JP2023009811A - Calculator system, demand prediction method of item, and program - Google Patents

Calculator system, demand prediction method of item, and program Download PDF

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Cheng Chen
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Daichi Ojiro
高志 渡邊
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龍 山元
Ryu Yamamoto
隆雄 植木
Takao Ueki
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Abstract

To produce a model having high prediction accuracy using a loss function suitable for learning of the model while automatically setting the loss function.SOLUTION: A calculator system manages a plurality of loss functions and a history concerning demand for an item and executes: first processing which accepts information on a condition to be satisfied by an evaluation index; second processing which produces an integrated loss function using a plurality of loss functions multiplied by a weight; third processing which calculates the evaluation index on the basis of demand prediction of the item, obtained by producing a model by using machine learning with the integrated loss function and the history and inputting the history into the model; fourth processing which determines whether or not the condition is satisfied on the basis of the accepted information and the evaluation index; fifth processing which, when the condition is not satisfied, updates the weight on the basis of the evaluation index and executes the third processing; and sixth processing which, when the condition is satisfied, outputs the demand prediction of the item.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アイテムの需要を予測するシステム及び方法に関する。 The present invention relates to systems and methods for predicting demand for items.

物流業界では、アイテムの在庫及び補充等を計画するためにアイテムの需要を予測するシステムが利用されている。需要の単位及び変動周期等は事業分野で異なるため、需要予測の手法は複数存在する。そのため、ユーザは、対象とする事業分野の出荷パターン等に基づいて最適な需要予測手法を選択する必要がある。この課題に対して、特許文献1に記載の技術が知られている。 In the logistics industry, systems are used to forecast item demand in order to plan item inventory, replenishment, and the like. There are multiple methods of demand forecasting because demand units, fluctuation cycles, etc. differ depending on the business field. Therefore, the user needs to select the optimum demand forecast method based on the shipping pattern of the target business field. A technique described in Patent Document 1 is known for this problem.

特許文献1には、「手法自動選択装置は、商品の検証期間中の販売実績を記憶する商品販売実績記憶部15と、需要予測手法を用いて、前記商品の販売実績に基づき前記検証期間中の予測需要量を算出する予測需要量算出部11と、在庫シミュレーション手法を用いて、前記予測需要量に基づき前記検証期間中の理論在庫を算出する理論在庫算出部12と、前記理論在庫と前記商品の販売実績との差から需要予測手法と在庫シミュレーション手法の組毎に発注予測誤差を算出する発注予測誤差出力部13と、前記発注予測誤差に基づいて前記商品に対応する需要予測手法と在庫シミュレーション手法の組を選択する手法評価部14と、を備える。」ことが記載されている。 In Patent Document 1, "The method automatic selection device uses a product sales record storage unit 15 that stores the sales record during the verification period of the product, and a demand prediction method based on the sales record of the product during the verification period. A predicted demand amount calculation unit 11 that calculates the predicted demand amount of, a theoretical inventory calculation unit 12 that calculates the theoretical inventory during the verification period based on the predicted demand amount using an inventory simulation method, the theoretical inventory and the An order forecast error output unit 13 for calculating an order forecast error for each set of a demand forecast method and an inventory simulation method from the difference from the actual sales of the product, and a demand forecast method and inventory corresponding to the product based on the order forecast error. and a method evaluation unit 14 that selects a set of simulation methods.”.

特開2010-86278号公報JP 2010-86278 A

すなわち、特許文献1では、数多くある予測手法とシミュレーション手法から商品(アイテム)毎に最適な組み合わせを選択するが、既存の手法を組み合わせても精度のよい予測ができるとは限らない。これに対して、機械学習により生成されたモデルを利用することが考えられる。モデルは、通常、損失関数を用いて学習される。損失関数は、扱う課題、予測の対象、及びモデルのパラメータ等によって異なる。損失関数の定義の如何によってモデルの予測精度に大きな影響を与える。したがって、適切な損失関数を定義する必要がある。 That is, in Patent Document 1, the optimum combination for each product (item) is selected from a large number of prediction methods and simulation methods. On the other hand, it is conceivable to use a model generated by machine learning. Models are typically trained using a loss function. The loss function varies depending on the problem to be addressed, the target of prediction, the parameters of the model, and so on. The definition of the loss function has a great influence on the prediction accuracy of the model. Therefore, we need to define an appropriate loss function.

アイテムの需要を予測するモデルの場合、アイテムそのものの特性、アイテムを扱う環境等によって、様々な損失関数が考えられる。そのため、適切な損失関数を定義することが困難であり、作業工数がかかるためモデルを生成するためのコストが高くなるという問題がある。 In the case of a model for predicting item demand, various loss functions can be considered depending on the characteristics of the item itself, the environment in which the item is handled, and so on. Therefore, it is difficult to define an appropriate loss function, and the number of man-hours required increases the cost of generating the model.

本発明は、モデルの学習に適した損失関数を自動的に設定するとともに、当該損失関数を用いて予測精度が高いモデルを生成するシステム及び方法を実現する。 The present invention realizes a system and method for automatically setting a loss function suitable for model learning and using the loss function to generate a model with high prediction accuracy.

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、少なくとも一つの計算機を備える計算機システムであって、複数の損失関数、及びアイテムの需要に関する履歴を管理し、前記少なくとも一つの計算機は、前記アイテムの需要に関する評価指標が満たすべき条件の情報を受け付ける第1処理と、重みが乗算された前記複数の損失関数を用いて統合損失関数を生成する第2処理と、前記統合損失関数及び前記履歴を用いた機械学習によって、前記アイテムの需要を予測するモデルを生成し、前記モデルに前記履歴を入力して得られた前記アイテムの需要予測に基づいて、前記評価指標を算出する第3処理と、前記受け付けた情報及び前記評価指標に基づいて、前記条件を満たすか否かを判定する第4処理と、前記条件を満たさないと判定された場合、前記評価指標に基づいて、前記統合損失関数に含まれる、少なくとも一つの前記損失関数に乗算される前記重みを更新し、前記第3処理を実行する第5処理と、前記条件を満たすと判定された場合、前記アイテムの需要予測を出力する第6処理と、を実行する。 A representative example of the invention disclosed in the present application is as follows. That is, a computer system comprising at least one computer, which manages a plurality of loss functions and a history of item demand, wherein the at least one computer stores information on conditions to be satisfied by the item demand evaluation index. Demand for the item is predicted by a first process of receiving, a second process of generating an integrated loss function using the multiple weighted loss functions, and machine learning using the integrated loss function and the history. a third process for calculating the evaluation index based on the demand forecast for the item obtained by inputting the history into the model; and based on the received information and the evaluation index, a fourth process for determining whether or not the condition is satisfied; and when it is determined that the condition is not satisfied, at least one of the loss functions included in the integrated loss function is multiplied based on the evaluation index. a fifth process of updating the weights and executing the third process; and a sixth process of outputting a demand forecast for the item if it is determined that the condition is satisfied.

