JP2023022768A - Decision making support device, decision making support program, and decision making support method - Google Patents

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Abstract

To provide a decision making support device, a decision making support program, and a decision making support method by which a problem can be solved even when the number of works that can be done per unit time by a subject that performs works included in the problem is great.SOLUTION: In a decision making support system 1, a decision making support device 10 includes: a data acquisition unit 11 that acquires size data indicating a size of a problem in which a plurality of objective functions can be defined; and a means determination unit 12 that determines means for searching for a solution of the problem on the basis of the size of the problem indicated by the size data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、意思決定支援装置、意思決定支援プログラム及び意思決定支援方法に関する。 The present invention relates to a decision support device, a decision support program, and a decision support method.

近年、道路等のインフラの老朽化が深刻な社会問題となっている。このため、インフラを点検する工事、インフラを補修する工事等の件数が増加している。これらの工事は、当該工事現場の周辺に位置する情報通信設備、送電線、ガス管、水道管等のライフライン関連設備その他設備に影響を及ぼすことがある。したがって、これらの工事が実施される場合、ライフライン関連設備その他設備に関する知識を有する監督者を工事に立ち会わせる必要がある。 In recent years, deterioration of infrastructure such as roads has become a serious social problem. For this reason, the number of construction works for inspecting infrastructure and construction work for repairing infrastructure is increasing. These construction works may affect lifeline-related equipment such as information communication equipment, power transmission lines, gas pipes, water pipes, and other equipment located in the vicinity of the construction site. Therefore, when these construction works are carried out, it is necessary to have a supervisor who has knowledge about lifeline-related facilities and other facilities attend the construction work.

複数の工事現場に複数の監督者を割り当てる問題は、様々な要素を考慮して解く必要がある。これらの要素は、例えば、監督者が複数の工事現場を巡回するために移動する必要がある道程、監督者が複数の工事現場を巡回するために必要な時間、監督者が有する知識、監督者が有する経験及び監督者が所持している装備の少なくとも一つと工事の内容との整合性、監督者が工事を監督する場合に負う負担である。また、これらの要素は、互いに関連し合っている場合やトレードオフの関係にある場合もある。このような問題を解く技術を開示している文献として、例えば、特許文献1が挙げられる。 The problem of assigning multiple supervisors to multiple construction sites requires consideration of various factors. These factors are, for example, the distance a supervisor needs to travel to patrol multiple construction sites, the time required for a supervisor to patrol multiple construction sites, the knowledge the supervisor possesses, the supervisor's The experience of the supervisor and the consistency of at least one of the equipment possessed by the supervisor with the content of the work, and the burden borne by the supervisor when supervising the work. In addition, these factors may be related to each other or have a trade-off relationship. As a document disclosing a technique for solving such a problem, for example, Patent Document 1 can be cited.

特開2021-103390号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-103390

しかし、特許文献1に開示された技術は、監督者が単位時間当たりに監督可能な工事の数が所定の数を超えている場合、問題を解くために実行する計算に使用可能なメモリの容量の制約、当該計算に費やすことが可能な時間の制約等により、上述した問題を解くことができないことがある。 However, the technology disclosed in Patent Literature 1 does not allow the amount of memory that can be used for calculations to solve problems when the number of construction works that a supervisor can supervise per unit time exceeds a predetermined number. It may not be possible to solve the above-mentioned problems due to constraints on the calculations, constraints on the time that can be spent on the calculations, and the like.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、問題に含まれる仕事を遂行する主体が単位時間当たりに遂行可能な仕事の数が多い場合であっても、当該問題を解くことができる意思決定支援装置、意思決定支援プログラム及び意思決定支援方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of solving the problem even when the number of tasks that the subject performing the task included in the problem can perform per unit time is large. It is an object of the present invention to provide a decision support device, a decision support program, and a decision support method.

本発明の一態様は、複数の目的関数が定義され得る問題のサイズを示すサイズデータを取得するデータ取得部と、前記サイズデータにより示される前記問題のサイズに基づいて前記問題の解を探索する手段を決定する手段決定部と、を備える意思決定支援装置である。 One aspect of the present invention is a data acquisition unit that acquires size data indicating the size of a problem for which a plurality of objective functions can be defined, and searches for a solution to the problem based on the size of the problem indicated by the size data. and a means determination unit that determines means.

本発明の一態様は、上述した意思決定支援装置であって、前記データ取得部が、前記問題に含まれる仕事を遂行する主体が単位時間当たりに遂行可能な前記仕事の数を示す前記サイズデータを取得し、前記手段決定部が、前記サイズデータにより示される前記仕事の数が所定の数を超えている場合、前記問題の解を求める際に考慮する必要がある制約を前記問題に段階的に課すことにより前記問題の解を探索する第一手段と、前記問題に含まれる前記仕事の中から前記主体に割り当てる前記仕事を選択する場合の数及び前記主体が割り当てられた前記仕事を遂行する場合におけるコストを出来る限り小さくする処理により前記問題の解を探索する第二手段と、前記問題の解の中から実行可能な解を選択し、前記問題の一部を緩和した緩和問題の双対問題を解くことにより前記問題の解を探索する第三手段とのいずれかを前記問題の解を探索する手段として決定する。 One aspect of the present invention is the above-described decision support device, wherein the data acquisition unit includes the size data indicating the number of tasks that can be performed per unit time by a subject who performs tasks included in the problem. and the means determiner progressively assigns constraints to the problem that need to be considered in solving the problem if the number of jobs indicated by the size data exceeds a predetermined number. a first means for searching for a solution to said problem by imposing a number on which to select said task to be assigned to said subject from among said tasks included in said problem and when said subject performs said assigned task; A second means for searching for a solution to the problem by a process that minimizes the cost in cases, and a dual problem of a relaxed problem that partially relaxes the problem by selecting a feasible solution from the solutions to the problem. A third means for searching for a solution to the problem by solving is determined as a means for searching for a solution to the problem.

本発明の一態様は、上述した意思決定支援装置であって、前記データ取得部が、前記問題に含まれる前記仕事の総数と、前記問題に含まれる前記主体の総数との積を示す前記サイズデータを取得し、前記手段決定部が、前記サイズデータにより示される前記積が第一閾値未満である場合に、前記第二手段を前記問題の解を探索する手段として決定する。 One aspect of the present invention is the above-described decision support device, wherein the data acquisition unit includes the size indicating the product of the total number of jobs included in the problem and the total number of subjects included in the problem. Obtaining data, the means determiner determines the second means as the means for searching for a solution to the problem when the product indicated by the size data is less than a first threshold.

本発明の一態様は、上述した意思決定支援装置であって、前記データ取得部が、前記問題に含まれる前記仕事の総数と、前記問題に含まれる前記主体の総数との積を示す前記サイズデータを取得し、前記手段決定部が、前記サイズデータにより示される前記積が第一閾値以上であり、前記第一閾値よりも大きい第二閾値未満である場合に、前記第一手段を前記問題の解を探索する手段として決定する。 One aspect of the present invention is the above-described decision support device, wherein the data acquisition unit includes the size indicating the product of the total number of jobs included in the problem and the total number of subjects included in the problem. data, and the means determiner selects the first means from the problem if the product indicated by the size data is greater than or equal to a first threshold and less than a second threshold that is greater than the first threshold; is determined as a means of searching for the solution of

本発明の一態様は、上述した意思決定支援装置であって、前記データ取得部が、前記問題に含まれる前記仕事の総数と、前記問題に含まれる前記主体の総数との積を示す前記サイズデータを取得し、前記手段決定部が、前記サイズデータにより示される前記積が第二閾値以上である場合に、前記第三手段を前記問題の解を探索する手段として決定する。 One aspect of the present invention is the above-described decision support device, wherein the data acquisition unit includes the size indicating the product of the total number of jobs included in the problem and the total number of subjects included in the problem. Data is acquired, and the means determination unit determines the third means as means for searching for a solution to the problem when the product indicated by the size data is equal to or greater than a second threshold.

本発明の一態様は、上述した意思決定支援装置であって、前記データ取得部が、前記問題において仕事を遂行する主体が単位時間当たりに遂行可能な仕事の数を示すサイズデータと、前記問題を解くことにより得られた解を示す第一データと、複数の前記目的関数の少なくとも二つに関する制約条件の下で前記問題を解くことにより得られた解を示す第二データとを取得し、前記手段決定部が、前記サイズデータにより示される仕事の数が所定の数以下である場合、前記第二データにより示される解の少なくとも一つに関して前記第一データにより示される解との類似度を算出し、前記類似度に基づいて前記問題の解を探索する第四手段を前記問題の解を探索する手段として決定する。 One aspect of the present invention is the above-described decision support device, wherein the data acquisition unit includes size data indicating the number of tasks that a subject who performs work in the problem can perform per unit time, and the problem Acquiring first data indicating a solution obtained by solving and second data indicating a solution obtained by solving the problem under constraints related to at least two of the plurality of objective functions, When the number of jobs indicated by the size data is equal to or less than a predetermined number, the means determination unit determines the similarity of at least one of the solutions indicated by the second data to the solution indicated by the first data. A fourth means for searching for a solution to the problem based on the degree of similarity is determined as a means for searching for a solution to the problem.

本発明の一態様は、複数の目的関数が定義され得る問題のサイズを示すサイズデータを取得するデータ取得機能と、前記サイズデータにより示される前記問題のサイズに基づいて前記問題の解を探索する手段を決定する手段決定機能と、をコンピュータに実現させる意思決定支援プログラムである。 One aspect of the present invention is a data acquisition function that acquires size data indicating the size of a problem for which multiple objective functions may be defined, and searching for a solution to the problem based on the size of the problem indicated by the size data. It is a decision-making support program that causes a computer to realize a means-determining function for determining means.

本発明の一態様は、複数の目的関数が定義され得る問題のサイズを示すサイズデータを取得し、前記サイズデータにより示される前記問題のサイズに基づいて前記問題の解を探索する手段を決定する。 An aspect of the present invention obtains size data indicative of the size of a problem for which multiple objective functions may be defined, and determines means for searching for a solution to the problem based on the size of the problem indicated by the size data. .

