Process Mining Case Study

지급 요청 결재 프로세스 진단

한 대학의 비용 지급 요청 6,886건, 이벤트 36,796개가 남긴 실제 업무 시스템 로그로 업무 흐름을 복원하고, 처리가 늦어지는 원인을 찾아 개선 효과를 시뮬레이션했습니다.

데이터: BPI Challenge 2020, Request For Payment (실제 기업 로그, 공개 데이터) · 기간 2017-01-09 ~ 2019-08-08 · 분석 기준: 2018년 이후 5,778건

요약

52%전체 대기 시간 중
최종 승인 이후에 생기는 비중
9.2일 → 4.3일세 가지 개선을 함께 적용했을 때
지급까지 걸리는 기간 (중앙값)
29% → 67%7일 안에 지급되는 비율

핵심 발견

  1. 결재자보다 결재가 끝난 뒤가 더 오래 걸린다. 지급의 97.5%가 월·목 오후 5시에 처리되고, 테스트한 마감 조건 중에서는 배치 24시간 전 마감 가정이 실제 지급 시각과 가장 잘 맞았다.
  2. 예산책임자 승인을 거친 건은 결재 구간 중앙값이 5.9일로, 거치지 않은 건(1.7일)보다 길다.
  3. 반려가 있었던 건은 관측된 다른 조건을 통제해도 처리 기간이 약 79% 더 길었고, 반려된 건의 45%는 다시 제출되지 않았다.

제안

  1. 최종 승인 즉시 지급 요청이 자동으로 만들어지게 한다. (중앙값 6.2일)
  2. 지급 배치를 주 2회에서 평일 매일로 늘린다. (중앙값 7.3일)
  3. 반려율이 높은 조직부터 반려 사유를 표준화하고 재제출을 안내한다. (지연 상위 10% 단축)
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데이터와 분석 범위

로그에는 지급 요청 한 건이 제출되고, 행정·예산책임자·관리자의 승인이나 반려를 거쳐, 시스템이 지급을 처리하기까지의 모든 단계가 시각과 함께 남아 있습니다. 결과는 지급 완료 6,307건, 반려로 종료 492건, 임시저장만 된 건 72건, 진행 중 15건입니다.

왜 2018년 이후를 기준으로 삼았나. 2017년 로그는 10개 조직, 분기당 200~400건뿐이지만 2018년부터 36개 조직, 분기당 1,200~1,700건으로 늘어납니다. 같은 시기에 예산책임자 승인 단계(2017년 0% → 2018년 34%)도 새로 등장합니다. 두 시기를 섞으면 프로세스 변화와 대상 조직 변화가 구분되지 않아 분석은 2018년 이후로 맞췄습니다. 2017년 기록에는 별도의 한계도 있어 5절에 따로 적었습니다.
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실제 업무 흐름

2018년 이후 결재 경로는 59가지지만, 상위 2개 경로가 80%, 상위 5개가 94%를 차지합니다. 아래 맵은 상위 경로로 전체의 94%를 그린 것입니다. 선이 굵을수록 많이 지나가고, 붉을수록 다음 단계까지 오래 기다리는 구간입니다.

결재 프로세스 맵
결재 경로건수비중처리 기간 중앙값
제출 (직원) → 승인 (행정) → 최종승인 (관리자) → 지급 요청 (시스템) → 지급 완료 (시스템)3,01152.1%7.3일
제출 (직원) → 승인 (행정) → 승인 (예산책임자) → 최종승인 (관리자) → 지급 요청 (시스템) → 지급 완료 (시스템)1,76230.5%11.3일
제출 (직원) → 반려 (행정) → 반려 확인 (직원)3435.9%1.5일
제출 (직원) → 반려 (행정) → 반려 확인 (직원) → 제출 (직원) → 승인 (행정) → 최종승인 (관리자) → 지급 요청 (시스템) → 지급 완료 (시스템)2013.5%13.9일
제출 (직원) → 반려 (행정) → 반려 확인 (직원) → 제출 (직원) → 승인 (행정) → 승인 (예산책임자) → 최종승인 (관리자) → 지급 요청 (시스템) → 지급 완료 (시스템)1152.0%17.1일
임시저장 (직원)591.0%0.0일

로그에서 프로세스 모델을 자동으로 찾는 Inductive Miner도 적용했습니다. 노이즈 설정을 바꿔 가며 적합도(실제 로그를 모델이 얼마나 재현하나)와 정밀도(모델이 실제에 없는 경로를 얼마나 적게 허용하나)를 비교했습니다.

