JP2013045414A - 担当者割当支援装置、担当者割当支援方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より現実に即した担当者の割り当てを行うことが可能な担当者割当支援装置等を提供すること。
【解決手段】業務計画に関するデータと担当者に関するデータに基づき、時系列に並べられた業務に担当者が割り当てられたデータ列を複数個生成する手段と、データ列に対する評価値を算出してデータ列の選択処理を行う処理手段と、データ列の対に対して所定の位置の前後いずれかの担当者を入れ替える処理／データ列に対してランダムに選択された業務の担当者を他の担当者と入れ替える処理を行う処理手段と、が所定回数のループ処理を行った結果、最も好ましい評価値を得たデータ列を出力する担当者割当支援装置であって、同じ業務には同じ担当者が割り当てられるという制約の下でそれぞれ処理を行い、評価値の算出は、業務の難易度と担当者の習熟度に基づき算出される、担当者割当支援装置。
【選択図】図７

Description

本発明は、業務に担当者を最適に割り当てることを支援する担当者割当支援装置及び方法、並びにプログラムに関し、特に、ＧＡ（Genetic Algorithm；遺伝的アルゴリズム）を応用した処理を行って、業務に担当者を最適に割り当てることを支援する担当者割当支援装置及び方法、並びにプログラムに関する。

従来、業務スケジュールに対して担当者を如何に配置するかを、コンピュータによって決定する技術について研究が進められている。

これに関連し、要員配置問題の準最適解を、遺伝的アルゴリズムにより求める要員配置支援方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、時間帯毎に必要な人員が指定され、これに対して可能な限り過不足数を少なく人員を配置するものとしている。

また、遺伝的アルゴリズムを使用せずに人員費の最適化を可能とするワークスケジュール作成システムが知られている（例えば特許文献２参照）。

また、遺伝的アルゴリズムに基づくスケジューリング問題を扱った文献が公知となっている（例えば非特許文献１参照）。この文献では、最適配置を実現するための制約条件に強い制約と弱い制約を課している。

特開平１１−１４３８５０号公報 特開２００４−３１０５３０号公報

近藤真幸他、「ＧＡを用いた対話型勤務計画作成システム」（筑波大学情報学類、電子情報工学系）

しかしながら、上記従来の手法においては、遺伝的アルゴリズムにおける制約条件や評価手法の設定が不十分であり、現実に即した担当者の割り当てを行うことができない場合がある。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、より現実に即した担当者の割り当てを行うことが可能な担当者割当支援装置等を提供することを、主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、
入力された業務計画に関するデータと業務に従事可能な担当者に関するデータとに基づき、時系列に並べられた業務に担当者が割り当てられたデータ列を複数個生成して記憶手段に格納する第１の処理手段と、
前記記憶手段に格納されたデータ列に対する評価値を算出すると共に、該算出した評価値に基づき前記データ列の選択処理を行う第２の処理手段と、
前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列の対に対して、所定の位置を基準として該所定の位置の前後いずれかの担当者を入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列に対して、ランダムに選択された業務の担当者を他の担当者と入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、のいずれか又は双方を行う第３の処理手段と、を備え、
前記第２及び第３の処理手段により所定回数のループ処理が行われた結果、最も好ましい評価値を得たデータ列を出力する担当者割当支援装置であって、
前記第１及び第３の処理手段は、業務の開始から終了まで同じ担当者が割り当てられるという制約の下でそれぞれ処理を行い、
前記第２の処理手段は、前記業務計画データから得られる業務の難易度と、前記業務に従事可能な担当者に関するデータから得られる担当者の習熟度と、に基づき、難易度の高い業務に習熟度の高い担当者が割り当てられた場合、及び難易度の低い業務に習熟度の低い担当者が割り当てられた場合に、好ましい評価値を算出することを特徴とする、
担当者割当支援装置である。

上記目的を達成するための本発明の第２の態様は、
入力された業務計画に関するデータと業務に従事可能な担当者に関するデータとに基づき、時系列に並べられた業務に担当者が割り当てられたデータ列を複数個生成して記憶手段に格納する第１の処理手段と、
前記記憶手段に格納されたデータ列に対する評価値を算出すると共に、該算出した評価値に基づき前記データ列の選択処理を行う第２の処理手段と、
前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列の対に対して、所定の位置を基準として該所定の位置の前後いずれかの担当者を入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列に対して、ランダムに指定された業務の担当者を他の担当者と入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、のいずれか又は双方を行う第３の処理手段と、を備え、
前記第２及び第３の処理手段により所定回数のループ処理が行われた結果、最も好ましい評価値を得たデータ列を出力する担当者割当支援装置であって、
前記第１及び第３の処理手段は、業務の開始から終了まで同じ担当者が割り当てられるという制約の下でそれぞれ処理を行い、
前記第２の処理手段は、前記業務計画データから得られる業務の種別と、前記担当者の業務の種別毎の習熟度と、に基づき、業務に割り当てられた担当者の当該業務の種別に対応した習熟度が高い場合に、好ましい評価値を算出することを特徴とする、
担当者割当支援装置である。

本発明によれば、より現実に即した担当者の割り当てを行うことが可能な担当者割当支援装置等を提供することができる。

本発明の第１実施例に係る担当者割当支援装置１のハードウエア構成例である。 本発明の一実施例に係る担当者割当支援装置１の機能構成例である。 入力データに含まれる「業務計画」を概念的に示す図である。 難易度／習熟度評価マトリクスの一例である。 本実施例の担当者割当支援装置１により実行される全体的な処理の流れを示すフローチャートである。 データ列生成部３０により生成されるデータ列を概念的に示す図である。 担当者割当支援装置１による処理の流れを概念的に示す図である。 交叉処理を説明するための説明図である。 交叉処理の流れを示すフローチャートである。 突然変異処理を説明するための説明図である。 突然変異処理の流れを示すフローチャートである。 パラメータの入力、実行指示、結果出力が行われるメイン画面２４Ａの一例である。 世代グラフ表示画面２４Ｂの一例である。 業務種別毎の習熟度評価マトリクスの一例である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

