신젠타, 4가지 OR 도구로 콩 육종 최적화하여 연구개발비 2억 8,700만 달러 절감

콩 육종은 전통적으로 거대한 시험 집단을 심고 어떤 교배가 성공했는지 알아내기 위해 여러 계절을 기다리는 것을 의미했다. 즉 느리고, 많은 토지를 필요로 하며, 비용이 많이 들었다. 조지프 바이럼이 이끄는 신젠타의 콩 연구개발팀은 '고급 분석을 통한 좋은 성장' 프로그램 아래에서 육종을 의사결정 문제로 재정의했다. 즉 자원을 투입하기 전에 수학을 활용해 최적의 전략을 선택하는 것이다.

팀은 파이프라인 단계에 대응하는 네 가지 운영 연구 도구를 구축했다. 형질 도입(TI) 및 육종 프로젝트 리드(BPL) 도구를 통해 각 프로젝트 리드는 유리한 형질을 이전하기 위한 대안 전략들을 비교하고, 최소 비용과 시간으로 높은 성공 확률을 보이는 전략이 나올 때까지 반복할 수 있었다. 수량 시험 설계(YTD) 최적화 도구와 데이터 품질 카트(DQC) 도구는 포장 시험의 설계와 품종 선발 및 상업화를 향한 진전의 품질을 개선했다.

이 접근법은 더 많은 토지, 물, 투입물을 사용하지 않고도 유전적 이득, 즉 정확도, 선발 강도, 유전적 변이, 세대 시간을 높였다. 2015년 신젠타는 IBM, 국방물류국, 잉그램 마이크로, 그리고 미 육군/샌디아 팀을 포함한 결선 진출자들을 제치고 프란츠 에델만상을 수상했다. 이는 보통 국방과 기술 분야가 주도하는 분야에서 농업 기업이 거둔 놀라운 승리였다.

한 줄도 심기 전에 모든 육종 전략을 점수화하라

육종은 운영 연구가 목적으로 하는 구조를 갖추고 있다. 즉 순차적 단계, 불확실한 결과, 그리고 매우 비용이 많이 드는 시험이다.

각 도구는 특정 파이프라인 단계를 겨냥했기에 설계, 개발, 평가 전반에 걸쳐 이득이 누적되었다.

프로젝트 리드는 실패한 교배에 현장 비용을 지불하는 대신 컴퓨터상에서 전략을 비교할 수 있었다.

이 프로그램은 스스로를 달러로 측정했다. 2억 8,700만 달러의 비용 회피와 15억 달러의 포트폴리오 가치가 그 타당성을 부인할 수 없게 만들었다.

단계, 확률, 값비싼 시험이 있는 모든 파이프라인은 최적화 문제다. 심지어 흙에서 자라는 것조차도. 실험에 비용을 쓰기 전에 의사결정을 모델링하라.

이 도구들은 2012년부터 2016년까지 콩 연구개발에서 2억 8,700만 달러 이상의 비용 회피를 만들어냈고 15억 달러 이상의 가치가 있는 포트폴리오를 제공할 확률을 높였다. 이후 신젠타는 콩 도구를 모든 주요 작물에 적용하기 위한 다년간의 노력을 시작했고, 분석 인재를 농업으로 끌어들이기 위한 크라우드소싱 프로그램인 신젠타 작물 챌린지를 분사했다.