JP2545722B2 - 空調機器選択装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファジィ集合の意志決
定手法を利用して利用者の要望に合った空調機器を選択
する空調機器選択装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、非常に多くの種類の空調機器が開
発販売されているので、利用者は自分の要望に合った適
切な空調機器を選択することが比較的困難になっている
が、このような空調機器の選択を補助するために、利用
者の要望に合った空調機器を迅速かつ自動的に選択する
装置、すなわち空調機器選択装置が開発されている。

【０００３】この空調機器選択装置は、例えばパーソナ
ルコンピュータやマイクロコンピュータ等の計算機を利
用し、そのソフトウェアにより利用者の要望に合った空
調機器の候補を数機種抽出し、ディスプレイやプリンタ
等に出力するものであるが、この空調機器選択装置の作
用を図３４に示すフローチャートにより説明する。

【０００４】図３４においては、まず利用者の要望を設
計者または販売者等が聞いて、この要望のうち部屋に関
する情報のみを空調機器選択装置を構成する計算機のキ
ーボード等から入力する（ステップ２１０）。この部屋
に関する情報には利用者が空調機器を設置する部屋の広
さ、鉄筋コンクリートや木造住宅等の住宅の種類、地
域、部屋の窓等が面している方角等の情報が含まれる。

【０００５】利用者から入力された情報に基づいて空調
機器が設置される部屋または住宅の冷暖房の空調負荷を
計算する（ステップ２２０）。それから、この計算され
た冷暖房空調負荷を満たす空調機器の冷暖房能力を決定
し（ステップ２３０）、この冷暖房能力を満たす空調機
器の候補を数機種抽出し、ディスプレイまたはプリンタ
等に出力する（ステップ２４０）。

【０００６】以上の処理が空調機器選択装置を構成する
計算機により行われるものであるが、このようにして前
記冷暖房能力を満たす空調機器の候補が数機種出力され
ると、以降は空調機器の設計者または販売員等が利用者
のその他の要望を考慮しながら、最適な空調機器を選択
し（ステップ２５０）、利用者に伝えるようになってい
る。ここで、その他の要望とは、例えば空調機器の種
類、運転コスト、初期コスト、エネルギ源の種類（例え
ば、電気、ガス）、システムの種類（例えば分散型、集
中型等）のような比較的定性的な内容の情報である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の空調機
器選択装置は、定量的な情報である冷暖房能力によって
空調機器を選択することはできるが、定性的な情報を盛
り込んで総合的に利用者の要望を満たす空調機器を選択
することができないという問題がある。

【０００８】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、利用者の定性的な要望をも盛
り込んで総合的に利用者の要望を満たす空調機器を選択
することができる空調機器選択装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の空調機器選択装置は、各種空調機器の空調
能力及び、運転コスト、初期コスト、エネルギー源、機
器の種類、機器システムの種類の各種情報を等級化した
等級毎に重み付けした得点を記憶したデータベースと、
利用者の定める運転コスト、初期コスト、エネルギー
源、機器の種類、機器システムの種類の各種情報を入力
する入力手段と、被空調領域に関する情報から被空調領
域の空調負荷を計算し、この結果から空調機器の能力を
決定する能力決定手段と、該能力決定手段で決定された
能力を満たす空調機器候補を抽出する候補抽出手段と、
該候補抽出手段で抽出された空調機器候補に対してファ
ジイ集合を用いた意志決定法の１つであるＹａｇｅｒ法
を用いて利用者の定める最適条件に合った空調機器を選
択する選択手段とを有することを要旨とする。

