본 논문에서는 그룹테크놀러지 생산시스템에서 기계-부품 셀을 형성하기 위한 효율적 수리계획모델을 제시한다. 유사성계수와 같은 간접척도에 의존하는 기존의 수리계획모델과는 달리 셀간 이동의 직접척도인 예외원소를 직접 최소화하는 수리계획모델이 제시된다. 우선 원문제는 Boctor 모델과 동등한 목적함수를 갖는 비선형 이진정수계획모델로 정식화된다. 목적함수는 최소의 추가 변수와 제약식을 갖도록 선형화되고 이는 다시 적절한 규모의 셀형성문제를 효율적으로 풀 수 있도록 이진변수의 수가 축소되는 선형모델로 변환된다. 문헌에서 제시된 적절하게 큰 규모의 셀 형성문제에 대한 시행결과는 기존의 직접최소화 모델이 상당히 긴 제한시간을 경과하여도 정수실행가능해도 제시하지 못하는데 비해 본 논문에서 제시되는 직접최소화 모델은 적절한 제한시간이내에 좋은 셀 형성결과를 보여준다.