to "optimal replacement mix" under the indivisibility of projects.
Therefore, a mathematical programming model is needed to deal with the problems of the project indivisibility and capital budgeting constraints.
3. "Optimal replacement mix" and "optimal replacement scheduling" under capital budgeting constraints are determined by a zero-one integer programming model. Furthermore, precedence constraints are added to the capital budgeting constraints and "optimal group replacement scheduling" is determined by a integer programming model.
본 논문은 시간이 경과함에 따라서 서서히 노치화되고 구식진부화 되는 품목의 최적대체정책을 다루고 있다.
대체정책에는 일반적으로 2가지 문제점이 고려되어야 한다.
첫째, 자본제약이 없는 경우에는 개개의 현유설비에 대하여 그 대체의 경제적타당성 여부만 평가하면 된다.
둘째, 자본제약하에서는 각 현유설비가 제한된 자본을 두고 상호경쟁하게 되므로 대체우선순위를 결정해 주는 기준이 제시되어야 하며, 그 기준을 토대로 최적화가 이루어져야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 다음과 같이 동시에 해결하였다.
1. 기술진보의 제형태하의 공업경제적 모델을 만들어 현유설비가 자본제약이 주어지는 각 기간에서 최선의 도전설비와 대체될때의 순현가 $V_{lj}$ 를 구하였다. 자본제약이 없는 경우에는, 이러한 순현가가 양의 값을 가지게 되면 그 현유설비의 대체는 경제적타당성이 있다고 판단된다.
2. 자본제약이 있게 되면, 각 현유설비를 순현가의 크기에 따라 순위를 매기고 제한된 자본을 다 쓸 때까지 선택해 나간다. ? 순현가순위법
그러나 이러한 순위법은 프로젝트의 불가분성하에서는 항상 최적대체믹스를 보장해 주는 것은 아니다.
따라서 프로젝트의 불가분성과 자본제약을 동시에 취급하기 위하여 수학적계획 모델이 필요하게 된다.
3. 공업경제적 모델에서 구한 순현가를 이용하여 0-1 정수계획 모델을 수립함으로서 자본제약하에서의 최적대체믹스와 최적대체스케줄링을 결정하였다. 나아가 자본제약에 선행적 대체조건을 부가시켜 보았으며, 정수계획 모델을 통하여 최적구룹대체스케줄링도 검토하여 보았다.
