JP2000057220A - リニアプログラミングを用いた生産輸送計画及び輸送最適化計画策定システム - Google Patents

リニアプログラミングを用いた生産輸送計画及び輸送最適化計画策定システム

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JP2000057220A
JP2000057220A JP22713998A JP22713998A JP2000057220A JP 2000057220 A JP2000057220 A JP 2000057220A JP 22713998 A JP22713998 A JP 22713998A JP 22713998 A JP22713998 A JP 22713998A JP 2000057220 A JP2000057220 A JP 2000057220A
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Shoichiro Kusumi
久住正一郎
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LPを部品組立加工分野における生産・物
流、組立加工等の総合的計画の策定に用い、効率のよい
生産、物流、組立加工計画を策定可能にする。 【解決手段】 市場別の製品別需要量と製品販売価格を
設定し、工場別部品・材料別生産調達量、部材別・ルー
ト別輸送量、工場別組立・加工生産量、製品別・ルート
別輸送量を変数とし、各変数間の等式条件、生産・調達
制限枠、組立・加工制限枠等の不等式条件を設定して最
適解を求めることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、部品・材料の生産
・調達、輸送、組立・加工、製品輸送の各コストを最小
化する計画を策定するシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】与えられた制約条件のもとで、ある1つ
の目的関数を最大、あるいは最小にする数理計画法とし
て、線形計画法(リニアプログラミング、略してLP)
が古くから知られている。極く簡単な例をとると、製品
1 を1トン生産するのに原料M1 がt1 トン、原料M
2 がt2 トン必要であり、製品P2 を1トン生産するの
に、原料M1 がt 3 トン、原料M2 がt4 トン必要であ
り、原料M1 、M2 の利用可能な最大量がそれぞれT1
トン、T2 トン、製品P1 、P2 の1トン当たりの利潤
がそれぞれa円、b円であるとしたとき、製品P1 、P
2 の生産量をそれぞれx1 トン、x 2 トンとすれば、 t11 +t22 ≦T131 +t42 ≦T21 ≧0、x2 ≧0 という制約条件のもとで、利潤関数(目的関数)zを z=ax1 +bx2 として、これを最大、あるいは−zを最小にするのがL
P問題であり、利潤に代えてコスト最小とする問題とし
てもよく、LP問題は多元1次連立方程式を解くことに
帰着する。
【0003】このようなLPは一般に、生産と物流にお
けるコストを最小化する総合的計画に適用することは、
石油業界では、すでに日常的業務として実施されてい
る。これは、石油業界における生産と物流は、異なる購
入先から仕入れた原油を混合して分留することにより製
品化し、これを市場へ輸送するという極く単純なプロセ
スからなるため、LPにおける変数の設定、等式、不等
式制約条件の設定、即ちLP・マトリックスの構築が容
易なためである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、他の業
界、例えば自動車業界、エレクトロニクス業界、機械業
界等のような部品・製造組立加工の分野では生産・物流
の総合的計画にLPは実施されていない。その理由は、
これらの業界の生産が、部品・材料の生産・調達と、そ
れを使った組立・加工生産であり、しかもこれらの生産
が分業体制で行われるため、それぞれの生産を別個に扱
うことが必要になるとともに、各生産地間、生産地と市
場との間で錯綜する輸送問題も組み込まねばならなくな
り、結果として余りにも複雑な要因を抱えるため、生産
・調達・物流、組立加工を総合的に最適化するLPを適
用するという発想が起こり得なかったのである。
【0005】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、LPを部品・製造組立加工分野における生産・物流
等の総合的計画の策定に用い、効率のよい生産、物流、
組立加工計画を策定可能にするシステムを構築すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の部材を
生産・調達する複数の生産・調達部と、生産・調達した
複数の部材を輸送する複数の輸送ルートと、輸送された
複数の部材から製品化する複数の組立加工部と、製品を
各需要地に輸送する複数の輸送ルートとを有する組立加
工製品の生産輸送計画策定システムであって、複数の生
産・調達部における複数の部材の生産・調達量、複数の
輸送ルートでの複数の部材の各輸送量、複数の組立加工
部における製品製造量、各需要地への複数の輸送ルート
での各製品輸送量を変数として設定する変数設定手段
と、上記各変数に対応するコストの総和を目的関数とし
て設定する目的関数設定手段と、所定の変数間の等式条
件、所定の変数の上限または下限を不等式条件として設
定るす条件設定手段と、設定した各変数、各等式条件、
各不等式条件に基づいて上記目的関数が最小となる変数
の組み合わせを求める演算処理手段とを備えたことを特
徴とする。また、本発明は、複数の生産地から需要地へ
それぞれ輸送する複数の輸送手段を有する輸送最適化計
画策定システムであって、各輸送手段の日次の輸送量、
需要地における日次の在庫量、各輸送手段の日次の使用
台数を変数として設定する設定手段と、上記各変数に対
応するコストの総和を目的関数として設定する目的関数
設定手段と、需要量、製品輸送量及び在庫量間の日次の
等式条件、在庫量の最小及び最大を設定する不等式条
件、各輸送手段の日次の輸送量を使用台数に変換する不
等式条件を設定する条件設定手段と、設定した各変数、
各等式条件、各不等式条件に基づいて上記目的関数が最
小となる変数の組み合わせを求める演算処理手段とを備
えたことを特徴とする。また、本発明は、複数の物流セ
ンターから複数の市場へそれぞれ輸送し、少なくとも1
つは複数市場下ろしを行う複数の輸送手段を有する輸送
最適化計画策定システムであって、各輸送手段の日次の
輸送量、市場下ろし量、需要地における日次の在庫量、
各輸送手段の日次の使用台数を変数として設定する設定
手段と、上記各変数に対応するコストの総和を目的関数
として設定する目的関数設定手段と、需要量、輸送量、
市場下ろし量及び在庫量間の日次の等式条件、各輸送手
段の日次の輸送量を使用台数に変換する不等式条件を設
定する条件設定手段と、設定した各変数、各等式条件、
各不等式条件に基づいて上記目的関数が最小となる変数
の組み合わせを求める演算処理手段とを備えたことを特
徴とする。
【0007】また、本発明は、大型外航船、小型外航船
で国内ハブ港に輸送し、大型内航船、小型内航船で国内
ハブ港から複数の目的港へ輸送する輸送最適化計画策定
システムであって、大型外航船、小型外航船で国内ハブ
港へ運搬される月次の量と在庫量、大型内航船、小型内
航船で国内ハブ港から各目的港へ運搬する月次の量、国
内ハブ港から各目的港へ運搬する大型・小型船隻数、各
目的港における月次の在庫量を変数として設定する設定
手段と、上記各変数に対応するコストの総和を目的関数
として設定する目的関数設定手段と、在庫量、各目的港
の需要量、国内ハブ港へ運搬される量と大型外航船と小
型外航船の輸送量、各目的港へ運搬する量と大型内航船
と小型内航船の輸送量間の月次の等式条件、大型外航
船、小型外航船の月次の輸送量、及び大型内航船、小型
内航船の各目的港への輸送量を船隻数に変換する不等式
条件を設定する条件設定手段と、設定した各変数、各等
式条件、各不等式条件に基づいて上記目的関数が最小と
なる変数の組み合わせを求める演算処理手段とを備えた
ことを特徴とする。また、本発明は、複数港の組み合わ
せからなる荷下ろしパターンが異なる大型外航船、小型
外航船で複数の目的港へ直送する輸送最適化計画策定シ
ステムであって、各荷下ろしパターンの大型外航船、小
型外航船が各港へ輸送する月次の量、各港へ輸送する大
型外航船、小型外航船の船隻数を変数として設定する手
段と、上記各変数に対応するコストの総和を目的関数と
して設定する目的関数設定手段と、各目的港の需要量、
各外航船が輸送する量、各外航船が各目的港へ荷下ろし
する量間の等式条件、各荷下ろしパターンの大型外航
船、小型外航船の輸送量を船隻数へ変換する不等式条件
を設定する条件設定手段と、設定した各変数、各等式条
件、各不等式条件に基づいて上記目的関数が最小となる
変数の組み合わせを求める演算処理手段とを備えたこと
を特徴とする。
【0008】また、本発明は、大型外航船、小型外航船
で外国ハブ港に輸送し、大型外航船、小型外航船で外国
ハブ港から複数の目的港へ輸送する輸送最適化計画策定
システムであって、大型外航船、小型外航船で外国ハブ
港へ運搬される月次の量と在庫量、大型外航船、小型外
航船で外国ハブ港から各目的港へ運搬する月次の量、外
国ハブ港から各目的港へ運搬する大型・小型船隻数、各
目的港における月次の在庫量を変数として設定する設定
手段と、上記各変数に対応するコストの総和を目的関数
として設定する目的関数設定手段と、在庫量、各目的港
の需要量、外国ハブ港へ運搬される量と大型外航船と小
型外航船の輸送量、各目的港へ運搬する量と大型外航船
と小型外航船の輸送量間の月次の等式条件、大型外航
船、小型外航船の外国ハブ港への月次の輸送量、及び大
型外航船、小型外航船の各目的港への輸送量を船隻数に
変換する不等式条件を設定する条件設定手段と、設定し
た各変数、各等式条件、各不等式条件に基づいて上記目
的関数が最小となる変数の組み合わせを求める演算処理
手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】また、本発明は、異なる積載容量と輸送単
価をもつ複数の輸送手段を用いる輸送最適化計画策定シ
ステムであって、輸送する合計量、各輸送手段による輸
送量を変数として設定する変数設定手段と、上記各変数
に対応するコストの総和を目的関数として設定する目的
関数設定手段と、輸送する合計量と、積載容量と輸送単
価の異なる各輸送手段による輸送量の合計値との間の等
式条件、各輸送手段による輸送量を輸送手段の数に変換
する不等式条件を設定する条件設定手段と、設定した各
変数、各等式条件、各不等式条件に基づいて上記目的関
数が最小となる変数の組み合わせを求める演算処理手段
とを備えたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図1は本発明のシステム構成を示す
概念図、図2は表示画面の例を示す図である。入力装置
1はキーボード、マウス、タッチパネル等からなり、図
2(a)に示すようなメニュー画面での策定計画の選
択、図2(b)に示すような設定画面での変数の設定、
条件式の設定、目的関数の設定を行うためのものであ
る。もちろん、予めフロッピディスク等に変数、条件
式、目的関数のデータを入力しておき、これから読み込
むようにしてもよい。パーソナルコンピュータ等からな
る演算処理装置2は、メニュー画面で設定された策定計
画に応じたプログラムを記憶装置4に格納されているプ
ログラムファイル3aから読み込んで起動させ、入力装
置1で設定されたデータを記憶装置4に格納されている
データファイル3bから読みだして目的関数を最小とす
る変数の組み合わせを演算して求めるためのものであ
る。演算処理装置2の演算結果は、表示装置5に表示さ
れ、また、プリンタ6でプリントアウトされる。
【0011】以下に、メニュー画面の各選択項目につい
て詳細に説明する。まず、メニュー画面で部品加工・組
立業の輸送・生産のマクロ計画を選択した場合の処理に
ついて説明する。部品組立加工分野にLPを適用するた
めに、まず、生産から販売への流れを次のように分解す
る。 市場別需要量と売上 市場別の製品別需要量と製品販売価格を設定する。市場
別の製品別需要量と製品販売価格を設定することによ
り、総売上高が設定される。ここで言う市場とは、国単
位の場合、1つの国の中での地域単位の場合等さまざま
な規模での市場を意味している。 工場別部品・材料(以下、部材と言う)別生産調達量
とコスト どのような部材/加工・組立がいくらの量必要かに分解
し、部材別・部材工場別の生産・調達量を変数として設
定し、部材単価は工場毎に既知とする。例えば、自動車
産業などの場合には、自動車の組み立て工程以前に、組
み立てに必要な部品の生産工程が存在し、その生産工場
も複数存在する。これらの工場は国内の場合もあれば、
外国の場合もあり、それぞれ生産能力が異なり、同じ部
材でも単価が相違する場合もある。そこで、これらの工
場からどのくらいの量を生産・調達するかを決定する必
要があり、そのために生産・調達量を変数として設定
し、それに要するコストを計算する。 部材別・ルート別輸送量とコスト 各部材工場から各組立・加工工場へ輸送する各部材の量
を変数として設定し、輸送単価は輸送ルート毎に既知と
する。複数の部材工場から複数の組立工場へ部材を輸送
する場合、さまざまな輸送ルートがあり、それぞれ輸送
単価が異なる。したがって、輸送ルートと輸送量を決定
するために、各部材工場から各組立工場へ輸送する各部
材の量を変数として設定し、輸送ルート毎の輸送コスト
を計算する。 工場別組立・加工生産量とコスト 各組立・加工工場での製品製造量を変数として設定し、
各工場での製造単価は既知とする。複数の組立工場があ
る場合、それぞれ生産能力、人件費等が異なるため製造
単価が各工場で異なる。そこで、各組立工場での製造量
を決定するために、製品製造量を変数として設定し、各
工場での製造コストを計算する。 製品別・ルート別輸送量とコスト 組立加工した製品を各組立工場から各市場へ輸送する量
を変数として設定し、輸送単価はルート毎に既知とす
る。複数の組立工場から市場へ製品を輸送する場合、市
場別の製品需要量は設定されているが、さまざまな輸送
ルートがあり、それぞれ輸送単価が異なる。したがっ
て、輸送ルートと輸送量を決定するために、各組立工場
から各市場へ輸送する製品の量を変数として設定し、輸
送ルート毎の輸送コストを計算する。
【0012】このような〜の観点に立って、LPの
変数と、条件式を設定していくことになるが、例えば、
自動車、電気製品等の実際の製品は極めて多数の部材か
らなっているので、ここでは説明を簡単化するために、
図3に示すように、製品は1つの製品Pとし、製品Pは
部材M1 、M2 を加工、組立して生産され、各市場へ輸
送されるものと仮定する。もちろん、実際には製品の
数、部材の数等に制限はない。また、図4に示すよう
に、部材M1 、M2 は2つの部材工場F1 、F2 で作ら
れ、2つの組立加工工場A1 、A2 に輸送されて組立加
工され、製品化されて需要地D1 、D2 へ輸送されて販
売されるというように単純化する。もちろん、実際に
は、部材工場の数、組立加工工場の数等は任意であり、
また、必要に応じて部材工場と、組立・加工工場が同一
であってもよい。
【0013】〔工場別部材別生産・調達量とコスト〕部
材工場F1 、F2 で作られる部材M1 、M2 の生産・調
達量をそれぞれ次のように表す。 M11 :工場F1 でのM1 生産・調達量 M21 :工場F1 でのM2 生産・調達量 M12 :工場F2 でのM1 生産・調達量 M22 :工場F2 でのM2 生産・調達量 目的関数に入れる生産・調達コストは、生産・調達量に
単価(既知)を乗じたものとして表される。この生産・
調達量、あるいは生産・調達コストは、例えば、図5
(a)に示すように、工場F1 、F2 ……Fm 毎に部材
1 、M2 ……M n の生産・調達量(またはコスト)を
データテーブル化して変数ファイルに格納している。
【0014】〔部材別・ルート別輸送量〕部材工場F
1 、F2 から組立加工工場A1 、A2 へ輸送する部材M
1 、M2 の量を次のように表す。 M111 T:工場F1 で生産・調達したM1 を工場
1 ヘ輸送する量 M211 T:工場F1 で生産・調達したM2 を工場
1 ヘ輸送する量 M122 T:工場F2 で生産・調達したM1 を工場
2 ヘ輸送する量 M222 T:工場F2 で生産・調達したM2 を工場
2 ヘ輸送する量 目的関数に入れる輸送コストは、輸送量に輸送単価(既
知)を乗じたものとして表される。この輸送量、あるい
は輸送コストは、例えば、図5(b)に示すように、工
場F1 、F2 ……Fm から組立加工工場材A1 、A2
…An への各部材毎の輸送量(輸送コスト)をデータテ
ーブル化して変数ファイルに格納している。
【0015】〔工場別組立・加工生産量〕組立・加工工
場でP製品を製造する量を次のように表す。 PA1 :A1 組立・加工工場でP製品を製造する量 PA2 :A2 組立・加工工場でP製品を製造する量 製造コストは、製造量に製造単価(既知)を乗じたもの
として表される。この製造量、あるいは製造コストは、
図5(c)に示すように、組立加工工場A1 、A2 ……
m における製品P1 、P2 ……Pn の製造量(コス
ト)をデータテーブル化して変数ファイルに格納してい
る。
【0016】〔製品別・ルート別輸送量とコスト〕組立
・加工工場A1 、A2 から製品Pの需要地D1 、D2
輸送するP製品量を次のように表す。 A11 T:A1 組立・加工工場からD1 需要地に輸送
するP製品量 A21 T:A2 組立・加工工場からD1 需要地に輸送
するP製品量 A12 T:A1 組立・加工工場からD2 需要地に輸送
するP製品量 A22 T:A2 組立・加工工場からD2 需要地に輸送
するP製品量 目的関数に入れる輸送コストは、製品輸送量に輸送単価
(既知)を乗じたもので表される。この製品輸送量ある
いは輸送コストは、例えば、図5(d)に示すように、
組立加工工場A1 、A2 ……Am から需要地D1 、D2
……Dn への各製品毎の輸送量(輸送コスト)をデータ
テーブル化して変数ファイルに格納している。
【0017】〔市場別需要量と売上〕需要地でのP製品
の需要量をそれぞれ次のように表す。 PD1 :D1 地でのP製品の需要量 PD2 :D2 地でのP製品の需要量 目的関数に入れる売上は需要量に販売価格(既知)を乗
じたものとして表される。この需要量あるいは売上高
は、図5(e)に示すように、需要地D1 、D2……Dm
毎の各製品P1 、P2 ……Pn の需要量(売上)をデ
ータテーブル化して変数ファイルに格納している。
【0018】このように定義された各工場での生産量、
工場から工場、あるいは工場から需要地への製品輸送量
を変数(マトリックスの列)として図2(b)の画面で
設定する。
【0019】目的関数(利潤最大、あるいはコスト最
小)O1 、O2 ……Om は、各変数α 1 、α2 ……αn
に対して図6に示すようにデータテーブル化して目的関
数ファイルに格納しており、図2(b)の設定画面で必
要な目的関数を設定する。また、等式条件、不等式条件
(マトリックスの行)B1 、B2 ……Bm は、各変数α
1 、α2 ……αn に対して図7に示すようにデータテー
ブル化して条件式ファイルに格納されており、図2
(b)の設定画面で必要な等式条件、不等式条件を設定
する。
【0020】図8は横方向に変数、縦方向に目的関数、
等式条件、不等式条件を並べたマトリックスを示してお
り、目的関数ファイル、条件式ファイルから読みだして
図2(b)の設定画面で設定される。なお、−1はその
変数を減算、+1はその変数を加算することを意味して
いる。図8において、Ojは目的関数であり、次のよう
に表されることを意味している。なお、マクロ計画にお
いては、変動費と固定費を加え合わせたものをコスト単
価としており、以下の目的関数におけるコスト単価は変
動費+固定費を意味している。 Oj=-a1-a2+a3+a4+a5+a6+a7+a8+a9+a10+a11+a12+a13+a