本発明によれば、問題に含まれる仕事を遂行する主体が単位時間当たりに遂行可能な仕事の数が多い場合であっても、当該問題を解くことができる意思決定支援装置、意思決定支援プログラム及び意思決定支援方法を提供することができる。 According to the present invention, a decision-making support device and a decision-making support program are capable of solving a problem even when the number of tasks that a subject performing a task included in the problem can perform per unit time is large. and a decision support method can be provided.

本発明の実施形態に係る意思決定支援システムの一例を示す図である。It is a figure showing an example of a decision support system concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る第一手段の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the 1st means which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る第一データにより示される解を表示する画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image which displays the solution shown by the 1st data which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る第二データにより示される解を表示する画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image which displays the solution shown by the 2nd data which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る第二データにより示される解を表示する画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image which displays the solution shown by the 2nd data which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る第二データにより示される解を表示する画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image which displays the solution shown by the 2nd data which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る第二データにより示される解を表示する画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image which displays the solution shown by the 2nd data which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る第二データにより示される解を表示する画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image which displays the solution shown by the 2nd data which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る意思決定支援装置が各巡回経路における工事現場の順序の観点から算出した類似度行列の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a similarity matrix calculated from the viewpoint of the order of construction sites on each patrol route by the decision support device according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る意思決定支援装置が監督者と巡回経路との組み合わせの観点から算出した類似度行列の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a similarity matrix calculated by the decision support device according to the embodiment of the present invention from the viewpoint of combinations of supervisors and patrol routes; 本発明の実施形態に係る意思決定支援装置が図9に示した類似度行列と図10に示した類似度行列との重み付き和を算出することにより得られた類似度行列の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a similarity matrix obtained by calculating a weighted sum of the similarity matrix shown in FIG. 9 and the similarity matrix shown in FIG. 10 by the decision support device according to the embodiment of the present invention; is. 本発明の実施形態に係る意思決定支援装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of processing executed by the decision support device according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る監督者が一日当たりに監督可能な工事の数と、第四手段により問題を解くために実行する計算に使用可能なメモリの容量の指数との関係の一例を示す図である。A diagram showing an example of the relationship between the number of construction works that can be supervised per day by the supervisor according to the embodiment of the present invention and the exponent of the memory capacity that can be used for the calculation executed to solve the problem by the fourth means. is. 本発明の実施形態に係る問題のサイズと、実行可能な解の数の指数との関係の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between problem size and exponent of the number of feasible solutions according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る問題のサイズと、最適な解の探索に必要な時間との関係の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between problem size and time required to search for an optimal solution according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る問題のサイズに関連するパラメータと、実行可能な解の総数と、第二手段により最適な解を算出するために要した時間との関係の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between parameters related to the size of the problem, the total number of feasible solutions, and the time required to calculate the optimal solution by the second means according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る問題のサイズに関連するパラメータと、第一手段、第二手段、第三手段又は第四手段により最適な解を算出するために要した時間との関係の一例を示す図である。1 shows an example of the relationship between a parameter related to the size of a problem according to an embodiment of the present invention and the time required to calculate the optimal solution by the first, second, third, or fourth means; It is a diagram.

図1は、本発明の実施形態に係る意思決定支援システムの一例を示す図である。図1に示した意思決定支援装置は、多目的最適化問題等の問題の解を探索する装置である。多目的最適化問題は、複数の目的関数が定義され得る問題である。目的関数は、多目的最適化問題において考慮される必要がある要素を表す関数である。例えば、多目的最適化問題が複数の工事現場に複数の監督者を割り当てる問題である場合、目的関数は、各監督者が複数の工事現場を巡回するために移動する必要がある道程の合計、各監督者が複数の工事現場を巡回するために必要な時間の合計、監督者が有する知識、監督者が有する経験及び監督者が所持している装備の少なくとも一つと工事の内容との整合性の度合い、監督者が工事を監督する場合に負う負担の度合いとなる。ここで言う装備は、例えば、工事を監督する場合に使用される脚立等の機材である。また、多目的最適化問題の解は、出来る限り多数の目的関数を出来る限り大きくすること又は出来る限り小さくすることが好ましく、出来る限り多数の目的関数を最大にすること又は最小にすることが更に好ましい。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a decision support system according to an embodiment of the invention. The decision support device shown in FIG. 1 is a device for searching for solutions to problems such as multi-objective optimization problems. A multi-objective optimization problem is a problem for which multiple objective functions can be defined. An objective function is a function that represents the factors that need to be considered in a multi-objective optimization problem. For example, if the multi-objective optimization problem is that of assigning multiple supervisors to multiple construction sites, the objective function is the total distance each supervisor must travel to tour the multiple construction sites, The total amount of time required for a supervisor to patrol multiple construction sites, the consistency of at least one of the supervisor's knowledge, supervisor's experience, and supervisor's equipment with the content of the work. It is the degree of burden that the supervisor bears when supervising the construction work. The equipment referred to here is, for example, equipment such as stepladders used when supervising construction work. In addition, the solution of the multi-objective optimization problem preferably maximizes or minimizes as many objective functions as possible, and more preferably maximizes or minimizes as many objective functions as possible. .

図1に示すように、意思決定支援システム1は、意思決定支援装置10と、端末20と、演算装置30と、出力装置40とを備える。意思決定支援装置10、端末20、演算装置30及び出力装置40は、いずれもネットワークNWに接続されている。ネットワークNWは、例えば、インターネット、WAN(Wide Area Network)、LAN(Local Area Network)である。 As shown in FIG. 1 , the decision support system 1 includes a decision support device 10 , a terminal 20 , an arithmetic device 30 and an output device 40 . The decision support device 10, the terminal 20, the arithmetic device 30 and the output device 40 are all connected to the network NW. The network NW is, for example, the Internet, a WAN (Wide Area Network), or a LAN (Local Area Network).

意思決定支援装置10は、図1に示すように、データ取得部11と、手段決定部12と、解探索部13と、データ出力部14とを備える。以下の説明では、意思決定支援装置10が複数の工事現場に複数の監督者を割り当てる問題の解を探索する場合を例に挙げて説明する。 The decision support device 10 includes a data acquisition unit 11, a means determination unit 12, a solution search unit 13, and a data output unit 14, as shown in FIG. In the following description, a case where the decision support device 10 searches for a solution to the problem of allocating a plurality of supervisors to a plurality of construction sites will be described as an example.

データ取得部11は、複数の目的関数が定義され得る多目的最適化問題等の問題のサイズを示すサイズデータを取得する。ここで言う問題のサイズは、例えば、当該問題において考慮される工事の総数、当該問題において考慮される監督者の総数及び個々の監督者が一日当たりに監督可能な工事の数の少なくとも二つの積である。 The data acquisition unit 11 acquires size data indicating the size of a problem such as a multi-objective optimization problem in which multiple objective functions can be defined. The problem size referred to here is, for example, the product of at least two of the total number of works considered in the problem, the total number of supervisors considered in the problem and the number of works an individual supervisor can supervise per day. is.

また、サイズデータは、当該問題に含まれる仕事を遂行する主体が単位時間当たりに遂行可能な仕事の数を示す。さらに、サイズデータは、当該問題に含まれる仕事の総数と、問題に含まれる主体の総数との積を示す。主体は、多目的最適化問題が複数の工事現場に複数の監督者を割り当てる問題である場合、個々の監督者である。仕事は、多目的最適化問題が複数の工事現場に複数の監督者を割り当てる問題である場合、個々の工事を監督する作業である。単位時間は、例えば、一日である。 In addition, the size data indicates the number of tasks that can be performed per unit time by a subject who performs tasks included in the problem. Furthermore, size data indicates the product of the total number of jobs involved in the problem and the total number of subjects involved in the problem. A subject is an individual supervisor if the multi-objective optimization problem is that of assigning multiple supervisors to multiple construction sites. A task is the task of supervising individual construction works, where the multi-objective optimization problem is that of assigning multiple supervisors to multiple construction sites. The unit time is, for example, one day.

手段決定部12は、サイズデータにより示される問題のサイズに基づいて問題の解を探索する手段を決定する。 The means determination unit 12 determines means for searching for a solution to the problem based on the size of the problem indicated by the size data.

例えば、手段決定部12は、サイズデータにより示される仕事の数が所定の数を超えている場合、第一手段、第二手段及び第三手段のいずれかを問題の解を探索する手段として決定する。ここで言う所定の数は、例えば、意思決定支援装置10が問題を解くために実行する計算に使用可能なメモリの容量及び意思決定支援装置10が解の探索に必要な時間の少なくとも一方に基づいて決定された数である。 For example, when the number of jobs indicated by the size data exceeds a predetermined number, the means determination unit 12 determines one of the first, second, and third means as means for searching for a solution to the problem. do. The predetermined number referred to here is, for example, based on at least one of the amount of memory available for calculations performed by the decision support device 10 to solve the problem and the time required for the decision support device 10 to search for a solution. is a number determined by

第一手段は、問題の解を求める際に考慮する必要がある制約を問題に段階的に課すことにより問題の解を探索する手段である。手段決定部12は、サイズデータにより示される問題に含まれる仕事の総数と、問題に含まれる主体の総数との積が第一閾値以上であり、第一閾値よりも大きい第二閾値未満である場合に、第一手段を問題の解を探索する手段として決定する。 The first means is to search for the solution of the problem by progressively imposing constraints on the problem that need to be considered when finding the solution of the problem. The means determination unit 12 determines that the product of the total number of jobs included in the problem indicated by the size data and the total number of subjects included in the problem is equal to or greater than the first threshold and is less than the second threshold, which is greater than the first threshold. , the first means is determined as the means for searching for the solution of the problem.

図2は、本発明の実施形態に係る第一手段の一例を説明するための図である。図2は、問題の解の集合を表すベクトル空間の一例を示している。図2に示した二本の矢印は、当該ベクトル空間を規定する軸の一例を示している。また、図2は、閉曲線C1、閉曲線C2、閉曲線C3、閉曲線C4、領域R及び点Pを示している。 FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the first means according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an example of a vector space representing a set of solutions to a problem. The two arrows shown in FIG. 2 indicate an example of axes that define the vector space. 2 also shows a closed curve C1, a closed curve C2, a closed curve C3, a closed curve C4, a region R and a point P. FIG.