本発明によれば、計算機システムは、モデルの学習に適した損失関数を自動的に設定し、予測精度が高いモデルを生成できる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。 According to the present invention, a computer system can automatically set a loss function suitable for model learning and generate a model with high prediction accuracy. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

実施例1の需要予測システムの構成の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a demand forecasting system of Example 1; FIG. 実施例1の需要予測システムの機能構成の詳細を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the details of the functional configuration of the demand forecasting system of Example 1; 実施例1の需要実績管理情報のデータ構造の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the data structure of demand record management information of Example 1; 実施例1の要素損失関数情報のデータ構造の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of the data structure of element loss function information in Example 1. FIG. 実施例1の統合損失関数情報のデータ構造の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of the data structure of integrated loss function information of Example 1. FIG. 実施例1の評価指標情報のデータ構造の一例を示す図である。4 is a diagram illustrating an example of the data structure of evaluation index information in Example 1; FIG. 実施例1の統合損失関数生成部が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of processing executed by an integrated loss function generation unit according to the first embodiment; 実施例1の需要予測部が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example of processing executed by a demand forecasting unit according to the first embodiment; 実施例1の評価指標算出部が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of processing executed by an evaluation index calculation unit according to the first embodiment; 実施例1の関数重み更新部が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。8 is a flowchart illustrating an example of processing executed by a function weight updating unit according to the first embodiment; 実施例1の統合損失関数更新部が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of processing executed by an integrated loss function updating unit according to the first embodiment; 実施例1の表示部が表示する画面の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a screen displayed by the display unit of Example 1; 実施例1の表示部が表示する画面の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a screen displayed by the display unit of Example 1; 実施例2の需要予測システムの機能構成の詳細を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating the details of the functional configuration of the demand forecasting system of Example 2; 実施例2の入力部が表示する画面の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a screen displayed by the input unit of Example 2;

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし趣旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention should not be construed as being limited to the contents of the examples described below. Those skilled in the art will easily understand that the specific configuration can be changed without departing from the idea or gist of the present invention.

以下に説明する発明の構成において、同一又は類似する構成又は機能には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 In the configurations of the invention described below, the same or similar configurations or functions are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

本明細書等における「第1」、「第2」、「第3」等の表記は、構成要素を識別するために付するものであり、必ずしも、数又は順序を限定するものではない。 The notations such as “first”, “second”, “third”, etc. in this specification and the like are attached to identify the constituent elements, and do not necessarily limit the number or order.

図面等において示す各構成の位置、大きさ、形状、及び範囲等は、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、及び範囲等を表していない場合がある。したがって、本発明では、図面等に開示された位置、大きさ、形状、及び範囲等に限定されない。 The position, size, shape, range, etc. of each component shown in the drawings may not represent the actual position, size, shape, range, etc. in order to facilitate understanding of the invention. Therefore, the present invention is not limited to the positions, sizes, shapes, ranges, etc. disclosed in the drawings and the like.

図1は、実施例1の需要予測システムの構成の一例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a demand forecasting system according to the first embodiment.

需要予測システムは、少なくとも一つの計算機100から構成される計算機システムである。計算機100は、プロセッサ110、IOインタフェース111、ネットワークインタフェース112、主記憶装置113、及び副記憶装置114を有する。各ハードウェアはバスを介して互いに接続される。 The demand forecast system is a computer system composed of at least one computer 100 . The computer 100 has a processor 110 , an IO interface 111 , a network interface 112 , a main storage device 113 and a secondary storage device 114 . Each piece of hardware is connected to each other via a bus.

プロセッサ110は、主記憶装置113に格納されるプログラムを実行する。プロセッサ110がプログラムにしたがって処理を実行することによって、特定の機能を実現する機能部(モジュール)として動作する。以下の説明では、機能部を主語に処理を説明する場合、プロセッサ110が当該機能部を実現するプログラムを実行していることを示す。 The processor 110 executes programs stored in the main memory device 113 . The processor 110 operates as a functional unit (module) that implements a specific function by executing processing according to a program. In the following description, when processing is described with a functional unit as the subject, it means that the processor 110 is executing a program that implements the functional unit.

IOインタフェース111は外部装置と接続するためのインタフェースである。計算機100は、IOインタフェース111を介して入力装置101及び出力装置102と接続する。入力装置101は、キーボード、マウス、及びタッチパネル等である。出力装置102は、ディスプレイ及びプリンタ等である。 The IO interface 111 is an interface for connecting with an external device. The computer 100 connects with the input device 101 and the output device 102 via the IO interface 111 . The input device 101 is a keyboard, mouse, touch panel, or the like. The output device 102 is a display, a printer, or the like.

ネットワークインタフェース112は、ネットワーク103を介して外部装置と接続するためのインタフェースである。ネットワーク103は、WAN(Wide Area Network)及びLAN(Local Area Network)等である。ネットワーク103の接続形式は有線及び無線のいずれでもよい。 A network interface 112 is an interface for connecting to an external device via the network 103 . The network 103 is a WAN (Wide Area Network), a LAN (Local Area Network), or the like. The connection format of the network 103 may be wired or wireless.

主記憶装置113は、プロセッサ110が実行するプログラム及びプログラムが使用するデータを格納する。また、主記憶装置113は、プログラムが一時的に使用するワークエリアを含む。主記憶装置113は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等である。 The main storage device 113 stores programs executed by the processor 110 and data used by the programs. The main memory 113 also includes a work area that is temporarily used by the program. The main storage device 113 is, for example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or the like.

主記憶装置113は、入力部120、予測部121、及び表示部122を実現するプログラムを格納する。なお、主記憶装置113は、OS(Operating System)等、図示しないプログラムを格納しているが、本実施例では省略している。 The main storage device 113 stores programs that implement the input unit 120 , the prediction unit 121 and the display unit 122 . Although the main storage device 113 stores programs (not shown) such as an OS (Operating System), they are omitted in this embodiment.

入力部120は、入力装置101又はネットワーク103を介して、ユーザからの各種入力を受け付ける。予測部121は、アイテムの需要を予測し、予測結果を出力する。アイテムの需要を予測する時間範囲は、例えば、年、月、及び週であるが、これらに限定されない。予測の時間範囲は予め設定されているものとする。表示部122は、出力装置102を介して、ユーザに対して予測結果等を提示する。なお、計算機100は、ネットワーク103を介して通信可能に接続されたユーザ端末からデータを受信することで、ユーザからの入力を受け付け、かつ、出力装置102で出力すべき出力をユーザ端末に送信することで、ユーザ端末にデータを出力してもよい。 The input unit 120 receives various inputs from the user via the input device 101 or the network 103 . The prediction unit 121 predicts item demand and outputs a prediction result. The time range for forecasting demand for an item can be, for example, but not limited to, years, months, and weeks. It is assumed that the prediction time range is set in advance. The display unit 122 presents prediction results and the like to the user via the output device 102 . The computer 100 receives data from a user terminal communicably connected via the network 103, thereby accepting input from the user and transmitting an output to be output by the output device 102 to the user terminal. By doing so, the data may be output to the user terminal.

副記憶装置114は、データを永続的に格納する。副記憶装置114は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)及びSSD(Solid State Drive)等である。 The secondary storage device 114 permanently stores data. The secondary storage devices 114 are, for example, HDDs (Hard Disk Drives) and SSDs (Solid State Drives).

副記憶装置114は、需要実績管理情報130及び要素損失関数情報131を格納する。なお、副記憶装置114には、需要予測モデルを格納しているが、本実施例では省略している。 The secondary storage device 114 stores demand performance management information 130 and element loss function information 131 . Although the secondary storage device 114 stores a demand forecast model, it is omitted in this embodiment.

需要実績管理情報130は、過去のアイテムの出荷量に関するデータ(出荷履歴)を格納する。出荷履歴には計測期間におけるアイテムの出荷量等に関する値が含まれる。計測期間は、例えば、日、週、及び月等である。なお、計測期間はこれらに限定されない。需要実績管理情報130のデータ構造については図3を用いて説明する。 The actual demand management information 130 stores data (shipment history) regarding past shipment amounts of items. The shipping history includes values related to the amount of items shipped during the measurement period. The measurement period is, for example, days, weeks, months, or the like. Note that the measurement period is not limited to these. The data structure of the actual demand management information 130 will be explained using FIG.

要素損失関数情報131は、扱う時系列の単位、変数、及び数式の少なくともいずれかが異なる損失関数を格納する。数式の違いは、合計、平均、及び分散等を表す。要素損失関数情報131には、対象となる業務のKPI(Key Performance Indicator)等に関連する損失関数が格納される。要素損失関数情報131のデータ構造については図4を用いて説明する。 The elemental loss function information 131 stores loss functions that differ in at least one of the units of time series to be handled, variables, and formulas. Differences in the formulas represent sums, averages, variances, and the like. The elemental loss function information 131 stores loss functions related to KPIs (Key Performance Indicators) of the target business. The data structure of the element loss function information 131 will be explained using FIG.