14+a15+a16+a17+a18+a19+a20 ここに、 a1 :PD1 に販売価格を乗じたD1 でのP製品売上額 a2 :PD2 に販売価格を乗じたD2 でのP製品売上額 a3 :A11 Tに輸送単価を乗じたA1 からD1 への
輸送コスト a4 :A21 Tに輸送単価を乗じたA2 からD1 への
輸送コスト a5 :A12 Tに輸送単価を乗じたA1 からD2 への
輸送コスト a6 :A22 Tに輸送単価を乗じたA2 からD2 への
輸送コスト a7 :PA1 に製造単価を乗じたA1 での製造コスト a8 :PA2 に製造単価を乗じたA2 での製造コスト a9 :M111 Tに輸送単価を乗じたF1 からA1
へのM1 輸送コスト a10 :M121 Tに輸送単価を乗じたF2 からA1
へのM1 輸送コスト a11 :M211 Tに輸送単価を乗じたF1 からA1
へのM2 輸送コスト a12 :M221 Tに輸送単価を乗じたF2 からA1
へのM2 輸送コスト a13 :M112 Tに輸送単価を乗じたF1 からA2
へのM1 輸送コスト a14 :M122 Tに輸送単価を乗じたF2 からA2
へのM1 輸送コスト a15 :M212 Tに輸送単価を乗じたF1 からA2
へのM2 輸送コスト a16 :M222 Tに輸送単価を乗じたF2 からA2
へのM2 輸送コスト a17 :M11 に単価を乗じたF1 でのM1 生産・調達
コスト a18 :M12 に単価を乗じたF2 でのM1 生産・調達
コスト a19 :M21 に単価を乗じたF1 でのM2 生産・調達
コスト a20 :M22 に単価を乗じたF2 でのM2 生産・調達
コスト である。a1、a2は利潤に寄与する項で、ここでは予め決
めた値である。また、、a3〜a20 はコストを表す項であ
る。
【0021】図8において、D1B 、 D2B、 A1B、 A2B、
M1A1B、 M2A1B、 M1A2B、 M2A2B、M1F1B、 M1F2B、 M2
F1B、 M2F2Bの「B」はバランスを意味している。例え
ば、組立加工工場A1 、A2 から輸送したP製品の合計
量は、需要地D1 、D2 でのP製品需要量に等しくして
いるので、 D1B :−PD1 +A11 T+A21 T=0 D2B :−PD2 +A12 T+A22 T=0 組立加工工場A1 、A2 で製造された量が、それぞれ需
要地D1 、D2 へ輸送されているので、 A1B :−A11 T−A12 T+PA1 =0 A2B :−A21 T−A22 T+PA2 =0 部材工場F1 、F2 で生産・調達した部材M1 、M2
それぞれ組立加工工場A1 、A2 に輸送され、製品Pは
組立加工工場A1 、A2 で複数の部材M1 、M 2 から組
立られるので、 M1A1B :−a21 PA1 +M111 T+M121
T=0 M1A2B :−a22 PA1 +M211 T+M221
T=0 M2A1B :−a23 PA2 +M112 T+M122
T=0 M2A2B :−a24 PA2 +M212 T+M222
T=0 ここで、a21 、a23 は1つの製品Pを作るのに必要とさ
れる部材M1 の数、a2 2 、a24 は1つの製品Pを作るの
に必要とされる部材M2 の数で、それぞれ決められた値
であり、一般的には、a21 =a23 、a22 =a24 である。
【0022】部材工場F1 、F2 で生産・調達した部材
1 、M2 をそれぞれ組立加工工場A1 、A2 に輸送し
ているので、 M1F1B :−M111 T−M112 T+M11
=0 M1F2B :−M121 T−M122 T+M12
=0 M2F1B :−M211 T−M212 T+M21
=0 M2F2B :−M221 T−M222 T+M22
=0 組立加工工場A1 、A2 での製造量の制限枠 PA1MAX:PA1 ≦K1 PA2MAX:PA2 ≦K2 部材工場F1 、F2 での部材M1 、M2 の生産・調達量
の制限枠 M1F1MAX :M11 ≦K3 M1F2MAX :M12 ≦K4 M2F1MAX :M21 ≦K5 M2F2MAX :M22 ≦K6 ここで、等式、不等式等の条件、K1〜K6の値は図2
(b)の設定画面で設定される。
【0023】このように定めた変数、等式条件、不等式
条件のもとに、図1の演算処理装置1では目的関数を最
小(コスト最小)とする解を求める演算が行われて、そ
の最適な変数の組み合わせが求められる。
【0024】なお、上記ではP製品に対する部品数を限
定して説明したが、実際には部品数が非常に多い場合が
ある。この場合、全部品を個々に扱うと処理が大変なの
で、全ての部品を変数とせず、関連の有る部品同士を一
括して部品モジュール化し、適当な数になるように絞り
こんで変数の数を低減化するようにしてもよい。また、
全部品数の特定の品目、例えばコストの大きい部品20
%程度を変数とし、全部品コストの70%程度カバーで
きるようにし選択するようにしてもよい。
【0025】以上のようにして策定される計画は、マク
ロ計画、即ち年次計画等の長期の計画であるが、生産設
備、物流設備の投資計画、月次計画を策定する場合に
は、上記のような要因に付加して、さらに需要の季節変
動、設備投資等を考慮する必要がある。これに対して
は、 需要の低い季節に在庫を積み増して、高い需要季節に
在庫を吐き出す方法 この方法は、保管設備を中心とした物流設備投資コス
ト、在庫金利を含む物流変動費がかかる。 高い需要期に合わせて生産設備能力を大きくする方法 この方法は、需要が低い季節には遊休設備能力が生じ、
これも含めた生産設備投資コストがかかる。 高い需要期に製品輸入したり、生産外注する方法 この方法は、輸送手段の確保と、輸送コストがかかる。 部品組立加工の分野において、これらの方法をどのよう
に組み合わせれば良いかというミクロ計画の策定につい
て次に説明する。まず、図2(a)のメニュー画面で部
品加工・組立業の輸送・生産のミクロ計画を選択する。
マクロ計画の場合と同様に、部材M1 、M2 は2つの部
材工場F1 、F2 で作られ、2つの組立加工工場A1
2 に輸送されて組立加工され、製品(P)化されて需
要地D1 、D2 へ輸送されて販売されると仮定し、さら
に次のような変数を定義する。
【0026】〔月別の市場別需要量と売上〕需要地での
P製品の月別需要量をそれぞれ次のように表す。 PD1 t:t月のD1 地でのP製品の需要量 PD2 t:t月のD2 地でのP製品の需要量 月別売上は需要量に販売価格(既知)を乗じたものとし
て表される。この月別需要量あるいは販売価格は、例え
ば、図9(a)に示すように、各需要地(Dm)の各製
品(Pn )の需要量(販売価格)をデータテーブル化し
て変数ファイルに格納している。
【0027】〔月別の工場別部材別生産・調達量とコス
ト〕部材工場F1 、F2 で作られる部材M1 、M2 の月
別生産・調達量をそれぞれ次のように表す。 M11 t:t月の工場F1 でのM1 生産・調達量 M21 t:t月の工場F1 でのM2 生産・調達量 M12 t:t月の工場F2 でのM1 生産・調達量 M22 t:t月の工場F2 でのM2 生産・調達量 月別生産・調達コストは、生産・調達量に単価(既知)
を乗じたものとして表される。コストは変動費であり、
1月は設備投資及びその他の固定費の年間コストであ
る。この月別生産・調達量あるいはコストは、図9
(b)に示すように、各部材工場(Fm )での各部材
(Mn )の生産・調達量(コスト)をデータテーブル化
して変数ファイルに格納している。
【0028】〔月別の部材別・ルート別輸送量〕部材工
場F1 、F2 から工場A1 、A2 へ輸送する部材M1
2 の月別の量を次のように表す。 M111 tT:t月の工場F1 で生産・調達したM
1 を工場A1 ヘ輸送する量 M211 tT:t月の工場F1 で生産・調達したM
2 を工場A1 ヘ輸送する量 M122 tT:t月の工場F2 で生産・調達したM
1 を工場A2 ヘ輸送する量 M222 tT:t月の工場F2 で生産・調達したM
2 を工場A2 ヘ輸送する量 月別輸送コストは、輸送量に輸送単価(既知)を乗じた
もので表される。コストは変動費であり、1月は設備投
資及びその他の固定費の年間コストである。この月別輸
送量あるいは輸送コストは、図9(c)に示すように、
各部材工場(F m )から各組立工場(An )への各部材
(Mn )の輸送量(輸送コスト)をデータテーブル化し
て変数ファイルに格納している。
【0029】〔月別の工場別組立・加工生産量とコス
ト〕組立・加工工場でP製品を製造する月別の量を次の
ように表す。 PA1 t:t月のA1 組立・加工工場でP製品を製造す
る量 PA2 t:t月のA2 組立・加工工場でP製品を製造す
る量 月別の製造コストは、製造量に製造単価を乗じたものと
して表される。この月別製造量あるいは製造コストは、
図9(d)に示すように、各組立工場(Am )での各製
品(Pn )の製造量(製造コスト)をデータテーブル化
して変数ファイルに格納している。
【0030】〔月別の製品別・ルート別輸送量とコス
ト〕組立・加工工場A1 、A2 から製品Pの需要地D
1 、D2 へ輸送するP製品量を次のように表す。 A11 tT:t月のA1 組立・加工工場からD1 需要
地に輸送するP製品量 A21 tT:t月のA2 組立・加工工場からD1 需要
地に輸送するP製品量 A12 tT:t月のA1 組立・加工工場からD2 需要
地に輸送するP製品量 A22 tT:t月のA2 組立・加工工場からD2 需要
地に輸送するP製品量月別の輸送コストは、製品輸送量
に輸送単価(既知)を乗じたものとして表される。この
各組立工場(Am )から各需要地(Dn )への月別輸送
量(輸送コスト)は、図9(e)に示すようなデータテ
ーブル化して変数ファイルに格納される。
【0031】〔月別の需要地別・製品別物流在庫量とコ
スト〕需要地での月別製品物流在庫を次のように表す。
ただし、1月は物流能力も示す。 ID1 t:t月の需要地D1 の製品物流在庫量 ID2 t:t月の需要地D2 の製品物流在庫量 在庫金利も含む月別の在庫コスト(変動費)で、1月は
設備投資及びその他の固定費の年間コストも含む。この
各需要地(D1 …Dm )での月別の在庫量I(または在
庫コスト)は、図10(a)に示すようにデータテーブ
ル化して変数ファイルに格納される。
【0032】〔月別の工場別・部材別生産・調達能力増
加分とコスト〕部材工場における部材の月別生産・調達
能力増加分を次のように表す。
【0033】IM11 t:t月の工場F1 における部
材M1 の生産・調達能力増加分 IM12 t:t月の工場F1 における部材M2 の生産
・調達能力増加分 IM21 t:t月の工場F2 における部材M1 の生産
・調達能力増加分 IM22 t:t月の工場F2 における部材M2 の生産
・調達能力増加分 なお、1月は設備投資及びその他の固定費の年間コスト
も含んでいる。各工場(F1 …Fm )での各部材(M
n )の月別生産・調達能力増加分Iは、図10(b)に
示すようにデータテーブル化して変数ファイルに格納さ
れる。
【0034】〔月別の工場別・部材別物流在庫量とコス
ト〕組立・加工工場における部材の月別物流在庫量を次
のように表す。
【0035】IA11 t:t月の工場A1 における部
材M1 の物流在庫量 IA12 t:t月の工場A1 における部材M2 の物流
在庫量 IA21 t:t月の工場A2 における部材M1 の物流
在庫量 IA22 t:t月の工場A2 における部材M2 の物流
在庫量 在庫金利も含む月別の物流コスト(変動費)で、1月は
設備投資及びその他の固定費の年間コストも含む。各組
立工場(A1 …Am )における各部材(Mn )の月別在
庫量Iは図10(c)に示すようにデータテーブル化し
て変数ファイルに格納される。
【0036】〔月別の需要地別・物流能力増加分とコス
ト〕 IID1 t:t月の需要地D1 の製品在庫能力増加分 IID2 t:t月の需要地D2 の製品在庫能力増加分 1月は設備投資及びその他の固定費の年間コストを表
す。各需要地(D1 …D m )における月別の在庫能力増
加分IIは図10(d)に示すようにデータテーブル化
して変数ファイルに格納される。
【0037】〔月別の工場別組立・加工生産能力増加分
とコスト〕組立・加工工場でP製品を製造する月別の量
を次のように表す。 IPA1 t:t月のA1 組立・加工工場での製造能力増
加分 IPA2 t:t月のA2 組立・加工工場での製造能力増
加分 1月は設備投資及びその他の固定費の年間コストを表
す。各組立工場(A1 …Am )における各製品(Pn
の月別製造能力増加分Iは図10(e)に示すようにデ
ータテーブル化して変数ファイルに格納される。
【0038】〔月別の工場別・部材別物流在庫能力増加
分とコスト〕組立・加工工場における部材の月別物流量
を次のように表す。
【0039】IIA11 t:t月の工場A1 における
部材M1 の物流在庫能力増加分 IIA12 t:t月の工場A1 における部材M2 の物
流在庫能力増加分 IIA21 t:t月の工場A2 における部材M1 の物
流在庫能力増加分 IIA22 t:t月の工場A2 における部材M2 の物
流在庫能力増加分 1月は設備投資及びその他の固定費の年間コストを表
す。各組立工場(A1 …Am )における各部材(Mn
の月別在庫能力増加分IIは図10(f)に示すように
データテーブル化して変数ファイルに格納される。
【0040】以上のように定義した各量を変数(マトリ
ックスの列)として、マクロ計画の場合と同様に図2
(b)の設定画面で設定し、また、目的関数(利潤最
大、あるいはコスト最小)、等式条件、不等式条件(マ
トリックスの行)を目的関数ファイル、条件式ファイル
から読み出し、図2(b)の設定画面で設定する。
【0041】図11は横方向を変数、縦方向を目的関
数、等式条件、不等式条件としたマトリックスを示して
いる。ただし、図11では2月までを示し、3月以降に
ついては省略している。図11において、Ojは目的関
数であり、次のように表されることを意味している。 Oj=-b1-b2+b3+b4+b5+b6+b7+b8+b9+b10+b11+b12+b13+b
14+b15+b16+b17+b18+b19+b20+b21+b22+b23+b24+b25+b26
-b27-b28+b29+b30+b31+b32+b33+b34+b35+b36+b37+b38+b
39+b40+b41+b42+b43+b44+b45+b46+b47+b48+b49+b50+b51
+b52+b53+b54+b55+b 56+b57+b58+b59+b60+b61+b62+b63+
b64・・・ b1 :1月の需要地D1 でのP製品売上額 b2 :1月の需要地D2 でのP製品売上額 b3 :需要地D1 での在庫金利、設備投資及びその他の
固定費の年間コストも含む1月の在庫コスト b4 :需要地D2 での在庫金利、設備投資及びその他の
固定費の年間コストも含む1月の在庫コスト b5 :工場A1 から需要地D1 への1月の輸送コスト b6 :工場A2 から需要地D1 への1月の輸送コスト b7 :工場A1 から需要地D2 への1月の輸送コスト b8 :工場A2 から需要地D2 への1月の輸送コスト b9 :1月の工場A1 での製品Pの製造コストで、変動
費+設備投資及びその他の固定費の年間コスト b10 :1月の工場A2 での製品Pの製造コストで、変動
費+設備投資及びその他の固定費の年間コスト b11 :在庫金利も含む工場A1 における部材M1 の1月
の物流コストで、設備投資及びその他の固定費の年間コ
ストも含む b12 :在庫金利も含む工場A1 における部材M2 の1月
の物流コストで、設備投資及びその他の固定費の年間コ
ストも含む b13 :在庫金利も含む工場A2 における部材M1 の1月
の物流コストで、設備投資及びその他の固定費の年間コ
ストも含む b14 :在庫金利も含む工場A2 における部材M2 の1月
の物流コストで、設備投資及びその他の固定費の年間コ
ストも含む b15 :工場F1 で生産・調達したM1 の工場A1 ヘの1
月の輸送コスト b16 :工場F2 で生産・調達したM1 の工場A1 ヘの1
月の輸送コスト b17 :工場F1 で生産・調達したM2 の工場A1 ヘの1
月の輸送コスト b18 :工場F2 で生産・調達したM2 の工場A1 ヘの1
月の輸送コスト b19 :工場F1 で生産・調達したM1 の工場A2 ヘの1
月の輸送コスト b20 :工場F2 で生産・調達したM1 の工場A2 ヘの1
月の輸送コスト b21 :工場F1 で生産・調達したM2 の工場A2 ヘの1
月の輸送コスト b22 :工場F2 で生産・調達したM2 の工場A2 ヘの1
月の輸送コスト b23 :1月の工場F1 でのM1 生産・調達コストで、変
動費+設備投資及びその他の固定費の年間コスト b24 :1月の工場F2 でのM1 生産・調達コストで、変
動費+設備投資及びその他の固定費の年間コスト b25 :1月の工場F1 でのM2 生産・調達コストで、変
動費+設備投資及びその他の固定費の年間コスト b26 :1月の工場F2 でのM2 生産・調達コストで、変
動費+設備投資及びその他の固定費の年間コスト b27 :2月の需要地D1 でのP製品売上額 b28 :2月の需要地D2 でのP製品売上額 b29 :工場A1 から需要地D1 への2月の輸送コスト b30 :工場A2 から需要地D1 への2月の輸送コスト b31 :工場A1 から需要地D2 への2月の輸送コスト b32 :工場A2 から需要地D2 への2月の輸送コスト b33 :2月の工場A1 での製品Pの製造コストで、変動
費のみ b34 :2月の工場A2 での製品Pの製造コストで、変動
費のみ b35 :2月の工場A1 での設備投資及びその他の固定費
の年間コスト b36 :2月の工場A2 での設備投資及びその他の固定費
の年間コスト b37 :需要地D1 での在庫金利を含む変動費のみの2月
の在庫コスト b38 :需要地D2 での在庫金利を含む変動費のみの2月
の在庫コスト b39 :2月の需要地D1 の設備投資及びその他の固定費
の年間コスト b40 :2月の需要地D2 の設備投資及びその他の固定費
の年間コスト b41 :在庫金利も含む工場A1 における部材M1 の2月
の物流の変動費 b42 :在庫金利も含む工場A1 における部材M2 の2月
の物流の変動費 b43 :在庫金利も含む工場A2 における部材M1 の2月
の物流の変動費 b44 :在庫金利も含む工場A2 における部材M2 の2月
の物流の変動費 b45 :2月の工場A1 における部材M1 の物流在庫能力
増加設備投資及びその他の固定費の年間コスト b46 :2月の工場A1 における部材M2 の物流在庫能力
増加設備投資及びその他の固定費の年間コスト b47 :2月の工場A2 における部材M1 の物流在庫能力
増加設備投資及びその他の固定費の年間コスト b48 :2月の工場A2 における部材M2 の物流在庫能力
増加設備投資及びその他の固定費の年間コスト b49 :工場F1 で生産・調達したM1 の工場A1 ヘの1
月の輸送コスト b50 :工場F2 で生産・調達したM1 の工場A1 ヘの2
月の輸送コスト b51 :工場F1 で生産・調達したM2 の工場A1 ヘの2
月の輸送コスト b52 :工場F2 で生産・調達したM2 の工場A1 ヘの2
月の輸送コスト b53 :工場F1 で生産・調達したM1 の工場A2 ヘの2
月の輸送コスト b54 :工場F2 で生産・調達したM1 の工場A2 ヘの2
月の輸送コスト b55 :工場F1 で生産・調達したM2 の工場A2 ヘの2
月の輸送コスト b56 :工場F2 で生産・調達したM2 の工場A2 ヘの2
月の輸送コスト b57 :2月の工場F1 でのM1 生産・調達コストで、変
動費のみ b58 :2月の工場F2 でのM1 生産・調達コストで、変
動費のみ b59 :2月の工場F1 でのM2 生産・調達コストで、変
動費のみ b60 :2月の工場F2 でのM2 生産・調達コストで、変
動費のみ b61 :2月の工場F1 における部材M1 の生産・調達能
力増加に必要な設備投資その他の固定費の年間コスト b62 :2月の工場F2 における部材M1 の生産・調達能
