JP6830415B2 - Constraint expression generator and constraint expression generation method - Google Patents

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Description

本発明は、制約式生成装置、および、制約式生成方法に関する。 The present invention relates to a constraint expression generator and a constraint expression generation method.

制約式を満たしつつ目的関数に沿って最適化を行う数理計画法は、輸送システムの最短ルートを求めたり、生産システムの最小コストを立案したりと様々な分野で応用されている。非特許文献1には、数理計画法の一種である混合整数線形計画法(MILP:Mixed-Integer Linear Programming)が紹介されている。 The mathematical programming method, which optimizes according to the objective function while satisfying the constraint equation, is applied in various fields such as finding the shortest route of the transportation system and planning the minimum cost of the production system. Non-Patent Document 1 introduces Mixed-Integer Linear Programming (MILP), which is a kind of mathematical programming.

数理計画法を利用するためには、制約式や目的関数を数式で正確に記述する必要があるので、高度な数学的専門知識を要する。特許文献1には、専門知識を持たない初心者にとっても手軽に数理計画法を利用させるために、生産工程、生産品種、製品オーダなどの生産現場でなじみのある情報を入力すると、生産計画または物流計画を数理計画法によりコンピュータで自動的に立案するスケジューリング方法が記載されている。 In order to use mathematical programming, it is necessary to accurately describe constraint equations and objective functions with mathematical formulas, which requires a high degree of mathematical expertise. In Patent Document 1, in order to make it easy for beginners who do not have specialized knowledge to use the mathematical programming method, if information familiar at the production site such as the production process, production type, and product order is input, the production plan or distribution can be entered. A scheduling method is described in which a computer automatically formulates a plan by a mathematical planning method.

特開2013−218644号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-218644

久保幹雄編 応用数理計画法ハンドブック,朝倉書店,2002年Mikio Kubo ed. Applied Mathematical Planning Handbook, Asakura Shoten, 2002

数理計画法のソルバ(求解部)に入力する制約式や目的関数をそのまま利用者に入力させるよりも、制約式の手がかりとなるモデルデータを利用者に入力させ、計算機が自動でモデルデータから制約式を生成するほうが、利用者への負担が少なくて便利である。しかし、現実の数理計画問題を利用者がモデルデータにモデル化するときに、誤ったモデルデータを入力してしまうと、そのモデルデータから生成される制約式も誤ったものとなる。 Rather than having the user input the constraint formula or objective function to be input to the solver (solving part) of the mathematical programming method as it is, the user is asked to input the model data that is a clue to the constraint formula, and the computer automatically constrains from the model data. It is more convenient to generate an expression because it reduces the burden on the user. However, if the user inputs incorrect model data when modeling an actual mathematical planning problem into model data, the constraint formula generated from the model data will also be incorrect.

誤った制約式が入力されたソルバは、「実行可能解がない」などの不具合が存在することだけは出力するかもしれない。しかし、利用者にとっては、多くのモデルデータや制約式のうちのどの部分を修正すれば、全体としてソルバが正しい最適解を出力するのかが、わからない。または、そもそも対象とする数理計画問題そのものが、本質的に解のない問題かもしれない。つまり、数理計画法をモデル化するときに、適切な修正に役立つ情報の提示が求められる。 A solver with an incorrect constraint expression may only output that there is a bug such as "no executable solution". However, the user does not know which part of many model data or constraint expressions should be modified so that the solver outputs the correct optimum solution as a whole. Or, the mathematical planning problem itself, which is the target in the first place, may be an essentially unsolved problem. In other words, when modeling a mathematical programming method, it is required to present information useful for appropriate correction.

そこで、本発明は、数理計画法に入力する数式の修正を支援する情報を提示することを、主な課題とする。 Therefore, the main subject of the present invention is to present information that supports the correction of mathematical expressions to be input to the mathematical programming method.