後述するように、本実施例では、複数の損失関数からターゲットとする業務フィールドに適した統合損失関数を生成する。以下の説明では、要素損失関数情報131にて管理される損失関数を「要素損失関数」と記載する。 As will be described later, in this embodiment, an integrated loss function suitable for a target business field is generated from a plurality of loss functions. In the following description, the loss functions managed by the element loss function information 131 are referred to as "element loss functions".

なお、需要予測システムは、複数の計算機100から構成されてもよい。この場合、複数の計算機100に機能部が分散して配置される。例えば、一つの計算機100に入力部120が配置され、一つの計算機100に予測部121が配置され、一つの計算機100に表示部122が配置される。 Note that the demand prediction system may be composed of a plurality of computers 100 . In this case, functional units are distributed and arranged in a plurality of computers 100 . For example, the input unit 120 is arranged in one computer 100 , the prediction unit 121 is arranged in one computer 100 , and the display unit 122 is arranged in one computer 100 .

なお、主記憶装置113に格納されるプログラム及びデータは副記憶装置114に格納されてもよい。この場合、プロセッサ110は、副記憶装置114からプログラム及びデータを読み出し、主記憶装置113に格納する。 The programs and data stored in the main storage device 113 may be stored in the secondary storage device 114 . In this case, processor 110 reads programs and data from secondary storage device 114 and stores them in main storage device 113 .

図2は、実施例1の需要予測システムの機能構成の詳細を説明する図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating the details of the functional configuration of the demand prediction system of the first embodiment.

入力部120は、評価指標目標情報220とともに、対象アイテムの需要予測の出力要求を受け付ける。出力要求には、対象アイテムの識別情報が含まれる。入力部120は、需要実績管理情報130から、任意の処理期間の対象アイテムの出荷履歴群から構成されるデータセットを読み出し、予測部121に出力する。また、入力部120は、要素損失関数情報131に格納される要素損失関数と、評価指標目標情報220とを予測部121に出力する。 The input unit 120 receives a demand forecast output request for the target item together with the evaluation index target information 220 . The output request includes identification information of the target item. The input unit 120 reads out a data set composed of a group of shipping histories of target items in an arbitrary processing period from the actual demand management information 130 and outputs the data set to the prediction unit 121 . The input unit 120 also outputs the element loss function stored in the element loss function information 131 and the evaluation index target information 220 to the prediction unit 121 .

評価指標目標情報220には、評価指標の名称と、評価指標に関する条件とが含まれる。評価指標の条件は、例えば、具体的な値又は評価指標の変化の傾向等である。 The evaluation index target information 220 includes the name of the evaluation index and conditions regarding the evaluation index. The condition of the evaluation index is, for example, a specific value or a tendency of change of the evaluation index.

予測部121は、予測期間における対象アイテムの需要(出荷量)を予測し、予測結果を表示部122に出力する。ここで、予測部121の詳細について説明する。 The prediction unit 121 predicts the demand (shipment amount) of the target item during the prediction period, and outputs the prediction result to the display unit 122 . Details of the prediction unit 121 will now be described.

予測部121は、統合損失関数生成部200、需要予測部201、評価指標算出部202、関数重み更新部203、統合損失関数更新部204、及び結果生成部205を含む。 The prediction unit 121 includes an integrated loss function generator 200 , a demand forecaster 201 , an evaluation index calculator 202 , a function weight updater 203 , an integrated loss function updater 204 and a result generator 205 .

統合損失関数生成部200は、複数の要素損失関数を用いて、初期の統合損失関数を生成する。ここで、統合損失関数は式(1)で定義される。 The integrated loss function generator 200 generates an initial integrated loss function using multiple element loss functions. Here, the integrated loss function is defined by Equation (1).

Figure 2023009811000002
Figure 2023009811000002

Fは統合損失関数を表し、iは要素損失関数のIDを表し、wは重みを表し、fは要素損失関数を表す。重みwは非負値である。 F represents the integrated loss function, i represents the ID of the element loss function, wi represents the weight, and f i represents the element loss function. The weight wi is a non-negative value.

統合損失関数生成部200は、重みwに初期値を設定することによって、初期の統合損失関数を生成する。統合損失関数生成部200は、生成した統合損失関数を含む統合損失関数情報210を需要予測部201に出力する。 The integrated loss function generator 200 generates an initial integrated loss function by setting initial values to the weights wi . The integrated loss function generation unit 200 outputs integrated loss function information 210 including the generated integrated loss function to the demand prediction unit 201 .

需要予測部201は、対象アイテムの出荷履歴のデータセット及び統合損失関数を用いて予測モデルを生成し、また、予測モデルを用いて対象アイテムの需要予測値を算出する。需要予測部201は、対象アイテムの名称、日付、需要予測値、及び統合損失関数の重みを含む需要予測情報211を出力する。なお、需要予測情報211に含まれるデータは一例であってこれに限定されない。 The demand forecasting unit 201 generates a forecast model using the data set of the shipment history of the target item and the integrated loss function, and calculates the demand forecast value of the target item using the forecast model. The demand forecasting unit 201 outputs demand forecast information 211 including the name of the target item, the date, the demand forecast value, and the weight of the integrated loss function. Note that the data included in the demand forecast information 211 is an example and is not limited to this.

予測モデルは、例えば、ニューラルネットワークであるが、本発明は、これに限定されない。 A prediction model is, for example, a neural network, but the present invention is not limited to this.

評価指標算出部202は、アイテムを扱う業務に関する評価指標を算出する。例えば、欠品率及び輸送コスト等のKPIが評価指標として算出される。評価指標算出部202は、例えば、需要予測値及び過去の出荷量を用いて、将来の業務計画をシミュレートすることによって評価指標を算出する。評価指標算出部202には、あらかじめ業務計画をシミュレートするためのアルゴリズムが設定されているものとする。評価指標算出部202は、評価指標情報212を関数重み更新部203に出力する。評価指標情報212には、算出した評価指標とともに、統合損失関数の重みを特定するためのデータが含まれる。 The evaluation index calculation unit 202 calculates an evaluation index related to work dealing with items. For example, KPIs such as the out-of-stock rate and transportation costs are calculated as evaluation indices. The evaluation index calculation unit 202 calculates the evaluation index by simulating a future business plan using, for example, the demand forecast value and the past shipment volume. It is assumed that an algorithm for simulating a business plan is set in advance in the evaluation index calculation unit 202 . The evaluation index calculator 202 outputs the evaluation index information 212 to the function weight updater 203 . The evaluation index information 212 includes data for specifying the weight of the integrated loss function together with the calculated evaluation index.

関数重み更新部203は、算出された評価指標及び評価指標目標情報220に基づいて、統合損失関数を構成する要素損失関数の重みを更新する。例えば、関数重み更新部203は、評価指標として算出されたKPIの改善に寄与する要素損失関数の重みを大きくし、KPIの改善に寄与しない要素損失関数の重みを小さくする。KPIの改善とは、例えば、算出された評価指標と目標値との誤差が小さくなることを意味する。 The function weight updating unit 203 updates the weights of the element loss functions that make up the integrated loss function based on the calculated evaluation index and evaluation index target information 220 . For example, the function weight updating unit 203 increases the weight of the element loss function that contributes to the improvement of the KPI calculated as the evaluation index, and decreases the weight of the element loss function that does not contribute to the improvement of the KPI. Improving the KPI means, for example, reducing the error between the calculated evaluation index and the target value.