力増加に必要な設備投資その他の固定費の年間コスト b63 :2月の工場F1 における部材M2 の生産・調達能
力増加に必要な設備投資その他の固定費の年間コスト b64 :2月の工場F2 における部材M2 の生産・調達能
力増加に必要な設備投資その他の固定費の年間コスト b1、b2、b27 、b28 は利潤に寄与する項で、それ以外の
項はコストを表す項である。
【0042】次に、条件式について説明すると、需要地
1 、D2 の1月のP製品需要量と在庫量は、それぞれ
1月に工場A1 、A2 から輸送した量の合計であるの
で、 D11B:−PD1 1−ID1 1+A11 1T+A21
1T=0 D21B:−PD2 1−ID2 1+A12 1T+A22
1T=0 1月に工場A1 、A2 で製造された量が、それぞれ1月
に需要地D1 、D2 へ輸送されているので、 A11B:−A11 1T−A12 1T+PA1 1=0 A21B:−A21 1T−A22 1T+PA2 1=0 1月に工場F1 、F2 で生産・調達したM1 、M2 がそ
れぞれ工場A1 、A2に輸送されて製品Pが工場A1
2 で複数のM1 、M2 から組立られ、残りは物流量と
して表されるので、 M1A11B:−n1PA1 −IA11 1 +M111 1T
+M121 1T=0 M1A21B:−n2PA1 −IA12 1 +M211 1T
+M221 1T=0 M2A11B:−n3PA2 −IA21 1 +M112 1T
+M122 1T=0 M2A21B:−n4PA2 −IA22 1 +M212 1T
+M222 1T=0 ここで、n1、n3は1つの製品Pを作るのに必要とされる
部材M1 の数、n2、n4は1つの製品Pを作るのに必要と
される部材M2 の数で、それぞれ決められた値であり、
一般的には、n1=n3、n2=n4である。
【0043】1月に工場F1 、F2 で生産・調達したM
1 、M2 を、それぞれ1月に工場A 1 、A2 に輸送して
いるので、 M1F11B:−M111 1T−M112 1T+M1
1 1=0 M1F21B:−M121 1T−M122 1T+M1
2 1=0 M2F11B:−M211 1T−M212 1T+M2
1 1=0 M2F21B:−M221 1T−M222 1T+M2
2 1=0 需要地D1 、D2 の2月のP製品需要量と在庫量は、そ
れぞれ2月に工場A1、A2 から輸送した量と1月から
の在庫量との合計であるので、 D12B:+ID1 1−PD1 2+A11 2T+A21
2T−ID1 2=0 D22B:+ID2 1−PD2 2+A21 2T+A12
2T−ID2 2=0 1月の在庫量と2月の物流在庫能力増加分との合計は2
月の需要地D1 、D2での物流在庫量以上であるので、 IID12A:+ID1 1−ID1 2+IID1 2≧0 IID22A:+ID2 1−ID2 2+IID2 2≧0 A1 、A2 工場の1月の製造量と2月の製造能力増加分
との合計は、A1 、A 2 工場の2月の製造量以上である
ので、 IPA12A:+PA1 1−PA1 2+IPA1 2≧0 IPA22A:+PA2 1−PA2 2+IPA2 2≧0 2月に工場A1 、A2 で製造された量が、それぞれ2月
に需要地D1 、D2 へ輸送されているので、 A12B:−A11 2T−A12 2T+PA1 2=0 A22B:−A21 2T−A22 2T+PA2 2=0 工場A1 、A2 における1月のM1 、M2 在庫量と2月
に工場F1 、F2 から輸送されたM1 、M2 の複数組か
ら、製品Pが組立られ、残りは2月の物流在庫量として
表されるので、 M1A12B:+IA11 1−n5PA1 2−IA11 2+
111 2T+M121 2T=0 M2A12B:+IA12 1−n6PA1 −IA12 2+M
211 2T+M221 2T=0 M1A22B:+IA21 1−n7PA2 −IA21 2+M
112 2T+M122 2T=0 M2A22B:+IA22 1−n8PA2 −IA22 2+M
212 2T+M222 2T=0 ここで、n5、n7は1つの製品Pを作るのに必要とされる
部材M1 の数、n6、n8は1つの製品Pを作るのに必要と
される部材M2 の数で、それぞれ決められた値であり、
一般的には、n5=n7、n6=n8である。
【0044】2月に工場F1 、F2 で生産・調達したM
1 、M2 を、それぞれ2月に工場A 1 、A2 に輸送して
いるので、 M1F12B:−M111 2T−M112 2T+M1
1 2=0 M1F22B:−M121 2T−M122 2T+M1
2 2=0 M2F12B:−M211 2T−M212 2T+M2
1 2=0 M2F22B:−M221 2T−M222 2T+M2
2 2=0 1月の生産・調達量と2月のF1 、F2 工場の生産・調
達能力増加分との合計は、2月のF1 、F2 工場の生産
・調達量以上であるので、 IM1F12A:+M11 1−M11 2+IM11 2≧
0 IM1F22A:+M12 1−M12 2+IM12 2≧
0 IM2F12A:+M21 1−M21 2+IM21 2≧
0 IM2F22A:+M22 1−M22 2+IM22 2≧
0 このように、定めた変数、等式条件、不等式条件、目的
関数を各ファイルから図1に示す演算処理装置2に読み
込んで演算し、マクロ計画の策定の場合と同様に最適な
組み合わせを演算して求める。求めた結果は、需要の季
節変動、設備投資等を折り込んだもので、経時的変動要
因を取り入れたより詳細なミクロの計画となる。なお、
マクロ計画の場合と同様に関連する部品の一括化、コス
トの大きい部品のみ変数とすることにより、変数の数を
低減化するようにしてもよい。
【0045】次に、LPによる輸送最適化計画の策定に
ついて説明する。以下で説明する輸送の最適化計画策定
システムは、それ自体完結したシステムであるととも
に、上記で説明した生産輸送最適化計画における輸送に
ついて適用できるものであることは言うまでもない。輸
送計画は、単にコストだけでなく、到着時間も問題であ
り、生産地及び市場がグローバル化すれば、特に時間も
問題である。したがって、生産地・中央物流センターか
ら各地域、各国の市場(物流センター)への輸送の最適
化はコストと時間を考えねば計画が立案できない。さら
に、資材所要量計画に基づき、かつ、無在庫方針を取る
顧客、及びジャスト・イン・タイムを要求する顧客の増
加は、時間の要因を抜きにしては輸送計画策定は考えら
れない。LPで時間の要因を考慮しつつ、コストを最小
化することについて説明する。前述したように、輸送問
題は、多くの機能、すなわち営業・生産と関連してい
る。それとともに、この輸送問題の中だけでも多くの要
因が絡んでいる。それらは輸送手段の設備投資、アウト
ソーシング、需要量の大きさ、季節変動、在庫量、輸送
手段の選択、輸送手段の積載容量の選択、国内・国外ハ
ブ港の選択、外航船・内航船の選択、複数港卸の選択等
々である。これらを一つのLPモデルで組み立てること
は、不可能ではないが、モデルが非常に大きくなり、複
雑となってLPの最適解の理解及び問題点の発見が困難
となる。したがって、2段階か3段階にわけてLPモデ
ルを構築する。
【0046】ここで、最初に取り上げるLPモデルは、
輸送最適化計画のうちで出発点としての輸送方針の決定
に資するためのものである。ここでは、輸送方針が決定
されれば、それに関係のある要素に限定して、後述する
各種の詳細なLPモデルで設備計画及びミクロ計画を策
定する。しかしながら、このLPモデルの上に必要な場
合には、後述の要素を取り入れてモデル構築をすること
は可能である。なお、ここで取り上げているモデルは日
次モデルである。しかし、輸送方針決定の概略計画であ
るので、大まかな計画を策定したいという目的のために
は月次モデルにしても構わない。しかしながら、月次モ
デルにしたことによる不正確性については十分認識した
上で、その問題解決案を活用すべきである。
【0047】輸送最適化計画におけるLPの以下の事例
では、説明の便宜上、一部の輸送経路・手段を省略し、
物流センター在庫の問題も最小限に限定しているが、各
日毎の需要を個別に扱っているので、各種の在庫問題を
解決できる。以下のLPでも、最大在庫量、最低在庫量
(安全在庫)、経済的最低輸送量のための調整在庫等の
在庫問題を正確に解決しながら、コスト最小化を可能に
している。なお、以下の説明において、台数変換、隻数
変換等に関連して記述されるトラック台数、コンテナ
数、隻数等の輸送手段の数は、特にことわりがない限り
整数を意味している。
【0048】まず、前提条件及び用語・変数を図12を
参照して説明する。 特定地域の市場の物流センター(市場)における特定
製品の需要量をDtで表し、tはt日の需要量を示し、
0 、D1 、D2 ・・・とする。以下、Dは市場の物流
センターを意味する。 物流センター(生産地)はCjで表し、C1 とC2
する。ただし、C2 はトラックでの出荷のみ可能であ
る。以下Cjは中央物流センター(生産地)を意味す
る。 船はStとし、中央物流センターC1 から市場の物流
センターDまで3日かかる。tはC1 からの出発日を表
す。 トラックはTtとする。物流センターC1 からは即日
輸送できるが、物流センターC2 からは2日かかる。t
は物流センターCjからの出発日を表す。 航空機はAtとする。物流センターC1 から即日輸送
できる。tは物流センターCjからの出発日を表す。 物流センターC1 の一日総出荷量には制限があるが、
2 には制限がない。
【0049】図13は上記条件における輸送最適化計画
におけるLPモデル構造式(マトリックス)を示してお
り、以下において使用する代表的変数の意味は以下の通
りである。 Dt:特定地域の特定商品のt日目の需要量を表す。地
域・商品は複数でも問題ない。 CjAt:物流センター(生産地)C1 からt日出発の
航空機Atで輸送する量を表す。このコラムの目的関数
Ojのe1 、e4 、e8 は中央物流センターCjの総コ
スト(固定費及び変動費)である。 CjTt:物流センター(生産地)Cjから、t日出発
のトラックで輸送する量を表す。このコラムの目的関数
Ojのe2 、e5 、e6 、e9 、e10は中央物流センタ
ーCjの総コスト(固定費及び変動費)である。 CjSt:物流センター(生産地)C1 からt日出発の
船で輸送する量を表す。このコラムの目的関数Ojのe
11は中央物流センターCjの総コスト(固定費及び変動
費)である。 It:t日目の市場の物流センターの在庫量を示す。こ
のコラムの目的関数Ojのe3 、e7 、e12は市場の物
流センターCjの総コスト(固定費及び変動費と在庫金
利)である。 CjAtI:航空輸送単位変換とコストのコラム(変
数)の一つであり、航空輸送量Atの変数から航空輸送
単位に変換した台数に対応している。マトリックスの
m1、m3、m6は航空輸送の単位量、例えばコンテナ1個の
収容数量である。目的関数のe13、e15、e18はこの単
位量当たりの総輸送コスト(固定費及び変動費)であ
る。このコラムの変数は整数しかとれない。小数点単位
のコンテナ個数とかトラック台数は有り得ないからであ
る。
【0050】CjTtI:台数変換とコストのコラム
(変数)の一つであり、トラック輸送量Atの変数から
トラック台数に変換した台数に対応している。マトリッ
クスのm2、m4、m5、m7、m8は運搬手段の単位量、例えば
コンテナ1個の収容数量、トラックの積載量等である。
目的関数のe14、e16、e17、e19、e20はこの単位量
当たりの総輸送コスト(固定費及び変動費)である。こ
のコラムの変数は整数しかとれない。
【0051】CjStI:船舶輸送単位変換とコストの
コラム(変数)であり、航空輸送量Atの変数から運搬
台数に変換した値に対応している。マトリックスのm9
運搬手段の単位量、例えば、コンテナ1個の収容数量、
船の積載量等である。目的関数のe21はこの単位量当た
りの総輸送コスト(固定費及び変動費)である。このコ
ラムの変数は整数しかとれない。目的関数Ojは、 Oj=e1 +e2 +e3 +e4 +e5 +e6 +e7 +e
8 +e9 +e10+e11 +e12+e13+e14+e15+e16
+e17+e18+e19+e20+e21 であり、利益最大化あるいはコスト最小化のどちらでも
よい。利益最大化の場合には、売上価格をマイナス数字
にして目的関数に入れればよい。
【0052】次に条件式について説明すると、需要地に
おける需要量と輸送されてくる量との差が在庫量となる
ので、 D0B −D0+C1 A0+C1 T0−I0=0 D1B +I0−D1+C1 A1+C1 T1+C2 T0−
I1=0 D2B +I1−D2+C1 A2+C1 T2+C2 T1+
1 S0−I2=0 在庫量には最小在庫量(安全在庫量)と最大在庫量があ
り、 IOMIN I0≧L1 IOMAX I0≦L2 I1MIN I1≧L3 I2MAX I1≦L4 I1MIN I2≧L5 I2MAX I2≦L6 物流センター(生産地)C1 には総出荷量制限があり、 C1 0MAX C1 A0+C1 T0≦L7 C1 1MAX C1 A1+C1 T1≦L8 C1 2MAX C1 A2+C1 T2≦L9 条件式の行のCは輸送量を輸送台数へ変換することを意
味しており、m1〜m9は台数に変換する単位量であるの
で、 C1 A0C C1 A0−m11 A0I≦0 C1 T0C C1 T0−m21 T0I≦0 C1 A1C C1 A1−m31 A1I≦0 C1 T1C C1 T1−m41 T1I≦0 C2 A0C C2 T0−m52 T0I≦0 C1 A2C C1 A2−m61 A2I≦0 C1 T2C C1 T2−m71 T2I≦0 C2 T1C C2 T1−m82 T1I≦0 C1 S0C C1 S0−m91 S0I≦0 これらの変数、等式条件、不等式条件、目的関数は図1
のデータファイル3bに格納されており、これら各ファ
イルから図1に示す演算処理装置2に読み込んで演算
し、最適な組み合わせを求める。
【0053】このように、輸送手段・物流センターを包
含する概略計画は、前述した輸送LPで計画樹立できる
が、さらに複雑なトラック、船舶の設備投資、傭車/用
船運行計画を必要とするときのLPについて次に説明す
る。この場合、運搬・物流設備投資計画と定常的な運営
計画とがあり、この両者を別個に樹立することが現実的
である。しかしながら、LPモデルは同一のモデルを基
にして、若干数字を入れ換えたり、変数の値を固定する
ことにより、同一モデルで両計画の策定が可能となる。
【0054】運搬・物流設備投資計画を樹立するための
LPモデルは、月次モデルでは正確には出せない。月次
モデルの月末在庫量は、その月間に必要とする最大在庫
量を表していないからである。最大在庫量は、船等が到
着して荷下ろしをしたときである。これを調べるには、
日次モデルではなくてはならない。月次モデルで最大在
庫量を推測するには、モデルの結果を踏まえて安全在庫
量プラス最大荷下ろし量として計算できるが、正確では
ない。
【0055】輸送計画の前に、輸送手段は特定した方が
複雑性を避けるために望ましい。輸送手段には、自社所
有(用船・傭車も含む)とスポット輸送委託(例えば路
線トラック)がある。それらの経済性を考慮した輸送手
段設備投資を決定しなくてはならない。それがこのLP
による輸送の設備投資・運用ミクロ計画の一つの目的で
ある。
【0056】また、自社所有の運送手段の台数・隻を設
定したならば、それらの効率的運行計画を樹てねばなら
ない。その際には、スポット輸送委託の選択肢も考慮し
て決めねばならない。この場合には、輸送手段能力変数
は現存有力値を代入して固定化してLPを解く。
【0057】以下の事例では、説明を簡略化するため
に、一部の変数、行を省略している。具体的には、前述
した輸送LPについての構造式、すなわち需要量・輸送
量・在庫量及び輸送量からトラック台数変換構造式、後
に述べる2市場降ろし・2港降ろしリニアプログラミン
グ構造式、並びに各種積載量の船舶・トラックの選択の
構造式、トラック以外の輸送手段及び一部の輸送経路・
手段を省略している。実際の輸送の設備投資・運用ミク
ロ計画のためのLPモデルでは、これらを全て統合す
る。
【0058】月毎あるいは年毎に変動する必要生産能
力、物流センター能力を構造式に表すのに、創意工夫が
必要である。基本的な考え方は、0期の能力C0 に1期
の増加能力CI1 を加えたものが1期の能力C1 に等し
いか大きくなければならないという構造式にすることで
ある。同様に2期の能力C2 はC0 +CI1 +CI2
り等しいか大きくなければならないとする構造式で表
す。そして、能力変数には、設備投資及びその他の固定
費はC0 、CI1 、CI2 、・・・の変数の目的関数式
に持たせ、C1 、C2 ・・・には変動費のみ持たせるこ
とである。この方式は、必要能力が経時的に増加する場
合に、資金コストが月次或いは年次で発生するときに有
効である。さらに年次モデルでは、年が違う投資金額は
経済的に正しく決定するためには資金コスト利率により
割引きして、現在価値にするが、この方式では可能であ
る。目的関数の投資金額を現在価値にすることにより、
これを正しく反映することができる。
【0059】しかしながら、投資をプロジェクト期初に
全額実施しなくてはならない場合には、期初に設備能力
投資を行い、投資回収コストを含む固定費を目的関数に
持たせ、事後の月・年では変動費のみでその設備能力を
使用できるという方式でも構わない。以下のLPでは、
後者の方式を使用している。
【0060】まず、前提条件及び用語・変数について説
明する。 中央物流センター(生産地)はCjで表し、C1 とC
2 とする。以下、Cjは中央物流センター(生産地)を
意味する。 トラックはTtとする。物流センター(生産地)C1
からは即日輸送できるが、物流センター(生産地)C2
からは2日かかる。 その他の代表的変数の意味は下記の通りである。 It:t日目の在庫量を示す。 CiTtI:物流センターCiからt日に市場に向けて
出発するトラック台数(整数)を表す。これは物流セン
ターCiからt日のトラック運搬量をトラック台数へ変
換した変数であり、ここでは便宜上省略しているが、図
13で説明したのと同様に輸送量から運搬台数に変換し
ている。 Ti:自社所有が経済的なので、整備投資するトラック
台数。目的関数Ojのf 1 は投資回収コストを含む固定
費 TICi:自社所有のトラック台数を各物流センターに
期初振り分ける変数 Li:市場Dの受入在庫能力新増設。目的関数Ojのf
4 は投資回収コストを含む固定費 CiI:物流センターCiの物流取扱能力。Ojのf
2 、f3 は新増設投資の回収コストを含む固定費 It:t日のD市場の在庫量 DtCitR:t日に市場Dから物流センターCiへの
トラック移送台数。Ojのf14、f15、f23、f24は運
送変動コスト CiTtS:t日のトラックのスポットの運輸業務委託
(備車も含む)台数。Ojのf7 、f8 、f25、f26
委託料。ここでは台数単位に表現しているが、トン当た
りあるいはコンテナ当たりにするために式を変えてもよ
い。 CiHt:t日の物流センターCiの取扱数量 DtDt+1:t日のD市場にあるトラックを翌日のト
ラックに変換する変数 目的関数は、Ojは、 Oj=f1 +f2 +f3 +f4 +f5 +f6 +f7 +f
8 +f9 +f10+f11 +f12+f13+f14+f15+f16
+f17+f18+f19+f20+f21+f22+f23+f24
25+f26+f27+f28+f29 であり、利益最大化あるいはコスト最小化のどちらでも
よい。利益最大化の場合には、売上価格をマイナス数字
にして目的関数に入れる。
【0061】次に条件式について説明すると、トラック
台数は、設備投資した台数と、物流センタに振り分ける
台数とは等しいので、 TIB TI−TIC1 −TIC2 =0 物流センタC1 、C2 にそれぞれ振り分けた台数と委託
台数は、0日にC1 、C2 にそれぞれ待機する台数とC
1 、C2 から市場へ向けて出発する台数に等しいので、 C1T0B TIC1 −C1 T0I−C1 T0T1+C1
0S=0 C2T0B TIC2 −C2 T0I−C2 T0T1+C2