노이즈 설정적합도정밀도균형 (F1)
0.01.0000.4120.584
0.10.9870.5150.677
0.20.9820.5540.709
0.30.9820.5540.709

적합도는 0.98 수준으로 높지만 정밀도는 0.55에서 더 오르지 않았습니다. 반려 후 재제출 같은 반복 구간 때문에 모델이 실제보다 넓은 경로를 허용하는 구조입니다. 그래서 이 분석은 자동 생성 모델보다, 실제 경로(변형)와 로그에서 직접 계산한 위의 프로세스 맵을 중심으로 진행했습니다.

03

시간은 어디서 새는가

단계 사이의 대기 시간을 모두 더해 어느 구간이 얼마나 차지하는지 봤습니다. 가장 큰 두 구간은 결재자가 아니라 시스템 쪽입니다. "최종 승인 → 지급 요청"과 "지급 요청 → 지급 완료"가 전체 대기 시간의 51.9%를 차지합니다.

단계 사이 대기 시간 비중

지급 완료 건을 세 구간으로 나누면 중앙값 기준 결재 3.0일, 지급 요청 대기 1.2일, 지급 대기 3.2일입니다. 2018년 이후 지급 완료까지 중앙값은 9.2일, 상위 10%는 23.1일 이상 걸렸고, 7일 안에 끝난 건은 29%뿐입니다.

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지급 배치와 마감 시간 가정

지급 요청은 평일 내내 올라오지만, 지급 처리 5,303건 중 월요일·목요일이 99.6%, 오후 5시가 98.0%이고, 두 조건을 함께 만족하는 건은 97.5%입니다. 주 2회 배치로 지급하는 구조로 보입니다.

요일별 지급 요청과 지급 처리

그런데 "요청 후 다음 월·목 17시에 지급된다"고 가정하면 실제 지급 시각과 51.1%만 일치했습니다. 배치 직전에 올라온 요청은 그 배치에 들어가지 못할 수 있다는 가설을 세우고, 마감 시간 후보를 0~72시간으로 바꿔 가며 실제와 비교했습니다. 테스트한 조건 중에서는 '배치 24시간 전까지 올라온 요청만 포함' 가정의 재현율이 88.9%로 가장 높았습니다. 다만 이는 데이터에 가장 잘 맞는 가정일 뿐, 실제 시스템에 정확히 24시간 마감 규칙이 있다고 확정할 수는 없습니다. 실제 업무라면 담당 부서에 확인해야 할 부분입니다.

마감 시간별 재현율
이 가정대로라면 수요일 오후 5시 이후에 올라온 지급 요청은 다음 날인 목요일 배치에 들어가지 못하고 다음 주 월요일에 지급됩니다. 실제로 반려 없이 처리된 건 중 목요일 제출 건은 11.1일, 월요일 제출 건은 7.3일이 걸렸습니다. 9절의 시나리오는 이 가정 위에서 계산했습니다.
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예산책임자 승인과 결재 구간

분기별로 구간을 나눠 보면 지급 대기는 2년 내내 약 3.2일로 그대로이고, 2018년부터 예산책임자 승인 단계(경유율 약 35%)가 등장하면서 결재 구간이 길어졌습니다.

분기별 구간 중앙값과 예산책임자 경유율

2018년 이후 예산책임자 승인을 거치는 건은 결재 구간이 1.7일 → 5.9일로 길어집니다. 같은 기간 안의 비교라 연도별 기록 차이는 섞이지 않았지만, 예산책임자 승인을 거치는 건이 애초에 다른 종류의 요청(프로젝트 비용 등)일 수 있어 이 차이를 모두 승인 단계 때문이라고 볼 수는 없습니다.

2017년과의 비교는 조심해서 봐야 합니다. 두 해 모두 있는 조직끼리 비교하면 결재 구간 중앙값이 0.0일에서 2.8일로 늘어난 것처럼 보입니다. 그런데 2017년에는 제출과 최종 승인이 1분 안에 함께 기록된 건이 39%였고 2018년에는 0%였습니다. 실제로 결재가 1분 만에 끝났다기보다, 2017년에는 결재가 다른 방식으로 처리되고 기록만 한꺼번에 남았을 가능성이 큽니다. 그래서 연도 간 증가 폭은 결론에 쓰지 않고, 결론은 2018년 안의 비교로만 냈습니다.
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반려와 재작업

2018년 이후 15.9%가 한 번 이상 반려됐습니다. 반려는 반려 (행정) 834건, 반려 (관리자) 133건, 반려 (예산책임자) 47건로, 82%가 행정 단계에서 나옵니다. 반려된 건의 45%는 다시 제출되지 않고 끝났고, 다시 제출하는 경우에도 중앙값은 0.8일이지만 21%는 일주일 넘게 걸렸습니다.