関数重み更新部203は、算出された評価指標が所定の条件を満たしていない場合、又は、最大計算時間に達していない場合、重みの更新結果を中間情報213として統合損失関数更新部204に出力する。関数重み更新部203は、算出された評価指標が所定の条件を満たした場合、又は、最大計算時間に達した場合、最終的な統合損失関数のみを含む統合損失関数情報210を需要予測部201に出力する。 When the calculated evaluation index does not satisfy a predetermined condition or the maximum calculation time is not reached, the function weight update unit 203 outputs the weight update result as the intermediate information 213 to the integrated loss function update unit 204. do. The function weight updating unit 203 updates the integrated loss function information 210 including only the final integrated loss function to the demand forecasting unit 203 when the calculated evaluation index satisfies a predetermined condition or when the maximum calculation time is reached. output to

統合損失関数更新部204は、中間情報213に基づいて、評価指標への寄与が小さい要素損失関数を統合損失関数から削除する。 Based on the intermediate information 213, the integrated loss function updating unit 204 deletes element loss functions that contribute less to the evaluation index from the integrated loss function.

結果生成部205は、需要予測値及び最終的な統合損失関数を表示するための予測結果情報214を生成し、表示部122に出力する。 The result generation unit 205 generates prediction result information 214 for displaying the demand prediction value and the final integrated loss function, and outputs it to the display unit 122 .

表示部122は、予測部121から出力された予測結果情報214を提示する。 The display unit 122 presents the prediction result information 214 output from the prediction unit 121 .

なお、計算機100が有する各機能部については、複数の機能部を一つの機能部にまとめてもよいし、一つの機能部を機能毎に複数の機能部に分けてもよい。 As for each functional unit of the computer 100, a plurality of functional units may be combined into one functional unit, or one functional unit may be divided into a plurality of functional units for each function.

図3は、実施例1の需要実績管理情報130のデータ構造の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the data structure of the actual demand management information 130 of the first embodiment.

需要実績管理情報130は、アイテムID301、出荷日302、及び出荷量303から構成されるエントリを格納する。一つのエントリが一つの出荷履歴に対応する。図3に示す需要実績管理情報130には、計測期間が一日である出荷履歴が格納される。 The actual demand management information 130 stores an entry composed of an item ID 301 , a shipping date 302 and a shipping amount 303 . One entry corresponds to one shipping history. The actual demand management information 130 shown in FIG. 3 stores a shipment history whose measurement period is one day.

アイテムID301は、アイテムの識別情報を格納するフィールドである。出荷日302は、アイテムの出荷日を格納するフィールドである。出荷量303は、アイテムの出荷量を格納するフィールドである。 The item ID 301 is a field for storing item identification information. A shipping date 302 is a field for storing the shipping date of the item. A shipment amount 303 is a field for storing the shipment amount of the item.

なお、需要予測情報211は、需要実績管理情報130のエントリと同一のデータ構造である。 Note that the demand forecast information 211 has the same data structure as the entry of the actual demand management information 130 .

図4は、実施例1の要素損失関数情報131のデータ構造の一例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the data structure of the element loss function information 131 of Example 1. As shown in FIG.

要素損失関数情報131は、ID401、名称402、損失関数403、及び説明404から構成されるエントリを格納する。一つのエントリが一つの要素損失関数に対応する。 The element loss function information 131 stores entries composed of ID 401 , name 402 , loss function 403 and description 404 . One entry corresponds to one element loss function.

ID401は、エントリの識別情報を格納するフィールドである。統合損失関数の文字iはID401の値である。名称402は、要素損失関数の名称を格納する。損失関数403は、要素損失関数を表す数式を格納するフィールドである。説明404は、要素損失関数の説明を格納するフィールドである。説明404には要素損失関数を説明する文書が格納される。 An ID 401 is a field that stores identification information of an entry. The letter i in the integrated loss function is the value of ID401. Name 402 stores the name of the element loss function. A loss function 403 is a field that stores a formula representing an element loss function. Description 404 is a field that stores the description of the element loss function. Description 404 stores a document describing the element loss function.

図5は、実施例1の統合損失関数情報210のデータ構造の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the data structure of integrated loss function information 210 according to the first embodiment.

統合損失関数情報210は、パターンID501及び重み502から構成されるエントリを含む。一つのエントリが一つの重みのパターン、すなわち、統合損失関数に対応する。 Integrated loss function information 210 includes an entry consisting of pattern ID 501 and weight 502 . One entry corresponds to one weight pattern, ie, an integrated loss function.

パターンID501は、重みのパターンの識別情報を格納するフィールドである。重み502は、要素損失関数情報131に格納される各要素損失関数の重みを格納するフィールドである。 The pattern ID 501 is a field that stores identification information of weight patterns. A weight 502 is a field that stores the weight of each element loss function stored in the element loss function information 131 .

図6は、実施例1の評価指標情報212のデータ構造の一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the data structure of the evaluation index information 212 of Example 1. As shown in FIG.

評価指標情報212は、パターンID601及び評価指標から構成されるエントリを含む。一つのエントリが一つの重みパターンの統合損失関数から算出された評価指標に対応する。 The evaluation index information 212 includes entries composed of pattern IDs 601 and evaluation indexes. One entry corresponds to the evaluation index calculated from the integrated loss function of one weight pattern.

パターンID601はパターンID501と同一のフィールドである。評価指標602は、評価指標算出部202によって算出された評価指標を格納するフィールドである。本実施例では、アイテムの欠品率が評価指標として算出されるものとする。なお、評価指標602には、評価指標の名称等が含まれてもよい。 Pattern ID 601 is the same field as pattern ID 501 . The evaluation index 602 is a field that stores the evaluation index calculated by the evaluation index calculation unit 202 . In this embodiment, it is assumed that the item shortage rate is calculated as the evaluation index. Note that the evaluation index 602 may include the name of the evaluation index and the like.

図7は、実施例1の統合損失関数生成部200が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the integrated loss function generation unit 200 according to the first embodiment.

統合損失関数生成部200は、要素損失関数情報131から要素損失関数を取得する(ステップS101)。 The integrated loss function generator 200 acquires an element loss function from the element loss function information 131 (step S101).

統合損失関数生成部200は、各要素損失関数の重み、すなわち、重みパターンを決定することによって、初期統合損失関数を生成する(ステップS102)。例えば、統合損失関数生成部200は、一つの要素損失関数の重みを「1」に設定し、他のすべての要素損失関数の重みを「0」に設定する。なお、本発明は、重みパターンの決定方法に限定されない。 The integrated loss function generator 200 generates an initial integrated loss function by determining the weight of each element loss function, that is, the weight pattern (step S102). For example, the integrated loss function generator 200 sets the weight of one element loss function to "1" and sets the weight of all other element loss functions to "0". Note that the present invention is not limited to the weighting pattern determination method.

このとき、統合損失関数生成部200は、統合損失関数情報210にエントリを追加し、追加したエントリのパターンID501に識別情報を設定し、また、重み502に決定された重みを設定する。 At this time, integrated loss function generator 200 adds an entry to integrated loss function information 210 , sets identification information to pattern ID 501 of the added entry, and sets the determined weight to weight 502 .

統合損失関数生成部200は、需要予測部201に、初期統合損失関数を出力する(ステップS103)。 The integrated loss function generating unit 200 outputs the initial integrated loss function to the demand forecasting unit 201 (step S103).

具体的には、統合損失関数生成部200は、要素損失関数情報131から取得した要素損失関数の定義式とともに統合損失関数情報210を需要予測部201に出力する。 Specifically, the integrated loss function generating unit 200 outputs the integrated loss function information 210 to the demand forecasting unit 201 together with the defining formula of the element loss function acquired from the element loss function information 131 .

図8は、実施例1の需要予測部201が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the demand forecasting unit 201 of the first embodiment.