0S=0 市場、物流センターに0日に存在するトラック総台数
は、購入トラック及び傭車台数の合計より少なくなくて
はならないので、 T0MAX TI−C1 T0I−C2 T0I−D0D1T−
1 T0T1−C2 T0T1+C1 T0S+C2 T0S
≧0 0日の市場におけるトラックのバランス:0日にC1
ら市場へ向けて出発する台数が、1日に市場からC1
移送する台数(D1C1 TR)、0日から1日かけて市
場に待機する台数(D0D1T)、1日に市場からC2
へ移送する台数(D1C2 TR)に等しいので、 D0TB C1 T0I−D1C1 TR−D0D1T−D1
2 TR=0 0日から1日にかけてC1 に待機する台数(C1 T0T
1)と、1日のC1 の委託台数(C1 T1S)の合計
は、1日にC1 から市場へ出発する台数(C1 T1I)
と、1日から2日にかけてC1 に待機する台数(C1
1T2)に等しいので、 C1T1B C1 T0T1−C1 T1I−C1 T1T2+C1
T1S=0 同様のことがC2 にも言えるので、 C2T1B C2 T0T1−C2 T1I−C2 T1T2+C2
T1S=0 市場、物流センターに1日に存在するトラック総台数
は、購入トラック及び傭車台数の合計より少なくなくて
はならないので、 T1MAX TI−C1 T1I−C2 T1I−D1D2T−
1 T1T2−C2 T1T2+C1 T1S+C2 T1S
≧0 1日の市場におけるトラックのバランス:1日にC1
ら市場へ向けて出発する台数(C1 T1I)と、0日か
ら1日かけて市場に待機する台数(D0D1T)と、0
日にC2 から市場へ出発する台数(C2 T0I)の合計
は、2日に市場からC1 へ移送する台数(D2C1
R)、1日から2日にかけて市場に待機する台数(D1
D2TR)の合計に等しいので、 D1TB C2 T0I+D0D1T+C1 T1I−D1D
2T−D2C1 TR−D1D2TR=0 2日のC1 におけるトラックのバランス:1日に市場か
らC1 へ移送する台数(D1C1 TR)、1日から2日
にかけてC1 に待機する台数(C1 T1T2)、2日の
委託台数(C1 T2S)の合計は、2日にC1 から市場
へ出発する台数(C1 T2I)と、2日から3日にかけ
てC1 に待機する台数(C1 T1T2)に等しいので、 C1T2B C1 T1T2+D1C1 TR−C1 T2I−C1
T2T3+C1 T2S=0 2日のC2 におけるトラックのバランス:1日から2日
にかけてC2 に待機する台数(C2 T1T2)、2日の
委託台数(C2 T2S)の合計は、2日にC2から市場
へ出発する台数(C2 T2I)と、2日から3日にかけ
てC2 に待機する台数(C2 T2T3)に等しいので、 C2T2B C2 T1T2−C2 T2I−C1 T2T3+C2
T2S=0 市場、物流センターに2日に存在するトラック総台数
は、購入トラック及び傭車台数の合計より少なくなくて
はならないので、 T2MAX TI−C1 T2I−C2 T2I−D2D3T−
1 T2T3−C2 T2T3−D2C1 TR−D2C2
TR+C1 T2S+C2 T2S≧0 市場の受入在庫能力(新増設)は、各日次の在庫量以上
でなければならないので、 DI0MAX LI−I0≧0 DI1MAX LI−I1≧0 DI2MAX LI−I2≧0 物流センタCjからのt日目の総出荷量(ただし、ここ
では説明の都合上設備投資を表すものに限定している)
は、物流取り扱い量以上でなければならないので、 C1H0MAX C1 I−C1 H0≧0 C2H0MAX C2 I−C2 H0≧0 C1H1MAX C1 I−C1 H1≧0 C2H1MAX C2 I−C2 H1≧0 C1H2MAX C1 I−C1 H2≧0 C2H2MAX C2 I−C2 H2≧0 このように、定めた変数、等式条件、不等式条件、目的
関数を各ファイルから図1に示す演算処理装置2に読み
込んで演算し、最適な組み合わせを演算して求める。
【0062】次に、複数港降ろし、複数市場降ろしにつ
いて、2港降ろし、2市場降ろしを例にとって、その輸
送LPについて説明する。なお、以下では説明の便宜
上、船舶輸送について省略し、トラックによる2市場降
ろしに限定して説明するが、船舶輸送による2港降ろ
し、あるいはそれを統合した場合も同様である。 〔前提条件〕図15に示すように、2市場降ろしのトラ
ックで物流センターC1 から市場D 1 に1日、市場D1
から市場D2 に1日の輸送時間がかかり、物流センター
2から市場D2 にはトラックで1日かかる。船舶輸送
の場合では、物流センターCjから市場D1 、D2 へ船
でそれぞれ直送あるいは2港降ろしができるが、ここで
は省略している。 (変数の説明) Dit:t日の市場Diの需要 CjDiTt:t日に市場Di向けに物流センターCj
からトラックTが運ぶ量 TDCjTt:t日に2市場向けに物流センターCjか
らトラックTで運ぶ量 CjTDit:t日に物流センターCjから出発した、
2市場降ろしのトラックTが市場Diで下ろす量。
【0063】IDit:t日のDiの在庫量 CjDiTtI:上記のCjDiTtの運搬量をトラッ
ク台数に転換する変数 Ojは輸送費。TDCjTtIも同様である。Ojは2
市場への運送費合計図16は2市場降ろしのLPマトリ
ックスを示している。目的関数は、Ojは、 Oj=g1 +g2 +g3 +g4 +g5 +g6 +g7 +g
8 +g9 +g10+g11 +g12+g13+g14+g15+g16 であり、利益最大化あるいはコスト最小化のどちらでも
よい。利益最大化の場合には、売上価格をマイナス数字
にして目的関数に入れる。
【0064】次に条件式について説明すると、0日に2
市場向けに物流センターC1 から2市場降ろしトラック
で運ぶ量は、市場D1 、D2 で降ろす量に等しいので、 TDTOB TDC1 T0−C1 TD1 0−C1 TD2 1=
0 市場D1 の需要と、2市場降ろしトラック、直送トラッ
クによる輸送量との差が在庫となるので、 D1OB −D1 0+C1 TD1 0+C11 T0−ID1
0=0 市場D2 の需要と、直送トラックによる輸送量との差が
在庫となるので、 D2OB −D2 0+C22 T0+ID2 0=0 物量センターからの輸送量は、トラック積載単位量p1
〜p3 にトラック台数を乗じたものより大きくないの
で、 TDC1T0C TDC1 T0−p1 TDC1 T0I≦0 C1D1TOC C11 T0−p211 T0I≦0 C2D1TOC C22 T0−p322 T0I≦0 1日に2市場向けに物流センターC1 から2市場降ろし
トラックで運ぶ量は、市場D1 、D2 で降ろす量に等し
いので、 TDTOB TDC1 T1−C1 TD1 1−C1 TD2 2=
0 1日の市場D1 の需要量と、0日の市場D1 の在庫、2
市場降ろしトラック、及び直送トラックによる輸送量と
の差が1日の在庫となるので、 D11B ID1 0−D1 1+C1 TD1 1+C11
1−ID1 1=0 1日の市場D2 の需要量と、0日の市場D2 の在庫、2
市場降ろしトラック、及び直送トラックによる輸送量と
の差が1日の在庫となるので、 D21B C1 TD2 1+ID2 0−D2 1+C22
1−ID2 1=0 物量センターからの輸送量は、トラック積載単位量p1
〜p3 にトラック台数を乗じたものより大きくないの
で、 TDC1T1C TDC1 T1−p1 TDC1 T1I≦0 C1D1T1C C11 T1−p211 T1I≦0 C2D1T1C C22 T1−p322 T1I≦0 2日の市場D1 の需要量と、1日の市場D1 の在庫、2
市場降ろしトラックによる輸送量とが等しいので、D12B
1 TD1 1+ID1 1−D1 2=0 2日の市場D2 の需要量と、1日の市場D2 の在庫、2
市場降ろしトラックによる輸送量とが等しいので、 D22B C1 TD2 2+ID2 1−D2 2=0 このように、定めた変数、等式条件、不等式条件、目的
関数を各ファイルから図1に示す演算処理装置2に読み
込んで演算し、最適な組み合わせを演算して求める。
【0065】次に、外航船、内航船、内外ハブ港の経済
的組み合わせのLPモデルについて説明する。 グローバル化経済の下での最も経済的な外航船・内航
船・内外ハブ港の経済的組合せをLPモデルを活用し
て、最適解を求めて運航計画を立てる。これらの複雑な
全ての組合せの中から、経済的な最適解を求めることで
ある。 ハブ港及び目的港における在庫調節をして、より大型
船を使えるようにする。 外航船及び内航船について、大型・中型・小型船の最
適な組合せ、ならびに国内ハブ港の場合はトラック輸
送、鉄道輸送とのコスト比較もできる。なお、この構造
式は、大型・中型・小型トラックの選択にも使用が可能
である。
【0066】〔可能な運航方法〕 外航船で国内ハブ港において全量降ろし、内航船で各
港に運ぶ。もちろんハブ港よりトラック輸送を選ぶこと
もできる。しかしながら、下記のLPモデルは簡略化の
ためにトラック輸送は省略する。このトラック輸送は、
必要であれば、既述した輸送LPモデルを参照して統合
する。
【0067】外航船で全ての大きな国内港に順番に降
ろす。
【0068】小さな国内港には内航船あるいはトラック
で輸送する。これは複数港降ろし、複数市場降ろしのL
Pモデルに帰着する。
【0069】大型外航船での東アジアのハブ港に降ろ
し、小型外航船で国内港に運ぶ。LPモデルにおいて
は、上記の3つの方法をすべて構造式の中に表して、最
適な方法を選択する。以下の説明では、複雑性を避ける
ために上記の3つの方法を別個に説明するが、実際のプ
ログラムではこの3つは統合されて使われるものであ
る。
【0070】〔経済的配慮事項及びモデル上での処理方
法〕 大型船のトン当たりコストは安くなるので、それを反
映するモデルとする。但し、大型船の入港できる港は限
定されるのでその制約をモデルに反映する。 大型船にすると、一回の積み降ろし量が増大し、在庫
容量及び在庫費用がかかる。このモデルは月次モデルな
ので、正確には最大在庫容量はでない。月次モデルの結
果を調べて、安全在庫量プラス最大積み降ろし量合計と
して計算する。LPモデルで出したいときには、日次モ
デルとする。 外航船及び内航船の1日当たりの用船料に、直送及び
複数港降ろしに係る航海日数及び荷降ろし日数の合計を
掛けて算出する。それに、内・外航湾の港湾料をも加算
する。すなわち、船一隻の1航海当たりのコスト金額と
なる。この金額を船一隻の変数の目的関数に記入する。
【0071】ハブ港における取扱料に関しては、取扱
料単位当たりの荷役料、港湾物流費を計算する。目的港
における荷役料、港湾物流費は、どのケースでも同一金
額がかるのでモデルの上では省略している。
【0072】以下に、図17を参照して前提条件を説明
する。 ・計画は月次の計画とする。 ・目的港を3港とする。それらをP1 、P2 、P3 とす
る。P3 は1万トンを超える船は入港できないものとす
る。 ・国内ハブ港は1港とする。目的港の一つをハブ港とし
てもよいが、ここでは別個の港とし、HPで表す。実際
上は複数のハブ港としたモデルでもよい。 ・外国ハブ港は1港とし、それをFPとする。実際上は
複数のハブ港としたモデルでもよい。 ・外航船は大型船が5万トン、1万トンの2船型とし、
小型船は15千トンと5千トンの2船型とする。実務上
はより多くの船型数も可能である。当然、大型船はトン
当たり単価は安くなる。 ・内航船は5千トン、3千トンの2船型とする。
【0073】〔国内ハブ港、外航船、大型内航船、小型
内航船の組合せ〕 変数の説明 Pit:t月のPi港の需要量 FVDHt:t月の国内ハブ港に運び込む量で、Ojは
国内ハブ港のコストであり、ハブ港における取扱量単位
当たりに荷役量、港湾物流費の合計を表す。 DHt:t月の国内ハブ港から運び出される量とハブ港
の在庫量の合計 DVPit:t月に国内ハブ港から目的港Piに向けて
内航船で運搬する量 DHIt:t月末の国内ハブ港の在庫量で、Ojは月当
たりの在庫コスト(これは正確な在庫コストではない。
正確に算出するには、日次モデルにしなくてはならな
い。) FVLDHt:t月の大型外航船で国内ハブ港に運搬す
る量 FVLDHtI:FVLDHtの輸送量を隻数に換算す
る変数で、Ojは1隻当たりのコストである。上述のよ
うに、1日あたりの用船料に、直送および複数港降ろし
にかかる航海日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算出す
る。 FVSDHt:t月の小型外航船で国内ハブ港に運搬す
る量 FVSDHtI:FVSDHtの輸送量を隻数に換算す
る変数で、Ojは1隻当たりのコストであり、上述のよ
うに、1日あたりの用船料に、直送および複数港降ろし
にかかる航海日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算出す
る。 DLVPit:t月のPi港向けの大型内航船で輸送す
る量 DLVPitI:DLVPitの輸送量を隻数に換算す
る変数で、Ojは1隻当たりにコストであり、上述のよ
うに、1日あたりの用船料に、直送および複数港降ろし
にかかる航海日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算出す
る。
【0074】DSVPit:t月のPi港向けの小型内
航船で輸送する量 DSVPitI:DSVPItの1ヵ月当たりの総コス
トを表す。Ojは1隻当たりのコストであり、上述のよ
うに、1日あたりの用船料に、直送および複数港降ろし
にかかる航海日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算出す
る。
【0075】PiIt:t月末の目的港Piの在庫量。
Ojは月当たりに在庫コストを表す(これは正確な在庫
コストではない。正確に算出するには日次モデルにしな
くてはならない。) 図18は国内ハブ港・外航船・大型内航船・小型内航船
の組み合わせのLPマトリックスを示している。目的関
数は、Ojは、 Oj=h1 +h2 +h3 +h4 +h5 +h6 +h7 +h
8 +h9 +h10+h11 +h12+h13+h14 であり、利益最大化あるいはコスト最小化のどちらでも
よい。利益最大化の場合には、売上価格をマイナス数字
にして目的関数に入れる。
【0076】次に条件式について説明すると、1月に国
内ハブ港に運び込む量は、1月に国内ハブ港から運び出
される量とハブ港の在庫量の合計に等しいので、 FVDH1 FVDH1−DH1=0 〔国内ハブ港のバランス〕国内ハブ港の期首在庫量と、
1月に国内ハブ港から運び出される量・ハブ港の在庫量
との合計から1月に国内ハブ港から目的港P1 、P2
3 に向けて内航船で運搬する量との差が1月末の国内
ハブ港の在庫量であるので、 DVP1 DHI0+DH1−DVP1 1−DVP2 1−
DVP3 1−DHI1=0 〔目的港P1 、P2 、P3 のバランス〕目的港の需要量
と、国内ハブ港から運ばれる量との差が目的港での在庫
量であるので、 P11 −P1 1+DVP1 1−P1 I1=0 P21 −P2 1+DVP2 1−P2 I1=0 P31 −P3 1+DVP3 1−P3 I1=0 〔国内ハブ港の在庫量〕期末在庫は期首在庫に等しいの
で、 DHI1 DHI1−DHI2=0 DVP2 マトリックスでは2月の分の記載が省略されてい
るが、上記 DVP1 と同様である。 〔国内ハブ港への外航船の船型のバランス〕国内ハブ港
へ運び込む量は、大型外航船と小型外航船の合計である
ので、 FVCDH1 FVDH1−FVLDH1−FVSDH1=0 〔大型外航船の隻数変換〕大型外航船で国内ハブ港に運
搬する量は、一隻当たりの積載量q1 と船隻数の積より
大きくないので、 FVLDH1C FVLDH1−q1 FVLDH1I≦0 〔隻数変換〕小型外航船で国内ハブ港に運搬する量は、
一隻当たりの積載量q2 と船隻数の積より大きくないの
で、 FVSDH1C FVSDH1−q2 FVSDH1I≦0 〔国内ハブ港から目的港P1 へ内航船で運搬する量のバ
ランス〕国内ハブ港から目的港P1 へ内航船で運搬する
量は、大型内航船と小型内航船の合計であるので、 DVP11 DVP1 1−DLVP1 1−DSVP1 1=0 〔隻数変換〕国内ハブ港から目的港P1 へ大型内航船で
輸送する量は、一隻当たりの積載量q3 と船隻数の積よ
り大きくないので、 DLVP11C DLVP1 1−q3 DLVP1 1I≦0 国内ハブ港から目的港P1 へ小型内航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量q4 と船隻数の積より大きくな
いので、 DSVP11C DSVP1 1−q4 DSVP1 1I≦0 〔国内ハブ港から目的港P2 へ内航船で運搬する量のバ
ランス〕国内ハブ港から目的港P2 へ内航船で運搬する
量は、大型内航船と小型内航船の合計であるので、 DVP21 DVP2 1−DLVP2 1−DSVP2 1=0 〔隻数変換〕国内ハブ港から目的港P2 へ大型内航船で
輸送する量は、一隻当たりの積載量q5 と船隻数の積よ
り大きくないので、 DLVP21C DLVP2 1−q5 DLVP2 1I≦0 国内ハブ港から目的港P2 へ小型内航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量q6 と船隻数の積より大きくな
いので、 DSVP21C DSVP2 1−q6 DSVP2 1I≦0 〔国内ハブ港から目的港P3 へ内航船で運搬する量のバ
ランス〕国内ハブ港から目的港P3 へ内航船で運搬する
量は、大型内航船と小型内航船の合計であるので、 DVP31 DVP3 1−DLVP3 1−DSVP3 1=
0 〔隻数変換〕国内ハブ港から目的港P3 へ大型内航船で
輸送する量は、一隻当たりの積載量q7 と船隻数の積よ
り大きくないので、 DLVP31C DLVP3 1−q7 DLVP3 1I≦0 国内ハブ港から目的港P3 へ小型内航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量q8 と船隻数の積より大きくな
いので、 DSVP31C DSVP3 1−q8 DSVP3 1I≦0 これらの変数、等式条件、不等式条件、目的関数は図1
のデータファイル3bに格納されており、これら各ファ
イルから図1に示す演算処理装置2に読み込んで演算
し、最適な組み合わせを求める。
【0077】次に、外航船の複数目的港への直航輸送に
ついて説明する。
【0078】外航船荷下ろしパターンは図19のように
なっているものとする。図の○は荷を下ろす港を意味し
ている。目的港P1 、P2 、P3 のうちP3 は大型船の
入港は不可である。3港下ろしは各目的港に荷を下ろ
し、2港下ろしA型はP1 、P2 に、2港下ろしB型は
1 、P3 に、2港下ろしC型はP2 、P3 に、荷を下
ろすものとする。
【0079】次に変数を説明すると、 Pit:t月のPi港の需要量 FV3Pt:t月の3港降ろしの外航船が輸送する量 FVS3PitI:FV3Pitの輸送量を隻数に換算
する変数。P3 にも寄港するので1万トンの外航船
(S)のみ選択可能。Ojは1隻当たりのコストであ
り、上述のように、1日あたりの用船料に、直送および
複数港降ろしにかかる航海日数、荷下ろし日数の合計を
掛けて算出する。
【0080】FV3Pit:3港降ろしの外航船が目的
港Piに降ろす量 FV2APt:t月のA型の2港降ろしの外航船が輸送
する量 FVL2APt:FV2APtのうち5万トンの外航船
(L)で輸送する量 FVL2APtI:FVL2APtの輸送量を隻数に換
算する変数。Ojは1隻当たりのコストであり、上述の
ように、1日あたりの用船料に、直送および複数港降ろ
しにかかる航海日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算出
する。
【0081】FVS2APt:FV2APtのうち1万
トンの外航船(S)で輸送する量。
【0082】FVS2APtI:FVS2APtの輸送
量を隻数に換算する変数。Ojは1隻当たりのコストで
あり、上述のように、1日あたりの用船料に、直送およ
