연구 과제비 집행률 모델 및 적용

Model for Project Budget Execution Ratio and Its Application

연구기관에서 수익의 대부분을 차지하는 연구사업 수익은 과제비(과제 예산) 집행률에 따라 수익으로 인식 되는 것이 일반적이며, 이에 따라 주어진 예산범위에서 수익을 최대로 확보하기 위해서는 과제비 집행률을 향상시킬 필요가 있다. 이 논문에서는 연구기관 전체를 대표하는 과제비 집행률의 수학적 모델을 개발하고, 집행률을 제고하기 위한 방안을 제시하고, 그 효과를 파악하고자 하였다. 이공분야 연구기관인 R 연구원의 2014-2016년 수행과제를 대상으로 총 과제비, 직접비, 간접비, 인건비별로 누적 과제비 집행률을 계산하였다. 누적 과제비 집행률은 과제 초기에는 서서히 증가하다가 과제 후반부로 갈수록 집행률의 기울기가 커지는 2차 함수로 표현하는 것이 적절함을 확인하였다. R 연구원의 경우 최종 과제비 집행률은 92%로 계산되어 집행률의 향상이 필요함을 알 수 있었으며, 특히, 연구자의 집행 실적에 따라 직접 연동하는 직접비 집행률의 제고가 총 과제비 집행률을 향상시키는데 가장 중요함을 파악하였다. 바람직한 과제비 집행률 모델은 과제 초기에는 탐색단계이므로 집행 실적이 낮지만, 중간부에서는 실험, 계산 등 활발한 연구활동으로 급격히 증가하며, 과제 후반부에는 연구비 집행률이 감소하는 S 곡선의 형태로 표현할 수 있다 :exp. S 곡선 형태로 표현된 표준 과제 직접비 집행률 모델을 개발하여(k=3.5,n=2.8), 개별 과제별로 위의 모델을 목표로 집행률을 제고하기 위해 신호등(황색, 적색, 녹색) 체계를 활용한 ‘알림’ 시스템(직접비 집행률 신호등)을 개발하여, 연구관리 시스템에 적용하였다. ‘알림’ 시스템 효과를 살펴본 결과, 기간 진행률 67% 이상에서 ‘알림’ 과제들의 직접비 집행률이 ‘미알림’ 과제들의 집행률을 상회하였다. 과제비 집행률의 향상은 연구원의 수익(과제별 집행률과 연구예산의 곱을 합산한 것) 향상, 나아가 손익 개선에 기여한다고 할 수 있다. 따라서 개발 시스템의 효과를 손익관점에서 고찰하였으며, 그 결과 2017년 8월 이후 월별 손익이 과거 3년 월 평균 손익보다 개선됨을 알 수 있었다. 이 연구는 과제비 집행률에 관한 수학적 모델을 개발하고, 이를 개선하기 위한 알림 시스템을 도입하여 효과를 입증한 첫 시도로서 의의가 있다. 다만 수익 및 비용 인식 방법, 예산 집행패턴 등이 상이한 기관에 직접적 적용에는 한계가 있을 수 있다. S 곡선을 표준 모델로 한 과제비 집행률 모니터링 시스템의 도입을 통해 보다 합리적으로 연구기관의 수익 향상과 연구 생산성 향상을 도모할 수 있을 것으로 판단된다.

In general the revenue for research institution mainly comes from project funds which depend on the project budget executions. Therefore, it is of great importance to carefully manage or expend the budgeted fund considering the project duration. In the present study, we show mathematical models for describing the cumulative budget execution, a countermeasure to improve the budget execution ratio(BER) by suggesting a target model and a budget execution monitoring system, and finally intend to investigate the effect of the applicability of the developed model and system. A case study of R Institute whose main research areas are science and technology was conducted with subject research projects which had started and finished in recent years(2014 - 2016). We obtained the representative mathematical models for different funding sources(government or industry) and cost classifications(total, direct, indirect, and labor costs). The budget execution ratio, the ordinate, is defined as the sum of the cumulative budget spent divided by the budgeted fund taking all the projects into consideration during the research period at a given normalized time. The abscissa represents the normalized time obtained from the ordinal month of project execution divided by project duration(in the unit of month). The typical resulting profiles showed slow increases at the initial stage and accelerating(monotonic increase) feature approaching the project end time. Therefore, it is observed that parabola equations of describe the budget execution ratio profiles well. BER of the total cost for the institution(all the projects considered) at the end of the project duration(normalized time of 1.0) was found to be about 92% implying that there is some room for BER improvement. The most important component of total budget execution is direct cost(DC) execution, since it purely depends on the real execution of budgeted fund by the researchers and their research activities. The model parameters of BER_DC for R Institute was found to be a=1.021 and b=-0.104. Considering the qualitative execution profile of a project budget, small expenditure at the initial stage of research exploration and planning, rapid spending in the middle due to prolific experiments and simulations, and saturated budget execution at the final stage, it is quite natural to select S-shape(S) curve as a target or promising BER model: exp, Avrami equation for phase transformation. Parameters for S curve were chosen(k=3.5, n=2.8) for the target model of BER_DC execution. An ‘Alarm’ system of light signal(green, yellow, red) has been installed to inform the researchers to recognize the project progress from the budgeted fund execution standpoint and not to be left behind the project schedule. The overall project progress has been improved after the application of the ‘Alarm’ system: the BER_DC of projects which received alarms exceeded that of other projects at normalized time of 67%. Since the BER increase induces the increase of the revenue of R Institute(the total revenue is the sum of each project’s BER multiplied by the budgeted fund), accordingly it will improve the profit, known as cost subtracted from revenue. We compared the monthly profit profiles and found that the current(2017) cumulative profit surpassed the averaged over the last three years(2014 - 2016) from August 2017. We believe that this paper is the first-ever report on the mathematical development of project budget execution ratio from a research organization as a whole, and its application by introducing an ‘Alarm’ system of light signal to improve the BER. However, we accept that the research results may not be directly applicable to other organizations having different ways of recognizing the revenue or cost, areas of research focus, and budget execution pattern, etc. In conclusion the project monitoring system in connection with the budget execution ratio model based on