需要予測部201は、需要実績管理情報130から対象アイテムの出荷履歴のデータセットを取得し(ステップS201)、また、予測モデルを取得する(ステップS202)。対象アイテム及び取得する出荷履歴の範囲はあらかじめ指定されているものとする。 The demand forecasting unit 201 acquires a data set of the shipping history of the target item from the actual demand management information 130 (step S201), and also acquires a forecast model (step S202). It is assumed that the target items and the scope of the shipping history to be acquired are specified in advance.

需要予測部201は、統合損失関数情報210に基づいて統合損失関数を設定する(ステップS203)。 The demand forecasting unit 201 sets an integrated loss function based on the integrated loss function information 210 (step S203).

具体的には、需要予測部201は、統合損失関数情報210に登録されている最新の重みパターンを取得し、当該重みパターンに基づいて統合損失関数を設定する。 Specifically, the demand forecasting unit 201 acquires the latest weighting pattern registered in the integrated loss function information 210, and sets the integrated loss function based on the weighting pattern.

需要予測部201は、統合損失関数及び出荷履歴を用いて、予測モデルを学習する(ステップS204)。学習処理は公知の技術を用いればよいため詳細な説明は省略する。 The demand forecasting unit 201 learns a forecasting model using the integrated loss function and shipping history (step S204). A known technique may be used for the learning process, so a detailed description thereof will be omitted.

需要予測部201は、予測モデル及び出荷履歴を用いて、対象アイテムの需要予測値を算出し(ステップS205)、需要予測値を出力する(ステップS206)。 The demand forecasting unit 201 calculates the demand forecast value of the target item using the forecast model and the shipping history (step S205), and outputs the demand forecast value (step S206).

具体的には、統合損失関数生成部200又は統合損失関数更新部204から統合損失関数情報210を受信した場合、需要予測部201は、需要予測情報211を評価指標算出部202に出力する。また、関数重み更新部203から統合損失関数情報210を受信した場合、需要予測部201は、当該統合損失関数情報210及び需要予測情報211を結果生成部205に出力する。なお、統合損失関数情報210には、統合損失関数そのものではなく、重みパターンのIDが含まれる。 Specifically, when the integrated loss function information 210 is received from the integrated loss function generating unit 200 or the integrated loss function updating unit 204 , the demand forecasting unit 201 outputs the demand forecast information 211 to the evaluation index calculating unit 202 . Also, when receiving the integrated loss function information 210 from the function weight updating unit 203 , the demand forecasting unit 201 outputs the integrated loss function information 210 and the demand forecast information 211 to the result generating unit 205 . Note that the integrated loss function information 210 includes the ID of the weight pattern, not the integrated loss function itself.

なお、ステップS204とステップS205で使用する出荷履歴は同一のデータセットでもよいし、異なるデータセットでもよい。 Note that the shipping histories used in steps S204 and S205 may be the same data set or different data sets.

図9は、実施例1の評価指標算出部202が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the evaluation index calculation unit 202 according to the first embodiment.

評価指標算出部202は、需要予測値を取得し(ステップS301)、需要予測値及びアルゴリズムに基づいて、評価指標を算出する(ステップS302)。なお、評価指標算出部202は、評価指標を算出するために出荷履歴に含まれる需要量を取得してもよい。 The evaluation index calculator 202 acquires a demand forecast value (step S301), and calculates an evaluation index based on the demand forecast value and the algorithm (step S302). Note that the evaluation index calculation unit 202 may acquire the demand amount included in the shipping history in order to calculate the evaluation index.

評価指標算出部202は、算出した評価指標を関数重み更新部203に出力する(ステップS303)。 The evaluation index calculator 202 outputs the calculated evaluation index to the function weight updater 203 (step S303).

具体的には、評価指標算出部202は、評価指標情報212を関数重み更新部203に出力する。 Specifically, the evaluation index calculator 202 outputs the evaluation index information 212 to the function weight updater 203 .

本実施例では、一つの評価指標のみが算出されているが、複数の評価指標が算出されてもよい。 Although only one evaluation index is calculated in this embodiment, a plurality of evaluation indices may be calculated.

図10は、実施例1の関数重み更新部203が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the function weight updating unit 203 of the first embodiment.

関数重み更新部203は、評価指標を取得し(ステップS401)、また、評価指標目標情報220を取得する(ステップS402)。 The function weight updating unit 203 acquires an evaluation index (step S401), and acquires the evaluation index target information 220 (step S402).

なお、複数の評価指標が算出されている場合、関数重み更新部203は、複数の評価指標を統合して一つの評価指標を算出してもよい。例えば、線形回帰モデルを用いて複数の評価指標を統合することが考えられる。 Note that when a plurality of evaluation indices are calculated, the function weight updating unit 203 may integrate the plurality of evaluation indices to calculate a single evaluation index. For example, it is conceivable to integrate multiple evaluation indices using a linear regression model.

関数重み更新部203は、評価指標に関する条件を満たすか否かを判定する(ステップS403)。 The function weight updating unit 203 determines whether or not the condition regarding the evaluation index is satisfied (step S403).

例えば、最新の統合損失関数に対応する評価指標が閾値より小さいか否かが判定される。また、複数の評価指標を用いて、評価指標の変化率が閾値より小さいか否かが判定される。本発明は、評価指標に関する条件の内容に限定されない。 For example, it is determined whether the evaluation index corresponding to the latest integrated loss function is less than a threshold. Also, it is determined whether or not the rate of change of the evaluation index is smaller than the threshold using a plurality of evaluation indexes. The present invention is not limited to the contents of the conditions relating to the evaluation index.

評価指標に関する条件を満たすと判定された場合、関数重み更新部203はステップS407に進む。 If it is determined that the condition regarding the evaluation index is satisfied, the function weight updating unit 203 proceeds to step S407.

評価指標に関する条件を満たさないと判定された場合、関数重み更新部203は、最大計算時間に達したか否かを判定する(ステップS404)。 When it is determined that the condition regarding the evaluation index is not satisfied, the function weight updating unit 203 determines whether or not the maximum calculation time has been reached (step S404).

例えば、関数重み更新部203は、重みの更新回数が閾値より大きいか否かを判定する。 For example, the function weight updating unit 203 determines whether or not the number of weight updates is greater than a threshold.

最大計算時間に達したと判定された場合、関数重み更新部203はステップS407に進む。 If it is determined that the maximum calculation time has been reached, the function weight updating unit 203 proceeds to step S407.

最大計算時間に達していないと判定された場合、関数重み更新部203は、統合損失関数を構成する要素損失関数の重みを更新する(ステップS405)。 If it is determined that the maximum calculation time has not been reached, the function weight updating unit 203 updates the weights of the element loss functions that make up the integrated loss function (step S405).

例えば、評価指標目標情報220に目標値が含まれている場合、関数重み更新部203は、最新の評価指標及び目標値の誤差が小さくなるように、重みを更新する。具体的には、関数重み更新部203は、評価指標に寄与しない要素損失関数の重みを小さくし、評価指標に寄与する要素損失関数の重みを大きくする。なお、本発明は、重みの更新方法に限定されない。 For example, when a target value is included in the evaluation index target information 220, the function weight updating unit 203 updates the weight so that the error between the latest evaluation index and target value becomes small. Specifically, the function weight updating unit 203 reduces the weight of the element loss functions that do not contribute to the evaluation index and increases the weight of the element loss functions that contribute to the evaluation index. Note that the present invention is not limited to the weight update method.

関数重み更新部203は、重みの更新結果を含む中間情報213を統合損失関数更新部204に出力する(ステップS406)。 The function weight update unit 203 outputs the intermediate information 213 including the weight update result to the integrated loss function update unit 204 (step S406).

ステップS407では、関数重み更新部203は、最終統合損失関数を需要予測部201に出力する(ステップS407)。 At step S407, the function weight updating unit 203 outputs the final integrated loss function to the demand forecasting unit 201 (step S407).