び複数港降ろしにかかる航海日数、荷下ろし日数の合計
を掛けて算出する。
【0083】FV2BPt:t月のB型の2港降ろしの
外航船が輸送する量 FVS2BPtI:FV2BPtの輸送量を隻数に換算
する変数。なお、B型はP3 港に入港するので5千トン
の外航船しか入港しない。Ojは1隻当たりのコストで
あり、上述のように、1日あたりの用船料に、直送およ
び複数港降ろしにかかる航海日数、荷下ろし日数の合計
を掛けて算出する。
【0084】FV2CPt:t月のC型の2港降ろしの
外航船が輸送する量 FVS2CPtI:FV2CPtの輸送量を隻数に換算
する変数。なお、C型はP3 港に入港するので5千トン
の外航船しか入港しない。Ojは1隻当たりのコストで
あり、上述のように、1日あたりの用船料に、直送およ
び複数港降ろしにかかる航海日数、荷下ろし日数の合計
を掛けて算出する。
【0085】図20は外航船の目的港への複数下ろしに
おけるLPマトリックスを示している。目的関数は、O
jは、 Oj=i1 +i2 +i3 +i4 +i5 であり、利益最大化あるいはコスト最小化のどちらでも
よい。利益最大化の場合には、売上価格をマイナス数字
にして目的関数に入れる。
【0086】次に条件式について説明すると、 〔3港下ろし量のバランス〕3港下ろしの外航船が輸送
する量は、目的港P1 、P2 、P3 に下ろす量であるの
で、 3P1 FV3P1−FV3P1 1−FV3P2 1−FV
3P3 1=0 〔目的港P1 、P2 、P3 における需要量と下ろし量の
バランス〕目的港P1 、P2 、P3 における需要量は3
港下ろし、2港下ろしの量であるので、 P11 −P1 1+FV3P1 1+FV2AP1 1+FV
2BP1 1=0 P21 −P2 1+FV3P2 1+FV2AP2 1+FV
2BP2 1=0 P31 −P3 1+FV3P3 1+FV2AP3 1+FV
2BP3 1=0 〔2港下ろし量のバランス〕2港下ろしA、B、C型外
航船が輸送する量は、それぞれの港への下ろし量である
ので、 FV2AP1 FV2AP1−FV2AP1 1−FV2AP2
1=0 FV2BP1 FV2BP1−FV2BP1 1−FV2BP3
1=0 FV2CP1 FV2CP1−FV2CP2 1−FV2CP3
1=0 〔3港下ろしの船隻数変換〕3港下ろし外航船で輸送す
る量は、1隻当たりの積載量r1 と3港下ろし船隻数に
乗じた値より大きくないので、 FV3P1C FV3P1−r1 FVS3P1I≦0 〔2港下ろしA型船の大型・小型への振り分け〕2港下
ろしのA型外航船が輸送する量は5万トンの大型輸送船
と1万トンの小型輸送船の輸送量であるので、 FVC2AP1 FV2AP1−FVL2AP1−FVS2A
P1=0 〔2港下ろしの船隻数変換〕2港下ろしA型の5万トン
大型船で輸送する量は、1隻当たりの積載量r2 と船隻
数に乗じた値より大きくないので、 FVL2AP1C FVL2AP1−r2 FVL2AP1I≦
0 2港下ろしA型の1万トン小型船で輸送する量は、1隻
当たりの積載量r3 と船隻数に乗じた値より大きくない
ので、 FVS2AP1C FVS2AP1−r3 FVS2AP1I≦
0 2港下ろしB型の輸送船で輸送する量は、1隻当たりの
積載量r4 と船隻数に乗じた値より大きくないので、 FV2BP1C FV2BP1−r4 FV2BP1I≦0 2港下ろしC型の輸送船で輸送する量は、1隻当たりの
積載量r5 と船隻数に乗じた値より大きくないので、 FV2CP1C FV2CP1−r5 FV2CP1I≦0 これらの変数、等式条件、不等式条件、目的関数は図1
のデータファイル3bに格納されており、これら各ファ
イルから図1に示す演算処理装置2に読み込んで演算
し、最適な組み合わせを求める。
【0087】次に、海外ハブ港・大型外航船・小型外航
船の組合せについて説明する。図21を参照して変数の
説明をする。 Pit:t月のPi港の需要量 FVFHt:t月の外国ハブ港に運び込む量 FHt:t月の外国ハブ港から運び出される量とハブ港
の在庫量の合計。Ojは外国ハブ港のコストであり、ハ
ブ港における取扱量単位当たりの荷役料、港湾物流費の
合計を表す。 FVPit:t月に外国ハブ港から目的港Piに向けて
内航船で運搬する量 FHIt:t月末の外国ハブ港の在庫料。Ojは月当た
りの在庫コスト(これは正確な在庫コストではない。正
確に算出するには、日次モデルにしなくてはならない) FVLFHt:t月の5万トンの外航船で外国ハブ港に
運搬する量 FVLFHtI:FVLFHtの輸送量を隻数に換算す
る変数。Ojは1隻当たりのコストであり、上述のよう
に、1日あたりの用船料に、直送および複数港降ろしに
かかる航海日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算出す
る。
【0088】FVSFHt:t月の1万トンの外航船で
外国ハブ港に運搬する量 FVSFHtI:FVSFHtの輸送量を隻数に換算す
る変数。Ojは1隻の航海当たりのコストであり、上述
のように、1日あたりの用船料に、直送および複数港降
ろしにかかる航海日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算
出する。
【0089】FSVPit:t月のハブ港からPi港向
けの小型外航船で輸送する量。
【0090】FSVLPit:t月にハブ港からPi港
向けの15千トンの大型外航船で輸送する量。なお、目
的港P3 には15千トンの船は入らないから、その変数
は設けない。
【0091】FSVLPitI:FSVLPitの輸送
量を隻数に換算する変数。Ojは1隻の航海当たりのコ
ストであり、上述のように、1日あたりの用船料に、直
送および複数港降ろしにかかる航海日数、荷下ろし日数
の合計を掛けて算出する。
【0092】FSVSPit:t月にハブ港からPi港
向けの5千トンの小型外航船で輸送する量。
【0093】FSVSPitI:FSVSPitの輸送
量を隻数に換算する変数。Ojは1隻の航海当たりのコ
ストであり、上述のように、1日あたりの用船料に、直
送および複数港降ろしにかかる航海日数、荷下ろし日数
の合計を掛けて算出する。
【0094】PiIt:t月末の目的港Piの在庫量。
Ojは月当たりの在庫コストを表す(これは正確な在庫
コストではない。正確に算出するには、日月モデルにし
なくてはならない。
【0095】図22は外航船の目的港への複数下ろしに
おけるLPマトリックスを示している。目的関数は、O
jは、 Oj=k1 +k2 +k3 +k4 +k5 +k6 +k7 +k
8 +k9 +k10 であり、利益最大化あるいはコスト最小化のどちらでも
よい。利益最大化の場合には、売上価格をマイナス数字
にして目的関数に入れる。
【0096】次に条件式について説明すると、 〔外国ハブ港のバランス〕外国ハブ港に運び込む量は、
外国ハブ港から運び出される量とハブ港の在庫量である
ので、 FVFH1 FVFH1−FH1=0 外国ハブ港の期首在庫量と、1月に外国ハブ港から運び
出される量・ハブ港の在庫量との合計から1月に外国ハ
ブ港から目的港P1 、P2 、P3 に向けて外航船で運搬
する量との差が1月末の外国ハブ港の在庫量であるの
で、 FVP1 FHI0+FH1−FSVP1 1−FSVP2
1−FSVP3 1−FHI1=0 〔目的港P1 、P2 、P3 のバランス〕目的港の需要量
と、外国ハブ港から運ばれる量とが等しいので、 P11 −P1 1+FSVP1 1=0 P21 −P2 1+FSVP2 1=0 P31 −P3 1+FSVP3 1=0 〔外国ハブ港の在庫量〕期末在庫は期首在庫に等しいの
で、 DHI1 FHI1−FHI2=0 FVP2 マトリックスでは2月の分の記載が省略されてい
るが、上記 FVP1 と同様である。 〔外国ハブ港への外航船の船型のバランス〕外国ハブ港
へ運び込む量は、大型外航船と小型外航船の合計である
ので、 FVCFH1 FVFH1−FVLFDH1−FVSFH1=
0 〔大型外航船の隻数変換〕大型外航船で外国ハブ港に運
搬する量は、一隻当たりの積載量q1 と船隻数の積より
大きくないので、 FVLFH1C FVLFH1−s1 FVLFH1I≦0 〔隻数変換〕小型外航船で外国ハブ港に運搬する量は、
一隻当たりの積載量s2 と船隻数の積より大きくないの
で、 FVSFH1C FVSFH1−s2 FVSFH1I≦0 〔外国ハブ港から目的港P1 へ外航船で運搬する量のバ
ランス〕外国ハブ港から目的港P1 へ外航船で運搬する
量は、大型外航船と小型外航船の合計であるので、 FSVP11 FSVP1 1−FSVLP1 1−FSVSP1
1=0 〔隻数変換〕外国ハブ港から目的港P1 へ大型外航船で
輸送する量は、一隻当たりの積載量s3 と船隻数の積よ
り大きくないので、 FSVLP11C FSVLP1 1−s3 FSVLP1 1I≦
0 外国ハブ港から目的港P1 へ小型外航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量s4 と船隻数の積より大きくな
いので、 FSVSP11C FSVSP1 1−s4 FSVSP1 1I≦
0 〔外国ハブ港から目的港P2 へ外航船で運搬する量のバ
ランス〕外国ハブ港から目的港P2 へ外航船で運搬する
量は、大型外航船と小型外航船の合計であるので、 FSVP21 FSVP2 1−FSVLVP2 1−FSVS
VP2 1=0 〔隻数変換〕外国ハブ港から目的港P2 へ大型外航船で
輸送する量は、一隻当たりの積載量s5 と船隻数の積よ
り大きくないので、 FSVLP21C FSVLP2 1−s5 FSVLP2 1I≦
0 外国ハブ港から目的港P2 へ小型外航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量s6 と船隻数の積より大きくな
いので、 FSVSP21C FSVSP2 1−s6 FSVSP2 1I≦
0 外国ハブ港から目的港P3 へ大型外航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量s7 と船隻数の積より大きくな
いので、 FSVP31 FSVP3 1−s7 FSVSP3 1I≦0 これらの変数、等式条件、不等式条件、目的関数は図1
のデータファイル3bに格納されており、これら各ファ
イルから図1に示す演算処理装置2に読み込んで演算
し、最適な組み合わせを求める。
【0097】いままでに述べた大型船、小型船を組み合
わせて使用する例において、既にスケールメリットの概
念が入っているが、このような積載量のスケールメリッ
トを考慮した輸送計画について説明する。なお、以下で
は船舶を例にとって説明するが、もちろんトラック輸送
など他の輸送手段にも適用できることは言うまでもな
い。ここでは船舶、トラック、コンテナー積載量に関し
て、スケールメリットが働くものについて、単純なLP
のモデルを用いて最適な積載容量を選択することを検討
する。
【0098】1万トンと8千トンの2種類の船があり、
1隻当たり1航海におけるコストは、1万トンが220
0万円、8千トンが2000万円と仮定する。このとき
トン当たり単価は、1万トンが2000円/航海/トン
であり、8千トンが2200円/航海/トンである。ま
ず変数について説明する。 FV:船で運ぶ合計量 FLV:1万トンの船で運ぶ量 FSV:8千トンの船で運ぶ量 FLVI:1万トンの船で運搬する量を隻数に換算する
変数で、正の整数のみをとる。 FSVI:8千トンの船で運搬する量を隻数に換算する
変数で、正の整数のみをとる。 図23はスケールメリットが活かせる最適積載容量を求
めるためのLPマトリックスを示す図である。目的関数
Ojは、 Oj=2200万円×FLVI+2000万円×FSV
I である。条件式は次のようになる。1万トンと8千トン
の船で運ぶ量の和が船で運ぶ合計量であるので、 FV: FV−FLV−FSV=0 1万トンの船で運ぶ量は、1万トンとその隻数の積以下
であるので、 FLVC:FLV−10000×FLVI≦0 8千トンの船で運ぶ量は、8千トンとその隻数の積以下
であるので、 FSVC:FSV−8000×FSVI≦0 これらの変数、等式条件、不等式条件、目的関数は図1
のデータファイル3bに格納されており、これら各ファ
イルから図1に示す演算処理装置2に読み込んで演算
し、最適な組み合わせを求める。その結果、得られた組
み合わせは図24に示す通りである。運ぶ合計量が9千
トンのときは、1万トン1隻の使用が最適であり、Oj
値(コスト)は2000万円最小となる。運ぶ合計量が
1万8千トンのときは、1万トンと8千トンが1隻ずつ
の使用が最適であり、Oj値は4200万円で最小とな
る。運ぶ合計量が2万2千トンのときは、8千トン3隻
の使用が最適であり、Oj値は6000万円で最小とな
る。運ぶ合計量が2万5千トンのときは、1万トン2隻
と8千トン1隻、または1万トン1隻と8千トン2隻の
使用が最適であり、Oj値はともに6200万円で最小
となる。ここでは極く単純なモデルを使用して説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。実際には
船舶、トラック、コンテナ等複雑な組み合わせもあり、
積載量も大型、小型のような2種類ではなくて複数の積
載容量の輸送手段があるが、この場合にも本発明により
同様にLPを適用して最適な積載容量を選択することが
可能である。
【0099】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、最適な原
材料調達国・地域を決定し、生産が各国・地域で分業体
制で行われ、各生産地間で部材を錯綜して輸送し、各国
・地域の製品市場を考慮した物流センター配置を包含す
る部品加工組立産業分野にLPを適用し、マクロ計画、
ミクロ計画等の総合的計画、また、外航船、内航船等を
利用した輸送最適化計画を効率的に策定することが可能
となる。また、輸送計画策定に当たっては、スケールメ
リットが働くものについて、LPモデルを用いて最適な
積載容量を選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のシステム構成を説明する図である。
【図2】 メニュー画面、設定画面を示す図である。
【図3】 製品と部材との関係を説明する図である。
【図4】 部材生産から製品販売までの生産・物流を説
明する図である。
【図5】 生産、組立・輸送におけるデータ構造を説明
する図である。
【図6】 目的関数のテーブルを示す図である。
【図7】 マトリックスの行の条件式のテーブルを示す
図である。
【図8】 マクロ生産輸送最適化計画におけるLPマト
リックス構造を示す図である。
【図9】 生産、組立、輸送における月次データ構造の
図である。
【図10】 生産、組立、輸送における月次データ構造
の図である。
【図11】 ミクロ生産輸送最適化計画におけるLPマ
トリックス構造を示す図である。
【図12】 輸送計画を説明するための図である。
【図13】 マクロの輸送最適化計画におけるLPマト
リックス構造を示す図である。
【図14】 ミクロの輸送最適化計画におけるLPマト
リックス構造を示す図である。
【図15】 複数市場下ろしを説明するための図であ
る。
【図16】 複数市場下ろしのLPマトリックス構造を
示す図である。
【図17】 外航船と内航船による国内ハブ港を利用し
た輸送計画を説明する図である。
【図18】 外航船と内航船による国内ハブ港を利用し
た輸送最適化計画のLPマトリックス構造を示す図であ
る。
【図19】 外航船による複数港下ろしの輸送計画を説
明する図である。
【図20】 外航船による複数港下ろしにおけるLPマ
トリックス構造を示す図である。
【図21】 外航船による外国ハブ港を利用した輸送計
画の説明図である。
【図22】 外航船による外国ハブ港を利用した輸送最
適化計画のLPマトリックス構造を示す図である。
【図23】 スケールメリットが活かせる最適積載容量
を求めるLPマトリックスを示す図である。
【図24】 図23の場合の検証結果を説明するための
図である。
【符号の説明】
1…入力装置、2…演算処理装置、3a…プログラムフ
ァイル、3b…データファイル、4…記憶装置、5…表
示装置、6…プリンタ。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年6月30日(1999.6.3
0)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】与えられた制約条件のもとで、ある1つ
の目的関数を最大、あるいは最小にする数理計画法とし
て、線形計画法(リニアプログラミング、略してLP)
が古くから知られている。極く簡単な例をとると、製品
1 を1トン生産するのに原料M1 がt1 トン、原料M
2 がt2 トン必要であり、製品P2 を1トン生産するの
に、原料M1 がt 3 トン、原料M2 がt4 トン必要であ
り、原料M1 、M2 の利用可能な最大量がそれぞれT1
トン、T2 トン、製品P1 、P2 の1トン当たりの利潤
がそれぞれa円、b円であるとしたとき、製品P1 、P
2 の生産量をそれぞれx1 トン、x 2 トンとすれば、 t1 1 +t3 2 ≦T12 1 +t4 2 ≦T21 ≧0、x2 ≧0 という制約条件のもとで、利潤関数(目的関数)zを z=ax1 +bx2 として、これを最大、あるいは−zを最小にするのがL
P問題であり、利潤に代えてコスト最小とする問題とし
てもよく、LP問題は多元1次連立方程式を解くことに
帰着する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】また、本発明は、異なる積載容量と輸送単
価をもつ複数の輸送手段を用いる輸送最適化計画策定シ
ステムであって、輸送する合計量、各輸送手段による輸
送量を変数として設定する変数設定手段と、上記各変数
に対応するコストの総和を目的関数として設定する目的
関数設定手段と、輸送する合計量と、積載容量と輸送単
価の異なる各輸送手段による輸送量の合計値との間の等
式条件、各輸送手段による輸送量を輸送手段の数に変換
する不等式条件を設定する条件設定手段と、設定した各
変数、各等式条件、各不等式条件に基づいて上記目的関
数が最小となる変数の組み合わせを求める演算処理手段
とを備えたことを特徴とする。この設備投資の規模の利
益は、輸送以外にも生産・物流・販売設備計画等にも取
り入れる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図1は本発明のシステム構成を示す
概念図、図2は表示画面の例を示す図である。入力装置
1はキーボード、マウス、タッチパネル等からなり、図
2(a)に示すようなメニュー画面での策定計画の選
択、図2(b)に示すような設定画面での変数の設定、
条件式の設定、目的関数の設定を行うためのものであ
る。もちろん、予めフロッピディスク等に変数、条件
式、目的関数のデータを入力しておき、これから読み込
むようにしてもよい。パーソナルコンピュータ等からな
る演算処理装置2は、メニュー画面で設定された策定計
画に応じたプログラム(LPマトリックスジェネレータ
と投資回収コスト算出プログラム)を記憶装置4に格納
されているプログラムファイル3aから読み込んで起動
させ、入力装置1で設定されたデータを記憶装置4に格
納されているデータファイル3bから読みだして、LP
マトリックスを作成して、次に、LP解法に従い目的関
数を最小とする変数の組み合わせを演算して求めるため
のものである。演算処理装置2の演算結果は、表示装置
5に表示され、また、プリンタ6でプリントアウトされ
る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】以下に、メニュー画面の各選択項目につい
て詳細に説明する。まず、メニュー画面で部品加工・組
立業の輸送・生産のマクロ計画を選択した場合の処理に
ついて説明する。部品組立加工分野にLPを適用するた
めに、まず、生産から販売への流れを次のように分解す
る。 市場別需要量と売上 市場別の製品別需要量と製品販売価格を設定する。市場
別の製品別需要量と製品販売価格を設定することによ
り、総売上高が設定される。ここで言う市場とは、国単