閉曲線C1は、第一数理モデルを使用して算出される問題の解の集合を表している。閉曲線C2は、第一数理モデルに制約を加えた第二数理モデルを使用して算出される問題の解の集合を表している。閉曲線C3は、第二数理モデルに制約を加えた第三数理モデルを使用して算出される問題の解の集合を表している。閉曲線C4は、第三数理モデルに制約を加えた第四数理モデルを使用して算出される問題の解の集合を表している。 A closed curve C1 represents the set of solutions to the problem calculated using the first mathematical model. A closed curve C2 represents a set of solutions to the problem calculated using a second mathematical model with constraints added to the first mathematical model. A closed curve C3 represents the set of solutions to the problem calculated using the third mathematical model, which is the constraint of the second mathematical model. A closed curve C4 represents a set of solutions to the problem calculated using the fourth mathematical model, which is a constraint on the third mathematical model.

領域Rは、問題の解のうち実行可能な解の集合を表している。ここで言う実行可能な解は、例えば、多目的最適化問題が複数の工事現場に複数の監督者を割り当てる問題である場合、問題に含まれている全ての監督者が自身に割り当てられた全ての工事を監督することを可能とし、問題に含まれている全ての工事が監督者により監督される解である。 Region R represents a set of feasible solutions among the solutions to the problem. A feasible solution here is, for example, if the multi-objective optimization problem is the problem of assigning multiple supervisors to multiple construction sites, all supervisors involved in the problem are A solution that allows construction to be supervised and all construction involved in the problem is supervised by a supervisor.

点Pは、問題の解のうち最適な解を表している。ここで言う最適な解は、実行可能な解の一つであり、問題を解く上で考慮される必要がある要素の少なくとも一つがが所定の条件を満たしている解である。また、このような要素は、例えば、多目的最適化問題が複数の工事現場に複数の監督者を割り当てる問題である場合、監督者が複数の工事現場を巡回するために移動する必要がある道程、監督者が複数の工事現場を巡回するために必要な時間、監督者が有する知識、監督者が有する経験及び監督者が所持している装備の少なくとも一つと工事の内容との整合性、監督者が工事を監督する場合に負う負担である。 Point P represents the optimal solution among the solutions to the problem. The optimum solution referred to here is one of feasible solutions, and is a solution in which at least one of the factors that need to be considered in solving the problem satisfies a predetermined condition. Also, such factors are, for example, if the multi-objective optimization problem is that of assigning multiple supervisors to multiple construction sites, the distance a supervisor needs to travel to tour multiple construction sites, The time required for the supervisor to patrol multiple construction sites, the consistency of at least one of the supervisor's knowledge, the supervisor's experience, and the supervisor's equipment with the content of the construction, the supervisor is the burden borne when supervising construction work.

例えば、図1に示すように、第一手段は、第一数理モデル、第二数理モデル、第三数理モデル及び第四数理モデルの順にこれら四つの数理モデルを問題に適用し、実行可能な解及び最適な解の少なくとも一方を探索する手段である。 For example, as shown in FIG. 1, the first means applies these four mathematical models to the problem in the order of a first mathematical model, a second mathematical model, a third mathematical model and a fourth mathematical model, and obtains a feasible solution. and means for searching for at least one of the optimal solutions.

第二手段は、問題に含まれる仕事の中から主体に割り当てる仕事を選択する場合の数及び主体が割り当てられた仕事を遂行する場合におけるコストを出来る限り小さくする処理により問題の解を探索する手段である。手段決定部12は、サイズデータにより示される問題に含まれる仕事の総数と、問題に含まれる主体の総数との積が第一閾値未満である場合に、第二手段を問題の解を探索する手段として決定する。 The second means is a means of searching for a solution to the problem by minimizing the number of cases in which tasks to be assigned to the subject are selected from among the tasks included in the problem, and the cost when the subject performs the assigned tasks as much as possible. is. If the product of the total number of jobs included in the problem indicated by the size data and the total number of subjects included in the problem is less than the first threshold, the means determination unit 12 searches for the solution of the problem using the second means. Decide as a means.

第三手段は、問題の解の中から実行可能な解を選択し、問題の一部を緩和した緩和問題の双対問題を解くことにより問題の解を探索する。手段決定部12は、サイズデータにより示される問題に含まれる仕事の総数と、問題に含まれる主体の総数との積が第二閾値以上である場合に、第三手段を問題の解を探索する手段として決定する。 A third means searches for a solution to the problem by selecting a feasible solution from among the solutions to the problem and solving the dual problem of the relaxed problem in which a part of the problem is relaxed. If the product of the total number of jobs included in the problem indicated by the size data and the total number of subjects included in the problem is equal to or greater than the second threshold, the means determining unit 12 searches for the solution of the problem using the third means. Decide as a means.

上述した第一閾値及び第二閾値は、例えば、いずれも意思決定支援装置10が問題を解くために実行する計算に使用可能なメモリの容量及び意思決定支援装置10が解の探索に必要な時間の少なくとも一方に基づいて決定された閾値である。 The above-described first threshold and second threshold are, for example, the amount of memory that can be used for calculations executed by the decision support device 10 to solve the problem and the time required for the decision support device 10 to search for a solution. is a threshold determined based on at least one of

解探索部13は、手段決定部12により決定された手段により問題の解を探索する。具体的には、解探索部13は、サイズデータにより示される仕事の数が所定の数を超えている場合、手段決定部12により決定された第一手段、第二手段又は第三手段により問題の解を探索する。 The solution searcher 13 searches for a solution to the problem by means determined by the means determiner 12 . Specifically, when the number of jobs indicated by the size data exceeds a predetermined number, the solution search unit 13 determines the problem by the first means, the second means, or the third means determined by the means determination unit 12. search for a solution of

また、例えば、手段決定部12は、サイズデータにより示される仕事の数が上述した所定の数以下である場合、第四手段を問題の解を探索する手段として決定する。この場合、データ取得部11は、第一データ及び第二データを取得する。第一データは、例えば、複数の目的関数が定義され得る問題を手動で解くことにより得られた解を示すデータであり、端末20により生成される。第二データは、例えば、複数の目的関数の少なくとも二つに関する制約条件の下で問題を数理的に解くことにより得られた解を示すデータであり、演算装置30により生成される。第四手段は、第二データにより示される解の少なくとも一つに関して第一データにより示される解との類似度を算出し、類似度に基づいて問題の解を探索する手段である。 Further, for example, when the number of jobs indicated by the size data is equal to or less than the above-described predetermined number, the means determination unit 12 determines the fourth means as means for searching for a solution to the problem. In this case, the data acquisition unit 11 acquires the first data and the second data. The first data is, for example, data indicating a solution obtained by manually solving a problem in which multiple objective functions can be defined, and is generated by terminal 20 . The second data is, for example, data representing a solution obtained by mathematically solving a problem under constraints relating to at least two of a plurality of objective functions, and is generated by the computing device 30 . The fourth means is a means for calculating a degree of similarity between at least one solution indicated by the second data and the solution indicated by the first data, and searching for a solution to the problem based on the degree of similarity.

端末20は、例えば、コンピュータ、タブレットであり、担当者が多目的最適化問題を手動で解く作業を補助するアプリケーションを使用することを可能にしている。 The terminal 20 is, for example, a computer or a tablet, and enables the use of applications that assist the operator in manually solving the multi-objective optimization problem.

このアプリケーションは、例えば、工事現場の場所を示すアイコン、監督者の現在位置を示すアイコン、監督者が有する知識及び経験のレベルを示す数字、文字、記号等、監督者が所持している装備を示すアイコンを地図に重ね合わせた画像をディスプレイに表示させる。この画像にアイコンで表示される工事は、電話、ファクシミリ、電子メール等により通知された工事のうち監督者による監督が必要であると事前に判断された工事のみであってもよい。監督者の現在位置を示すデータは、例えば、監督者が携帯している携帯端末に搭載されているGPS(Global Positioning System)を使用して計測されることにより生成される。また、このアプリケーションは、監督者の現在位置等が更新された場合、ディスプレイに表示させる画像を適宜更新する。上述したアプリケーションは、担当者がディスプレイに表示された画像を見ながら、複数の工事現場に複数の監督者を割り当てる作業を即時的かつ直感的に実施することを可能にする。 This application displays the equipment possessed by the supervisor, such as an icon indicating the location of the construction site, an icon indicating the current position of the supervisor, numbers, letters, symbols indicating the level of knowledge and experience possessed by the supervisor. An image in which the icon shown is superimposed on the map is displayed on the display. The construction work displayed as an icon in this image may be only construction work notified by telephone, facsimile, e-mail, or the like that requires supervision by a supervisor in advance. The data indicating the supervisor's current position is generated, for example, by measuring using a GPS (Global Positioning System) installed in a mobile terminal carried by the supervisor. In addition, this application appropriately updates the image displayed on the display when the supervisor's current position or the like is updated. The above-described application enables a person in charge to immediately and intuitively assign a plurality of supervisors to a plurality of construction sites while viewing images displayed on the display.

端末20は、上述したアプリケーションを使用して多目的最適化問題の解が得られた後、この解を示す第一データを意思決定支援装置10に送信する。 After the multi-objective optimization problem is solved using the applications described above, the terminal 20 sends the first data indicating this solution to the decision support device 10 .

演算装置30は、例えば、コンピュータであり、上述したアプリケーションを使用して解かれる多目的最適化問題と同じ多目的最適化問題に数理モデルを適用して解く。 Arithmetic device 30 is, for example, a computer, and applies a mathematical model to solve the same multi-objective optimization problem as the multi-objective optimization problem solved using the application described above.

この数理モデルの第一の例は、次の式(1)で算出される値を出来る限り小さくする数理モデルである。式(1)の第一項は、各監督者が複数の工事現場を巡回するために移動する必要がある道程Dの合計を表している。式(1)の第二項は、監督者が有する知識、監督者が有する経験及び監督者が所持している装備の少なくとも一つと工事の内容との整合性の度合いcsjの合計を表している。式(1)の第一項及び式(1)の第二項は、いずれも目的関数の一例である。また、式(1)の第二項は、重みαが掛けられている。式(1)に含まれているS、J及びTは、それぞれ監督者の集合、工事の集合及び工事が実施される時間帯の集合を表している。また、式(1)に含まれているs、j及びtは、それぞれS、J及びTの要素を表している。 A first example of this mathematical model is a mathematical model that minimizes the value calculated by the following equation (1). The first term of equation (1) represents the total distance DS that each supervisor must travel to patrol multiple construction sites. The second term of formula (1) represents the sum of csj , the degree of consistency between at least one of the supervisor's knowledge, supervisor's experience, and supervisor's equipment and the content of the construction work. there is Both the first term of formula (1) and the second term of formula (1) are examples of objective functions. Also, the second term of the equation (1) is multiplied by the weight α. S, J, and T included in equation (1) respectively represent a set of supervisors, a set of construction workers, and a set of time periods during which construction work is carried out. Also, s, j, and t included in formula (1) represent elements of S, J, and T, respectively.