具体的には、関数重み更新部203は、最新の重みパターンのみを統合損失関数情報210に残し、最終的な結果であることを示すフラグとともに、当該統合損失関数情報210を需要予測部201に出力する。なお、関数重み更新部203は、評価指標に基づいて最終統合損失関数を決定してもよい。 Specifically, the function weight update unit 203 leaves only the latest weight pattern in the integrated loss function information 210, and sends the integrated loss function information 210 to the demand prediction unit 201 along with a flag indicating that it is the final result. Output. Note that the function weight updating unit 203 may determine the final integrated loss function based on the evaluation index.

図11は、実施例1の統合損失関数更新部204が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the integrated loss function updating unit 204 according to the first embodiment.

統合損失関数更新部204は、中間情報213を取得し(ステップS501)、重みが閾値より小さい重みを「0」に更新する(ステップS502)。 The integrated loss function updating unit 204 acquires the intermediate information 213 (step S501), and updates the weight smaller than the threshold value to "0" (step S502).

例えば、0.01より重みが小さい場合、統合損失関数更新部204は、当該重みを「0」に更新する。当該操作は、統合損失関数の値への寄与が小さい要素損失関数を削除することに相当する。 For example, when the weight is smaller than 0.01, the integrated loss function updating unit 204 updates the weight to "0". This operation corresponds to deleting element loss functions that contribute less to the value of the integrated loss function.

統合損失関数更新部204は、更新された統合損失関数を需要予測部201に出力する(ステップS503)。 The integrated loss function updating unit 204 outputs the updated integrated loss function to the demand forecasting unit 201 (step S503).

具体的には、統合損失関数更新部204は、統合損失関数情報210にエントリを追加し、パターンID501に識別情報を設定し、重み502に更新結果を設定する。 Specifically, the integrated loss function updating unit 204 adds an entry to the integrated loss function information 210 , sets identification information to the pattern ID 501 , and sets the update result to the weight 502 .

図12A及び図12Bは、実施例1の表示部122が表示する画面の一例を示す図である。 12A and 12B are diagrams showing examples of screens displayed by the display unit 122 of the first embodiment.

画面1200は、予測表示欄1201及び統合損失関数表示欄1202を含む。 Screen 1200 includes a prediction display field 1201 and an integrated loss function display field 1202 .

予測表示欄1201には、対象アイテム、需要予測値、及び出荷日等が表示される。統合損失関数表示欄1202には、統合損失関数を構成する要素損失関数及びその重みが棒グラフとして表示される。棒グラフの大きさが重みの大きさに対応する。また、統合損失関数表示欄1202には、重みが最大の要素損失関数に基づく予測結果の説明文(コンテキスト)が表示される。ユーザは、統合損失関数表示欄1202を参照することによって、統合損失関数における各要素損失関数の寄与の大きさを確認できる。 The forecast display column 1201 displays the target item, the demand forecast value, the shipping date, and the like. The integrated loss function display column 1202 displays the element loss functions that make up the integrated loss function and their weights as bar graphs. The size of the bar graph corresponds to the size of the weight. Also, in the integrated loss function display field 1202, a description (context) of the prediction result based on the element loss function with the maximum weight is displayed. The user can confirm the magnitude of contribution of each element loss function in the integrated loss function by referring to the integrated loss function display field 1202 .

棒グラフをクリックした場合、図12Bの画面1210が表示される。画面1210には、クリックした棒グラフに対応する要素損失関数を用いて生成された予測モデルの予測結果の時系列と、要素損失関数に対応する単位での需要の履歴の時系列が表示される。横軸は時間、縦軸は出荷量に対応する。ユーザは、画面1210を参照することによって、要素損失関数の有効性及び予測精度を確認できる。 If the bar graph is clicked, screen 1210 of FIG. 12B is displayed. Screen 1210 displays a time series of forecast results of the forecast model generated using the element loss function corresponding to the clicked bar graph, and a time series of demand history in units corresponding to the element loss function. The horizontal axis corresponds to time, and the vertical axis corresponds to shipment volume. The user can check the effectiveness and prediction accuracy of the element loss function by referring to screen 1210 .

以上で説明したように、実施例1の需要予測システムは、複数の要素損失関数を用いて、予測モデルの学習に適した統合損失関数を自動的に設定できる。また、需要予測システムは、統合損失関数を用いて精度が高い予測モデルを生成できる。また、需要予測システムは、予測モデルの予測の根拠の一つとして、統合損失関数における要素損失関数の寄与の大きさを提示できる。 As described above, the demand forecasting system of the first embodiment can automatically set an integrated loss function suitable for learning a forecasting model using a plurality of elemental loss functions. Also, the demand forecasting system can generate a highly accurate forecasting model using the integrated loss function. In addition, the demand forecasting system can present the magnitude of the contribution of the element loss function in the integrated loss function as one of the grounds for forecasting the forecasting model.

なお、本発明は、アイテムの需要の予測するモデルに限定されない。多種多様のモデルに同様の手法及び構成を適用することができる。 It should be noted that the present invention is not limited to models that predict demand for items. Similar techniques and configurations can be applied to a wide variety of models.

実施例2は、使用する要素損失関数及び重みをユーザが指定する点が実施例1と異なる。以下、実施例1との差異を中心に実施例2について説明する。 The second embodiment differs from the first embodiment in that the user designates the element loss functions and weights to be used. The second embodiment will be described below, focusing on the differences from the first embodiment.

実施例2の需要予測システムの構成は、実施例1と同一であるため説明を省略する。実施例2の需要予測システムの機能構成は実施例1と異なる。 Since the configuration of the demand forecasting system of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. The functional configuration of the demand forecasting system of the second embodiment differs from that of the first embodiment.

図13は、実施例2の需要予測システムの機能構成の詳細を説明する図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating the details of the functional configuration of the demand prediction system of the second embodiment.

入力部120は、対象アイテムの需要予測の出力要求を受け付ける。出力要求には、対象アイテムの識別情報が含まれる。また、入力部120は、使用する要素損失関数及び重みを指定するための画面を表示する。 The input unit 120 receives a demand forecast output request for the target item. The output request includes identification information of the target item. Also, the input unit 120 displays a screen for designating the element loss functions and weights to be used.

図14は、実施例2の入力部120が表示する画面の一例を示す図である。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a screen displayed by the input unit 120 according to the second embodiment.

画面1400は、選択欄1401及び設定ボタン1402を含む。選択欄1401は、要素損失関数及び重みを指定するための欄である。選択欄1401は、採用フラグ1411、名称1412、損失関数1413、説明1414、及び重み1415から構成されるエントリを格納する。一つのエントリが一つの要素損失関数に対応する。 A screen 1400 includes a selection field 1401 and a setting button 1402 . A selection column 1401 is a column for designating an element loss function and a weight. The selection column 1401 stores entries composed of adoption flags 1411 , names 1412 , loss functions 1413 , descriptions 1414 and weights 1415 . One entry corresponds to one element loss function.

名称1412、損失関数1413、及び説明1414は、名称402、損失関数403、及び説明404と同一のフィールドである。 Name 1412 , loss function 1413 and description 1414 are the same fields as name 402 , loss function 403 and description 404 .

採用フラグ1411は、使用する要素損失関数を指定するためのフィールドである。重み1415は、重みを入力する欄である。ユーザは、使用する要素損失関数の採用フラグ1411にチェックを追加し、重み1415に値を入力する。 The adoption flag 1411 is a field for designating the element loss function to be used. A weight 1415 is a field for entering a weight. The user adds a check to the adoption flag 1411 of the element loss function to be used and inputs a value to the weight 1415 .

設定ボタン1402は、ユーザが指定した要素損失関数及び重みを設定するための操作ボタンである。 A setting button 1402 is an operation button for setting the element loss function and weight specified by the user.