지급까지 간 건만 보면 반려가 없으면 중앙값 9.0일, 있으면 17.1일로 약 1.9배입니다. 반려율은 조직마다 크게 달라, 사람보다 조직별 신청 관행이나 안내 방식에서 원인을 찾을 여지가 큽니다.

조직 (100건 이상, 반려율 상·하위)건수반려율처리 기간 중앙값
조직 6548226630.8%13.8일
조직 6546242120.7%11.2일
조직 6546838118.9%10.1일
조직 6545452610.8%9.3일
조직 654571338.3%9.1일
조직 654731016.9%8.1일
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처리 기간과 연관된 요인

반려, 예산책임자 경유, 요청 금액, 제출 요일, 조직을 함께 넣은 회귀분석(log 처리일수, n=5,303)으로, 로그에서 관측되는 다른 조건을 통제했을 때 각 요인이 처리 기간과 얼마나 연관되는지 추정했습니다.

요인별 처리 기간 증가율

반려가 있었던 건은 +79%, 예산책임자 경유 건은 +41%, 목·금요일 제출 건은 월요일 제출 건보다 약 4할 길었습니다. 반면 요청 금액과의 연관은 거의 없었습니다(log 금액 1단위당 +1.6%). 처리 기간은 금액보다 결재 경로와 제출 시점과 더 강하게 연관되어 있다는 뜻입니다.

이 결과는 인과관계가 아니라 연관입니다. 통제한 변수는 반려 여부, 예산책임자 경유, 요청 금액, 제출 요일, 조직입니다. 반려 사유, 서류 완성도, 결재자의 부재나 업무량, 요청 종류처럼 로그에 없는 요인이 반려와 처리 기간에 함께 영향을 줄 수 있어, "반려가 기간을 79% 늘렸다"고 단정할 수는 없습니다. 설명력(R²)도 0.25로, 개별 건의 기간을 맞히는 모델이 아니라 요인별 연관의 크기와 방향을 비교하는 용도로 해석해야 합니다.
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규정 준수 점검

결재 규칙을 이벤트 순서로 표현해 2018년 이후 5,778건을 점검했습니다. 최종 승인 없이 지급되거나, 승인 전에 지급이 요청되거나, 반려 후 재제출 없이 승인된 건은 없었습니다. 통제는 잘 작동하고 있고, 문제는 속도입니다.

점검 규칙위반
R1 최종승인 없이 지급0건
R2 최종승인 전 지급요청0건
R3 지급요청 없이 지급완료5건
R4 행정 검토 없이 최종승인0건
R5 중복 지급0건
R6 반려 후 재제출 없이 승인0건
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개선안과 기대효과

4절에서 가장 잘 맞았던 지급 가정(월·목 오후 5시 배치, 24시간 마감, 재현율 88.9%) 위에서 조건을 하나씩 바꿔 2018년 이후 지급 완료 5,268건의 처리 기간을 다시 계산했습니다.

개선 시나리오별 처리 기간
시나리오중앙값평균상위 10%7일 내 지급
현재9.2일12.9일23.0일29%
S1 평일 매일 지급7.3일10.9일21.0일44%
S2 승인 즉시 지급요청6.2일8.8일14.2일56%
S3 재제출 1일 이내9.2일12.1일21.4일29%
S1+S2+S3 모두4.3일6.7일12.2일67%
가장 효과가 큰 것은 S2입니다. 최종 승인 후 지급 요청이 만들어지기까지의 대기를 없애면, 요청이 더 일찍 마감 전에 들어가 이번 배치에 포함되는 효과까지 생깁니다. 시스템 설정 변경만으로 가능한 개선이라 비용 대비 효과도 큽니다. S3는 반려 확인 후 재제출까지의 대기를 재제출마다 최대 1일로 줄였다고 가정한 것으로, 반려 건이 전체의 일부라 중앙값은 거의 그대로지만 오래 걸리는 건(상위 10%)을 줄이는 효과가 있습니다.
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한계와 다음 단계