Figure 2023022768000002
Figure 2023022768000002

式(1)の第二項に含まれている決定変数xsjtは、次の式(2)で表されるように「0」又は「1」となる。決定変数xsjtは、監督者sが時間帯tに実施される工事jに割り当てられる場合、「1」となり、それ以外の場合、「0」となる。 The decision variable x sjt included in the second term of equation (1) is "0" or "1" as expressed by the following equation (2). The decision variable x sjt is "1" if supervisor s is assigned to construction j performed during time period t, and "0" otherwise.

Figure 2023022768000003
Figure 2023022768000003

また、決定変数xsjtは、次の式(3)で表される制約及び次の式(4)で表される制約を受けている。式(3)は、一人の監督者に時間帯が重複する二つ以上の工事を監督させることが不可能であることを表している。式(4)は、一件の工事に割り当てられる監督者が一人であり、一件の工事が実施される時間帯が一つに決まっていることを表している。 Also, the decision variable x sjt is subject to the constraint represented by the following equation (3) and the constraint represented by the following equation (4). Equation (3) expresses that it is impossible to have one supervisor supervise two or more construction works with overlapping time slots. Formula (4) expresses that the number of supervisors assigned to one construction project is one, and that the one construction project is carried out in one time slot.

Figure 2023022768000004
Figure 2023022768000004

Figure 2023022768000005
Figure 2023022768000005

さらに、式(1)の第一項に含まれている道程Dは、決定変数xsj及び工事kが実施される現場と工事lが実施される現場との間の道程dklを含む次の式(5)で表される。 Furthermore, the path D S included in the first term of equation (1) includes the decision variables x sj and the path d kl between the site where construction k is performed and the site where construction l is performed. (5).

Figure 2023022768000006
Figure 2023022768000006

式(2)から式(5)は、いずれも多目的最適化問題について現実に即した解を得るために目的関数に課される制約条件の一例である。 Equations (2) to (5) are all examples of constraints imposed on the objective function in order to obtain a realistic solution to the multi-objective optimization problem.

上述した数理モデルの第二の例は、上述した式(1)で算出される値を出来る限り小さくする数理モデルである。ただし、数理モデルの第二の例は、上述した式(2)から式(5)で表される制約条件に加え、工事kを監督する場合に負う負担の度合いiを含む次の式(6)で表される制約条件の下で式(1)により算出される値を出来る限り小さくする。式(6)は、各監督者が工事を監督する場合に負う負担の度合いの合計に上限を設けている。 A second example of the mathematical model described above is a mathematical model that minimizes the value calculated by the equation (1) described above. However, in the second example of the mathematical model, the following formula ( 6) Make the value calculated by the formula (1) as small as possible under the constraint condition expressed in 6). Equation (6) sets an upper limit on the total degree of burden each supervisor bears when supervising construction work.

Figure 2023022768000007
Figure 2023022768000007

数理モデルの第三の例は、上述した数理モデルの第二の例と同じく、各監督者が複数の工事現場を巡回するために移動する必要がある道程の合計、監督者が有する知識、監督者が有する経験及び監督者が所持している装備の少なくとも一つと工事の内容との整合性の度合い及び各監督者が工事を監督する場合に負う負担の度合いの合計を考慮する。 The third example of the mathematical model, like the second example of the mathematical model described above, is the total distance traveled by each supervisor to patrol a plurality of construction sites, the knowledge possessed by the supervisor, the supervision The degree of consistency between the experience of the supervisor and at least one of the equipment possessed by the supervisor and the content of the work, and the total degree of burden each supervisor bears in supervising the work.

ただし、数理モデルの第三の例は、各監督者が監督する工事が実際には高々三つであることに着目し、数理モデルの第二の例よりも短い演算時間で解を算出することを可能にしている。具体的には、数理モデルの第三の例は、監督者が巡回可能な工事の巡回経路の組み合わせ、各巡回経路上を移動するために必要な時間及び監督者が有する経験及び監督者が所持している装備の少なくとも一つと工事の内容との整合性の度合いを事前に算出する。そして、数理モデルの第三の例は、全ての工事現場がいずれかの巡回経路に含まれ、各巡回経路上を移動するために必要な時間が出来る限り短くなり、かつ、監督者が有する経験及び監督者が所持している装備の少なくとも一つと工事の内容との整合性の度合いの合計が出来る限り大きくなる解を選択する。 However, in the third example of the mathematical model, focusing on the fact that each supervisor actually supervises at most three construction works, the solution can be calculated in a shorter calculation time than in the second example of the mathematical model. making it possible. Specifically, the third example of the mathematical model is the combination of construction patrol routes that the supervisor can patrol, the time required to move on each patrol route, and the experience and possession of the supervisor. Calculate in advance the degree of consistency between at least one of the installed equipment and the details of the construction work. A third example of a mathematical model is that all construction sites are included in one of the patrol routes, the time required to move on each patrol route is as short as possible, and the experience of the supervisor is Also, a solution that maximizes the total degree of consistency between at least one piece of equipment possessed by the supervisor and the contents of the construction work is selected.

数理モデルの第三の例は、次の式(7)で算出される値を出来る限り小さくする数理モデルである。式(7)の括弧内の第一項cは、巡回経路r上を移動するために必要な時間を表している。式(7)の括弧内の第二項qrsは、監督者が有する経験及び監督者が所持している装備の少なくとも一つと工事の内容との整合性の度合いを表しており、重みαが掛けられている。式(7)に含まれているRは、巡回経路の集合を表している。また、式(7)に含まれているrは、Rの要素を表している。 A third example of a mathematical model is a mathematical model that minimizes the value calculated by the following equation (7). The first term cr in parentheses in equation (7) represents the time required to move on the cyclic route r. The second term q rs in the parenthesis of formula (7) represents the degree of consistency between at least one of the experience of the supervisor and the equipment possessed by the supervisor and the content of the construction work, and the weight α is is hung. R included in equation (7) represents a set of cyclic routes. Also, r included in formula (7) represents an element of R.

Figure 2023022768000008
Figure 2023022768000008

式(7)に含まれている決定変数yrsは、次の式(8)で表されるように「0」又は「1」となる。決定変数yrsは、監督者sが巡回経路r上に含まれる工事を監督する場合、「1」となり、それ以外の場合、「0」となる。 The decision variable y_rs included in equation (7) is "0" or "1" as expressed in equation (8) below. The decision variable y rs is "1" if the supervisor s supervises the construction included on the patrol route r, otherwise it is "0".

Figure 2023022768000009
Figure 2023022768000009

また、決定変数yrsは、次の式(9)から式(12)で表される制約を受けている。式(9)は、各工事が複数の巡回経路に含まれることが無く、かつ、各工事が複数の監督者により監督されることが無いことを表している。式(10)は、一人の監督者が巡回する巡回経路が一つであることを表している。式(11)は、監督者の合計人数が巡回経路の総数以上であることを表している。式(12)は、各監督者が巡回経路r上の工事を監督する場合に負う負担の度合いmの合計に上限を設けている。 Also, the decision variable yrs is subject to the constraints expressed by the following equations (9) to (12). Equation (9) expresses that each construction work is not included in multiple patrol routes and that each construction work is not supervised by multiple supervisors. Equation (10) expresses that there is one patrol route that one supervisor patrols. Equation (11) expresses that the total number of supervisors is greater than or equal to the total number of patrol routes. Equation (12) sets an upper limit for the sum of the degree of burden mr that each supervisor bears when supervising the construction on the patrol route r.

Figure 2023022768000010
Figure 2023022768000010

Figure 2023022768000011
Figure 2023022768000011

Figure 2023022768000012
Figure 2023022768000012

Figure 2023022768000013
Figure 2023022768000013

演算装置30は、上述した数理モデルの第一の例から数理モデルの第三の例のいずれかを適用して多目的最適化問題の解を得る。そして、演算装置30は、この解を示す第二データを意思決定支援装置10に送信する。 Arithmetic unit 30 applies any of the above-described first to third examples of mathematical models to obtain a solution to the multi-objective optimization problem. The computing device 30 then transmits the second data indicating this solution to the decision support device 10 .

データ取得部11は、端末20から第一データを取得し、演算装置30から第二データを取得する。以下の説明では、演算装置30が上述した数理モデルの第三の例を使用して解を得た場合を例に挙げて説明する。 The data acquisition unit 11 acquires first data from the terminal 20 and acquires second data from the arithmetic device 30 . In the following description, a case where the arithmetic unit 30 obtains a solution using the above-described third example of the mathematical model will be described as an example.

図3は、本発明の実施形態に係る第一データにより示される解を表示する画像の一例を示す図である。図3に示した画像PHは、工事現場W1から工事現場W9を地図上に描出し、各監督者の巡回経路を実線、一点鎖線又は二点鎖線で描出している。 FIG. 3 is a diagram showing an example of an image displaying the solution indicated by the first data according to the embodiment of the present invention. The image PH shown in FIG. 3 depicts the construction sites W1 to W9 on the map, and the patrol routes of each supervisor are depicted by solid lines, dashed lines, or dashed lines.

図3に示した画像PHは、監督者Aが工事現場W1、工事現場W2、工事現場W3の順に巡回し、監督者Bが工事現場W4、工事現場W5、工事現場W6の順に巡回し、監督者Cが工事現場W7、工事現場W8、工事現場W9の順に巡回する解Hを示している。 The image PH shown in FIG. A solution H is shown in which the person C visits the construction site W7, the construction site W8, and the construction site W9 in this order.