以下、本発明の一実施例に係る担当者割当支援装置１及び方法、並びにプログラムについて説明する。担当者割当支援装置１は、入力された業務スケジュールと担当者の情報に対し、ＧＡ（Genetic Algorithm；遺伝的アルゴリズム）を応用した処理を行って、各業務に担当者を最適に割り当てることを目的とした装置である。

なお、本発明が扱う「業務」は、工場等で行う手作業、会議に参加する等のマネージメント業務、営業活動等を広く含み、業務の性質に特段の制限は存在しない。

［ハードウエア構成］
図１は、本発明の第１実施例に係る担当者割当支援装置１のハードウエア構成例である。担当者割当支援装置１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ドライブ装置１２と、補助記憶装置１６と、メモリ装置１８と、インタフェース装置２０と、入力装置２２と、ディスプレイ装置２４と、を備える情報処理装置である。これらの構成要素は、バスやシリアル回線等を介して接続されている。

ＣＰＵ１０は、例えば、プログラムカウンタや命令デコーダ、各種演算器、ＬＳＵ（Load Store Unit）、汎用レジスタ等を有するプロセッサである。

ドライブ装置１２は、記憶媒体１４からプログラムやデータを読み込み可能な装置である。プログラムを記録した記録媒体１４がドライブ装置１２に装着されると、プログラムが記録媒体１４からドライブ装置１２を介して補助記憶装置１６にインストールされる。記録媒体１４は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリ等の可搬型の記録媒体である。また、補助記憶装置１６は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリである。

プログラムのインストールは、上記のように記憶媒体１４を用いる他、インタフェース装置２０がネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードし、補助記憶装置１６にインストールすることによって行うこともできる。ネットワークは、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、携帯電話の電波網等である。また、プログラムは、情報処理装置の出荷時に、予め補助記憶装置１６やＲＯＭ（Read Only Memory）等に格納されていてもよい。

このようにしてインストール又は予め格納されたプログラムをＣＰＵ１０が実行することにより、図１に示す態様の情報処理装置が、本実施例の担当者割当支援装置１として機能することができる。

メモリ装置１８は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）である。インタフェース装置２０は、上記ネットワークとの接続等を制御する。

入力装置２２は、例えば、キーボードやマウス、タッチパッド、タッチパネル、マイク等である。また、ディスプレイ装置２４は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の表示装置である。担当者割当支援装置１は、ディスプレイ装置２４の他、プリンタ、スピーカ等、他の種類の出力装置を備えてもよい。

［機能構成］
図２は、本発明の一実施例に係る担当者割当支援装置１の機能構成例である。担当者割当支援装置１は、データ列生成部３０と、選択・淘汰処理部３２と、交叉処理部３４と、突然変異処理部３６と、を備える。これらの機能ブロックは、補助記憶装置１６等に格納されたプログラム・ソフトウエアをＣＰＵ１０が実行することにより機能する。なお、これらの機能ブロックが明確に分離したプログラムによって実現される必要はなく、サブルーチンや関数として他のプログラムから呼び出されるものであってもよい。また、機能ブロックの一部が、ＩＣ（Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウエア手段であっても構わない。

〔入力データ〕
まず、担当者割当支援装置１に与えられる入力データについて説明する。担当者割当支援装置１に与えられる入力データは、例えば、業務計画、担当者情報、制約条件、難易度／習熟度評価マトリクス、目的関数、データ列数ｎ、繰り返し回数ｍ、突然変異率Ｃ等を含む。

入力データは、ドライブ装置１２やインタフェース装置２０、入力装置２２を介して入力され、メモリ装置１８に格納される。なお、入力データのうち、特に業務計画や担当者情報以外のデータについては、予め補助記憶装置１６やＲＯＭ等に格納されたデフォルトデータを繰り返し用いてもよい。

図３は、入力データに含まれる「業務計画」を概念的に示す図である。業務計画は、業務の識別名である業務コード、業務の開始時刻及び終了時刻、必要人員数、並びに図示しない業務難易度等を含む。なお、本図は、工場のラインにおける作業者の割り当てに適用された場合を想定しており、ライン毎の表示となっている。業務コードは、図中、Ａ−１、Ａ−２等で表される。

以下、業務の開始時刻と終了時刻の間の区間を、「業務枠」と称する。本実施例の担当者割当支援装置１は、例えば５分程度の区間（時間帯）を単位区間として認識可能であり、業務枠は複数の単位区間を含む区間として扱われる（後述する図６参照）。

「業務難易度」は、必ずしも入力データに含まれる必要はない。例えば、業務コードと業務難易度が対応付けられたデータテーブルが予め補助記憶装置１６やＲＯＭ等に格納されており、業務コードを検索キーとしてデータテーブルを検索することにより業務難易度を特定するものとしてもよい。

「担当者情報」は、対象日（或いは対象週、対象月等）において業務に従事可能な担当者の識別名、担当者毎の習熟度等を含む。「担当者毎の習熟度」は、上記業務難易度と同様に、必ずしも入力データに含まれる必要はない。例えば、全担当者の識別名と習熟度が対応付けられたデータテーブルが、予め補助記憶装置１６やＲＯＭ等に格納されており、担当者の識別名を検索キーとしてデータテーブルを検索することにより、習熟度を特定するものとしてもよい。

