2018년 1월 1일 월요일

정수계획법을 이용한 한국프로농구 리그 일정계획

정수계획법을 이용한 한국프로농구 리그 일정계획
정수계획법을 이용한 한국프로농구 리그 일정계획.hwp


본문
최근 스포츠 시장이 커지고 관객 수가 증가함에 따라, 모든 팀이 공정한 스케줄로 경기를 치를 수 있는 일정 계획의 중요성이 커지고 있다.
프로농구 경기 일정을 수립하기 위해서는, 각 팀 홈 구장의 사용 현황에 따른 제약, 방송사 중계 일정, 각 팀이 특정 날짜에 갖고자 하는 경기의 유무 등 많은 제약이 동반된다. 그러나 실제로 이러한 제약들을 최대한 고려한 경기 일정이 확정된 이후에도, 각 팀의 팬들은 응원하는 팀의 스케줄이 타 팀에 비해 빡빡하다거나 휴식이 부족하여 경기 능력에 부정적인 영향을 준다는 등의 불만을 제기하는 경우가 많다. 이에 따라 본 연구에서는 정수 계획법을 이용하여 한국 프로농구의 10개 팀이 최대한 공정한 스케줄을 가지도록 하는 데에 초점을 두었다. 각 팀의 한 라운드 당 피로도의 편차를 최소로 하는 것을 목적으로 하며, 각 팀의 피로도는 이동 거리에 영향을 받는 변수로 정의하였다.
문제의 결과는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다. 첫 째, 기존 연구들이 총 이동 거리를 최소화하는 것을 목적으로 하였다면, 본 연구에서는 각 팀의 이동거리를 공정하게 할당하는 것에 중점을 두었다. 대한민국의 스포츠 리그의 경우 상대적으로 이동 범위가 작은 편이다. 따라서 연속된 원정 경기가 있는 경우에도 첫 경기가 끝난 후 홈에 돌아와 휴식을 취한 뒤 다음 지역으로 이동한다. 이는 한국 프로축구 리그인 K-League와 프로배구 V-League 등에 적용이 용이하다. 둘 째, 순위 결정에 중요한 영향을 미칠 수 있는 후반 라운드에 팀 간 피로도의 차이로 경기 결과에 부정적인 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
2. 연구 배경
기존의 많은 연구들이 축구나 야구, 아이스하키 등의 경기 일정을 최적화하는 방안을 제시해 왔다. 모든 팀의 총 이동거리를 최소화, 총 break(홈-홈, 원정-원정 연속 경기)의 최소화 등이 기존 연구의 주요 목적식이었다. 타부 서치를 이용한 스포츠리그 일정계획에 관한 연구(대한산업공학회 2005 추계학술대회) 에서는 Double-round Robin 방식으로 진행되는 경기에 대하여 TTP(Traveling Tournament Planning) 문제를 풀기 위해 홈-원정의 연속적인 패턴을 제한하는 것을 제약으로 하여, 총 이동거리를 최소화하는 문제를 해결하였다. 타부 서치 접근 방식은 초기해를 임의로 설정한 후 이웃해를 생성하며 업데이트해 나가는 방법으로 해를 구한다. 시뮬레이티드 어닐링 기법을 이용한 한국 프로야구 리그 일정계획(2005 한국경영과학회/대한산업공학회 춘계공동학술대회)에서는 각 팀의 이동거리의 합뿐만 아니라 이동거리의 차의 최소화, 이동거리 중 최장 이동거리의 최소화 등 세 가지 요소를 목적식에 포함하였다. 이 연구에서 사용한 TTSA(Simulated Annealing for the Traveling Tournament Problem) 기법은, 가능해와 불가능해를 모두 탐색하여 기억한 후, 가장 좋은 가능/불가능해가 나타나면 이전 것을 초기화하는 방향으로 접근한다. 불가능해에 일정 가중치의 벌점을 주면서 가능한 최적의 해가 나올 때까지 업데이트하는 방식을 이용한다.
한편, 구단의 선호도와 방송 노출 정도 등 사회적 요구를 주요 요소로 고려한 연구도 진행되었다. 혼합정수계획법을 이용한 K리그 경기 일정 계획(2010년 대한산업공학회/한국경영과학회 춘계공동학술대회)에서는 경기의 중요도(priority)를 고정값으로 둔 목적식을 사용하였다. 제약 프로그래밍(Constraint Programming; CP)을 이용한 일정 계획도 연구되었다. 스포츠 리그 일정의 경우 각 팀의 구장 상황과 특정 경기에 대한 전문가/팬의 집중, 주말 경기의 선호 등 실제로 제약 상황의 중요성이 크다는 특성이 있다. 이 연구에서는 제약을 hard constraint/soft constraint로 분류하여 각각의 bound에 일정을 맞춰나가는 방식을 사용하였다(Scheduling Sport Tournaments using Constraint Logic Programming; ANDREA SCHAERF(1999), Using a SAT-solver to schedule sports leagues; Andrei Horbach Thomas Bartsch Dirk Briskorn ).
3. 한국 프로농구 리그(KBL)
한국 프로농구는 10월에 개막하여 다음 해 3월에 정규시즌을 마감한다. 총 6라운드에 걸쳐 진행되며, 라운드마다 9개의 서로 다른 팀과 경기하여 시즌 당 총 54경기를 치르게 된다. 즉, 한 시즌에 한 팀과 6번 경기하며, 홈과 원정은 각 3번씩 갖는다.
요일 당 경기 수와 주 당 경기하는 팀의 수는 아래와 같다.
경기 수

하고 싶은 말
좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여,
과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다.

위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어
학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^
구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅

키워드
농구, 리그, 프로, 한국, 일정계획, 정수계획법

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