--- title: "Simulation modeling — 모의실험 모델링" source: "https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81" wiki: "systems-analysis.info/int" article: "Simulation_modeling_—_모의실험_모델링" language: "ko" categories: - "Category:Korean" - "Category:Operations research" revision_id: 6720 wiki_created_at: 2026-09-07T00:10:08Z wiki_modified_at: 2026-09-07T00:10:08Z downloaded_at: 2026-09-07T23:15:30Z --- # Simulation modeling — 모의실험 모델링 **시뮬레이션 모델링** (영어: *simulation modeling*) — 실제 시스템을 해당 시스템의 구조와 동작을 충분히 정확하게 재현하는 모델로 대체하는 연구 방법이다^{[\[1\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-vestnik-astu-1)[\[2\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-wiki-ru-2)}. 일반적으로 시뮬레이션 모델이란 다양한 입력 매개변수 조합으로 컴퓨터에서 모델을 "실행"하고 얻어진 결과를 분석하는 계산 실험을 수행할 수 있는 소프트웨어 시스템(컴퓨터 모델)을 의미한다^{[\[3\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-britannica-simulation-3)}. 이러한 모델링의 목적은 실제 객체에 대한 직접적인 실험 없이 연구 대상 시스템의 특성을 이해하거나 다양한 운용 전략의 결과를 평가하는 것이다^{[\[4\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-akpan2025-4)}. 이 방법은 수학적 모델링의 특수한 경우에 속하며, 문제에 대한 해석적(수식적) 풀이가 알려져 있지 않거나 도출하기에 너무 복잡한 경우를 전제로 한다^{[\[5\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-lychckina2010-5)}. 시뮬레이션 모델은 시간에 따른 프로세스의 진행을 재현하며, 종종 확률적 요소를 포함하고, 모델의 반복 실행 결과를 통계적으로 처리함으로써 시스템 특성의 수치적 추정값을 얻을 수 있다^{[\[6\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-zadorozhniy2013-6)[\[1\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-vestnik-astu-1)}. ## 핵심 특성 및 정리 시뮬레이션 모델링은 해석적 모델링과 달리, 명시적인 수식이 아닌 수치적 실현값의 집합 형태로 결과를 출력한다^{[\[2\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-wiki-ru-2)}. 따라서 연구 대상 시스템에 대한 신뢰할 수 있는 정보를 얻기 위해서는 모델로 일련의 실험을 수행하고 결과를 통계적으로 처리해야 한다. ### 통계적 기초 - **큰 수의 법칙**: 이 방법의 근간을 이루는 가장 중요한 특성이다. 이 법칙에 따르면, 모델의 독립적인 실행 횟수(확률적 실현의 수)가 증가할수록 출력 특성의 평균값은 이론적인 기댓값에 수렴한다^{[\[6\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-zadorozhniy2013-6)}. - **중심극한정리**: 이 결과는 시뮬레이션 결과의 정확도를 평가할 수 있게 해준다. 이 정리는 $N$번의 독립적 실행으로 얻은 평균값이 참 평균값으로부터 벗어나는 정도가 대략 $1/\sqrt{N}$에 비례함을 말한다. 이를 통해 얻어진 추정값에 대한 신뢰구간을 구성할 수 있다^{[\[6\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-zadorozhniy2013-6)}. - **리틀의 법칙**: 대기행렬 이론에서 이 법칙($\bar{L} = \lambda\bar{W}$)은 시스템 내 평균 요청 수($\bar{L}$), 요청 도착 강도($\lambda$), 시스템 내 평균 체류 시간($\bar{W}$)을 연결한다. 이는 대기행렬 시뮬레이션 모델의 검증(정확성 확인)을 위한 중요한 도구로 활용된다^{[\[7\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-wiki-littles-law-7)}. ## 주요 모델링 패러다임 시뮬레이션 모델링에서는 추상화 수준과 고려하는 프로세스 유형에 따라 여러 접근 방식을 구분한다. - **이산 사건 시뮬레이션** (영어: *Discrete-Event Simulation, DES*): 이산적인 시점에서 시스템 상태를 변화시키는 사건(예: 고객 도착 또는 서비스 완료)에 초점을 맞춘다. 이는 대기행렬 시스템, 물류 체인 및 생산 라인 분석을 위한 운용과학에서 지배적인 패러다임이다^{[\[2\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-wiki-ru-2)}. - **시스템 다이내믹스** (영어: *System Dynamics, SD*): 집계된 변수를 사용하며 미분방정식 시스템을 풀어 시스템의 연속적인 동학을 모델링한다. 복잡한 사회경제적 시스템 분석에 적합하다. - **에이전트 기반 모델링** (영어: *Agent-Based Modeling, ABM*): 시스템을 주어진 규칙에 따라 각자 행동하는 자율적 객체(에이전트)의 집합으로 간주한다. 