「制約条件」は、例えば、（１）同じ担当者が同じ時間帯に異なる業務を担当しない、（２）１日の総労働時間は８時間を超えない、等と任意に設定される。制約条件は、目的関数を決定付けるパラメータとなる。

「難易度／習熟度評価マトリクス」は、業務難易度と担当者の習熟度との合致程度に応じて個別ペナルティ値（後述）を決定するためのマトリクスデータである。図４は、難易度／習熟度評価マトリクスの一例である。図示するように、難易度／習熟度評価マトリクスは、業務難易度と担当者の習熟度に対応して個別ペナルティ値が格納されたマトリクスデータであり、業務難易度と担当者の習熟度が合致している箇所に比較的低い値が格納されている。具体的には、難易度の高い業務に習熟度の高い担当者が合致し、難易度の低い業務に習熟度の低い担当者が合致しているとする。

以下、このように、データ列を評価する指標値である個別ペナルティ値及びペナルティ値は低いほど好ましいものとするが、係る関係は逆でもよく、値が高いほど好ましいことを示す指標値を用いてもよい。

「目的関数」は、上記制約条件の違反度合い、及び難易度／習熟度評価マトリクスにより決定される個別ペナルティ値を反映し、データ列（後述する）の総合評価値であるペナルティ値を算出するための関数である。

「データ列数ｎ」は、本実施例の担当者割当支援装置１により扱われるデータ列の総数を決定するパラメータである。

「繰り返し回数ｍ」は、選択・淘汰処理部３２、交叉処理部３４、突然変異処理部３６により実行されるループ処理の回数を決定するパラメータである。

〔全体処理フロー〕
図５は、本実施例の担当者割当支援装置１により実行される全体的な処理の流れを示すフローチャートである。

まず、データ列生成部３０が入力データを読み込み（Ｓ１００）、初期データ列群を生成する（Ｓ１１０）。

次に、選択・淘汰処理部３２が、目的関数を用いてペナルティ値を算出して、選択・淘汰処理を行う（Ｓ１２０）。

次に、交叉処理部３４が、交叉処理を行い（Ｓ１３０）、選択・淘汰処理部３２が、再度目的関数を用いてペナルティ値を算出して、選択・淘汰処理を行う（Ｓ１４０）。Ｓ１４０の処理は、Ｓ１２０の処理とは異なってもよいし、Ｓ１４０の処理自体を省略してもよい。

次に、突然変異処理部３６が突然変異処理を行う（Ｓ１５０）。なお、交叉処理と突然変異処理は順序を入れ替えても構わない。

そして、Ｓ１２０〜Ｓ１５０の処理を、カウント値ｔ１がｍ以上となるまで実行する（Ｓ１６０、Ｓ１７０）。カウント値ｔ１は、初期値として０が設定される。

カウント値ｔ１がｍ以上となると、結果出力を行って（Ｓ１８０）、本フローを終了する。

〔データ列生成処理（初期処理〕
データ列生成部３０は、担当者割当支援装置１に与えられた入力データに基づき、各業務枠に担当者の識別名がランダムに割り当てられたデータ列をｎ個（例えば５０個；複数個であれば特段の制限はない）生成し、メモリ装置１８に格納する。

図６は、データ列生成部３０により生成されるデータ列を概念的に示す図である。図示するように、各データ列は、時刻が早いものから順に一列に並べられた業務枠（図中Ａ−１＿１、Ａ−１＿２、Ｂ−１＿１等で示される）に対して、担当者情報からランダムに選択された担当者の識別名が割り当てられたデータ列である。なお、Ａ−１＿１とＡ−１＿２のように、同じ時間帯の業務枠については、例えば業務コード順に並べられる。

ここで、データ列生成部３０は、業務枠が複数の単位区間にまたがる場合であっても同一の担当者が割り当てられるように、担当者の識別名を割り当てる。これによって、同一の業務枠に対しては必ず同一の担当者が割り当てられるという、業務の連続性が遵守される。

〔処理モードに応じた処理の流れ〕
以下、選択・淘汰処理、交叉処理、突然変異処理について、より詳細に説明する。これらの処理は、エリート法とルーレット法の二つの処理モードから、ユーザが選択した処理モードに従って行われる。

図７は、担当者割当支援装置１による処理の流れを概念的に示す図である。なお、以下の説明において何個（或いは何割）のデータ列を選択するか、等の具体的な数値はあくまで一例である。また、こうした数値或いは割合は、入力データに含めることによってユーザが指定することができる。

まず、入力されたｎ個（以下、５０個とする）のデータ列に対して、選択・淘汰処理（１）が選択・淘汰処理部３２により実行される（図中Ａ）。選択・淘汰処理（１）は、エリート法とルーレット法で異なる内容となる。

エリート法では、５０個のデータに対して、それぞれペナルティ値を算出し、ペナルティ値が低い（上位の）データ列から順に２５個選択し、残りの２５個のデータ列を破棄（淘汰）する。

一方、ルーレット法では、単にペナルティ値が上位のデータ列を選択するのではなく、以下のように乱数値を用いてランダムな要素を取り入れている。具体的には、入力された５０個のデータ列に対して、まず、ペナルティ値の合計値が選択・淘汰処理部３２により計算される。次に、入力された５０個のデータ列に対して、それぞれ次式（１）により生存値Ｒ（ｉ）を計算する（ｉ＝１〜５０）。

Ｒ（ｉ）＝｛（データ列ｉのペナルティ値）／（各データ列についてのペナルティ値の合計値）｝＋乱数値［０．０〜１．０］ …（１）

選択・淘汰処理部３２は、生存値Ｒ（ｉ）が低いデータ列から順に２５個選択し、残りの２５個のデータ列を破棄（淘汰）する。

５０個の入力データ列に対しては、選択・淘汰処理（１）とは別に、交叉処理が行われ（図中（Ｂ））、次いで選択・淘汰処理（２）が行われる（図中（Ｃ））。選択・淘汰処理（２）は、選択・淘汰処理（１）と同様、エリート法とルーレット法で異なる内容となる。