位の場合、1つの国の中での地域単位の場合等さまざま
な規模での市場を意味している。 工場別部品・材料(以下、部材と言う)別生産調達量
とコスト どのような部材/加工・組立がいくらの量必要かに分解
し、部材別・部材工場別の生産・調達量を変数として設
定し、部材の調達・製造コストは工場毎に既知とする。
尚、部材工場ではなく部材販売業者であってもよい。例
えば、自動車産業などの場合には、自動車の組み立て工
程以前に、組み立てに必要な部品の生産工程が存在し、
その生産工場も複数存在する。これらの工場は国内の場
合もあれば、外国の場合もあり、それぞれ生産設備コス
ト・人件費が異なり、同じ部材でも調達・製造コストが
相違する。そこで、これらの工場からどのくらいの量を
生産・調達するかを決定する必要があり、そのために生
産・調達量を変数として設定し、それに要するコストを
計算する。 部材別・ルート別輸送量とコスト 各部材工場から各組立・加工工場へ輸送する各部材の量
を変数として設定し、輸送単価は輸送ルート毎に既知と
する。複数の部材工場から複数の組立工場へ部材を輸送
する場合、さまざまな輸送ルートがあり、それぞれ輸送
単価が異なる。したがって、輸送ルートと輸送量を決定
するために、各部材工場から各組立工場へ輸送する各部
材の量を変数として設定し、輸送ルート毎の輸送コスト
を計算する。 工場別組立・加工生産量とコスト 各組立・加工工場での製品製造量を変数として設定し、
各工場での製造単価は既知とする。複数の組立工場があ
る場合、それぞれ生産設備コスト、人件費等が異なるた
め製造単価が各工場で異なる。そこで、各組立工場での
製造量を決定するために、製品製造量を変数として設定
し、各工場での製造コストを計算する。 製品別・ルート別輸送量とコスト 組立加工した製品を各組立工場から各市場へ輸送する量
を変数として設定し、輸送単価はルート毎に既知とす
る。複数の組立工場から市場へ製品を輸送する場合、市
場別の製品需要量は設定されているが、さまざまな輸送
ルートがあり、それぞれ輸送単価が異なる。したがっ
て、輸送ルートと輸送量を決定するために、各組立工場
から各市場へ輸送する製品の量を変数として設定し、輸
送ルート毎の輸送コストを計算する。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】〔工場別部材別生産・調達量とコスト〕部
材工場F1 、F2 で作られる部材M1 、M2 の生産・調
達量をそれぞれ次のように表す。 M1 1 :工場F1 でのM1 生産・調達量 M2 1 :工場F1 でのM2 生産・調達量 M1 2 :工場F2 でのM1 生産・調達量 M2 2 :工場F2 でのM2 生産・調達量 目的関数に入れる生産・調達コストは、生産・調達量に
調達製造コスト単価(既知)を乗じたものとして表され
る。この生産・調達量、あるいは生産・調達コストは、
例えば、図5(a)に示すように、工場F1 、F2 ……
m 毎に部材M 1 、M2 ……Mn の生産・調達コストを
データテーブル化して変数ファイルに格納している。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】目的関数(利潤最大、あるいはコスト最
小)の係数O1 、O2 ……Om は、各変数α1 、α2
…αn に対して図6に示すようにデータテーブル化して
目的関数ファイルに格納しており、図2(b)の設定画
面で必要な目的関数を設定する。また、等式条件、不等
式条件(マトリックスの行)B1 、B2 ……Bm は、各
変数α1 、α2 ……αn に対して図7に示すように係数
マトリックスをデータテーブル化して条件式ファイルに
格納されており、図2(b)の設定画面で必要な等式条
件、不等式条件を設定する。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】以上のようにして策定される計画は、マク
ロ計画、即ち年次計画等の長期の計画であるが、生産設
備、物流設備の投資計画、月次計画を策定する場合に
は、上記のような要因に付加して、さらに需要の季節変
動、需要の成長、設備投資等を考慮する必要がある。こ
れに対しては、 需要の低い季節に在庫を積み増して、高い需要季節に
在庫を吐き出す方法 この方法は、保管設備を中心とした物流設備投資コス
ト、在庫金利を含む物流変動費がかかる。 高い需要期に合わせて生産設備能力を大きくする方法 この方法は、需要が低い季節には遊休設備能力が生じ、
これも含めた生産設備投資コストがかかる。 高い需要期に製品輸入したり、生産外注する方法 この方法は、輸送手段の確保と、輸送コストがかかる。 需要の成長に合わせた段階的設備能力を拡張する方
法。 これは、投資金額の支出時期を繰り延べる利益を表すも
のである。これを実現するために、目的関数の全てのコ
ストに対して、月当たりの(年次モデルならば年当たり
の)資本コスト(利率)でプロジェクト期初(最初の
月)の現在価値に割り引く。以下の説明では、簡素化の
ため、この割引計算プロセスを省略している。部品組立
加工の分野において、これらの方法をどのように組み合
わせれば良いかというミクロ計画の策定について次に説
明する。まず、図2(a)のメニュー画面で部品加工・
組立業の輸送・生産のミクロ計画を選択する。マクロ計
画の場合と同様に、部材M1 、M2 は2つの部材工場F
1 、F2 で作られ、2つの組立加工工場A1 、A2 に輸
送されて組立加工され、製品(P)化されて需要地
1 、D2 へ輸送されて販売されると仮定し、さらに次
のような変数を定義する。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0029
【補正方法】変更
【補正内容】
【0029】〔月別の工場別組立・加工生産量とコス
ト〕組立・加工工場でP製品を製造する月別の量を次の
ように表す。 PA1 t:t月のA1 組立・加工工場でP製品を製造す
る量 PA2 t:t月のA2 組立・加工工場でP製品を製造す
る量 月別の製造コストは、製造量に製造単価を乗じたものと
して表される。この月別製造コストは、変動費であり、
1月のみは設備投資および他の固定費の年間コストも含
む。この製造コストは、図9(d)に示すように、各組
立工場(Am )での各製品(Pn )の製造コストをデー
タテーブル化して変数ファイルに格納している。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0045
【補正方法】変更
【補正内容】
【0045】次に、LPによる輸送最適化計画の策定に
ついて説明する。以下で説明する輸送の最適化計画策定
システムは、それ自体完結したシステムであるととも
に、上記で説明した生産輸送最適化計画における輸送に
ついて適用できるものであることは言うまでもない。輸
送計画は、単にコストだけでなく、到着時間も問題であ
り、生産地及び市場がグローバル化すれば、特に時間も
問題である。したがって、生産地・中央物流センターか
ら各地域、各国の市場(物流センター)への輸送の最適
化はコストと時間を考えねば計画が立案できない。さら
に、資材所要量計画に基づき、かつ、無在庫方針を取る
顧客、及びジャスト・イン・タイムを要求する顧客の増
加は、時間の要因を抜きにしては輸送計画策定は考えら
れない。LPで時間の要因を考慮しつつ、コストを最小
化することについて説明する。前述したように、輸送問
題は、多くの機能、すなわち営業・生産と関連してい
る。それとともに、この輸送問題の中だけでも多くの要
因が絡んでいる。それらは輸送手段の設備投資、アウト
ソーシング、需要量の大きさ、季節変動、在庫量、輸送
手段の選択、輸送手段の積載容量の選択、国内・国外ハ
ブ港の選択、外航船・内航船の選択、複数港降ろしの選
択等々である。これらを一つのLPモデルで組み立てる
ことは、不可能ではないが、モデルが非常に大きくな
り、複雑となってLPの最適解の理解及び問題点の発見
が困難となる。したがって、2段階か3段階にわけてL
Pモデルを構築する。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0049
【補正方法】変更
【補正内容】
【0049】図13は上記条件における輸送最適化計画
におけるLPモデル構造式(マトリックス)を示してお
り、以下において使用する代表的変数の意味は以下の通
りである。 Dt:特定地域の特定商品のt日目の需要量を表す。地
域・商品は複数でも問題ない。 CjAt:物流センター(生産地)C1 からt日出発の
航空機Atで輸送する量を表す。このコラムの目的関数
Ojのe1 、e4 、e8 は中央物流センターCjの1日
当りの総コスト(固定費及び変動費)である。もし、C
jにより商品コストが違うのであれば、変動費に商品コ
ストを加える(以下同じ)。 CjTt:物流センター(生産地)Cjから、t日出発
のトラックで輸送する量を表す。このコラムの目的関数
Ojのe2 、e5 、e6 、e9 、e10は中央物流センタ
ーCjの1日当りの総コスト(固定費及び変動費)であ
る。 CjSt:物流センター(生産地)C1 からt日出発の
船で輸送する量を表す。このコラムの目的関数Ojのe
11は中央物流センターCjの1日当りの総コスト(固定
費及び変動費)である。 It:t日目の市場の物流センターの在庫量を示す。こ
のコラムの目的関数Ojのe3 、e7 、e12は市場の物
流センターCjの1日当りの総コスト(固定費及び変動
費と在庫金利)である。 CjAtI:航空輸送単位変換とコストのコラム(変
数)の一つであり、航空輸送量Atの変数から航空輸送
単位に変換した台数に対応している。マトリックスの
m1、m3、m6は航空輸送の単位量、例えばコンテナ1個の
収容数量である。目的関数のe13、e15、e18はこの単
位量当たりの1回の総輸送コスト(固定費及び変動費)
である。このコラムの変数は整数しかとれない。小数点
単位のコンテナ個数とかトラック台数は有り得ないから
である。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0050
【補正方法】変更
【補正内容】
【0050】CjTtI:台数変換とコストのコラム
(変数)の一つであり、トラック輸送量Atの変数から
トラック台数に変換した台数に対応している。マトリッ
クスのm2、m4、m5、m7、m8は運搬手段の単位量、例えば
コンテナ1個の収容数量、トラックの積載量等である。
目的関数のe14、e16、e17、e19、e20はこの単位量
当たりの1回の総輸送コスト(固定費及び変動費)であ
る。このコラムの変数は整数しかとれない。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0051
【補正方法】変更
【補正内容】
【0051】CjStI:船舶輸送単位変換とコストの
コラム(変数)であり、航空輸送量Atの変数から運搬
台数に変換した値に対応している。マトリックスのm9
運搬手段の単位量、例えば、コンテナ1個の収容数量、
船の積載量等である。目的関数のe21はこの単位量当た
りの1回の総輸送コスト(固定費及び変動費)である。
このコラムの変数は整数しかとれない。目的関数Oj
は、 Oj=e1 +e2 +e3 +e4 +e5 +e6 +e7 +e
8 +e9 +e10+e11+e12+e13+e14+e15+e16
+e17+e18+e19+e20+e21 であり、利益最大化あるいはコスト最小化のどちらでも
よい。利益最大化の場合には、売上価格をマイナス数字
にして目的関数に入れればよい。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0052
【補正方法】変更
【補正内容】
【0052】次に条件式について説明すると、需要地に
おける需要量と輸送されてくる量との差が在庫量となる
ので、 D0B −D0+C1 A0+C1 T0−I0=0 D1B +I0−D1+C1 A1+C1 T1+C2 T0−
I1=0 D2B +I1−D2+C1 A2+C1 T2+C2 T1+
1 S0−I2=0 在庫量には最小在庫量(安全在庫量)と最大在庫量があ
り、 IOMIN I0≧L1 IOMAX I0≦L2 I1MIN I1≧L3 I2MAX I1≦L4 I1MIN I2≧L5 I2MAX I2≦L6 物流センター(生産地)C1 には総出荷量制限があり、 C1 0MAX C1 A0+C1 T0+C1 S0≦L7 C1 1MAX C1 A1+C1 T1≦L8 C1 2MAX C1 A2+C1 T2≦L9 条件式の行のCは輸送量を輸送台数へ変換することを意
味しており、m1〜m9は台数に変換する単位量であるの
で、 C1 A0C C1 A0−m11 A0I≦0 C1 T0C C1 T0−m21 T0I≦0 C1 A1C C1 A1−m31 A1I≦0 C1 T1C C1 T1−m41 T1I≦0 C2 A0C C2 T0−m52 T0I≦0 C1 A2C C1 A2−m61 A2I≦0 C1 T2C C1 T2−m71 T2I≦0 C2 T1C C2 T1−m82 T1I≦0 C1 S0C C1 S0−m91 S0I≦0 これらの変数、等式条件、不等式条件、目的関数は図1
のデータファイル3bに格納されており、これら各ファ
イルから図1に示す演算処理装置2に読み込んで演算
し、最適な組み合わせを求める。
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0056
【補正方法】変更
【補正内容】
【0056】また、自社所有の運送手段の台数・隻数を
設定したならば、それらの効率的運行計画を樹てねばな
らない。その際には、スポット輸送委託の選択肢も考慮
して決めねばならない。この場合には、輸送手段能力変
数は現在保有値を代入して固定化してLPを解く。又
は、輸送手段能力変数は現在保有値を限度に変動費だけ
で運行できるマトリックスとする。
【手続補正15】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0058
【補正方法】変更
【補正内容】
【0058】月毎あるいは年毎に変動する必要生産能
力、物流センター能力を構造式に表すのに、創意工夫が
必要である。基本的な考え方は、0期の能力C0 に1期
の増加能力CI1 を加えたものが1期の能力C1 に等し
いか大きくなければならないという構造式にすることで
ある。同様に2期の能力C2 はC0 +CI1 +CI2
り等しいか大きくなければならないとする構造式で表
す。そして、能力変数には、設備投資及びその他の固定
費はC0 、CI1 、CI2 、・・・の変数の目的関数式
に持たせ、C1 、C2 ・・・には変動費のみ持たせるこ
とである。この方式は、必要能力が経時的に増加する場
合に、資金支出の繰り延べの利益を表すときに有効であ
る。これを年次モデルで説明すると、年が違う投資金額
を経済的に正しく評価するためには資金コスト利率によ
り割引きして、現在価値にするが、この方式では可能で
ある。目的関数の投資コスト及び全てのコストを現在価
値にすることにより、これを正しく反映することができ
る。図11のLPマトリックスはこの方式を採用してい
る。
【手続補正16】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0060
【補正方法】変更
【補正内容】
【0060】まず、前提条件及び用語・変数について説
明する。 中央物流センター(生産地)はCjで表し、C1 とC
2 とする。以下、Cjは中央物流センター(生産地)を
意味する。 トラックはTtとする。物流センター(生産地)C1
からは即日輸送できるが、物流センター(生産地)C2
からは2日かかる。 その他の代表的変数の意味は下記の通りである。 CiTtI:物流センターCiからt日に市場に向けて
出発するトラック台数(整数)を表す。これは物流セン
ターCiからt日のトラック運搬量をトラック台数へ変
換した変数であり、ここでは便宜上省略しているが、図
13で説明したのと同様に輸送量から運搬台数に変換し
ている。 TI:自社所有が経済的なので、設備投資するトラック
台数。目的関数(変動費)Ojのf1 は投資回収コスト
を含む固定費 TICi:自社所有のトラック台数を各物流センターに
期初振り分ける変数 LI:市場Dの受入在庫能力新増設。目的関数Ojのf
4 は投資回収コストを含む固定費 CiTtTt+1:物流センターCiでt日から翌日まで
待機する台数 CiI:物流センターCiの物流取扱能力。Ojの
2 、f3 は新増設投資の回収コストを含む固定費 It:t日のD市場の在庫量 DtCitR:t日に市場Dから物流センターCiへの
トラック移送台数。Ojのf14、f15、f23、f24は運
送変動コスト CiTtS:t日のトラックのスポットの運輸業務委託
(備車も含む)台数。Ojのf7 、f8 、f25、f26
委託料。ここでは台数単位に表現しているが、トン当た
りあるいはコンテナ当たりにするために式を変えてもよ
い。 CiHt:t日の物流センターCiの取扱数量 DtDt+1T:t日のD市場にあるトラックを翌日のト
ラックに変換する変数 目的関数は、Ojは、 Oj=f1 +f2 +f3 +f4 +f5 +f6 +f7 +f
8 +f9 +f10+f11+f12+f13+f14+f15+f16
+f17+f18+f19+f20+f21+f22+f23+f24
25+f26+f27+f28+f29 であり、利益最大化あるいはコスト最小化のどちらでも
よい。利益最大化の場合には、売上価格をマイナス数字
にして目的関数に入れる。
【手続補正17】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0061
【補正方法】変更
【補正内容】
【0061】次に条件式について説明すると、トラック
台数は、設備投資した台数と、物流センタに振り分ける
台数とは等しいので、 TIB TI−TIC1 −TIC2 =0 物流センタC1 、C2 にそれぞれ振り分けた台数と委託
台数は、0日にC1 、C2 にそれぞれ待機する台数とC
1 、C2 から市場へ向けて出発する台数に等しいので、 C1T0B TIC1 −C1 T0I−C1 T0T1+C1
0S=0 C2T0B TIC2 −C2 T0I−C2 T0T1+C2
0S=0 市場、物流センターに0日に存在するトラック総台数
は、購入トラック及び傭車台数の合計より少なくなくて
はならないので、 T0MAX TI−C1 T0I−C2 T0I−D0D1T−
1 T0T1−C2 T0T1+C1 T0S+C2 T0S
≧0 0日の市場におけるトラックのバランス:0日にC1
ら市場へ向けて出発する台数が、1日に市場からC1
移送する台数(D1C1 TR)、0日から1日かけて市
場に待機する台数(D0D1T)、1日に市場からC2
へ移送する台数(D1C2 TR)に等しいので、 D0TB C1 T0I−D1C1 TR−D0D1T−D1
2 TR=0 0日から1日にかけてC1 に待機する台数(C1 T0T
1)と、1日のC1 の委託台数(C1 T1S)の合計
は、1日にC1 から市場へ出発する台数(C1 T1I)
と、1日から2日にかけてC1 に待機する台数(C1
1T2)に等しいので、 C1T1B C1 T0T1−C1 T1I−C1 T1T2+C
1 T1S=0 同様のことがC2 にも言えるので、 C2T1B C2 T0T1−C2 T1I−C2 T1T2+C
2 T1S=0 市場、物流センターに1日に存在するトラック総台数
は、購入トラック及び傭車台数の合計より少なくなくて
はならないので、 T1MAX TI−C1 T1I−C2 T1I−D1D2T−
1 T1T2−C2 T1T2+C1 T1S+C2 T1S
≧0 1日の市場におけるトラックのバランス:1日にC1
ら市場へ向けて出発する台数(C1 T1I)と、0日か
ら1日にかけて市場に待機する台数(D0D1T)と、
0日にC2 から市場へ出発する台数(C2 T0I)の合
計は、2日に市場からC1 へ移送する台数(D2C1
R)、2日に市場からC2 へ移送する台数(D2C2
R)、1日から2日にかけて市場に待機する台数(D1
D2T)の合計に等しいので、 D1TB C2 T0I+D0D1T+C1 T1I−D1D