시스템의 전체적인 동작은 다수 에이전트들의 상호작용 결과로 나타난다. 사회 시스템, 전염병, 시장 모델링에 활용된다^{[\[2\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-wiki-ru-2)}. 현대 실무에서는 이러한 접근 방식들을 하나의 모델에서 결합할 수 있는 멀티패러다임 도구(예: AnyLogic)가 자주 사용된다. ## 예시 ### 예시 1: M/M/1 대기행렬 시스템 강도 $\lambda$의 포아송 도착 흐름과 강도 $\mu$의 지수 서비스 시간($\lambda < \mu$)을 가진 단일 채널 서비스 시스템을 고려하자. 해석적으로는 정상 상태에서 평균 대기열 길이가 $L = \rho^{2}/(1 - \rho)$(단, $\rho = \lambda/\mu$)임이 알려져 있다. 이러한 시스템의 시뮬레이션 모델은 충분한 수의 요청을 실행한 후 이론값에 근접한 대기열 길이의 경험적 평균값을 보여줄 것이다. 예를 들어, $\lambda = 2$ 및 $\mu = 3$일 때 이론값은 $L = 4$이다. 시뮬레이션 결과는 $\bar{L} \approx 3.98$를 줄 수 있으며, 이는 모델의 정확성을 확인해준다^{[\[7\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-wiki-littles-law-7)}. ### 예시 2: 원주율 π 계산을 위한 Monte Carlo 방법 Monte Carlo 방법은 시뮬레이션 모델링의 특수한 경우이다. π를 추정하기 위해 반지름 1인 사분원을 단위 정사각형에 내접시킬 수 있다. 그런 다음 이 정사각형 안에 많은 수의 $N$개 점을 무작위로 "투척"한다. 사분원 안에 떨어진 점의 수($K$)와 전체 점의 수 $N$의 비율은 두 도형의 넓이 비율에 근사하게 된다: $K/N \approx (\pi \cdot 1^{2}/4)/1^{2} = \pi/4$. 따라서 $\pi \approx 4K/N$이다. 이 접근 방식은 다차원 적분 문제 해결과 확률적 분석에 널리 활용된다^{[\[8\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-wiki-monte-carlo-8)}. ## 운용과학에서의 적용 시뮬레이션 모델링은 운용과학의 핵심 도구 중 하나이며, 특히 시스템이 해석적 풀이를 적용하기에 너무 복잡한 경우에 활용된다. 전통적으로 "최후의 수단 방법"^{[\[4\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-akpan2025-4)}으로 여겨졌으나, 컴퓨터 기술의 발전으로 다음과 같은 문제 해결을 위한 표준적이고 강력한 도구가 되었다: - **생산 및 물류**: 생산 라인 분석, 재고 관리, 창고 및 운송 네트워크 설계^{[\[9\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-poms-simulation-9)}. - **서비스 분야**: 콜센터, 병원(환자 흐름 모델링), 은행 운영 최적화. - **경제 및 금융**: 비즈니스 프로세스 분석, 리스크 평가, 금융 자산 가격 움직임 모델링. - **디지털 트윈** (영어: *Digital Twin*): 특정 물리적 객체(기계, 자동차, 건물)에 대해 지속적으로 업데이트되는 시뮬레이션 모델을 생성하고 실제 객체의 데이터를 동기적으로 수신하는 현대적 방향. 이를 통해 실시간으로 동작을 예측하고 제어를 최적화할 수 있다. ## 같이 보기 - 이산 사건 시뮬레이션 - 에이전트 기반 모델링 - 시스템 다이내믹스 - Monte Carlo 방법 - 운용과학 - 컴퓨터 실험 ## 각주 ^{[\[1\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-vestnik-astu-1)} ^{[\[2\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-wiki-ru-2)} ^{[\[3\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-britannica-simulation-3)} ^{[\[4\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-akpan2025-4)} ^{[\[5\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-lychckina2010-5)} ^{[\[6\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-zadorozhniy2013-6)} ^{[\[7\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-wiki-littles-law-7)} ^{[\[8\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-wiki-monte-carlo-8)} ^{[\[9\]](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_note-poms-simulation-9)} \ 1. ↑ ^{[1.0](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-vestnik-astu_1-0)} ^{[1.1](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-vestnik-astu_1-1)} ^{[1.2](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-vestnik-astu_1-2)} Кириченко А. В., Кузнецов А. Л., Погодин В. А., Щербакова-Слюсаренко В. Н. Роль имитационного моделирования в технологическом проектировании и оценке параметров грузовых терминалов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. 