そして、選択・淘汰処理（１）により選択された２５個のデータ列と、選択・淘汰処理（２）により選択された２５個のデータ列を合わせて５０個のデータ列とし（図中（Ｄ））、これに対して突然変異処理を行う（図中（Ｅ））。突然変異処理を行うと、処理後の５０個のデータ列のうちいずれか１個（例えばペナルティ値が最も高いデータ列であるが、ランダムに選んでもよい）と、選択・淘汰処理（１）により特定された最もペナルティ値の低い１個のデータ列を入れ替える（図中（Ｆ））。これによって最もペナルティ値の低かったデータ列が、突然変異処理によって悪化することを防止することができる。こうして１回のループ処理が終了する。

そして、このようなループ処理をｍ回行うと、最終的に得られた５０個のデータ列のうち、ペナルティ値が最上位の（最も低い）データ列を選択し、結果として出力する。

〔交叉処理〕
交叉処理部３４は、以下のような手順で交叉処理を行う。図８は、交叉処理を説明するための説明図である。また、図９は、交叉処理の流れを示すフローチャートである。

交叉処理部３４は、まず、対象となるデータ列群から（二回目以降のループである場合は、既に交叉処理が行われたものを除き、残りのデータ列群から）、２個のデータ列をランダムに選択する（Ｓ２００）。ここでは、選択されたデータ列をデータ列ｊ、ｋとする。

次に、交叉処理部３４は、交叉基準点をランダムに決定し（Ｓ２１０）、交叉基準点を含む業務枠の上端部を交叉点に決定する（Ｓ２２０）。より具体的には、業務枠の境界を交叉基準点から上方向（時間軸にして過去方向）に検索し、最初に発見された業務枠の境界を交叉点とする。なお、両データ列の時刻テーブルは共通しているため、交叉基準点及び交叉点はいずれのデータ列について指定しても構わない。

そして、データ列ｊ、ｋにおける交叉点以下の部分（時間軸にして将来方向の全て）を入れ替え、メモリ装置１８に格納する（Ｓ２３０）。

Ｓ２１０〜Ｓ２３０の処理により、同一の業務枠に対しては必ず同一の担当者が割り当てられるという、業務の連続性が遵守される。図８の例では、「０：３０〜０：３５」という時間帯が交叉基準点として決定され、当該時間帯を含む業務枠「０：２０〜０：４０」の上端部が交叉点に決定される。

次に、交叉処理部３４は、上記交叉点以下の部分を入れ替えた後の各データ列について、重複チェックを行う（Ｓ２４０〜Ｓ３００）。重複チェックは、入れ替えを行った結果、同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられているか否かを確認する処理である。交叉処理部３４は、同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられているか否かを（重複が生じているか否かを）各データ列について判定し（Ｓ２４０）、いずれのデータ列においても同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられていない場合は、選択した２個のデータ列についての交叉処理を終了する。

一方、交叉処理部３４は、同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられている場合は、当該重複して割り当てられた担当者（*）を、同一データ列に含まれる担当者の中から、ランダムに選択された他の担当者（**）と入れ替え、メモリ装置１８に格納する（Ｓ２５０）。そして、当該データ列について、依然として同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられているか否かを判定する（Ｓ２６０）。同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられていない場合は、選択した２個のデータ列についての交叉処理を終了する。一方、依然として同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられている場合は、上記重複して割り当てられた担当者（*）を、同一データ列に含まれる担当者の中から、上記（**）を除きランダムに選択された他の担当者と入れ替えてメモリ装置１８に格納し（Ｓ２５０）、依然として同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられているか否かを判定する（Ｓ２６０）。このような処理を、同一データ列に含まれる担当者の全てについて行う（Ｓ２７０）。なお、途中で重複が解消された場合、選択した２個のデータ列についての交叉処理を終了する。

同一データ列に含まれる担当者の全てについて処理を行った場合は、次に、重複して割り当てられた担当者（*）を、同一データ列に含まれていないが、当該日に業務に従事可能な担当者と入れ替え、メモリ装置１８に格納する（Ｓ２８０）。そして、依然として同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられているか否かを判定する（Ｓ２９０）。同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられていない場合は、選択した２個のデータ列についての交叉処理を終了するが、依然として割り当てられている場合は、Ｓ２８０に戻り他の担当者との入れ替えを行う。このような処理を、同一データ列に含まれていないが、当該日に業務に従事可能な全ての担当者について試行する（Ｓ３００）。なお、途中で重複が解消された場合、選択した２個のデータ列についての交叉処理を終了する。

同一データ列に含まれていないが、当該日に業務に従事可能な全ての担当者について入れ替えを行った場合には、同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられているか否かに拘わらず、選択した２個のデータ列についての交叉処理を終了する。

交叉処理部３４は、対象となるデータ列群の全てについて交叉処理を行うと、交叉処理の全体フローを終了するが、対象となるデータ列群の全てについて交叉処理を行っていない場合は、Ｓ２００に戻り、他のデータ列の組を選択する（Ｓ３１０）。

なお、交叉処理の具体的手法については、上記説明した手法に限らず、種々の手法を用いることができる。

〔突然変異処理〕
突然変異処理部３６は、以下のような手順で交叉処理を行う。図１０は、突然変異処理を説明するための説明図である。また、図１１は、突然変異処理の流れを示すフローチャートである。