2T−D2C1 TR−D2C2 TR=0 2日のC1 におけるトラックのバランス:1日に市場か
らC1 へ移送する台数(D1C1 TR)、1日から2日
にかけてC1 に待機する台数(C1 T1T2)、2日の
委託台数(C1 T2S)の合計は、2日にC1 から市場
へ出発する台数(C1 T2I)と、2日から3日にかけ
てC1 に待機する台数(C1 2 3 )に等しいので、 C1T2B C1 T1T2+D1C1 TR−C1 T2I−C
1 T2T3+C1 T2S=0 2日のC2 におけるトラックのバランス:1日から2日
にかけてC2 に待機する台数(C2 T1T2)、2日の
委託台数(C2 T2S)の合計は、2日にC2から市場
へ出発する台数(C2 T2I)と、2日から3日にかけ
てC2 に待機する台数(C2 T2T3)に等しいので、 C2T2B C2 T1T2−C2 T2I−C2 T2T3+C
2 T2S=0 市場、物流センターに2日に存在するトラック総台数
は、購入トラック及び傭車台数の合計より少なくなくて
はならないので、 T2MAX TI−C1 T2I−C2 T2I−D2D3T−
1 T2T3−C2 T2T3−D2C1 TR−D2C2
TR+C1 T2S+C2 T2S≧0 市場の受入在庫能力(新増設の設備投資)は、各日次の
在庫量以上でなければならないので、 DI0MAX LI−I0≧0 DI1MAX LI−I1≧0 DI2MAX LI−I2≧0 物流センタCjからのt日目の総出荷量が設備能力によ
り制限されるので、 C1H0MAX C1 I−C1 H0≧0 C2H0MAX C2 I−C2 H0≧0 C1H1MAX C1 I−C1 H1≧0 C2H1MAX C2 I−C2 H1≧0 C1H2MAX C1 I−C1 H2≧0 C2H2MAX C2 I−C2 H2≧0 このように、定めた変数、等式条件、不等式条件、目的
関数を各ファイルから図1に示す演算処理装置2に読み
込んで演算し、最適な組み合わせを演算して求める。
【手続補正18】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0063
【補正方法】変更
【補正内容】
【0063】IDit:t日のDiの在庫量 CjDiTtI:上記のCjDiTtの運搬量をトラッ
ク台数に転換する変数で整数 Ojは1台当たりの輸送費。TDCjTtIも同様であ
る。Ojは2市場への1台当たりの運送費合計 図16は2市場降ろしのLPマトリックスを示してい
る。目的関数は、Ojは、 Oj=−g1 −g2 +g3 +g4 +g5 +g6 +g7
8 +g9 +g10+g11+g12+g13+g14+g15+g
16 であり、利益最大化あるいはコスト最小化のどちらでも
よい。コスト最小化の場合には需要量を既知数とする。
【手続補正19】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0064
【補正方法】変更
【補正内容】
【0064】次に条件式について説明すると、0日に2
市場向けに物流センターC1 から2市場降ろしトラック
で運ぶ量は、市場D1 、D2 で降ろす量に等しいので、 TDTOB TDC1 T0−C1 TD1 0−C1 TD2 1=
0 市場D1 の需要と、2市場降ろしトラック、直送トラッ
クによる輸送量との差が在庫となるので、 D1OB −D1 0+C1 TD1 0+C1 1 T0−ID
1 0=0 市場D2 の需要と、直送トラックによる輸送量との差が
在庫となるので、 D2OB −D2 0+C2 2 T0+ID2 0=0 物流センターからの輸送量は、トラック積載単位量p1
〜p3 にトラック台数を乗じたものより大きくないの
で、 TDC1T0C TDC1 T0−p1 TDC1 T0I≦0 C1D1TOC C1 1 T0−p2 1 1 T0I≦0 C2D1TOC C2 2 T0−p3 2 2 T0I≦0 1日に2市場向けに物流センターC1 から2市場降ろし
トラックで運ぶ量は、市場D1 、D2 で降ろす量に等し
いので、 TDTOB TDC1 T1−C1 TD1 1−C1 TD2 2=
0 1日の市場D1 の需要量と、0日の市場D1 の在庫、2
市場降ろしトラック、及び直送トラックによる輸送量と
の差が1日の在庫となるので、 D11B ID1 0−D1 1+C1 TD1 1+C1 1
1−ID1 1=0 1日の市場D2 の需要量と、0日の市場D2 の在庫、2
市場降ろしトラック、及び直送トラックによる輸送量と
の差が1日の在庫となるので、 D21B C1 TD2 1+ID2 0−D2 1+C2 2
1−ID2 1=0 物量センターからの輸送量は、トラック積載単位量p1
〜p3 にトラック台数を乗じたものより大きくないの
で、 TDC1T1C TDC1 T1−p1 TDC1 T1I≦0 C1D1T1C C1 1 T1−p2 1 1 T1I≦0 C2D1T1C C2 2 T1−p3 2 2 T1I≦0 2日の市場D1 の需要量と、1日の市場D1 の在庫、2
市場降ろしトラックによる輸送量とが等しいので、 D12B C1 TD1 1+ID1 1−D1 2=0 2日の市場D2 の需要量と、1日の市場D2 の在庫、2
市場降ろしトラックによる輸送量とが等しいので、 D22B C1 TD2 2+ID2 1−D2 2=0 このように、定めた変数、等式条件、不等式条件、目的
関数を各ファイルから図1に示す演算処理装置2に読み
込んで演算し、最適な組み合わせを演算して求める。
【手続補正20】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0070
【補正方法】変更
【補正内容】
【0070】〔経済的配慮事項及びモデル上での処理方
法〕 大型船のトン当たりコストは安くなるので、それを反
映するモデルとする。但し、大型船の入港できる港は限
定されるのでその制約をモデルに反映する。 大型船にすると、一回の積み降ろし量が増大し、在庫
容量及び在庫費用がかかる。このモデルは月次モデルな
ので、正確には最大在庫容量は出ない。月次モデルの結
果を調べて、安全在庫量プラス最大積み降ろし量合計と
して計算する。LPモデルで出したいときには、日次モ
デルとする。 外航船及び内航船の1日当たりの用船料に、直送或い
は複数港降ろしに係る航海日数及び荷降ろし日数の合計
を掛けて算出する。それに、内・外港湾の港湾料をも加
算する。すなわち、船一隻の1航海当たりのコスト金額
となる。この金額を船一隻の変数の目的関数に入力す
る。
【手続補正21】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0073
【補正方法】変更
【補正内容】
【0073】〔国内ハブ港、外航船、大型内航船、小型
内航船の組合せ〕 変数の説明 Pit:t月のPi港の需要量 FVDHt:t月の国内ハブ港に運び込む量で、Ojは
国内ハブ港のコストであり、ハブ港における取扱量単位
当たりの荷役料、港湾物流費の合計を表す。 DHt:FVDHtと同値の変数 DVPit:t月に国内ハブ港から目的港Piに向けて
内航船で運搬する量 DHIt:t月末の国内ハブ港の在庫量で、Ojは月当
たりの在庫コスト(これは正確な在庫コストではない。
正確に算出するには、日次モデルにしなくてはならな
い。) FVLDHt:t月の大型外航船で国内ハブ港に運搬す
る量 FVLDHtI:FVLDHtの輸送量を隻数に換算す
る変数で整数のみ選択する。Ojは1隻当たりのコスト
である。上述のように、1日あたりの用船料に、直送お
よび複数港降ろしにかかる航海日数、荷下ろし日数の合
計を掛けて算出する。 FVSDHt:t月の小型外航船で国内ハブ港に運搬す
る量 FVSDHtI:FVSDHtの輸送量を隻数に換算す
る変数で、Ojは1隻当たりのコストであり、上述のよ
うに、1日あたりの用船料に、直送および複数港降ろし
にかかる航海日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算出す
る。 DLVPit:t月のPi港向けの大型内航船で輸送す
る量 DLVPitI:DLVPitの輸送量を隻数に換算す
る変数で、Ojは1隻当たりにコストであり、上述のよ
うに、1日あたりの用船料に、直送および複数港降ろし
にかかる航海日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算出す
る。
【手続補正22】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0074
【補正方法】変更
【補正内容】
【0074】DSVPit:t月のPi港向けの小型内
航船で輸送する量 DSVPitI:DSVPitの輸送量を隻数に換算す
る変数で整数のみ選択する。Ojは1隻当たりのコスト
であり、上述のように、1日あたりの用船料に、直送お
よび複数港降ろしにかかる航海日数、荷下ろし日数の合
計を掛けて算出する。
【手続補正23】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0075
【補正方法】変更
【補正内容】
【0075】PiIt:t月末の目的港Piの在庫量。
Ojは月当たりの在庫コストを表す(この変数は正確な
在庫量ではない。正確に算出するには日次モデルにしな
くてはならない。) 図18は国内ハブ港・外航船・大型内航船・小型内航船
の組み合わせのLPマトリックスを示している。目的関
数は、Ojは、 Oj=h1 +h2 +h3 +h4 +h5 +h6 +h7 +h
8 +h9 +h10+h11+h12+h13+h14 であり、利益最大化あるいはコスト最小化のどちらでも
よい。利益最大化の場合には、売上価格をマイナス数字
にして目的関数に入れる。
【手続補正24】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0076
【補正方法】変更
【補正内容】
【0076】次に条件式について説明すると、FVDH
1とDH1は同値であるので、 FVDH1 FVDH1−DH1=0 〔国内ハブ港のバランス〕国内ハブ港の期首在庫量と、
1月に国内ハブ港に運び込まれる量との合計から1月に
国内ハブ港から目的港P1 、P2 、P3 に向けて内航船
で運搬する量との差が1月末の国内ハブ港の在庫量であ
るので、 DVP1 DHI0+DH1−DVP1 1−DVP2 1−
DVP3 1−DHI1=0 〔目的港P1 、P2 、P3 のバランス〕目的港の需要量
と、国内ハブ港から運ばれる量との差が目的港での在庫
量であるので、 P11 −P1 1+DVP1 1−P1 I1=0 P21 −P2 1+DVP2 1−P2 I1=0 P31 −P3 1+DVP3 1−P3 I1=0 〔国内ハブ港の在庫量〕期末在庫は期首在庫に等しいの
で、 DHI1 DHI1−DHI2=0 DVP2 マトリックスでは2月の分の記載が省略されて
いるが、上記 DVP1 と同様である。 〔国内ハブ港への外航船の船型のバランス〕国内ハブ港
へ運び込む量は、大型外航船と小型外航船の合計である
ので、 FVCDH1 FVDH1−FVLDH1−FVSDH1=0 〔大型外航船の隻数変換〕大型外航船で国内ハブ港に運
搬する量は、一隻当たりの積載量q1 と船隻数の積より
大きくないので、 FVLDH1C FVLDH1−q1 FVLDH1I≦0 〔隻数変換〕小型外航船で国内ハブ港に運搬する量は、
一隻当たりの積載量q2 と船隻数の積より大きくないの
で、 FVSDH1C FVSDH1−q2 FVSDH1I≦0 〔国内ハブ港から目的港P1 へ内航船で運搬する量のバ
ランス〕国内ハブ港から目的港P1 へ内航船で運搬する
量は、大型内航船と小型内航船の合計であるので、 DVP11 DVP1 1−DLVP1 1−DSVP1 1=0 〔隻数変換〕国内ハブ港から目的港P1 へ大型内航船で
輸送する量は、一隻当たりの積載量q3 と船隻数の積よ
り大きくないので、 DLVP11C DLVP1 1−q3 DLVP1 1I≦0 国内ハブ港から目的港P1 へ小型内航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量q4 と船隻数の積より大きくな
いので、 DSVP11C DSVP1 1−q4 DSVP1 1I≦0 〔国内ハブ港から目的港P2 へ内航船で運搬する量のバ
ランス〕国内ハブ港から目的港P2 へ内航船で運搬する
量は、大型内航船と小型内航船の合計であるので、 DVP21 DVP2 1−DLVP2 1−DSVP2 1=0 〔隻数変換〕国内ハブ港から目的港P2 へ大型内航船で
輸送する量は、一隻当たりの積載量q5 と船隻数の積よ
り大きくないので、 DLVP21C DLVP2 1−q5 DLVP2 1I≦0 国内ハブ港から目的港P2 へ小型内航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量q6 と船隻数の積より大きくな
いので、 DSVP21C DSVP2 1−q6 DSVP2 1I≦0 〔国内ハブ港から目的港P3 へ内航船で運搬する量のバ
ランス〕国内ハブ港から目的港P3 へ内航船で運搬する
量は、大型内航船と小型内航船の合計であるので、 DVP31 DVP3 1−DLVP3 1−DSVP3 1=
0 〔隻数変換〕国内ハブ港から目的港P3 へ大型内航船で
輸送する量は、一隻当たりの積載量q7 と船隻数の積よ
り大きくないので、 DLVP31C DLVP3 1−q7 DLVP3 1I≦0 国内ハブ港から目的港P3 へ小型内航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量q8 と船隻数の積より大きくな
いので、 DSVP31C DSVP3 1−q8 DSVP3 1I≦0 これらの変数、等式条件、不等式条件、目的関数は図1
のデータファイル3bに格納されており、これら各ファ
イルから図1に示す演算処理装置2に読み込んで演算
し、最適な組み合わせを求める。
【手続補正25】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0079
【補正方法】変更
【補正内容】
【0079】次に変数を説明すると、 Pit:t月のPi港の需要量 FV3Pt:t月の3港降ろしの外航船が輸送する量 FVS3PtI:FV3Ptの輸送量を隻数に換算する
変数。P3 にも寄港するので1万トンの外航船(S)の
み選択可能。Ojは1隻当たりのコストであり、上述の
ように、1日あたりの用船料に、直送および複数港降ろ
しにかかる航海日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算出
する。
【手続補正26】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0083
【補正方法】変更
【補正内容】
【0083】FV2BPt:t月のB型の2港降ろしの
外航船が輸送する量 FVS2BPtI:FV2BPtの輸送量を隻数に換算
する変数。なお、B型はP3 港に入港するので1万トン
の外航船(S)しか入港しない。Ojは1隻当たりのコ
ストであり、上述のように、1日あたりの用船料に、直
送および複数港降ろしにかかる航海日数、荷下ろし日数
の合計を掛けて算出する。
【手続補正27】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0084
【補正方法】変更
【補正内容】
【0084】FV2CPt:t月のC型の2港降ろしの
外航船が輸送する量FVS2CPtI:FV2CPtの
輸送量を隻数に換算する変数。なお、C型はP3 港に入
港するので1万トンの外航船(S)しか入港しない。O
jは1隻当たりのコストであり、上述のように、1日あ
たりの用船料に、直送および複数港降ろしにかかる航海
日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算出する。
【手続補正28】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0086
【補正方法】変更
【補正内容】
【0086】次に条件式について説明すると、 〔3港下ろし量のバランス〕3港下ろしの外航船が輸送
する量は、目的港P1 、P2 、P3 に下ろす量であるの
で、 3P1 FV3P1−FV3P1 1−FV3P2 1−FV
3P3 1=0 〔目的港P1 、P2 、P3 における需要量と下ろし量の
バランス〕目的港P1 、P2 、P3 における需要量は3
港下ろし、2港下ろしの量であるので、 P11 −P1 1+FV3P1 1+FV2AP1 1+FV
2BP1 1=0 P21 −P2 1+FV3P2 1+FV2AP2 1+FV
2CP2 1=0 P31 −P3 1+FV3P3 1+FV2BP3 1+FV
2CP3 1=0 〔2港下ろし量のバランス〕2港下ろしA、B、C型外
航船が輸送する量は、それぞれの港への下ろし量である
ので、 FV2AP1 FV2AP1−FV2AP1 1−FV2AP2
1=0 FV2BP1 FV2BP1−FV2BP1 1−FV2BP3
1=0 FV2CP1 FV2CP1−FV2CP2 1−FV2CP3
1=0 〔3港下ろしの船隻数変換〕3港下ろし外航船で輸送す
る量は、1隻当たりの積載量r1 と3港下ろし船隻数に
乗じた値より大きくないので、 FV3P1C FV3P1−r1 FVS3P1I≦0 〔2港下ろしA型船の大型・小型への振り分け〕2港下
ろしのA型外航船が輸送する量は5万トンの大型輸送船
と1万トンの小型輸送船の輸送量であるので、 FVC2AP1 FV2AP1−FVL2AP1−FVS2A
P1=0 〔2港下ろしの船隻数変換〕2港下ろしA型の5万トン
大型船で輸送する量は、1隻当たりの積載量r2 と船隻
数に乗じた値より大きくないので、 FVL2AP1C FVL2AP1−r2 FVL2AP1I≦
0 2港下ろしA型の1万トン小型船で輸送する量は、1隻
当たりの積載量r3 と船隻数に乗じた値より大きくない
ので、 FVS2AP1C FVS2AP1−r3 FVS2AP1I≦
0 2港下ろしB型の輸送船で輸送する量は、1隻当たりの
積載量r4 と船隻数に乗じた値より大きくないので、 FV2BP1C FV2BP1−r4 FV2BP1I≦0 2港下ろしC型の輸送船で輸送する量は、1隻当たりの
積載量r5 と船隻数に乗じた値より大きくないので、 FV2CP1C FV2CP1−r5 FV2CP1I≦0 これらの変数、等式条件、不等式条件、目的関数は図1
のデータファイル3bに格納されており、これら各ファ
イルから図1に示す演算処理装置2に読み込んで演算
し、最適な組み合わせを求める。
【手続補正29】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0087
【補正方法】変更
【補正内容】
【0087】次に、海外ハブ港・大型外航船・小型外航
船の組合せについて説明する。図21を参照して変数の
説明をする。 Pit:t月のPi港の需要量 FVFHt:t月の外国ハブ港に運び込む量 FHt:FVFHtと同じ。Ojは外国ハブ港のコスト
であり、ハブ港における取扱量単位当たりの荷役料、港
湾物流費の合計を表す。 FVPit:t月に外国ハブ港から目的港Piに向けて
外航船で運搬する量 FHIt:t月末の外国ハブ港の在庫量。Ojは月当た
りの在庫コスト(これは正確な在庫コストではない。正
確に算出するには、日次モデルにしなくてはならない) FVLFHt:t月の5万トンの外航船で外国ハブ港に
運搬する量 FVLFHtI:FVLFHtの輸送量を隻数に換算す
る変数。Ojは1隻当たりのコストであり、上述のよう
に、1日あたりの用船料に、直送および複数港降ろしに
かかる航海日数、荷下ろし日数の合計を掛けて算出す
る。
【手続補正30】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0096
【補正方法】変更
【補正内容】
【0096】次に条件式について説明すると、 〔外国ハブ港のバランス〕FVFH1とFH1は同値で
あるので、 FVFH1 FVFH1−FH1=0 外国ハブ港の期首在庫量と、1月に外国ハブ港に運び込
まれる量との合計から1月に外国ハブ港から目的港