図4から図8は、本発明の実施形態に係る第二データにより示される解を表示する画像の一例を示す図である。図4から図8に示した画像は、いずれも工事現場W1から工事現場W9を地図上に描出し、各監督者の巡回経路を実線、一点鎖線又は二点鎖線で描出している。 4 to 8 are diagrams showing examples of images displaying solutions indicated by the second data according to the embodiment of the present invention. The images shown in FIGS. 4 to 8 depict construction sites W1 to W9 on a map, and the patrol routes of each supervisor are depicted by solid lines, dashed lines, or dashed lines.

図4に示した画像PM1は、監督者Aが工事現場W1、工事現場W2、工事現場W3の順に巡回し、監督者Bが工事現場W4、工事現場W5、工事現場W6の順に巡回し、監督者Cが工事現場W8、工事現場W7、工事現場W9の順に巡回する解M1を示している。 In the image PM1 shown in FIG. 4, the supervisor A tours the construction site W1, the construction site W2, and the construction site W3 in this order, and the supervisor B tours the construction site W4, the construction site W5, and the construction site W6 in this order. A solution M1 is shown in which the person C patrols the construction site W8, the construction site W7, and the construction site W9 in this order.

同様に、図5に示した画像PM2は、監督者Aが工事現場W1、工事現場W2、工事現場W3の順に巡回し、監督者Bが工事現場W4、工事現場W5、工事現場W6の順に巡回し、監督者Cが工事現場W8、工事現場W7、工事現場W9の順に巡回する解M2を示している。図6に示した画像PM3は、監督者Aが工事現場W1、工事現場W2、工事現場W4の順に巡回し、監督者Bが工事現場W3、工事現場W5、工事現場W7の順に巡回し、監督者Cが工事現場W6、工事現場W8、工事現場W9の順に巡回する解M3を示している。 Similarly, in the image PM2 shown in FIG. 5, the supervisor A tours the construction site W1, the construction site W2, and the construction site W3 in this order, and the supervisor B tours the construction site W4, the construction site W5, and the construction site W6 in this order. A solution M2 is shown in which the supervisor C visits the construction site W8, the construction site W7, and the construction site W9 in this order. In the image PM3 shown in FIG. 6, the supervisor A tours the construction site W1, the construction site W2, and the construction site W4 in this order, and the supervisor B tours the construction site W3, the construction site W5, and the construction site W7 in this order. A solution M3 is shown in which the person C patrols the construction site W6, the construction site W8, and the construction site W9 in this order.

また、図7に示した画像PM4は、監督者Aが工事現場W1、工事現場W2、工事現場W3の順に巡回し、監督者Bが工事現場W4、工事現場W5、工事現場W7の順に巡回し、監督者Cが工事現場W6、工事現場W8、工事現場W9の順に巡回する解M4を示している。図8に示した画像PM5は、監督者Aが工事現場W1、工事現場W6、工事現場W8の順に巡回し、監督者Bが工事現場W3、工事現場W5、工事現場W7の順に巡回し、監督者Cが工事現場W2、工事現場W4、工事現場W9の順に巡回する解M5を示している。 In the image PM4 shown in FIG. 7, the supervisor A tours the construction site W1, the construction site W2, and the construction site W3 in this order, and the supervisor B tours the construction site W4, the construction site W5, and the construction site W7 in this order. , the supervisor C patrols the construction site W6, the construction site W8, and the construction site W9 in this order. In the image PM5 shown in FIG. 8, the supervisor A tours the construction site W1, the construction site W6, and the construction site W8 in this order, and the supervisor B tours the construction site W3, the construction site W5, and the construction site W7 in this order. A solution M5 is shown in which the person C patrols the construction site W2, the construction site W4, and the construction site W9 in this order.

なお、図3から図8に示した画像の少なくとも一つは、例えば、意思決定支援装置10に接続されているディスプレイに表示される。 At least one of the images shown in FIGS. 3 to 8 is displayed on a display connected to the decision support device 10, for example.

解探索部13は、手段決定部12により決定された手段により問題の解を探索する。具体的には、解探索部13は、サイズデータにより示される仕事の数が所定以下である場合、手段決定部12により決定された第四手段により問題の解を探索する。解探索部13は、第二データにより示される解の少なくとも一つに関して第一データにより示される解との類似度を算出する。類似度は、二つの解の間で定義される。例えば、解探索部13は、次に説明する手順で当該類似度を算出する。 The solution searcher 13 searches for a solution to the problem by means determined by the means determiner 12 . Specifically, when the number of jobs indicated by the size data is equal to or less than a predetermined number, the solution searching section 13 searches for the solution of the problem by the fourth means determined by the means determining section 12 . The solution searching unit 13 calculates the degree of similarity between at least one of the solutions indicated by the second data and the solution indicated by the first data. Similarity is defined between two solutions. For example, the solution searching unit 13 calculates the similarity according to the procedure described below.

まず、解探索部13は、各巡回経路における工事現場の順序の観点を踏まえて、図3から図8に示した解のうちの二つの解の間の観点別類似度を算出する。この観点は、多目的最適化問題を解く場合に考慮される観点の一例である。 First, the solution searching unit 13 calculates the similarity by viewpoint between two solutions among the solutions shown in FIGS. This aspect is an example of the aspects considered when solving a multi-objective optimization problem.

解探索部13は、図3から図8に実線、一点鎖線又は二点鎖線で示した巡回経路を単純無向グラフに変換し、単純無向グラフを隣接行列に変換する。これらの単純無向グラフは、いずれも辺の数が各巡回経路上の工事現場の数に等しくなる。そして、解探索部13は、二つの解各々の隣接行列の上三角行列の要素のうち値が互いに異なっている数を類似度行列の要素とする。なぜなら、二つの単純無向グラフの全ての辺が異なる場合、互いに異なる隣接行列の上三角行列の要素の数は、一つの巡回経路に含まれている工事の数の二倍となるからである。 The solution searching unit 13 converts the cyclic paths indicated by solid lines, dashed lines, or double-dotted lines in FIGS. 3 to 8 into simple undirected graphs, and converts the simple undirected graphs into adjacency matrices. Each of these simple undirected graphs has the number of edges equal to the number of construction sites on each patrol route. Then, the solution searching unit 13 takes the number of different values among the elements of the upper triangular matrix of the adjacency matrix of each of the two solutions as the elements of the similarity matrix. This is because when all edges of two simple undirected graphs are different, the number of elements of upper triangular matrices that are different from each other is twice the number of constructions included in one cyclic path. .

図9は、本発明の実施形態に係る意思決定支援装置が各巡回経路における工事現場の順序の観点から算出した類似度行列の一例を示す図である。図9に示した類似度行列Hの要素は、二つの解の間の観点別類似度を示している。この観点別類似度は、値が小さい程、二つの解が類似していることを示しており、値が大きい程、二つの解が乖離していることを示している。例えば、図9の二行目に示すように、第一データにより示される解Hは、各巡回経路における工事現場の順序の観点から検討した場合、解M1、解M2及び解M3と全く同じであり、解M4、解M5及び解M6と異なることが分かる。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a similarity matrix calculated from the viewpoint of the order of construction sites on each patrol route by the decision support device according to the embodiment of the present invention. The elements of the similarity matrix H A shown in FIG. 9 indicate the similarity by viewpoint between two solutions. A smaller value of the similarity by viewpoint indicates that the two solutions are more similar, and a larger value indicates that the two solutions are more distant from each other. For example, as shown in the second row of FIG. 9, solution H indicated by the first data is exactly the same as solution M1, solution M2 and solution M3 when examined from the viewpoint of the order of construction sites on each patrol route. Yes, different from solution M4, solution M5 and solution M6.

次に、解探索部13は、監督者と巡回経路との組み合わせの観点を踏まえて、図3から図8に示した解のうちの二つの解の間の観点別類似度を算出する。この観点は、多目的最適化問題を解く場合に考慮される観点の一例である。 Next, the solution searching unit 13 calculates the viewpoint-based similarity between two of the solutions shown in FIGS. 3 to 8 based on the viewpoint of the combination of the supervisor and the patrol route. This aspect is an example of the aspects considered when solving a multi-objective optimization problem.

解探索部13は、図3から図8に示した解について、監督者と巡回経路と紐付ける隣接行列を算出する。そして、解探索部13は、二つの解各々の隣接行列の要素のうち値が異なっている数を類似度行列の要素とする。 The solution searching unit 13 calculates adjacency matrices that link supervisors and patrol routes with respect to the solutions shown in FIGS. 3 to 8 . Then, the solution searching unit 13 takes the number of different values among the elements of the adjacency matrix of each of the two solutions as the elements of the similarity matrix.

図10は、本発明の実施形態に係る意思決定支援装置が監督者と巡回経路との組み合わせの観点から算出した類似度行列の一例を示す図である。図10に示した類似度行列Hの要素は、二つの解の間の観点別類似度を示している。この観点別類似度は、値が小さい程、二つの解が類似していることを示しており、値が大きい程、二つの解が乖離していることを示している。例えば、図10の二行目に示すように、第一データにより示される解Hは、監督者と巡回経路との組み合わせの観点から検討した場合、解M1及び解M2と全く同じであり、解M3、解M4、解M5及び解M6と異なることが分かる。 FIG. 10 is a diagram showing an example of a similarity matrix calculated from the viewpoint of combinations of supervisors and patrol routes by the decision support device according to the embodiment of the present invention. Elements of the similarity matrix H B shown in FIG. 10 indicate the similarity between two solutions by viewpoint. A smaller value of the similarity by viewpoint indicates that the two solutions are more similar, and a larger value indicates that the two solutions are more distant from each other. For example, as shown on the second line in FIG. It can be seen that it differs from M3, solution M4, solution M5 and solution M6.

そして、解探索部13は、図9に示した類似度行列Hと図10に示した類似度行列Hとの重み付き和を算出することにより類似度行列Hを算出する。例えば、解探索部13は、重みβを含む次の式(13)を使用して類似度行列Hを算出する。重みβは、各巡回経路における工事現場の順序の観点を基準とした場合における監督者と巡回経路との組み合わせの観点の重要度を表している。 Then, the solution searching unit 13 calculates the similarity matrix H C by calculating the weighted sum of the similarity matrix H A shown in FIG. 9 and the similarity matrix H B shown in FIG. For example, the solution searching unit 13 calculates the similarity matrix H C using the following equation (13) including the weight β. The weight β represents the degree of importance of the combination of the supervisor and the patrol route based on the order of construction sites on each patrol route.