突然変異処理部３６は、まず、対象となるデータ列群から一のデータ列を順番に選択する（Ｓ４００）。そして、選択したデータ列について例えば［０．０〜１．０］の乱数を発生させ（Ｓ４１０）、発生させた乱数が突然変異率Ｃ以下であるか否かを判定する（Ｓ４２０）。

発生させた乱数が突然変異率Ｃ以下である場合は、当該データ列の任意の時間帯を突然変異点としてランダムに決定し（Ｓ４３０）、突然変異点を含む業務枠を突然変異対象に決定する（Ｓ４４０）。

次に、突然変異対象となった業務枠について、当該日に業務に従事可能な担当者をランダムに選択する（Ｓ４５０）。そして、元々突然変異対象の業務枠に割り当てられていた担当者と、Ｓ４５０において選択された担当者を入れ替えてメモリ装置１８に格納し（Ｓ４６０）、入れ替えの結果、同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられることになったか否かを判定する（Ｓ４７０）。

Ｓ４７０において同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられることにならなかった場合は、Ｓ４７０における入れ替えを当該データ列についての突然変異として確定する（Ｓ４８０）。

一方、Ｓ４７０において同一担当者が同じ時間帯の業務枠に割り当てられることになった場合は、Ｓ４５０に戻り、既に選択された担当者を除いて担当者をランダムに選択する。このようにして、当該データ列についての突然変異が確定するか、全ての担当者について入れ替えを試行終了するまでの間、繰り返し担当者を探索する（Ｓ４９０）。

Ｓ４２０において発生させた乱数が突然変異率Ｃを超えると判定された場合はＳ４３０〜Ｓ４９０の処理を行わない。

そして、Ｓ４００〜Ｓ４９０の処理を、全てのデータ列について行う（Ｓ５００）。

ここで、Ｓ４６０における入れ替えは、業務枠が複数の単位期間に亘る場合であっても同一の担当者が割り当てられるように、業務枠単位で行われる。これによって、同一の業務枠に対しては必ず同一の担当者が割り当てられるという、業務の連続性が遵守される。

また、突然変異処理は、各データ列について突然変異確率Ｃに応じた乱数処理を行うのではなく、「突然変異確率Ｃにデータ列の個数ｎを乗じた個数」のデータ列について必ず行うものとしてもよい。この場合、処理フローとしては、ランダムにデータ列を選択する（既に選択されたものを除く）処理を、ｎ×Ｃ回行い、選択された全てのデータ列について、図１１のＳ４３０〜Ｓ４８０の処理を行う。

なお、突然変異処理は、（１）重複許容モード、（２）重複禁止モード、（３）重複禁止／残時間優先モードから、ユーザが選択した処理モードに従って行われてよい。図１１で説明したのは、（２）の重複禁止モードをユーザが選択した場合の処理の流れである。

（１）重複許容モードでは、図１１のフローにおけるＳ４７０、Ｓ４９０の判定が省略され、Ｓ４５０において最初にランダムに選択された担当者で突然変異が確定する。

（３）重複禁止／残時間優先モードでは、図１１のフローにおけるＳ４５０の処理において、当該日に業務に従事可能な担当者からランダムに選択するのではなく、業務可能な残時間が多く残っている担当者から順に選択する（残時間が同じであれば担当者の識別名順、又はランダムに選択する）。

〔ペナルティ値の計算〕
選択・淘汰処理部３２は、以下の手法により各データ列のペナルティ値を算出する。データ列のペナルティ値は、例えば、（ａ）重複割り当て違反、（ｂ）難易度／習熟度の一致程度、（ｃ）担当者別の労働時間の評価の三項目について行い、これらの個別ペナルティ値の荷重和を求めることによって算出する。個別ペナルティ値は、例えばゼロが最も好ましく、値が大きくなるほど好ましくないものとする。

（ａ）重複割り当て違反は、上記突然変異について（１）重複許容モードが選択されている場合にのみ有意となり、（２）重複禁止モード、（３）重複禁止／残時間優先モードが選択されている場合は無視できる。重複割り当て違反に関する個別ペナルティ値Ｅａは、例えば次式（２）により定義される。式中、ｑは該当日に業務に従事可能な担当者の総数であり、ｐは各担当者の識別子である。

Ｅａ＝Σ_ｐ＝１ ^ｑ（重複単位期間数（ｐ）） …（２）

（ｂ）難易度／習熟度の一致程度は、データ列における各業務枠と担当者の組み合わせについて、前述した「業務難易度」と「習熟度」の合致程度を評価したものである。係る評価は、前述したように、難易度／習熟度評価マトリクスを用いて行う。難易度／習熟度の一致程度に関する個別ペナルティ値Ｅｂは、例えば、データ列における各業務枠と担当者の組み合わせを検索キーとして難易度／習熟度評価マトリクスを検索することにより導出される値を、全ての業務枠と担当者の組み合わせについて合計した合計値である。

（ｃ）担当者別の労働時間の評価は、「担当者情報」に含まれる各担当者について、労働基準時間（例えば、８時間と定める）を超過した場合、又は下回った場合に、大きい値となる。担当者別の労働時間の個別ペナルティ値Ｅｃは、例えば以下のようなルールに従って決定される値を各業務枠と担当者の組み合わせについて合計した合計値である。
１２０％≦（割り当て時間）／（労働基準時間） →２０ポイント
１０５％≦（割り当て時間）／（労働基準時間）＜１２０％ → ５ポイント
９５％≦（割り当て時間）／（労働基準時間）＜１０５％ → ０ポイント
７５％≦（割り当て時間）／（労働基準時間）＜ ９５％ → ５ポイント
（割り当て時間）／（労働基準時間）＜ ７５％ →５０ポイント
選択・淘汰処理部３２は、上記のように個別ペナルティ値Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃが算出されると、これらの荷重和によってデータ列のペナルティ値を算出する（次式（３））。