【００１０】

【作用】本発明の空調機器選択装置では、利用者の定め
る最適条件に合った能力を有する空調機器候補に対して
ファジイ集合を用いた意志決定手法の１つであるＹａｇ
ｅｒ法を用いて利用者の定める最適条件に合った空調機
器を選択できる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００１２】図１は、本発明の一実施例に係わる空調機
器選択装置の外観的構成を示す斜視図である。同図に示
す空調機器選択装置は、例えばパーソナルコンピュータ
やマイクロコンピュータ等の計算機を利用したものであ
り、ＣＰＵ、メモリ等を内蔵する本体部１、各種情報を
入力するキーボード３および選択した結果の空調機器を
表示するディスプレイユニット５から構成されている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の空調機器選択装置は、各種空調機器の空調
能力、運転コスト、保守コスト、初期コストを含む各種
情報を等級化した等級毎に重み付けした得点を記憶した
データベースと、利用者の要望を入力する入力手段と、
利用者の要望に合った空調機器の能力を決定する能力決
定手段と、該能力決定手段で決定された能力を満たす空
調機器候補を抽出する候補抽出手段と、該候補抽出手段
で抽出された空調機器候補に対してファジイ集合を用い
た意志決定法の１つであるＹａｇｅｒ法を用いて利用者
の要望に合った空調機器を選択する選択手段とを有する
ことを要旨とする。

【００１４】図２においては、まず空調機器の冷暖房能
力等の仕様を数値により重み付けしてファジィ集合化
し、データベースを作成する（ステップ１１０）。次
に、利用者の要望をキーボード３から入力し（ステップ
１２０）、この入力された利用者の要望を数値により重
み付けしてファジィ集合化する。なお、空調機器の仕様
および利用者の要望のファジィ集合化のための重み付け
には、設計者または販売者の専門的知識を盛り込んでお
く。

【００１５】次に、キーボード３から入力された利用者
の要望のうち部屋に関する情報等から部屋または住宅の
空調負荷を計算する（ステップ１３０）。この計算され
た空調負荷を満たす空調機器の能力を決定する（ステッ
プ１４０）。それから、この空調能力を満たす空調機器
候補のすべてを抽出する（ステップ１５０）。そして、
この抽出されたすべての空調機器候補に対してファジィ
集合を用いた意志決定法の１つであるＹａｇｅｒ法を利
用した計算を行い（ステップ１６０）、これにより最適
空調機器を選択し、ディスプレイユニット５に出力する
（ステップ１７０）。なお、ディスプレイユニット５に
出力する代わりにまたは出力するとともに、プリンタ等
に出力してもよい。

【００１６】次に、部屋の必要エネルギ容量と利用者の
要望とから空調機器を選択する段階におけるファジィ集
合を用いた意志決定手法であるＹａｇｅｒ法を用いた具
体的な作用を例題を用いて説明する。

【００１７】なお、Ｙａｇｅｒ法を利用することの利点
は、次のとおりである。

【００１８】（１）利用者が提示する条件に重要度をつ
けることができるため、条件の間に格差が付けられる。

【００１９】（２）最適解を決定する際の計算の主なも
のが最大値および最小値を求めることであるため、計算
が容易である。

【００２０】（３）選択肢毎に評価得点を決定するた
め、選択肢を後から追加して評価を続けることができる
といった拡張性がある。

【００２１】（４）最適解を決定しない場合は、その原
因を比較的容易に判断することができるため、利用者が
提示する条件と重要度を調整して最適解の決定を行うこ
とができる。

【００２２】また、本空調機器選択装置で選択する対象
とする空調機器は、図３に示す３種類の空調機器、すな
わちヒートポンプエアコン、冷媒加熱エアコン、温水暖
冷房エアコンである。そして、これらの空調機器の中か
ら１機種が利用者の要望に対して選択されるものである
が、これらの空調機器において更に次のことを考慮する
必要がある。

【００２３】すなわち、冷媒加熱エアコンはガスバーナ
加熱であること、冷媒加熱エアコンと温水暖冷房エアコ
ンのコストにはガス消費量の見積は入っていないこと、
温水暖冷房エアコンの初期コストにはガス給湯器のコス
トは入っていないことである。

