우유의 낮은 저장성과 최근 FTA로 인한 시장상황 변화로 수급 불균형이 심화되어 낙농업계의 재고비용부담과 자원낭비가 큰 실정이다. 이를 해소하기 위해 정책당국과 업계는 다양한 수급안정화 대책을 마련하는 등의 노력을 기울여 왔으나, 시장상황의 빠른 변화와 불확실성에 대응하는데 한계가 있다. 종래의 연구는 주로 수요와 공급의 예측 및 영향인자에 관한 연구와 정책대안 수립에 대한 연구가 개별적 또는 부분적으로 연계하여 이루어져 왔다. 하지만, 빠르게 변화하는 시장상황 변화에 대응하고 정책결정을 내리기 위한 데이터에 기반한 통합적 관점의 최적화 방안에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국가/산업 통계데이터를 활용하여 수요/공급 예측모형을 개발하고, 이를 기반으로 수급균형을 달성할 수 있는 시뮬레이션 기반의 최적화 방안을 제시하고자 한다. 첫 번째로, 수요와 공급 예측모델 개발을 위해 착유우두수, 종사자수, 계절 지수, 수출입, 연령대별 인구수, 우유 가격 등을 설명 변수로 채택하고, 다중회귀분석을 통해 우유의 수요와 공급의 예측모델을 각각 수립하였다. 두 번째로, 수요/공급 예측모델을 이용하여 수급균형 달성을 위한 시나리오 기반의 계층적 최적화 기법을 제안하였다. 먼저, 수립된 수요/공급 예측모델에서 통제 가능변수와 불가능 변수를 구분하였다. 그리고 기준년도(2018)의 재고감소 목표량을 9가지로 설정하고, 제약조건을 만족하는 통제가능 변수의 조합을 시뮬레이션을 통해 도출하였다. 끝으로, 재고감소 목표량에 대응한 현실적인 수급균형 달성방안을 제안하였다. 본 연구를 통해 데이터를 기반으로 객관적인 의사결정의 근거를 제시함으로써 적기에 우유시장의 수급균형을 달성하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.