（ペナルティ値）＝α・Ｅａ＋β・Ｅｂ＋γ・Ｅｃ …（３）

なお、前述した「目的関数」は、主に上式（３）の各パラメータを指し、更に、担当者別の労働時間の評価におけるポイント数等を含んでもよい。目的関数のパラメータをユーザが任意の値に設定することにより、業務割り当ての際に重視する項目を自由に決定することができる。

［入力及び出力画面］
以下、ディスプレイ装置２４によって表示される表示画面について説明する。図１２は、パラメータの入力、実行指示、結果出力が行われるメイン画面２４Ａの一例である。

メイン画面２４Ａの上段には、パラメータ設定部２４Ａａが設定される。パラメータ設定部２４Ａａの枠内の数値をキーボードやマウス等で入力することにより、データ列数ｎ、繰り返し回数ｍ、目的関数として用いられるパラメータα、β、γ（図中、ペナルティ係数と表記）を決定することができる。また、パラメータ設定部２４Ａａのチェックボックスをマウス等でクリックすることにより、エリート法とルーレット法のいずれを選択するか、１点交叉法と２点交叉法のいずれを選択するか、突然変異の手法として重複許容モード（図中、「置換」）、重複禁止モード（図中、「置換（重複なし）」）、重複禁止／残時間優先モード（図中、「置換（重複なし／残時間優先）」）のいずれを選択するかを指定することができる。上記交叉処理のところで説明したのは１点交叉法であるが、２点交叉法については、交叉基準位置及び交叉点を２箇所決定し、その後は１点交叉法と同様の処理を行う。また、図中、遺伝子長は、入力データにより決定されるデータ列の長さである。

なお、パラメータ設定部２４Ａａで設定されるパラメータ以外の入力データについては、ドライブ装置１２やインタフェース装置２０を介して入力されるか、予め補助記憶装置１６やＲＯＭ等に格納されたものが使用される。

メイン画面２４Ａにおいて実行ボタン２４Ａｂをマウス等でクリックすることにより、上記パラメータ設定部２４Ａａにおいて設定されたパラメータを反映させた処理が行われ、結果がメイン表示部２４Ａｃ及びサブ表示部２４Ａｄに表示される。また、担当者表示部２４Ａｅには、該当日に業務に従事可能な担当者の識別名（図中、Ｎｏ）、名前、習熟度、業務を割り当て可能な単位期間数（図中、可能数）、業務が割り付けられた数（割付数）が表示される。

メイン表示部２４Ａｃでは、図中網掛け等で表示した業務枠に対し、担当者の識別名が重畳表示される。また、各業務枠について、製造ライン番号、業務コード（図中、工程）、難易度、割り当てられた担当者の習熟度等が表示される。これによって、ユーザが、各業務枠について難易度と習熟度がどの程度一致しているかを容易に認識することができる。

ここで、メイン表示部２４Ａｃや担当者表示部２４Ａｅ等に表示される難易度や習熟度は、定性的な表現（例えば「難−普通−易」や「優−良−可」、「Ａ−Ｂ−Ｃ」、「ランク１−ランク２−ランク３−…等）に置き換えてもよい。また、担当者表示部２４Ａｅにおける可能数や割付数は、単位期間数に単位期間の長さを乗算した実時間であってもよい。

サブ表示部２４Ａｄでは、ｍ回のループ処理を行った結果、最終的に最もペナルティ値の低い（評価の高い）データ列に関する個別ペナルティ値Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃ、及びそれらの割合等が表示される。

メイン画面２４Ａにおいて結果出力ボタン２４Ａｆをマウス等でクリックすることにより、実行結果がＣＳＶファイル等の形式で外部に出力される。また、印刷ボタン２４Ａｈをマウス等でクリックすることにより、実行結果がプリンタにより印刷される。

また、メイン画面２４Ａにおいて世代グラフボタン２４Ａｇをマウス等でクリックすることにより、世代毎の（すなわちｍ回まで行われるループ処理回数毎の）ペナルティ値の推移を示す世代グラフ表示画面２４Ｂが表示される。図１３は、世代グラフ表示画面２４Ｂの一例である。図示するように、世代グラフ表示画面２４Ｂでは、ループ処理を行う毎のペナルティ値の推移がグラフとして表示され、グラフの所望の箇所にカーソルを合わせることによって、何世代目の結果であるか、及び当該世代の最もペナルティ値の低いデータ列のペナルティ値が強調表示される。

このように、世代グラフを表示することによって、ユーザは、パラメータを色々と試しながら、ペナルティ値が速やかに低下するパラメータを探索することができる。

［まとめ］
以上説明した本実施例の担当者割当支援装置１によれば、同一の業務枠に対しては必ず同一の担当者が割り当てられるという、業務の連続性が遵守されるため、ある業務を異なる担当者が担当することによって円滑な業務運用が阻害されるという不都合を回避することができる。

また、業務難易度と担当者の習熟度に応じた個別ペナルティ値を採用してデータ列の選択を行っているため、最終的に選択されるデータ列において、難易度の高い業務に習熟度の高い担当者が割り当てられ、難易度の低い業務に習熟度の低い担当者が割り当てられるようにすることができる。