Figure 2023022768000014
Figure 2023022768000014

図11は、本発明の実施形態に係る意思決定支援装置が図9に示した類似度行列と図10に示した類似度行列との重み付き和を算出することにより得られた類似度行列の一例を示す図である。図11に示した類似度行列Hは、重みβの値を0.67として算出されている。類似度行列Hの要素は、上述した二種類の観点別類似度の重み付き和である類似度である。 FIG. 11 shows a similarity matrix obtained by calculating the weighted sum of the similarity matrix shown in FIG. 9 and the similarity matrix shown in FIG. 10 by the decision support device according to the embodiment of the present invention. It is a figure which shows an example. The similarity matrix H C shown in FIG. 11 is calculated with the value of the weight β set to 0.67. Elements of the similarity matrix H C are similarities that are weighted sums of the above-mentioned two types of similarities by viewpoint.

例えば、図11の二行目に示すように、第一データにより示される解Hは、各巡回経路における工事現場の順序の観点と、監督者と巡回経路との組み合わせの観点と、これら二つの観点の相対的な重要度の違いを考慮した場合、解M1と全く同じであり、解M2、解M3、解M4、解M5及び解M6と異なることが分かる。 For example, as shown in the second row of FIG. 11, the solution H indicated by the first data includes the order of construction sites on each patrol route, the combination of supervisors and patrol routes, and the It can be seen that it is exactly the same as solution M1 and different from solution M2, solution M3, solution M4, solution M5 and solution M6 when considering the difference in relative importance of viewpoints.

データ出力部14は、問題の解を示す解データを出力する。具体的には、データ出力部14は、第一手段、第二手段、第三手段又は第四手段により探索された問題の解を示す解データを図1に示した出力装置40に送信する。出力装置40は、例えば、ディスプレイであり、データ出力部14から受信した解データにより示される解を任意の態様で表示する。 The data output unit 14 outputs solution data indicating the solution of the problem. Specifically, the data output unit 14 transmits the solution data indicating the solution of the problem found by the first means, second means, third means or fourth means to the output device 40 shown in FIG. The output device 40 is, for example, a display, and displays the solution indicated by the solution data received from the data output unit 14 in any form.

また、データ出力部14は、類似度が所定の条件を満たす第二データを出力してもよい。例えば、データ出力部14は、上述した解M1から解M5のうち解Hとの間の類似度が所定の閾値を超えている解を示す第二データを図1に示した出力装置40に送信してもよい。出力装置40は、データ出力部14から受信した第二データにより示される解を任意の態様で表示する。 Further, the data output unit 14 may output second data whose degree of similarity satisfies a predetermined condition. For example, the data output unit 14 transmits to the output device 40 shown in FIG. 1 the second data indicating the solution whose degree of similarity with the solution H exceeds a predetermined threshold among the solutions M1 to M5 described above. You may The output device 40 displays the solution indicated by the second data received from the data output unit 14 in any form.

また、データ出力部14は、上述した類似度を示す類似度データ及び上述した観点別類似度を示す観点別類似度データの少なくとも一つを出力してもよい。出力装置40は、これらのデータをデータ出力部14から受信した場合、当該データにより示されている類似度や観点別類似度を任意の態様で表示する。 Further, the data output unit 14 may output at least one of the similarity data indicating the above-described similarity and the viewpoint-based similarity data indicating the above-described viewpoint-based similarity. When receiving these data from the data output unit 14, the output device 40 displays the degree of similarity indicated by the data and the degree of similarity by viewpoint in an arbitrary manner.

次に、図12を参照しながら実施形態に係る意思決定支援装置が実行する処理の一例を説明する。図12は、本発明の実施形態に係る意思決定支援装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 Next, an example of processing executed by the decision support device according to the embodiment will be described with reference to FIG. 12 . FIG. 12 is a flow chart showing an example of processing executed by the decision support device according to the embodiment of the present invention.

ステップS101において、データ取得部11は、サイズデータを取得する。 In step S101, the data acquisition unit 11 acquires size data.

ステップS102において、手段決定部12は、サイズデータにより示される仕事の数が所定の数を超えているか否かを判定する。手段決定部12は、サイズデータにより示される仕事の数が所定の数を超えていると判定した場合(ステップS102:YES)、処理をステップS103に進める。一方、手段決定部12は、サイズデータにより示される仕事の数が所定の数以下であると判定した場合(ステップS102:NO)、処理をステップS108に進める。 In step S102, the means determining unit 12 determines whether or not the number of jobs indicated by the size data exceeds a predetermined number. If the means determination unit 12 determines that the number of jobs indicated by the size data exceeds the predetermined number (step S102: YES), the process proceeds to step S103. On the other hand, when the means determination unit 12 determines that the number of jobs indicated by the size data is equal to or less than the predetermined number (step S102: NO), the process proceeds to step S108.

ステップS103において、手段決定部12は、サイズデータにより示される積が第一閾値未満であるか否かを判定する。手段決定部12は、サイズデータにより示される積が
第一閾値未満であるか否かを判定する。手段決定部12は、サイズデータにより示される積が第一閾値未満であると判定した場合(ステップS103:YES)、処理をステップS104に進める。一方、手段決定部12は、サイズデータにより示される積が第一閾値以上であると判定した場合(ステップS103:NO)、処理をステップS105に進める。
In step S103, the means determination unit 12 determines whether or not the product indicated by the size data is less than the first threshold. The means determination unit 12 determines whether or not the product indicated by the size data is less than the first threshold. If the means determination unit 12 determines that the product indicated by the size data is less than the first threshold (step S103: YES), the process proceeds to step S104. On the other hand, when the means determining unit 12 determines that the product indicated by the size data is equal to or greater than the first threshold (step S103: NO), the process proceeds to step S105.

ステップS104において、手段決定部12は、第二手段を問題の解を探索する手段として決定する。 In step S104, the means determination unit 12 determines the second means as the means for searching for the solution of the problem.

ステップS105において、手段決定部12は、サイズデータにより示される積が第二閾値未満であるか否かを判定する。手段決定部12は、サイズデータにより示される積が第二閾値未満であると判定した場合(ステップS105:YES)、処理をステップS106に進める。一方、手段決定部12は、サイズデータにより示される積が第二閾値以上である場合(ステップS105:NO)、処理をステップS107に進める。 In step S105, the means determining unit 12 determines whether or not the product indicated by the size data is less than the second threshold. If the means determination unit 12 determines that the product indicated by the size data is less than the second threshold (step S105: YES), the process proceeds to step S106. On the other hand, when the product indicated by the size data is equal to or greater than the second threshold (step S105: NO), the means determination unit 12 advances the process to step S107.

ステップS106において、手段決定部12は、第一手段を問題の解を探索する手段として決定する。 In step S106, the means determining unit 12 determines the first means as means for searching for a solution to the problem.

ステップS107において、手段決定部12は、第三手段を問題の解を探索する手段として決定する。 In step S107, the means determination unit 12 determines the third means as means for searching for the solution of the problem.

ステップS108において、データ取得部11は、第一データ及び第二データを取得する。 In step S108, the data acquisition unit 11 acquires first data and second data.

ステップS109において、手段決定部12は、第四手段を問題の解を探索する手段として決定する。 In step S109, the means determining unit 12 determines the fourth means as means for searching for the solution of the problem.

ステップS110において、解探索部13は、決定された手段により解を探索する。 In step S110, the solution searching unit 13 searches for a solution by the determined means.

ステップS111において、データ出力部14は、解を示す解データを出力する。 In step S111, the data output unit 14 outputs solution data indicating the solution.

以上、実施形態に係る意思決定支援システム1について意思決定支援装置10を中心に説明した。意思決定支援装置10は、サイズデータにより示される問題のサイズに基づいて問題の解を探索する手段を決定する。具体的には、意思決定支援装置10は、サイズデータにより示される仕事の数が所定の数を超えている場合、上述した第一手段、第二手段又は第三手段を問題の解を探索する手段として決定する。また、意思決定支援装置10は、サイズデータにより示される仕事の数が所定の数以下である場合、第四手段を問題の解を探索する手段として決定する。 In the above, the decision support system 1 according to the embodiment has been mainly described with reference to the decision support device 10 . The decision support system 10 determines how to search for a solution to the problem based on the size of the problem indicated by the size data. Specifically, when the number of jobs indicated by the size data exceeds a predetermined number, the decision support device 10 searches for a solution to the problem using the above-described first means, second means, or third means. Decide as a means. If the number of jobs indicated by the size data is equal to or less than the predetermined number, the decision support device 10 determines the fourth means as means for searching for a solution to the problem.

これらの処理により、意思決定支援装置10は、問題に含まれる仕事を遂行する主体が単位時間当たりに遂行可能な仕事の数が多く、当該問題のサイズが大きい場合、当該サイズに適した第一手段、第二手段又は第三手段を使用して問題の解を探索することができるという効果を奏する。したがって、意思決定支援装置10は、問題を解くために実行する計算に使用可能なメモリの容量に制限がある場合であっても、問題を解くことが出来る。また、上述した処理により、意思決定支援装置10は、問題に含まれる仕事を遂行する主体が単位時間当たりに遂行可能な仕事の数が少なく、当該問題のサイズが小さい場合、当該サイズに適した第四手段を使用して問題の解を探索することができるという効果を奏する。 With these processes, the decision support device 10 can perform a large number of tasks that can be performed per unit time by a subject who performs tasks included in a problem, and when the size of the problem is large, the first task suitable for the size is determined. Advantageously, the means, the second means or the third means can be used to search for a solution to the problem. Therefore, the decision support device 10 can solve the problem even if there is a limit to the amount of memory that can be used for calculations to solve the problem. In addition, by the above-described processing, the decision support device 10, when the number of tasks that can be performed per unit time by the subject who performs the task included in the problem is small and the size of the problem is small, the decision support device 10 The effect is that the solution of the problem can be searched for using the fourth means.