入力部120は、需要実績管理情報130から、任意の処理期間の対象アイテムの出荷履歴群から構成されるデータセットを読み出し、予測部121に出力する。また、入力部120は、ユーザによって指定された要素損失関数及び重みを予測部121に出力する。 The input unit 120 reads out a data set composed of a group of shipping histories of target items in an arbitrary processing period from the actual demand management information 130 and outputs the data set to the prediction unit 121 . The input unit 120 also outputs the element loss function and weight specified by the user to the prediction unit 121 .

予測部121は、対象アイテムの需要(出荷量)を予測し、予測結果を表示部122に出力する。ここで、予測部121の詳細について説明する。 The prediction unit 121 predicts the demand (shipment amount) of the target item and outputs the prediction result to the display unit 122 . Details of the prediction unit 121 will now be described.

予測部121は、統合損失関数生成部200、需要予測部201、及び結果生成部205を含む。 The prediction unit 121 includes an integrated loss function generation unit 200 , a demand prediction unit 201 and a result generation unit 205 .

実施例2の統合損失関数生成部200は、ユーザが指定した要素損失関数及び重みを用いて統合損失関数を生成する。実施例2では、統合損失関数を構成する要素損失関数の重みは更新されない。 The integrated loss function generation unit 200 of the second embodiment generates an integrated loss function using element loss functions and weights specified by the user. In Example 2, the weights of the element loss functions that make up the integrated loss function are not updated.

実施例2の需要予測部201は、実施例1の需要予測部201と同一である。ただし、実施例2の需要予測部201は、統合損失関数情報210及び需要予測情報211を結果生成部205に出力する。 The demand forecasting unit 201 of the second embodiment is the same as the demand forecasting unit 201 of the first embodiment. However, the demand forecasting unit 201 of the second embodiment outputs the integrated loss function information 210 and the demand forecast information 211 to the result generating unit 205 .

実施例2の結果生成部205は、実施例1の結果生成部205と同一である。 The result generator 205 of the second embodiment is the same as the result generator 205 of the first embodiment.

実施例2の統合損失関数情報210、需要予測情報211、及び予測結果情報214のデータ構造は実施例1と同一である。 The data structures of the integrated loss function information 210, the demand forecast information 211, and the forecast result information 214 of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

表示部122は、予測部121から出力された予測結果情報214を提示する。 The display unit 122 presents the prediction result information 214 output from the prediction unit 121 .

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために構成を詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施例の構成の一部について、他の構成に追加、削除、置換することが可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. Further, for example, the above-described embodiments are detailed descriptions of the configurations for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Moreover, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、本発明は、実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードによっても実現できる。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体をコンピュータに提供し、そのコンピュータが備えるプロセッサが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそれを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM、DVD-ROM、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)、光ディスク、光磁気ディスク、CD-R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどが用いられる。 Further, each of the above configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them using an integrated circuit. The present invention can also be implemented by software program code that implements the functions of the embodiments. In this case, a computer is provided with a storage medium recording the program code, and a processor included in the computer reads the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium implements the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and the storage medium storing it constitute the present invention. Examples of storage media for supplying such program code include flexible disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, hard disks, SSDs (Solid State Drives), optical disks, magneto-optical disks, CD-Rs, magnetic tapes, A nonvolatile memory card, ROM, or the like is used.

また、本実施例に記載の機能を実現するプログラムコードは、例えば、アセンブラ、C/C++、perl、Shell、PHP、Python、Java(登録商標)等の広範囲のプログラム又はスクリプト言語で実装できる。 Also, the program code that implements the functions described in this embodiment can be implemented in a wide range of programs or scripting languages such as assembler, C/C++, perl, Shell, PHP, Python, and Java (registered trademark).

さらに、実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを、ネットワークを介して配信することによって、それをコンピュータのハードディスクやメモリ等の記憶手段又はCD-RW、CD-R等の記憶媒体に格納し、コンピュータが備えるプロセッサが当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしてもよい。 Furthermore, by distributing the program code of the software that implements the functions of the embodiment via a network, it can be stored in storage means such as a hard disk or memory of a computer, or in a storage medium such as a CD-RW or CD-R. Alternatively, a processor provided in the computer may read and execute the program code stored in the storage means or the storage medium.

上述の実施例において、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていてもよい。 In the above-described embodiments, the control lines and information lines indicate those considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily indicated on the product. All configurations may be interconnected.

100 計算機
101 入力装置
102 出力装置
103 ネットワーク
110 プロセッサ
111 IOインタフェース
112 ネットワークインタフェース
113 主記憶装置
114 副記憶装置
120 入力部
121 予測部
122 表示部
130 需要実績管理情報
131 要素損失関数情報
200 統合損失関数生成部
201 需要予測部
202 評価指標算出部
203 関数重み更新部
204 統合損失関数更新部
205 結果生成部
210 統合損失関数情報
211 需要予測情報
212 評価指標情報
213 中間情報
214 予測結果情報
220 評価指標目標情報
1200、1210、1400 画面
100 computer 101 input device 102 output device 103 network 110 processor 111 IO interface 112 network interface 113 main storage device 114 secondary storage device 120 input unit 121 prediction unit 122 display unit 130 demand performance management information 131 element loss function information 200 integrated loss function generation Unit 201 Demand prediction unit 202 Evaluation index calculation unit 203 Function weight update unit 204 Integrated loss function update unit 205 Result generation unit 210 Integrated loss function information 211 Demand forecast information 212 Evaluation index information 213 Intermediate information 214 Prediction result information 220 Evaluation index target information 1200, 1210, 1400 screen

Claims (12)