これらの結果、より現実に即した担当者の割り当てを行うことができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記実施例では、担当者の習熟度は、業務の種別に拘わらず一律に評価されるものとしたが、担当者の業務の種別毎の習熟度を評価するものとしてもよい。この場合、担当者の「業務の種別毎の」習熟度を格納した業務種別毎の習熟度評価マトリクスを備え、これに格納された値に基づき個別ペナルティ値Ｅｂを算出する。図１４は、業務種別毎の習熟度評価マトリクスの一例である。例えば担当者のＡさんは、業務１に関しては習熟度が高いため業務１に割り当てられた場合の個別ペナルティ値は０であるが、業務４に関しては習熟度が低いため業務４に割り当てられた場合の個別ペナルティ値は１００と設定されている。また、担当者のＤさんは、業務１に関しては習熟度が低いため業務１に割り当てられた場合の個別ペナルティ値は２００であるが、業務４に関しては習熟度が高いため業務４に割り当てられた場合の個別ペナルティ値は０と設定されている。

また、このような担当者の業務の種別毎の習熟度を評価する手法は、実施例の手法と組み合わせてもよい。すなわち、（１）業務の難易度と担当者の一般的な習熟度を難易度／習熟度評価マトリクス等により評価すると共に、（２）担当者の業務の種別毎の習熟度を併せて評価する。この場合、個別ペナルティ値は、（１）（２）のそれぞれについて別々に求めてもよいし、それぞれについて求めたものを加算又は乗算等してもよい。

また、業務の難易度と担当者の一般的な習熟度を評価する手法と、担当者の業務の種別毎の習熟度を評価する手法を、処理モードとしてユーザが選択できるようにしてもよい。

また、交叉処理と、突然変異処理のいずれかを省略してもよい。更に、遺伝的アルゴリズムの性質を有する範囲内で別の処理が行われてもよい。

１ 担当者割当支援装置
１０ ＣＰＵ
１２ ドライブ装置
１４ 記憶媒体
１６ 補助記憶装置
１８ メモリ装置
２０ インタフェース装置
２２ 入力装置
２４ ディスプレイ装置
３０ データ列生成部
３２ 選択・淘汰処理部
３４ 交叉処理部
３６ 突然変異処理部

Claims (12)