【００２４】上述したヒートポンプエアコン、冷媒加熱
エアコン、温水暖冷房エアコンの３種類の各空調機器の
仕様に対する固有データは、図３に示す機器仕様に基づ
いて決定された評価基準によりファジィ集合化され、図
４〜図２７に示すように設定される。この評価基準は、
各空調機器の各性能を等級化して重み付けしたものであ
り、最高７、最低０の範囲の得点で与えられている。な
お、この評価基準は各空調機器のメーカ側で用意され
る。

【００２５】次に、利用者の要望、すなわち利用者が要
望する条件のデータおよびその重要度として、図２８に
示すようなものが入力されたものとする。この重要度も
ファジィ集合であり、最高７、最低０となっている。

【００２６】図２８に示す利用者の要望データを図４〜
図２７に示す各空調機器の評価基準と比較し、Ｙａｇｅ
ｒ法を適用して、各評価基準に基づいて評価得点を算出
すると、図２９に示す得点Ｂのようになる。

【００２７】図２９において、重要度の補数Ａは、最大
重要度７から図２８に示す利用者の重要度を引いた値で
ある。また、最大値Ｍａｘ（Ａ，Ｂ）は、評価得点Ｂと
重要度の補数Ａのうちの大きい方、すなわち最大値を示
している。

【００２８】以上のようにして求めた各空調機器の各条
件に対する最大値Ｍａｘ（Ａ，Ｂ）のうち最低の値をそ
の空調機器の総合得点とし、その値が図２９の最下欄に
示す総合得点ＭｉｎＭａｘ（Ａ，Ｂ）である。この総合
得点は、ヒートポンプエアコンの場合「３」となり、冷
媒加熱エアコンの場合「２」となり、温水暖冷房エアコ
ンの場合「２」となる。そして、この総合得点の大小を
比較し、最大値を有する空調機器が選択される。すなわ
ち、本例の場合には、ヒートポンプエアコンが選択され
ることになる。このヒートポンプエアコンの得点自体は
他の空調機器と大きな差があるわけではないが、最高の
総合得点を獲得している。Ｙａｇｅｒ法では、空調機器
の総合得点に差があるかどうかが問題なのであって、総
合得点の絶対的な大きさや総合得点の差の大きさは考慮
していないのである。従って、評価基準の決め方が重要
になる。

【００２９】図３０は、利用者の要望する条件データお
よびその重要度を示す図２８に対応する他の例題を示す
ものであり、これに対してＹａｇｅｒ法を適用した結果
が図３１に示されている。この例では、温水暖冷房エア
コンが選択されている。これは、エネルギ源の種類が
「電気」であって、システムの種類が「集中」である空
調機器がなかったため、重要度に従ってエネルギ源の種
類よりもシステムの種類を優先し、システムの種類が
「集中」である温水暖冷房エアコンが選択されている。

【００３０】次に、ファジィ集合を用いた意志決定手法
であるＹａｇｅｒ法について説明する。Ｙａｇｅｒはフ
ァジィ集合を用いて、選択肢に対する評価を最低限の評
価である順序集合の要素を選ぶことだけを要求するとと
もに、しかも各目標に重要度を持たせて格差を付けるこ
とができるような多目的意志決定のモデル（Ronald R．
Yager ”Concepts，Theory，and Techniques：A New Me
thodology for Ordinal Multiobjective Decisions Bas
ed on Fuzzy Sets，”Decision Sciences ，vol.12，N
o.4，pp．589-600 ，Oct ．1981）を作成した。

【００３１】このＹａｇｅｒ法のアルゴリズムの概要は
次のとおりである。

【００３２】（１）まず、Ｓを好みの情報（基準または
目標）を評価するのに使用する要素からなる有限集合と
する。そして、Ｓには線型順序による構造が与えられる
ものとする。そこで、便宜上 Ｓ＝｛Ｓ0 ，Ｓ1 ，・・・，Ｓk ｝ に対する順序関係をＳi ＜Ｓj で表すとき、添字を適当
に置き換えることで Ｓ0 ＜Ｓ1 ＜・・・Ｓk のようにする。

