Monte Carlo Simulation 몬테카를로 시뮬레이션(2)

Monte Carlo Simulation

몬테카를로 시뮬레이션은 변수 관계가 확실하여 예측치를 정확하게 찾을 수 있는 확정모형과는 달리 결과를 정확하게 예측할 수 없는 확률모형에서 분석적인 방법으로 해를 찾는것이 불가능할 경우 수치적으로 일련의 난수를 반복적으로 발생시켜 시뮬레이션을 통해 해를 찾는 방법 이라 정의할 수 있다.

몬테카를로 시뮬레이션 과정

몬테카를로 시뮬레이션 과정은 아래와 같이 진행된다.

1.문제정의
2.확률변수선택
3.자료수집
4.확률변수의 확률분포 선택
5.확률변수의 난수 발생
6.시뮬레이션실험
7.통계치 계산 및 결과 수치 해석

그렇다면 Chris Moffitt가 포스팅한 Monte Carlo Simulation with Python 살펴 보자. 블로그에 나온 내용을 좀 각색을 해 보았다.

분석 사례

예를 들어 자동차회사에서 자동차 판매 사원을 통해 자동차를 판매합니다.
각 영업 사원들은 판매 수수료를 통해 인센티브를 가져가며, 회사 재무팀에서는 입장에서는 내년에 판매 수수료를 위해서 얼마나 예산을 책정하는지 예측하고자 할 것입니다.
이 예측이 중요한데 자동차 회사의 재무담당부서에는 수수료는 비용으로 정의되며 큰 판매 비용에대한 예측이 없다면 비즈니스 측면에서는 재무적 위험 요소이기때문입니다. 따라서 판매 비용에 대해 적절한 수수료율 및 수수료 비용을 계획하는 것이 중요합니다.

아래와 같은 엑셀 수수료 지급 예가 있다고 가정 해 봅시다. 단위는 "원"입니다.

간단한 수수료 지급 공식은 Commission Amount = Actual Sales * Commission Rate 일 것입니다.
그리고 계획 대비 달성율(Percent To Plan)에 대한 수수료율은 아래와 같습니다.

자 이제 이 문제를 어떻게 풀어가는지 확인해 봅시다.

1. 문제 정의

여러분이 재무팀 소속이고 내년 수수료 비용을 책정해야하는 담당자라고 가정해 봅시다. 위와 같은 엑셀 데이터를 가지고 내년 예산을 편성해야 할 것입니다. 어떻게 할까요? 아마도 여러분이 접근하는 손 쉬운 방법은 아래와 같을 수 있습니다.

1. 동일한 예상 판매 실적을 모두 달성하고 동일한 수수수료을 적용해서 예산 책정하기

2. 영업 사원들의 판매 실적을 적당히 이전 데이터 기반으로 설정하고 판매 수수료 적용해서 예산 책정하기

3. 세번째 세번째도 두번째랑 비슷하게 데이터를 변경해서 예산 책정하는 방법

엑셀로 이렇게 작성해서 회의에서 보고를 한다면 아마도 "예상 판매 실적에 대한 판단 근거는 어떻게 나온 것인가요?", 또는 " 현재 데이터는 5명만 가지고 시뮬레이션을 한것인데 현재 영업사원은 총 600명입니다. 다 실적 예상치가 다를 것인데 판매 실적을 전체 데이터에 적용하려면 어떻게 해야 하나요?" 등 여러가지 질문을 받을 수 있습니다.

여러분이 적용했던 3개의 시나리오를 몬테 카를로 시뮬레이션으로 여러번 수행한다고 생각하면 예측이 가능하지 않을까요?
컴퓨터의 힘이 필요한 시점입니다.

인간의 힘으로 할 수없는 일을 현재 여러분이 가지고 있는 컴퓨터와 파이선으로 수 많은 시뮬레이션을통해 확률적으로 위 문제를 풀어 낼 수 있습니다.

3편에 계속

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참조링크 :
Chris Moffitt monte carlo simmulation
전략적 의사결정 몬테카를로 시뮬레이션
몬테카를로 방법과 인공지능