1. 入力された業務計画に関するデータと業務に従事可能な担当者に関するデータとに基づき、時系列に並べられた業務に担当者が割り当てられたデータ列を複数個生成して記憶手段に格納する第１の処理手段と、
   前記記憶手段に格納されたデータ列に対する評価値を算出すると共に、該算出した評価値に基づき前記データ列の選択処理を行う第２の処理手段と、
   前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列の対に対して、所定の位置を基準として該所定の位置の前後いずれかの担当者を入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列に対して、ランダムに選択された業務の担当者を他の担当者と入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、のいずれか又は双方を行う第３の処理手段と、を備え、
   前記第２及び第３の処理手段により所定回数のループ処理が行われた結果、最も好ましい評価値を得たデータ列を出力する担当者割当支援装置であって、
   前記第１及び第３の処理手段は、業務の開始から終了まで同じ担当者が割り当てられるという制約の下でそれぞれ処理を行い、
   前記第２の処理手段は、前記業務計画データから得られる業務の難易度と、前記業務に従事可能な担当者に関するデータから得られる担当者の習熟度と、に基づき、難易度の高い業務に習熟度の高い担当者が割り当てられた場合、及び難易度の低い業務に習熟度の低い担当者が割り当てられた場合に、好ましい評価値を算出することを特徴とする、
   担当者割当支援装置。
2. 請求項１に記載の担当者割当支援装置であって、
   前記第２の処理手段は、前記業務の難易度と前記担当者の習熟度との組み合わせに応じた評価値が格納されたマトリクスデータを参照することにより、前記評価値を算出する手段である、
   担当者割当支援装置。
3. 請求項１又は２に記載の担当者割当支援装置であって、
   前記第２の処理手段は、前記業務計画データから得られる業務の種別と、前記担当者の業務の種別毎の習熟度と、に基づき、業務に割り当てられた担当者の当該業務の種別に対応した習熟度が高い場合に、好ましい評価値を算出する手段である、
   担当者割当支援装置。
4. 入力された業務計画に関するデータと業務に従事可能な担当者に関するデータとに基づき、時系列に並べられた業務に担当者が割り当てられたデータ列を複数個生成して記憶手段に格納する第１の処理手段と、
   前記記憶手段に格納されたデータ列に対する評価値を算出すると共に、該算出した評価値に基づき前記データ列の選択処理を行う第２の処理手段と、
   前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列の対に対して、所定の位置を基準として該所定の位置の前後いずれかの担当者を入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列に対して、ランダムに指定された業務の担当者を他の担当者と入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、のいずれか又は双方を行う第３の処理手段と、を備え、
   前記第２及び第３の処理手段により所定回数のループ処理が行われた結果、最も好ましい評価値を得たデータ列を出力する担当者割当支援装置であって、
   前記第１及び第３の処理手段は、業務の開始から終了まで同じ担当者が割り当てられるという制約の下でそれぞれ処理を行い、
   前記第２の処理手段は、前記業務計画データから得られる業務の種別と、前記担当者の業務の種別毎の習熟度と、に基づき、業務に割り当てられた担当者の当該業務の種別に対応した習熟度が高い場合に、好ましい評価値を算出することを特徴とする、
   担当者割当支援装置。
5. 請求項４に記載の担当者割当支援装置であって、
   前記第２の処理手段は、前記担当者の業務の種別毎の習熟度を格納したマトリクスデータを参照し、該マトリクスデータに格納された値を用いて前記評価値を算出する手段である、
   担当者割当支援装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の担当者割当支援装置であって、
   前記第２及び第３の処理手段により所定回数のループ処理が行われる過程において、各回の処理の結果として得られた最も好ましい評価値の履歴を表示手段により表示することを特徴とする、
   担当者割当支援装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の担当者割当支援装置であって、
   前記第２の処理手段は、複数項目についての個別評価値を算出すると共に、該算出した複数項目についての個別評価値を反映させて前記評価値を算出する手段であり、
   前記最も好ましい評価値を得たデータ列に基づく出力を行う際に、該最も好ましい評価値を得たデータ列の前記複数項目についての個別評価値を併せて出力することを特徴とする、
   担当者割当支援装置。
8. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の担当者割当支援装置であって、
   前記最も好ましい評価値を得たデータ列に基づく出力を行う際に、該最も好ましい評価値を得たデータ列における各業務について、業務の難易度と該業務に割り当てられた担当者の習熟度とを並べて表示手段により表示することを特徴とする、
   担当者割当支援装置。
9. 入力された業務計画に関するデータと業務に従事可能な担当者に関するデータとに基づき、時系列に並べられた業務に担当者が割り当てられたデータ列を複数個生成して記憶手段に格納する第１の処理と、
   前記記憶手段に格納されたデータ列に対する評価値を算出すると共に、該算出した評価値に基づき前記データ列の選択処理を行う第２の処理と、
   前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列の対に対して、所定の位置を基準として該所定の位置の前後いずれかの担当者を入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列に対して、ランダムに選択された業務の担当者を他の担当者と入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、のいずれか又は双方を含む第３の処理と、を含み、
   前記第２の処理及び前記第３の処理を含むループ処理を所定回数繰り返し実行し、最も好ましい評価値を得たデータ列を出力することをコンピュータが実行する担当者割当支援方法であって、
   前記第１及び第３の処理は、業務の開始から終了まで同じ担当者が割り当てられるという制約の下でそれぞれ行い、
   前記第２の処理において、前記業務計画データから得られる業務の難易度と、前記業務に従事可能な担当者に関するデータから得られる担当者の習熟度と、に基づき、難易度の高い業務に習熟度の高い担当者が割り当てられた場合、及び難易度の低い業務に習熟度の低い担当者が割り当てられた場合に、好ましい評価値を算出することを特徴とする、
   担当者割当支援方法。
10. 入力された業務計画に関するデータと業務に従事可能な担当者に関するデータとに基づき、時系列に並べられた業務に担当者が割り当てられたデータ列を複数個生成して記憶手段に格納する第１の処理と、
    前記記憶手段に格納されたデータ列に対する評価値を算出すると共に、該算出した評価値に基づき前記データ列の選択処理を行う第２の処理と、
    前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列の対に対して、所定の位置を基準として該所定の位置の前後いずれかの担当者を入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列に対して、ランダムに選択された業務の担当者を他の担当者と入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、のいずれか又は双方を含む第３の処理と、を含み、
    前記第２の処理及び前記第３の処理を含むループ処理を所定回数繰り返し実行し、最も好ましい評価値を得たデータ列を出力することをコンピュータが実行する担当者割当支援方法であって、
    前記第１及び第３の処理は、業務の開始から終了まで同じ担当者が割り当てられるという制約の下でそれぞれ行い、
    前記第２の処理において、前記業務計画データから得られる業務の種別と、前記担当者の業務の種別毎の習熟度と、に基づき、業務に割り当てられた担当者の当該業務の種別に対応した習熟度が高い場合に、好ましい評価値を算出することを特徴とする、
    担当者割当支援方法。
11. 入力された業務計画に関するデータと業務に従事可能な担当者に関するデータとに基づき、時系列に並べられた業務に担当者が割り当てられたデータ列を複数個生成して記憶手段に格納する第１の処理と、
    前記記憶手段に格納されたデータ列に対する評価値を算出すると共に、該算出した評価値に基づき前記データ列の選択処理を行う第２の処理と、
    前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列の対に対して、所定の位置を基準として該所定の位置の前後いずれかの担当者を入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列に対して、ランダムに選択された業務の担当者を他の担当者と入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、のいずれか又は双方を含む第３の処理と、を含み、
    前記第２の処理及び前記第３の処理を含むループ処理を所定回数繰り返し実行し、最も好ましい評価値を得たデータ列を出力することをコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記第１及び第３の処理は、業務の開始から終了まで同じ担当者が割り当てられるという制約の下でそれぞれ行い、
    前記第２の処理において、前記業務計画データから得られる業務の難易度と、前記業務に従事可能な担当者に関するデータから得られる担当者の習熟度と、に基づき、難易度の高い業務に習熟度の高い担当者が割り当てられた場合、及び難易度の低い業務に習熟度の低い担当者が割り当てられた場合に、好ましい評価値を算出することを特徴とする、
    プログラム。
12. 入力された業務計画に関するデータと業務に従事可能な担当者に関するデータとに基づき、時系列に並べられた業務に担当者が割り当てられたデータ列を複数個生成して記憶手段に格納する第１の処理と、
    前記記憶手段に格納されたデータ列に対する評価値を算出すると共に、該算出した評価値に基づき前記データ列の選択処理を行う第２の処理と、
    前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列の対に対して、所定の位置を基準として該所定の位置の前後いずれかの担当者を入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、前記記憶手段に格納されたデータ列から選択されたデータ列に対して、ランダムに選択された業務の担当者を他の担当者と入れ替えて前記記憶手段に格納する処理と、のいずれか又は双方を含む第３の処理と、を含み、
    前記第２の処理及び前記第３の処理を含むループ処理を所定回数繰り返し実行し、最も好ましい評価値を得たデータ列を出力することをコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記第１及び第３の処理は、業務の開始から終了まで同じ担当者が割り当てられるという制約の下でそれぞれ行い、
    前記第２の処理において、前記業務計画データから得られる業務の種別と、前記担当者の業務の種別毎の習熟度と、に基づき、業務に割り当てられた担当者の当該業務の種別に対応した習熟度が高い場合に、好ましい評価値を算出することを特徴とする、
    プログラム。

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