A Responsibility-Separated LLM-DRO Decision-Making Framework for Risk-Aware ICU Allocation under MEDEVAC Operations

본 연구는 군 의무후송(MEDEVAC) 환경에서 제한된 ICU 자원을 지연 위험과 운영 제약을 고려하여 배정하기 위한 책임분리형 LLM–DRO(분포강건 최적화) 기반 의사결정 프레임워크를 제안한다. LLM은 비정형 작전 보고를 구조화하여 시나리오와 제약을 생성하는 입력 계층으로 제한되며, ICU 배정은 Wasserstein 기반 분포강건 최적화 계층에서 수행되어 분포 추정 오차를 모호성 집합 반경으로 완충한다. 통합 배정 문제는 혼합정수 모형으로 정식화되며, 평균 성과와 하위 꼬리 위험을 반영하기 위해 CVaR를 포함한 이중 목적 구조를 도입한다. 실험 결과, 강건성 반경 변화는 평균성과를 단조적으로 감소시키지 않았고, 특정 구간에서 선택 집합의 비연속적 재구성을 유발하였다. 작은 반경에서도 Jaccard 유사도가 크게 감소하여 정책 경계의 구조적 전환이 확인되었으며, 분포 추정 오차 증가 시 tail 성과가 더 민감하게 반응하고 Wasserstein 반경은 이를 부분적으로 완충하였다. 이는 강건성 매개변수가 단순한 보수성 조정이 아니라 선택 구조를 재편하는 정책 전환 메커니즘임을 시사한다. 본 연구는 LLM 입력 생성과 최적화 계층을 분리하여 고위험군·의료 환경에서 위험인지 자원 배분 설계의 방법론적 기반을 제시한다. 다만 분석은 가상 시나리오에 기반하여 실제 환경의 동적 상호작용과 이질성을 충분히 반영하지 못한 한계가 있다.

Authors

Publication Details

Journal
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
Published
2026-04-30
DOI
https://doi.org/10.5762/kais.2026.27.4.669
Primary Topic
Healthcare Operations and Scheduling Optimization
Type
article
Field-Weighted Citation Impact
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A Responsibility-Separated LLM-DRO Decision-Making Framework for Risk-Aware ICU Allocation under MEDEVAC Operations

Hyeyoung Hwang, Jinho Cha, Hongsuk Park, Youngchul Kim
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
Healthcare Operations and Scheduling Optimization
article

A Responsibility-Separated LLM-DRO Decision-Making Framework for Risk-Aware ICU Allocation under MEDEVAC Operations

Hyeyoung Hwang, Jinho Cha, Hongsuk Park, Youngchul Kim
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Abstract

본 연구는 군 의무후송(MEDEVAC) 환경에서 제한된 ICU 자원을 지연 위험과 운영 제약을 고려하여 배정하기 위한 책임분리형 LLM–DRO(분포강건 최적화) 기반 의사결정 프레임워크를 제안한다. LLM은 비정형 작전 보고를 구조화하여 시나리오와 제약을 생성하는 입력 계층으로 제한되며, ICU 배정은 Wasserstein 기반 분포강건 최적화 계층에서 수행되어 분포 추정 오차를 모호성 집합 반경으로 완충한다. 통합 배정 문제는 혼합정수 모형으로 정식화되며, 평균 성과와 하위 꼬리 위험을 반영하기 위해 CVaR를 포함한 이중 목적 구조를 도입한다. 실험 결과, 강건성 반경 변화는 평균성과를 단조적으로 감소시키지 않았고, 특정 구간에서 선택 집합의 비연속적 재구성을 유발하였다. 작은 반경에서도 Jaccard 유사도가 크게 감소하여 정책 경계의 구조적 전환이 확인되었으며, 분포 추정 오차 증가 시 tail 성과가 더 민감하게 반응하고 Wasserstein 반경은 이를 부분적으로 완충하였다. 이는 강건성 매개변수가 단순한 보수성 조정이 아니라 선택 구조를 재편하는 정책 전환 메커니즘임을 시사한다. 본 연구는 LLM 입력 생성과 최적화 계층을 분리하여 고위험군·의료 환경에서 위험인지 자원 배분 설계의 방법론적 기반을 제시한다. 다만 분석은 가상 시나리오에 기반하여 실제 환경의 동적 상호작용과 이질성을 충분히 반영하지 못한 한계가 있다.

Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation SocietyVol. 27(4)
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