【００３３】（２）次に、選択肢からなる集合 Ｘ＝｛Ｘ1 ，Ｘ2 ，・・・，Ｘm ｝ と基準の集合 Ｃ＝｛Ｃ1 ，Ｃ2 ，・・・，Ｃn ｝ とを用意しておく。

【００３４】（３）各目標Ｃj はＳから選ばれる評価得
点を有するＸのファジィ部分集合として表す。すなわ
ち、Ｘの任意の要素Ｘ1 に対してＳに値を有する次に示
す関数 ｑij＝Ｃj （Ｘi ） はＸi が目標Ｃj を満たす程度（評価得点）を示してい
る（図３２）。

【００３５】（４）各目標に重要度を与えるために、Ｓ
から選ばれる重要度を有するＣのファジィ部分集合をＧ
とする。すなわち、Ｃの任意の要素Ｃj に対してＳに値
を有する次に示す関数 ｐj ＝Ｇ（Ｃj ） は目標Ｃｊの重要度を示している（図３３）。

【００３６】（５）この時、決定関数は次式で示され
る。

【数１】但し、ｐj ▲バー▼はｐj ＝Ｓh のとき、ｐj
▲バー▼＝Ｓk-h である。 （６）各選択肢Ｘi に対する最適解Ｘ* は Ｄ（Ｘ* ）＝Ｍａｘ｛Ｄ（Ｘi ）；ｉ＝１，２，・・・
ｍ｝ を満たすものである。

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
利用者の要望に合った能力を有する空調機器候補に対し
てファジィ集合を用いた意志決定手法の１つであるＹａ
ｇｅｒ法を用いて利用者の要望に合った空調機器を選択
しているので、空調機器の選択に際して専門的知識のな
い人でも利用者の要望を聞いて最適な空調機器を迅速に
選択することができる。また、この選択にはＹａｇｅｒ
法を利用しているため、計算が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる空調機器選択装置の
外観構造を示す斜視図である。