2017. № 2. [1] 2. ↑ ^{[2.0](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-wiki-ru_2-0)} ^{[2.1](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-wiki-ru_2-1)} ^{[2.2](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-wiki-ru_2-2)} ^{[2.3](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-wiki-ru_2-3)} ^{[2.4](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-wiki-ru_2-4)} "Имитационное моделирование". *Википедия*. [2] 3. ↑ ^{[3.0](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-britannica-simulation_3-0)} ^{[3.1](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-britannica-simulation_3-1)} "Simulation". *Encyclopædia Britannica*. [3] 4. ↑ ^{[4.0](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-akpan2025_4-0)} ^{[4.1](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-akpan2025_4-1)} ^{[4.2](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-akpan2025_4-2)} Akpan I. J., Etti G. E. Simulation Everywhere: An Evolutionary Expansion of Discrete-Event Modeling and Simulation research and practice // Symmetry. 2025, 17(8): 1272. DOI: 10.3390/sym17081272. [4] 5. ↑ ^{[5.0](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-lychckina2010_5-0)} ^{[5.1](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-lychckina2010_5-1)} Лычкина Н. Н. Имитационное моделирование экономических процессов: Учеб. пособие. – М.: ГУ ВШЭ, 2010. – 248 с. 6. ↑ ^{[6.0](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-zadorozhniy2013_6-0)} ^{[6.1](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-zadorozhniy2013_6-1)} ^{[6.2](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-zadorozhniy2013_6-2)} ^{[6.3](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-zadorozhniy2013_6-3)} Задорожный В. Н. Имитационное и статистическое моделирование: Учеб. пособие. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2013. – 136 с. 7. ↑ ^{[7.0](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-wiki-littles-law_7-0)} ^{[7.1](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-wiki-littles-law_7-1)} ^{[7.2](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-wiki-littles-law_7-2)} "Закон Литтла". *Википедия*. [5] 8. ↑ ^{[8.0](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-wiki-monte-carlo_8-0)} ^{[8.1](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-wiki-monte-carlo_8-1)} "Метод Монте-Карло". *Википедия*. [6] 9. ↑ ^{[9.0](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-poms-simulation_9-0)} ^{[9.1](https://systems-analysis.info/int/Simulation_modeling_%E2%80%94_%EB%AA%A8%EC%9D%98%EC%8B%A4%ED%97%98_%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EB%A7%81#cite_ref-poms-simulation_9-1)} "Simulation Modeling in Operations Management". *poms.org*. [7]