1 、P2 、P3 に向けて外航船で運搬する量との差が
1月末の外国ハブ港の在庫量であるので、 FVP1 FHI0+FH1−FSVP1 1−FSVP2
1−FSVP3 1−FHI1=0 〔目的港P1 、P2 、P3 のバランス〕目的港の需要量
と、外国ハブ港から運ばれる量とが等しいので、 P11 −P1 1+FSVP1 1=0 P21 −P2 1+FSVP2 1=0 P31 −P3 1+FSVP3 1=0 〔外国ハブ港の在庫量〕期末在庫は期首在庫に等しいの
で、 DHI1 FHI1−FHI2=0 FVP2 マトリックスでは2月の分の記載が省略されて
いるが、上記 FVP1 と同様である。 〔外国ハブ港への外航船の船型のバランス〕外国ハブ港
へ運び込む量は、大型外航船と小型外航船の合計である
ので、 FVCFH1 FVFH1−FVLFH1−FVSFH1=0 〔大型外航船の隻数変換〕大型外航船で外国ハブ港に運
搬する量は、一隻当たりの積載量q1 と船隻数の積より
大きくないので、 FVLFH1C FVLFH1−s1 FVLFH1I≦0 〔隻数変換〕小型外航船で外国ハブ港に運搬する量は、
一隻当たりの積載量s2 と船隻数の積より大きくないの
で、 FVSFH1C FVSFH1−s2 FVSFH1I≦0 〔外国ハブ港から目的港P1 へ外航船で運搬する量のバ
ランス〕外国ハブ港から目的港P1 へ外航船で運搬する
量は、大型外航船と小型外航船の合計であるので、 FSVP11 FSVP1 1−FSVLP1 1−FSVSP
1 1=0 〔隻数変換〕外国ハブ港から目的港P1 へ大型外航船で
輸送する量は、一隻当たりの積載量s3 と船隻数の積よ
り大きくないので、 FSVLP11C FSVLP1 1−s3 FSVLP1 1I≦
0 外国ハブ港から目的港P1 へ小型外航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量s4 と船隻数の積より大きくな
いので、 FSVSP11C FSVSP1 1−s4 FSVSP1 1I≦
0 〔外国ハブ港から目的港P2 へ外航船で運搬する量のバ
ランス〕外国ハブ港から目的港P2 へ外航船で運搬する
量は、大型外航船と小型外航船の合計であるので、 FSVP21 FSVP2 1−FSVLVP2 1−FSVS
VP2 1=0 〔隻数変換〕外国ハブ港から目的港P2 へ大型外航船で
輸送する量は、一隻当たりの積載量s5 と船隻数の積よ
り大きくないので、 FSVLP21C FSVLP2 1−s5 FSVLP2 1I≦
0 外国ハブ港から目的港P2 へ小型外航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量s6 と船隻数の積より大きくな
いので、 FSVSP21C FSVSP2 1−s6 FSVSP2 1I≦
0 外国ハブ港から目的港P3 へ大型外航船で輸送する量
は、一隻当たりの積載量s7 と船隻数の積より大きくな
いので、 FSVP31 FSVP3 1−s7 FSVSP3 1I≦0 これらの変数、等式条件、不等式条件、目的関数は図1
のデータファイル3bに格納されており、これら各ファ
イルから図1に示す演算処理装置2に読み込んで演算
し、最適な組み合わせを求める。
【手続補正31】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0099
【補正方法】変更
【補正内容】
【0099】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、最適な原
材料調達国・地域を決定し、生産が各国・地域で分業体
制で行われ、各生産地間で部材を錯綜して輸送し、各国
・地域の製品市場を考慮した物流センター配置を包含す
る部品加工組立産業分野にLPを適用し、マクロ計画、
ミクロ計画等の総合的計画、また、外航船、内航船等を
利用した輸送最適化計画を効率的に策定することが可能
となる。また、生産・物流・輸送設備計画策定に当たっ
ては、スケールメリットが働くものについて、LPモデ
ルを用いて最適な設備能力・積載容量を選択することが
可能となる。
【手続補正32】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の部材を生産・調達する複数の生産
    ・調達部と、 生産・調達した複数の部材を輸送する複数の輸送ルート
    と、 輸送された複数の部材から製品化する複数の組立加工部
    と、 製品を各需要地に輸送する複数の輸送ルートとを有する
    組立加工製品の生産輸送計画策定システムであって、 複数の生産・調達部における複数の部材の生産・調達
    量、複数の輸送ルートでの複数の部材の各輸送量、複数
    の組立加工部における製品製造量、各需要地への複数の
    輸送ルートでの各製品輸送量を変数として設定する変数
    設定手段と、 上記各変数に対応するコストの総和を目的関数として設
    定する目的関数設定手段と、 所定の変数間の等式条件、所定の変数の上限または下限
    を不等式条件として設定るす条件設定手段と、 設定した各変数、各等式条件、各不等式条件に基づいて
    上記目的関数が最小となる変数の組み合わせを求める演
    算処理手段と、 を備えたことを特徴とするリニアプログラミングを用い
    た生産輸送計画策定システム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のシステムにおいて、前記
    変数設定手段は、生産・調達量、輸送量、製品製造量、
    製品輸送量をそれぞれ月別値を変数として設定し、さら
    に、複数の生産・調達部における各部材の物流在庫量、
    複数の組立加工部における部材別の物流在庫量と在庫能
    力及び製造能力増加分、需要地別の製品在庫量と在庫能
    力増加分とをそれぞれ変数として設定することを特徴と
    するリニアプログラミングを用いた生産輸送計画策定シ
    ステム。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のシステムにおい
    て、前記複数の部材のうち関連する部材を一括して1つ
    の部材として変数を低減化したことを特徴とするリニア
    プログラミングを用いた生産輸送計画策定システム。
  4. 【請求項4】 請求項1または2記載のシステムにおい
    て、コストの大きい部材のみ変数として設定し、全部材
    のコストの所定割合をカバーするようにしたことを特徴
    とするリニアプログラミングを用いた生産輸送計画策定
    システム。
  5. 【請求項5】 複数の生産地から需要地へそれぞれ輸送
    する複数の輸送手段を有する輸送最適化計画策定システ
    ムであって、 各輸送手段の日次の輸送量、需要地における日次の在庫
    量、各輸送手段の日次の使用台数を変数として設定する
    設定手段と、 上記各変数に対応するコストの総和を目的関数として設
    定する目的関数設定手段と、 需要量、製品輸送量及び在庫量間の日次の等式条件、在
    庫量の最小及び最大を設定する不等式条件、各輸送手段
    の日次の輸送量を使用台数に変換する不等式条件を設定
    する条件設定手段と、 設定した各変数、各等式条件、各不等式条件に基づいて
    上記目的関数が最小となる変数の組み合わせを求める演
    算処理手段と、 を備えたことを特徴とするリニアプログラミングを用い
    た輸送最適化計画策定システム。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のシステムにおいて、さら
    に設備投資した輸送手段の台数、委託した輸送手段の台
    数、輸送手段の需要地から生産地への返送台数を変数と
    して設定し、生産地、需要地に待機する輸送手段の台数
    を加味した輸送手段の台数の生産地、需要地における等
    式条件を設定するようにしたことを特徴とするリニアプ
    ログラミングを用いた輸送最適化計画策定システム。
  7. 【請求項7】 複数の物流センターから複数の市場へそ
    れぞれ輸送し、少なくとも1つは複数市場下ろしを行う
    複数の輸送手段を有する輸送最適化計画策定システムで
    あって、 各輸送手段の日次の輸送量、市場下ろし量、需要地にお
    ける日次の在庫量、各輸送手段の日次の使用台数を変数
    として設定する設定手段と、 上記各変数に対応するコストの総和を目的関数として設
    定する目的関数設定手段と、 需要量、輸送量、市場下ろし量及び在庫量間の日次の等
    式条件、各輸送手段の日次の輸送量を使用台数に変換す
    る不等式条件を設定する条件設定手段と、 設定した各変数、各等式条件、各不等式条件に基づいて
    上記目的関数が最小となる変数の組み合わせを求める演
    算処理手段と、 を備えたことを特徴とするリニアプログラミングを用い
    た輸送最適化計画策定システム。
  8. 【請求項8】 大型外航船、小型外航船で国内ハブ港に
    輸送し、大型内航船、小型内航船で国内ハブ港から複数
    の目的港へ輸送する輸送最適化計画策定システムであっ
    て、 大型外航船、小型外航船で国内ハブ港へ運搬される月次
    の量と在庫量、大型内航船、小型内航船で国内ハブ港か
    ら各目的港へ運搬する月次の量、国内ハブ港から各目的
    港へ運搬する大型・小型船隻数、各目的港における月次
    の在庫量を変数として設定する設定手段と、 上記各変数に対応するコストの総和を目的関数として設
    定する目的関数設定手段と、 在庫量、各目的港の需要量、国内ハブ港へ運搬される量
    と大型外航船と小型外航船の輸送量、各目的港へ運搬す
    る量と大型内航船と小型内航船の輸送量間の月次の等式
    条件、大型外航船、小型外航船の月次の輸送量、及び大
    型内航船、小型内航船の各目的港への輸送量を船隻数に
    変換する不等式条件を設定する条件設定手段と、 設定した各変数、各等式条件、各不等式条件に基づいて
    上記目的関数が最小となる変数の組み合わせを求める演
    算処理手段と、 を備えたことを特徴とするリニアプログラミングを用い
    た輸送最適化計画策定システム。
  9. 【請求項9】 複数港の組み合わせからなる荷下ろしパ
    ターンが異なる大型外航船、小型外航船で複数の目的港
    へ直送する輸送最適化計画策定システムであって、 各荷下ろしパターンの大型外航船、小型外航船が各港へ
    輸送する月次の量、各港へ輸送する大型外航船、小型外
    航船の船隻数を変数として設定する手段と、 上記各変数に対応するコストの総和を目的関数として設
    定する目的関数設定手段と、 各目的港の需要量、各外航船が輸送する量、各外航船が
    各目的港へ荷下ろしする量間の等式条件、各荷下ろしパ
    ターンの大型外航船、小型外航船の輸送量を船隻数へ変
    換する不等式条件を設定する条件設定手段と、 設定した各変数、各等式条件、各不等式条件に基づいて
    上記目的関数が最小となる変数の組み合わせを求める演
    算処理手段と、 を備えたことを特徴とするリニアプログラミングを用い
    た輸送最適化計画策定システム。
  10. 【請求項10】 大型外航船、小型外航船で外国ハブ港
    に輸送し、大型外航船、小型外航船で外国ハブ港から複
    数の目的港へ輸送する輸送最適化計画策定システムであ
    って、 大型外航船、小型外航船で外国ハブ港へ運搬される月次
    の量と在庫量、大型外航船、小型外航船で外国ハブ港か
    ら各目的港へ運搬する月次の量、外国ハブ港から各目的
    港へ運搬する大型・小型船隻数、各目的港における月次
    の在庫量を変数として設定する設定手段と、 上記各変数に対応するコストの総和を目的関数として設
    定する目的関数設定手段と、 在庫量、各目的港の需要量、外国ハブ港へ運搬される量
    と大型外航船と小型外航船の輸送量、各目的港へ運搬す
    る量と大型外航船と小型外航船の輸送量間の月次の等式
    条件、大型外航船、小型外航船の外国ハブ港への月次の
    輸送量、及び大型外航船、小型外航船の各目的港への輸
    送量を船隻数に変換する不等式条件を設定する条件設定
    手段と、 設定した各変数、各等式条件、各不等式条件に基づいて
    上記目的関数が最小となる変数の組み合わせを求める演
    算処理手段と、 を備えたことを特徴とするリニアプログラミングを用い
    た輸送最適化計画策定システム。
  11. 【請求項11】 異なる積載容量と輸送単価をもつ複数
    の輸送手段を用いる輸送最適化計画策定システムであっ
    て、 輸送する合計量、各輸送手段による積載量を変数として
    設定する変数設定手段と、 上記各変数に対応するコストの総和を目的関数として設
    定する目的関数設定手段と、 輸送する合計量と、積載容量と輸送単価の異なる各輸送
    手段による積載量の合計値との間の等式条件、各輸送手
    段による積載量を整数である輸送手段の数に変換する不
    等式条件を設定する条件設定手段と、 設定した各変数、各等式条件、各不等式条件に基づいて
    上記目的関数が最小となる変数の組み合わせを求める演
    算処理手段と、 を備えたことを特徴とするリニアプログラミングを用い
    た輸送最適化計画策定システム。
JP22713998A 1998-08-11 1998-08-11 リニアプログラミングを用いた生産輸送計画及び輸送最適化計画策定システム Pending JP2000057220A (ja)

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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004414A (ja) * 2004-05-18 2006-01-05 Kobe Steel Ltd 生産計画作成方法及び生産計画作成装置、並びにプログラム
JP2007026046A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Kobe Steel Ltd 生産計画作成方法及び生産計画作成装置、並びにプログラム
JP2009208933A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 National Univ Corp Shizuoka Univ 物流計画システム、物流計画方法及び物流計画プログラム
JP2009539188A (ja) * 2006-05-31 2009-11-12 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 輸送スケジューリングおよび供給場所から需要場所へのバルク製品の在庫管理を最適化するシステム
WO2010010788A1 (ja) * 2008-07-25 2010-01-28 コニカミノルタホールディングス株式会社 サプライチェーン最適化システム及びサプライチェーン最適化方法
WO2010041432A1 (ja) * 2008-10-06 2010-04-15 新日本製鐵株式会社 配船計画作成装置、方法及びプログラム
JP2011504259A (ja) * 2007-11-06 2011-02-03 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 輸送スケジューリングを最適化するシステム
JP2012526326A (ja) * 2009-05-05 2012-10-25 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 輸送方式を最適化するための方法
JP2016181039A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 富士通株式会社 計画決定方法、計画決定プログラムおよび計画決定装置
CN117313916A (zh) * 2023-08-14 2023-12-29 深圳大学 考虑需求不确定性和散改集的多式联运网络及优化方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004414A (ja) * 2004-05-18 2006-01-05 Kobe Steel Ltd 生産計画作成方法及び生産計画作成装置、並びにプログラム
JP2007026046A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Kobe Steel Ltd 生産計画作成方法及び生産計画作成装置、並びにプログラム
US8494976B2 (en) 2006-05-31 2013-07-23 Exxonmobil Research And Engineering Company System for optimizing transportation scheduling and inventory management of bulk product from supply locations to demand locations
JP2009539188A (ja) * 2006-05-31 2009-11-12 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 輸送スケジューリングおよび供給場所から需要場所へのバルク製品の在庫管理を最適化するシステム
JP2011504259A (ja) * 2007-11-06 2011-02-03 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 輸送スケジューリングを最適化するシステム
US8600911B2 (en) 2007-11-06 2013-12-03 Exxonmobil Research And Engineering Company System for optimizing transportation scheduling
JP2009208933A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 National Univ Corp Shizuoka Univ 物流計画システム、物流計画方法及び物流計画プログラム
WO2010010788A1 (ja) * 2008-07-25 2010-01-28 コニカミノルタホールディングス株式会社 サプライチェーン最適化システム及びサプライチェーン最適化方法
JPWO2010010788A1 (ja) * 2008-07-25 2012-01-05 コニカミノルタホールディングス株式会社 サプライチェーン最適化システム及びサプライチェーン最適化方法
WO2010041432A1 (ja) * 2008-10-06 2010-04-15 新日本製鐵株式会社 配船計画作成装置、方法及びプログラム
JP4669583B2 (ja) * 2008-10-06 2011-04-13 新日本製鐵株式会社 配船計画作成装置、方法及びプログラム
JPWO2010041432A1 (ja) * 2008-10-06 2012-03-08 新日本製鐵株式会社 配船計画作成装置、方法及びプログラム
JP2012526326A (ja) * 2009-05-05 2012-10-25 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 輸送方式を最適化するための方法
JP2016181039A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 富士通株式会社 計画決定方法、計画決定プログラムおよび計画決定装置
CN117313916A (zh) * 2023-08-14 2023-12-29 深圳大学 考虑需求不确定性和散改集的多式联运网络及优化方法

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