少なくとも一つの計算機を備える計算機システムであって、
複数の損失関数、及びアイテムの需要に関する履歴を管理し、
前記少なくとも一つの計算機は、
前記アイテムの需要に関する評価指標が満たすべき条件の情報を受け付ける第1処理と、
重みが乗算された前記複数の損失関数を用いて統合損失関数を生成する第2処理と、
前記統合損失関数及び前記履歴を用いた機械学習によって、前記アイテムの需要を予測するモデルを生成し、前記モデルに前記履歴を入力して得られた前記アイテムの需要予測に基づいて、前記評価指標を算出する第3処理と、
前記受け付けた情報及び前記評価指標に基づいて、前記条件を満たすか否かを判定する第4処理と、
前記条件を満たさないと判定された場合、前記評価指標に基づいて、前記統合損失関数に含まれる、少なくとも一つの前記損失関数に乗算される前記重みを更新し、前記第3処理を実行する第5処理と、
前記条件を満たすと判定された場合、前記アイテムの需要予測を出力する第6処理と、
を実行することを特徴とする計算機システム。
A computer system comprising at least one computer,
Manage multiple loss functions and history of item demand,
The at least one calculator comprises:
a first process of receiving information on a condition to be satisfied by the evaluation index relating to demand for the item;
a second process of generating an integrated loss function using the multiple weighted loss functions;
A model for predicting the demand for the item is generated by machine learning using the integrated loss function and the history, and the evaluation index is calculated based on the demand prediction for the item obtained by inputting the history to the model. a third process of calculating
a fourth process for determining whether or not the condition is satisfied based on the received information and the evaluation index;
updating the weight by which at least one of the loss functions included in the integrated loss function is multiplied based on the evaluation index when it is determined that the condition is not satisfied, and executing the third process; 5 processing;
a sixth process of outputting a demand forecast for the item when it is determined that the condition is satisfied;
A computer system characterized by executing
請求項1に記載の計算機システムであって、
前記複数の損失関数の各々は、扱う時系列の単位、変数、及び数式の少なくともいずれか一つが異なることを特徴とする計算機システム。
A computer system according to claim 1,
A computer system, wherein each of the plurality of loss functions differs in at least one of a unit of time series to be handled, a variable, and a formula.
請求項1に記載の計算機システムであって、
前記第6処理では、前記少なくとも一つの計算機は、前記アイテムの需要予測と、前記複数の損失関数の各々の重みとを含む予測結果情報を出力することを特徴とする計算機システム。
A computer system according to claim 1,
In the sixth process, the at least one computer outputs prediction result information including a demand prediction for the item and a weight of each of the plurality of loss functions.
請求項1に記載の計算機システムであって、
前記第5処理では、前記少なくとも一つの計算機は、前記統合損失関数から、更新された前記重みが閾値より小さい前記損失関数を削除することを特徴とする計算機システム。
A computer system according to claim 1,
In the fifth processing, the at least one computer deletes the loss function whose updated weight is smaller than a threshold from the integrated loss function.
少なくとも一つの計算機を備える計算機システムが実行するアイテムの需要予測方法であって、
前記計算機システムは、複数の損失関数、及びアイテムの需要に関する履歴を管理し、
前記アイテムの需要予測方法は、
前記少なくとも一つの計算機が、前記アイテムの需要に関する評価指標が満たすべき条件の情報を受け付ける第1処理を実行するステップと、
前記少なくとも一つの計算機が、重みが乗算された前記複数の損失関数を用いて統合損失関数を生成する第2処理を実行するステップと、
前記少なくとも一つの計算機が、前記統合損失関数及び前記履歴を用いた機械学習によって、前記アイテムの需要を予測するモデルを生成し、前記モデルに前記履歴を入力して得られた前記アイテムの需要予測に基づいて、前記評価指標を算出する第3処理を実行するステップと、
前記少なくとも一つの計算機が、前記受け付けた情報及び前記評価指標に基づいて、前記条件を満たすか否かを判定する第4処理を実行するステップと、
前記条件を満たさないと判定された場合、前記少なくとも一つの計算機が、前記評価指標に基づいて、前記統合損失関数に含まれる、少なくとも一つの前記損失関数に乗算される前記重みを更新し、前記第3処理を実行する第5処理を実行するステップと、
前記条件を満たすと判定された場合、前記少なくとも一つの計算機が、前記アイテムの需要予測を出力する第6処理を実行するステップと、
を含むことを特徴とするアイテムの需要予測方法。
An item demand forecasting method executed by a computer system comprising at least one computer, comprising:
The computer system manages a plurality of loss functions and a history of item demand,
The demand forecasting method for the item includes:
the at least one calculator performing a first process of receiving information on conditions to be satisfied by the evaluation index relating to the demand for the item;
the at least one computer performing a second process of generating a combined loss function using the multiple weighted loss functions;
The at least one computer generates a model for predicting the demand for the item by machine learning using the integrated loss function and the history, and predicts the demand for the item obtained by inputting the history to the model. a step of executing a third process of calculating the evaluation index based on
the at least one computer executing a fourth process of determining whether or not the condition is satisfied based on the received information and the evaluation index;
If it is determined that the condition is not satisfied, the at least one calculator updates the weight multiplied by at least one of the loss functions included in the integrated loss function based on the evaluation index, and a step of executing a fifth process of executing a third process;
If it is determined that the condition is satisfied, the at least one computer executes a sixth process of outputting a demand forecast for the item;
An item demand forecasting method comprising:
請求項5に記載のアイテムの需要予測方法であって、
前記複数の損失関数の各々は、扱う時系列の単位、変数、及び数式の少なくともいずれか一つが異なることを特徴とするアイテムの需要予測方法。
An item demand forecasting method according to claim 5,
The item demand forecasting method, wherein each of the plurality of loss functions is different in at least one of time-series units, variables, and mathematical expressions.
請求項5に記載のアイテムの需要予測方法であって、
前記第6処理では、前記少なくとも一つの計算機が、前記アイテムの需要予測と、前記複数の損失関数の各々の重みとを含む予測結果情報を出力することを特徴とするアイテムの需要予測方法。
An item demand forecasting method according to claim 5,
In the sixth process, the at least one computer outputs prediction result information including the demand prediction of the item and the weight of each of the plurality of loss functions.
請求項5に記載のアイテムの需要予測方法であって、
前記第5処理では、前記少なくとも一つの計算機が、前記統合損失関数から、更新された前記重みが閾値より小さい前記損失関数を削除することを特徴とするアイテムの需要予測方法。
An item demand forecasting method according to claim 5,
In the fifth processing, the at least one computer deletes the loss function whose updated weight is smaller than a threshold from the integrated loss function.
計算機に実行させるためのプログラムであって、
前記計算機は、
プロセッサ、前記プロセッサに接続される記憶装置、前記プロセッサに接続されるネットワークインタフェースを有し、
複数の損失関数、及びアイテムの需要に関する履歴を管理し、
前記プログラムは、
前記アイテムの需要に関する評価指標が満たすべき条件の情報を受け付ける第1処理を実行する手順と、
重みが乗算された前記複数の損失関数を用いて統合損失関数を生成する第2処理を実行する手順と、
前記統合損失関数及び前記履歴を用いた機械学習によって、前記アイテムの需要を予測するモデルを生成し、前記モデルに前記履歴を入力して得られた前記アイテムの需要予測に基づいて、前記評価指標を算出する第3処理を実行する手順と、
前記受け付けた情報及び前記評価指標に基づいて、前記条件を満たすか否かを判定する第4処理を実行する手順と、
前記条件を満たさないと判定された場合、前記評価指標に基づいて、前記統合損失関数に含まれる、少なくとも一つの前記損失関数に乗算される前記重みを更新し、前記第3処理を実行する第5処理を実行する手順と、
前記条件を満たすと判定された場合、前記少なくとも一つの計算機が、前記アイテムの需要予測を出力する第6処理を実行する手順と、
を前記計算機に実行させることを特徴とするプログラム。
A program to be executed by a computer,
The calculator is
a processor, a storage device connected to the processor, and a network interface connected to the processor;
Manage multiple loss functions and history of item demand,
Said program
a procedure for executing a first process of receiving information on conditions to be satisfied by the evaluation index relating to demand for the item;
performing a second process of generating an integrated loss function using the multiple weighted loss functions;
A model for predicting the demand for the item is generated by machine learning using the integrated loss function and the history, and the evaluation index is calculated based on the demand prediction for the item obtained by inputting the history to the model. a procedure for executing a third process of calculating
a procedure for executing a fourth process for determining whether or not the condition is satisfied based on the received information and the evaluation index;
updating the weight by which at least one of the loss functions included in the integrated loss function is multiplied based on the evaluation index when it is determined that the condition is not satisfied, and executing the third process; 5 a procedure for performing the process;
a step of executing a sixth process of outputting a demand forecast for the item by the at least one calculator if it is determined that the condition is satisfied;
is executed by the computer.
請求項9に記載のプログラムであって、
前記複数の損失関数の各々は、扱う時系列の単位、変数、及び数式の少なくともいずれか一つが異なることを特徴とするプログラム。
The program according to claim 9,
A program characterized in that each of the plurality of loss functions differs in at least one of units of time series to be handled, variables, and mathematical expressions.
請求項9に記載のプログラムであって、
前記第6処理では、前記計算機に、前記アイテムの需要予測と、前記複数の損失関数の各々の重みとを含む予測結果情報を出力させることを特徴とするプログラム。
The program according to claim 9,
In the sixth process, the program causes the computer to output prediction result information including the demand prediction for the item and the weight of each of the plurality of loss functions.
請求項9に記載のプログラムであって、
前記第5処理では、前記計算機に、前記統合損失関数から、更新された前記重みが閾値より小さい前記損失関数を削除させることを特徴とするプログラム。
The program according to claim 9,
In the fifth processing, the computer causes the computer to delete the loss function whose updated weight is smaller than a threshold from the integrated loss function.
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