【図２】図１の空調機器選択装置の作用を示すフローチ
ャートである。

【図３】図１の空調機器選択装置で選択する対象とする
空調機器の仕様を示す表である。

【図４】図３に示した空調機器のうちのヒートポンプエ
アコンの冬の必要エネルギ量を等級化して重み付けした
評価基準を示す表である。

【図５】図３に示した空調機器のうちのヒートポンプエ
アコンの夏の必要エネルギ量を等級化して重み付けした
評価基準を示す表である。

【図６】図３に示した空調機器のうちのヒートポンプエ
アコンの冬の運転コストを等級化して重み付けした評価
基準を示す表である。

【図７】図３に示した空調機器のうちのヒートポンプエ
アコンの夏の運転コストを等級化して重み付けした評価
基準を示す表である。

【図８】図３に示した空調機器のうちのヒートポンプエ
アコンの初期コストを等級化して重み付けした評価基準
を示す表である。

【図９】図３に示した空調機器のうちのヒートポンプエ
アコンの機器の種類を種類分けして重み付けした評価基
準を示す表である。

【図１０】図３に示した空調機器のうちのヒートポンプ
エアコンのエネルギ源を種類分けして重み付けした評価
基準を示す表である。

【図１１】図３に示した空調機器のうちのヒートポンプ
エアコンのシステムの種類を種類分けして重み付けした
評価基準を示す表である。

【図１２】図３に示した空調機器のうちの冷媒加熱エア
コンの冬の必要エネルギ量を等級化して重み付けした評
価基準を示す表である。

【図１３】図３に示した空調機器のうちの冷媒加熱エア
コンの夏の必要エネルギ量を等級化して重み付けした評
価基準を示す表である。

【図１４】図３に示した空調機器のうちの冷媒加熱エア
コンの冬の運転コストを等級化して重み付けした評価基
準を示す表である。

【図１５】図３に示した空調機器のうちの冷媒加熱エア
コンの夏の運転コストを等級化して重み付けした評価基
準を示す表である。

【図１６】図３に示した空調機器のうちの冷媒加熱エア
コンの初期コストを等級化して重み付けした評価基準を
示す表である。

【図１７】図３に示した空調機器のうちの冷媒加熱エア
コンの機器の種類を種類分けして重み付けした評価基準
を示す表である。

【図１８】図３に示した空調機器のうちの冷媒加熱エア
コンのエネルギ源を種類分けして重み付けした評価基準
を示す表である。

【図１９】図３に示した空調機器のうちの冷媒加熱エア
コンのシステムの種類を種類分けして重み付けした評価
基準を示す表である。

【図２０】図３に示した空調機器のうちの温水暖冷房エ
アコンの冬の必要エネルギ量を等級化して重み付けした
評価基準を示す表である。

【図２１】図３に示した空調機器のうちの温水暖冷房エ
アコンの夏の必要エネルギ量を等級化して重み付けした
評価基準を示す表である。

【図２２】図３に示した空調機器のうちの温水暖冷房エ
アコンの冬の運転コストを等級化して重み付けした評価
基準を示す表である。

【図２３】図３に示した空調機器のうちの温水暖冷房エ
アコンの夏の運転コストを等級化して重み付けした評価
基準を示す表である。

【図２４】図３に示した空調機器のうちの温水暖冷房エ
アコンの初期コストを等級化して重み付けした評価基準
を示す表である。

【図２５】図３に示した空調機器のうちの温水暖冷房エ
アコンの機器の種類を種類分けして重み付けした評価基
準を示す表である。

【図２６】図３に示した空調機器のうちの温水暖冷房エ
アコンのエネルギ源を種類分けして重み付けした評価基
準を示す表である。

【図２７】図３に示した空調機器のうちの温水暖冷房エ
アコンのシステムの種類を種類分けして重み付けした評
価基準を示す表である。

【図２８】利用者が要望する条件のデータおよびその重
要度の一例を示す表である。

【図２９】図２８に示す利用者の要望データおよびその
重要度に対してＹａｇｅｒ法で得られた結果を示す得点
表である。

【図３０】利用者が要望する条件のデータおよびその重
要度の他の例を示す表である。

【図３１】図３０に示す利用者の要望データおよびその
重要度に対してＹａｇｅｒ法で得られた結果を示す得点
表である。

【図３２】Ｙａｇｅｒ法におけるＸi の目標Ｃj に関す
る評価得点を示す表である。

【図３３】Ｙａｇｅｒ法における目標の重要度を示す表
である。

【図３４】従来の空調機器選択装置の作用を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ 空調機器選択装置の本体 ３ キーボード ５ ディスプレイユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−291439（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−187554（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−126382（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−242037（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−208646（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各種空調機器の空調能力及び、運転コス
   ト、初期コスト、エネルギー源、機器の種類、機器シス
   テムの種類の各種情報を等級化した等級毎に重み付けし
   た得点を記憶したデータベースと、利用者の定める運転
   コスト、初期コスト、エネルギー源、機器の種類、機器
   システムの種類の各種情報を入力する入力手段と、被空
   調領域に関する情報から被空調領域の空調負荷を計算
   し、この結果から空調機器の能力を決定する能力決定手
   段と、該能力決定手段で決定された能力を満たす空調機
   器候補を抽出する候補抽出手段と、該候補抽出手段で抽
   出された空調機器候補に対してファジイ集合を用いた意
   志決定法の１つであるＹａｇｅｒ法を用いて利用者の定
   める最適条件に合った空調機器を選択する選択手段とを
   有することを特徴とする空調機器選択装置。