次に、図13を参照しながら、意思決定支援装置10により奏される効果の具体的な例について説明する。図13は、本発明の実施形態に係る監督者が一日当たりに監督可能な工事の数と、第四手段により問題を解くために実行する計算に使用可能なメモリの容量の指数との関係の一例を示す図である。図13の横軸は、監督者が一日当たりに監督可能な工事の数を示している。図13の縦軸は、問題を解くために実行する計算に使用可能なメモリの容量の指数を示している。図13に示すように、問題を解くために実行する計算に使用可能なメモリの容量の指数は、監督者が一日当たりに監督可能な工事の数又は監督者が一日当たりに監督可能な工事の数が増加するに従って増加する。また、意思決定支援装置10は、例えば、問題を解くために実行する計算に使用可能なメモリの容量の指数が11を超える領域では、第四手段により問題の解を探索することが困難になることがある。 Next, a specific example of the effect produced by the decision support device 10 will be described with reference to FIG. 13 . FIG. 13 shows the relationship between the number of construction works that can be supervised per day by the supervisor according to the embodiment of the present invention and the exponent of the memory capacity that can be used for the calculations performed to solve the problem by the fourth means. It is a figure which shows an example. The horizontal axis of FIG. 13 indicates the number of works that the supervisor can supervise per day. The vertical axis of FIG. 13 indicates the exponent of the amount of memory available for the calculations performed to solve the problem. As shown in FIG. 13, the exponent of the memory capacity available for the calculations to be executed to solve the problem is the number of works that the supervisor can supervise per day or the number of works that the supervisor can supervise per day. Increases as the number increases. In addition, for example, in a region where the exponent of the memory capacity that can be used for the calculations executed to solve the problem exceeds 11, it becomes difficult for the decision support device 10 to search for the solution of the problem by the fourth means. Sometimes.

しかし、意思決定支援装置10は、問題に含まれる仕事を遂行する主体が単位時間当たりに遂行可能な仕事の数が多いことにより、使用可能なメモリの容量が不足する場合であっても、第一手段、第二手段又は第三手段により問題の解を探索することができる。 However, the decision-making support device 10 is capable of performing the task included in the problem even if the available memory capacity is insufficient due to the large number of tasks that can be performed per unit time. A solution to the problem can be sought by one means, second means or third means.

意思決定支援装置10は、サイズデータにより示される問題に含まれる仕事の総数と、問題に含まれる主体の総数との積が第一閾値未満である場合に、第二手段を問題の解を探索する手段として決定する。また、意思決定支援装置10は、サイズデータにより示される問題に含まれる仕事の総数と、問題に含まれる主体の総数との積が第一閾値以上であり、第一閾値よりも大きい第二閾値未満である場合に、第一手段を問題の解を探索する手段として決定する。さらに、意思決定支援装置10は、サイズデータにより示される問題に含まれる仕事の総数と、問題に含まれる主体の総数との積が第二閾値以上である場合に、第三手段を問題の解を探索する手段として決定する。 If the product of the total number of jobs included in the problem indicated by the size data and the total number of subjects included in the problem is less than the first threshold, the decision support device 10 searches for a solution to the problem using the second means. Decide as a means to In addition, the decision support device 10 determines that the product of the total number of jobs included in the problem indicated by the size data and the total number of subjects included in the problem is equal to or greater than the first threshold, and the second threshold is greater than the first threshold. If it is less than, determine the first means as the means for searching for a solution to the problem. Furthermore, the decision support device 10 selects the third means to solve the problem when the product of the total number of jobs included in the problem indicated by the size data and the total number of subjects included in the problem is equal to or greater than the second threshold. is determined as a means of searching for

これにより、意思決定支援装置10は、サイズデータにより示される問題に含まれる仕事の総数と、問題に含まれる主体の総数との積の値に応じて第一手段、第二手段及び第三手段の中から問題の解を探索する上で好適な手段を使用して問題の解を探索することができるという効果を奏する。 As a result, the decision support device 10 performs the first means, the second means, and the third means according to the product of the total number of jobs included in the problem indicated by the size data and the total number of subjects included in the problem. It is possible to search for the solution of the problem by using suitable means for searching for the solution of the problem from among.

次に、図14及び図15を参照しながら、意思決定支援装置10により奏される効果の具体的な例について説明する。図14は、本発明の実施形態に係る問題のサイズと、実行可能な解の数の指数との関係の一例を示す図である。図14の横軸は、問題のサイズを示している。当該問題のサイズは、問題に含まれる工事の総数と、問題に含まれる監督者の総数との積である。図14の縦軸は、問題の解のうち実行可能な解の総数を示している。図14に示すように、実行可能な解の総数は、問題のサイズ又は監督者が一日当たりに監督可能な工事の数が増加するに従って増加し、問題のサイズが約160から約504の範囲でより急激に増加する。 Next, a specific example of the effect produced by the decision support device 10 will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. FIG. 14 is a diagram showing an example of the relationship between problem size and exponent of the number of feasible solutions according to an embodiment of the present invention. The horizontal axis of FIG. 14 indicates the size of the problem. The problem size is the product of the total number of constructions involved in the problem and the total number of supervisors involved in the problem. The vertical axis in FIG. 14 indicates the total number of feasible solutions among the solutions to the problem. As shown in FIG. 14, the total number of feasible solutions increases as the size of the problem or the number of works the supervisor can supervise per day increases, with problem sizes ranging from about 160 to about 504 increase more rapidly.

図15は、本発明の実施形態に係る問題のサイズと、最適な解の探索に必要な時間との関係の一例を示す図である。図15の横軸は、問題のサイズを示している。当該問題のサイズは、問題に含まれる工事の総数と、問題に含まれる監督者の総数との積である。図15の縦軸は、最適な解の探索に必要な時間を示している。図15に示すように、最適な解の探索に必要な時間は、問題のサイズが増加又は監督者が一日当たりに監督可能な工事の数が増加するに従って増加する。 FIG. 15 is a diagram showing an example of the relationship between the problem size and the time required to search for the optimal solution according to an embodiment of the present invention. The horizontal axis of FIG. 15 indicates the size of the problem. The problem size is the product of the total number of constructions involved in the problem and the total number of supervisors involved in the problem. The vertical axis in FIG. 15 indicates the time required to search for the optimum solution. As shown in FIG. 15, the time required to search for the optimal solution increases as the size of the problem increases or as the number of constructions a supervisor can supervise per day increases.

しかし、意思決定支援装置10は、問題に含まれる仕事を遂行する主体が単位時間当たりに遂行可能な仕事の数が多いことにより、問題を解くために実行する計算に費やすことが可能な時間が不足する場合であっても、第一手段、第二手段又は第三手段により問題の解を探索することができる。 However, the decision-making support device 10 does not allow the amount of time that can be spent on calculations to solve the problem because the number of tasks that can be performed per unit time by the subject who performs the task included in the problem is large. Even if it is insufficient, it is possible to search for a solution to the problem by the first means, second means or third means.

次に、図16及び図17を使用して図13から図15の元となっているデータを示す。図16は、本発明の実施形態に係る問題のサイズに関連するパラメータと、実行可能な解の総数と、第二手段により最適な解を算出するために要した時間との関係の一例を示す図である。図16の上から二行目から四行目、上から五行目から七行目、上から八行目から十行目及び上から十一行目から十三行目のいずれを参照しても、問題に含まれている工事の総数及び問題に含まれている監督者の総数が一定である場合、実行可能な解の総数は、監督者が一日に監督可能な工事の数が増加するに従って増加することが分かる。なお、図16は、上から二行目から四行目、上から五行目から七行目、上から八行目から十行目及び上から十一行目から十三行目のいずれにおいても、問題に含まれている工事の総数及び問題に含まれている監督者の総数が一定である場合、監督者が一日に監督可能な工事の数が増加するに従って第二手段により最適な解を算出するために要した時間が増加することを示している。 Next, FIG. 16 and FIG. 17 are used to show data on which FIGS. 13 to 15 are based. FIG. 16 shows an example of the relationship between the parameters related to the problem size, the total number of feasible solutions, and the time required to calculate the optimal solution by the second means according to an embodiment of the present invention. It is a diagram. 16, the second to fourth lines from the top, the fifth to seventh lines from the top, the eighth to tenth lines from the top, and the eleventh to thirteenth lines from the top , if the total number of constructions involved in the problem and the total number of supervisors involved in the problem are constant, the total number of feasible solutions increases with the number of constructions a supervisor can supervise per day. It can be seen that it increases according to In FIG. 16, the second to fourth lines from the top, the fifth to seventh lines from the top, the eighth to tenth lines from the top, and the eleventh to thirteenth lines , if the total number of works involved in the problem and the total number of supervisors involved in the problem are constant, the optimal solution is found by the second means as the number of works a supervisor can supervise per day increases. This indicates that the time required to calculate

図17は、本発明の実施形態に係る問題のサイズに関連するパラメータと、第一手段、第二手段、第三手段又は第四手段により最適な解を算出するために要した時間との関係の一例を示す図である。図17の上から二行目から四行目、上から五行目から七行目、上から八行目から十行目及び上から十一行目から十三行目のいずれを参照しても、問題に含まれている工事の総数及び問題に含まれている監督者の総数が一定である場合、第四手段により最適な解を算出するために要した時間は、監督者が一日に監督可能な工事の数が増加するに従って増加していることが分かる。また、図17の右から一列目を参照すると、第四手段により最適な解を算出するために要した時間は、監督者が一日に監督可能な工事の数が大きい場合、計算に使用可能なメモリの容量の不足により解を探索することができなくなることがあることを示している。 FIG. 17 shows the relationship between the parameters related to the size of the problem according to the embodiment of the present invention and the time required to calculate the optimal solution by the first, second, third or fourth means. It is a figure which shows an example. 17, the second to fourth lines from the top, the fifth to seventh lines from the top, the eighth to tenth lines from the top, and the eleventh to thirteenth lines from the top , if the total number of construction works involved in the problem and the total number of supervisors involved in the problem are constant, the time required to calculate the optimal solution by the fourth means is the number of supervisors per day. It can be seen that it increases as the number of supervisable works increases. Also, referring to the first column from the right in FIG. 17, the time required to calculate the optimum solution by the fourth means can be used for calculation when the number of constructions that the supervisor can supervise in a day is large. This indicates that it may become impossible to search for solutions due to insufficient memory capacity.

なお、図17は、上から二行目から四行目、上から五行目から七行目、上から八行目から十行目及び上から十一行目から十三行目のいずれにおいても、問題に含まれている工事の総数及び問題に含まれている監督者の総数が一定である場合、監督者が一日に監督可能な工事の数が増加するに従って第一手段により最適な解を算出するために要した時間が増加することを示している。さらに、これは、第二手段及び第三手段についても同様である。 In addition, in FIG. , if the total number of works involved in the problem and the total number of supervisors involved in the problem are constant, the optimal solution by means of the first method increases as the number of works a supervisor can supervise per day increases. This indicates that the time required to calculate Furthermore, this also applies to the second and third means.

また、意思決定支援装置10は、上述した方法で解を探索する手段を決定することにより、実情に即していると思われる解に近い解を提供することができる。したがって、意思決定支援装置10は、意思決定を要求している問題を解く者が行う業務を効率化したり、当該問題を解く知識や経験を十分に習得していない者が行う業務を支援したりすることができる。 Moreover, the decision support apparatus 10 can provide a solution that is close to a solution considered to be in line with the actual situation by determining the means for searching for the solution by the method described above. Therefore, the decision support device 10 can improve the efficiency of the work performed by a person who solves a problem requiring decision making, or assist the work performed by a person who has not acquired sufficient knowledge and experience to solve the problem. can do.

なお、上述した実施形態では、多目的最適化問題として、複数の監督者を複数の工事に割り当てる問題を例にあげたが、これに限定されない。 In the above-described embodiment, the problem of allocating multiple supervisors to multiple construction works was exemplified as a multi-objective optimization problem, but the present invention is not limited to this.

例えば、上述した多目的最適化問題として、仮想化により複数のハードウェアを統合し、複数のソフトウェアに割り当てる問題が挙げられる。この場合、目的関数は、例えば、各ハードウェアの稼働率、各ハードウェアに掛かる負荷、各ハードウェアの処理速度となる。 For example, as the multi-objective optimization problem described above, there is a problem of integrating multiple pieces of hardware by virtualization and allocating them to multiple pieces of software. In this case, the objective function is, for example, the operating rate of each piece of hardware, the load on each piece of hardware, and the processing speed of each piece of hardware.

或いは、上述した多目的最適化問題として、複数のテーマを有する技術開発を遂行する場合に複数の技術者を複数のテーマに割り当てる問題が挙げられる。この場合、目的関数は、例えば、各技術者が有する知識及び経験、各テーマの重要度、各テーマの納期、技術開発全体の納期となる。 Alternatively, as the multi-objective optimization problem described above, there is a problem of allocating a plurality of engineers to a plurality of themes when carrying out technology development having a plurality of themes. In this case, the objective function is, for example, the knowledge and experience of each engineer, the importance of each theme, the delivery date of each theme, and the delivery date of the entire technical development.

また、意思決定支援装置10が有する機能の少なくとも一部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサがプログラム又はソフトウェアを実行することにより実現される。また、これらのうち一部又は全部は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等の回路部(circuitry)を含むハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働により実現されてもよい。プログラムは、予めHDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等の非一過性の記憶媒体を備える記憶装置に格納されていてもよいし、DVD、CD-ROM等の着脱可能な非一過性の記憶媒体に格納されており、当該記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。 Moreover, at least part of the functions of the decision support device 10 are implemented by a hardware processor such as a CPU (Central Processing Unit) executing a program or software. In addition, some or all of these include circuits such as LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), and GPU (Graphics Processing Unit). It may be realized by hardware, or may be realized by cooperation of software and hardware. The program may be stored in advance in a storage device having a non-transitory storage medium such as a HDD (Hard Disk Drive) or flash memory, or may be stored in a removable non-transitory storage medium such as a DVD or CD-ROM. It may be stored in a storage medium and installed by loading the storage medium into a drive device.

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明した。ただし、意思決定支援システム1及び意思決定支援装置10の少なくとも一方は、上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、置換、組み合わせ又は設計変更が加えられてもよい。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, at least one of the decision support system 1 and the decision support device 10 is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, replacements, combinations, or design changes can be made without departing from the gist of the present invention. may be added.

1…意思決定支援システム、10…意思決定支援装置、11…データ取得部、12…手段決定部、13…解探索部、14…データ出力部、20…端末、30…演算装置、40…出力装置、NW…ネットワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Decision support system, 10... Decision support apparatus, 11... Data acquisition part, 12... Means determination part, 13... Solution search part, 14... Data output part, 20... Terminal, 30... Arithmetic device, 40... Output Device, NW...Network

Claims (8)

複数の目的関数が定義され得る問題のサイズを示すサイズデータを取得するデータ取得部と、
前記サイズデータにより示される前記問題のサイズに基づいて前記問題の解を探索する手段を決定する手段決定部と、
を備える意思決定支援装置。
a data acquisition unit for acquiring size data indicating the size of a problem for which multiple objective functions may be defined;
a means determination unit that determines means for searching for a solution to the problem based on the size of the problem indicated by the size data;
A decision support device comprising:
前記データ取得部は、前記問題に含まれる仕事を遂行する主体が単位時間当たりに遂行可能な前記仕事の数を示す前記サイズデータを取得し、
前記手段決定部は、前記サイズデータにより示される前記仕事の数が所定の数を超えている場合、前記問題の解を求める際に考慮する必要がある制約を前記問題に段階的に課すことにより前記問題の解を探索する第一手段と、前記問題に含まれる前記仕事の中から前記主体に割り当てる前記仕事を選択する場合の数及び前記主体が割り当てられた前記仕事を遂行する場合におけるコストを出来る限り小さくする処理により前記問題の解を探索する第二手段と、前記問題の解の中から実行可能な解を選択し、前記問題の一部を緩和した緩和問題の双対問題を解くことにより前記問題の解を探索する第三手段とのいずれかを前記問題の解を探索する手段として決定する、
請求項1に記載の意思決定支援装置。
The data acquisition unit acquires the size data indicating the number of jobs that can be performed per unit time by a subject who performs the tasks included in the problem,
The means determining unit, when the number of jobs indicated by the size data exceeds a predetermined number, by progressively imposing constraints on the problem that need to be considered when finding a solution of the problem. a first means for searching for a solution to the problem, a number of cases of selecting the tasks to be assigned to the subject from the tasks included in the problem, and a cost when the subject performs the assigned tasks; a second means for searching for a solution to the problem by minimizing it as much as possible; and selecting a feasible solution from among the solutions to the problem and solving a dual problem of the relaxed problem that partially relaxes the problem. determining one of a third means for searching for a solution to the problem as a means for searching for a solution to the problem;
The decision support device according to claim 1.
前記データ取得部は、前記問題に含まれる前記仕事の総数と、前記問題に含まれる前記主体の総数との積を示す前記サイズデータを取得し、
前記手段決定部は、前記サイズデータにより示される前記積が第一閾値未満である場合に、前記第二手段を前記問題の解を探索する手段として決定する、
請求項2に記載の意思決定支援装置。
The data acquisition unit acquires the size data indicating the product of the total number of jobs included in the question and the total number of subjects included in the question,
The means determination unit determines the second means as a means for searching for a solution to the problem when the product indicated by the size data is less than a first threshold.
The decision support device according to claim 2.
前記データ取得部は、前記問題に含まれる前記仕事の総数と、前記問題に含まれる前記主体の総数との積を示す前記サイズデータを取得し、
前記手段決定部は、前記サイズデータにより示される前記積が第一閾値以上であり、前記第一閾値よりも大きい第二閾値未満である場合に、前記第一手段を前記問題の解を探索する手段として決定する、
請求項2に記載の意思決定支援装置。
The data acquisition unit acquires the size data indicating the product of the total number of jobs included in the question and the total number of subjects included in the question,
The means determining unit causes the first means to search for a solution to the problem when the product indicated by the size data is greater than or equal to a first threshold and less than a second threshold that is greater than the first threshold. determine as a means of
The decision support device according to claim 2.
前記データ取得部は、前記問題に含まれる前記仕事の総数と、前記問題に含まれる前記主体の総数との積を示す前記サイズデータを取得し、
前記手段決定部は、前記サイズデータにより示される前記積が第二閾値以上である場合に、前記第三手段を前記問題の解を探索する手段として決定する、
請求項2に記載の意思決定支援装置。
The data acquisition unit acquires the size data indicating the product of the total number of jobs included in the question and the total number of subjects included in the question,
The means determination unit determines the third means as a means for searching for a solution to the problem when the product indicated by the size data is equal to or greater than a second threshold.
The decision support device according to claim 2.
前記データ取得部は、前記問題において仕事を遂行する主体が単位時間当たりに遂行可能な仕事の数を示すサイズデータと、前記問題を解くことにより得られた解を示す第一データと、複数の前記目的関数の少なくとも二つに関する制約条件の下で前記問題を解くことにより得られた解を示す第二データとを取得し、
前記手段決定部は、前記サイズデータにより示される仕事の数が所定の数以下である場合、前記第二データにより示される解の少なくとも一つに関して前記第一データにより示される解との類似度を算出し、前記類似度に基づいて前記問題の解を探索する第四手段を前記問題の解を探索する手段として決定する、
請求項1に記載の意思決定支援装置。
The data acquisition unit includes size data indicating the number of jobs that can be performed per unit time by a subject who performs work in the problem, first data indicating a solution obtained by solving the problem, and a plurality of obtaining second data indicative of a solution obtained by solving the problem subject to constraints on at least two of the objective functions;
When the number of jobs indicated by the size data is equal to or less than a predetermined number, the means determination unit determines the degree of similarity of at least one of the solutions indicated by the second data to the solution indicated by the first data. and determining a fourth means for searching for a solution to the problem based on the similarity as a means for searching for a solution to the problem;
The decision support device according to claim 1.
複数の目的関数が定義され得る問題のサイズを示すサイズデータを取得するデータ取得機能と、
前記サイズデータにより示される前記問題のサイズに基づいて前記問題の解を探索する手段を決定する手段決定機能と、
をコンピュータに実現させる意思決定支援プログラム。
a data acquisition function that acquires size data indicative of the size of a problem for which multiple objective functions may be defined;
a means determination function for determining means for searching for a solution to the problem based on the size of the problem indicated by the size data;
A decision-making support program that implements the
複数の目的関数が定義され得る問題のサイズを示すサイズデータを取得し、
前記サイズデータにより示される前記問題のサイズに基づいて前記問題の解を探索する手段を決定する、
意思決定支援方法。
obtaining size data indicating the size of the problem for which multiple objective functions may be defined;
determining means for searching for a solution to the problem based on the size of the problem indicated by the size data;
Decision support method.
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