前記課題を解決するために、本発明の制約式生成装置は、照合部と展開部との組み合わせにより定義されるモデル展開用知識を記憶部から読み取り、入力されるモデルデータが読み取った前記モデル展開用知識の前記照合部に適合するときに、適合する前記照合部に対応する前記展開部が示す1つ以上の制約式を、前記モデルデータから展開される数理計画問題の制約式として生成するルール適用部と、
前記ルール適用部により生成された前記制約式と、その制約式の生成に使用された前記モデルデータとを対応付けて表示する表示制御部とを有することを特徴とする。
その他の手段は、後記する。
In order to solve the above-mentioned problems, the constraint expression generator of the present invention reads the knowledge for model development defined by the combination of the collation unit and the expansion unit from the storage unit, and the model data to be input reads the model expansion. A rule that generates one or more constraint expressions indicated by the expansion unit corresponding to the matching unit when the matching unit of the knowledge is matched as a constraint expression of a mathematical planning problem expanded from the model data. Applicable part and
It is characterized by having a display control unit that displays the constraint expression generated by the rule application unit in association with the model data used for generating the constraint expression.
Other means will be described later.

本発明によれば、数理計画法に入力する数式の修正を支援する情報を提示することができる。 According to the present invention, it is possible to present information that assists in modifying mathematical formulas to be input to mathematical programming.

本発明の一実施形態に関する制約式生成装置の処理の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline of the process of the constraint expression generation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する制約式生成装置の構成図である。It is a block diagram of the constraint type generator which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する制約式生成装置が適用される例題として、プラント配管破断時の溢水評価問題の説明図である。As an example to which the constraint formula generator according to the embodiment of the present invention is applied, it is explanatory drawing of the overflow evaluation problem at the time of breakage of a plant pipe. 本発明の一実施形態に関するモデル変数を格納するデータテーブルである。It is a data table which stores the model variable which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関するモデルデータの入力画面図である。It is an input screen diagram of the model data which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する図5の入力画面から入力されたモデルデータを格納するデータテーブルである。It is a data table which stores the model data input from the input screen of FIG. 5 concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する混合整数線形計画法によるモデル展開用知識を格納するデータテーブルである。It is a data table which stores the knowledge for model development by the mixed integer linear programming method concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する図7の照合部をさらに要素ごとに格納するデータテーブルである。It is a data table which further stores the collation part of FIG. 7 concerning one Embodiment of this invention for each element. 本発明の一実施形態に関する成立用ルールの入力画面図である。It is an input screen diagram of the establishment rule concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する前提用ルールの入力画面図である。It is an input screen diagram of the premise rule concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する制約式の生成処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the generation process of the constraint expression which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する図11の処理を補足説明するための例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example for supplementary explanation of the process of FIG. 11 concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する制約式を格納するデータテーブルである。It is a data table which stores the constraint expression which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する制約式の表示画面図である。It is a display screen figure of the constraint expression which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関するソルバ部が出力する最適解の表示画面図である。It is a display screen figure of the optimum solution output by the solver part which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する図15の表示画面図の別の形態である。It is another embodiment of the display screen view of FIG. 15 relating to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に関する制約式生成装置の構成図である。It is a block diagram of the constraint type generator which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する図17の制約式生成装置による目的関数の詳細入力画面を示す画面図である。It is a screen view which shows the detailed input screen of the objective function by the constraint expression generator of FIG. 17 concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する図18の画面図から入力された設定に沿った、ソルバ部の結果確認画面を示す画面図である。It is a screen view which shows the result confirmation screen of the solver part according to the setting input from the screen view of FIG. 18 concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に関する図17の制約式生成装置の処理のうちのソルバ部による求解処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the solution processing by the solver part in the processing of the constraint expression generation apparatus of FIG. 17 concerning one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、制約式生成装置1の処理の概要を示すフローチャートである。
制約式生成装置1は、S11でモデル展開用知識の入力を受け付けるとともに、S12でモデルデータ、目的関数の入力を受け付ける。
制約式生成装置1は、S11のモデル展開用知識を用いて、S12のモデルデータから制約式へ展開する(S13)。
制約式生成装置1は、S13で展開した制約式を画面表示し(S14)、その制約式に対する修正を受け付ける(S15)。修正がなされたときには(S15,Yes)、制約式生成装置1は、S12に戻りモデルデータ、目的関数の再入力を受け付ける。
制約式生成装置1は、制約式を満たしつつ目的関数を最大化する数理計画問題(混合整数線形計画問題など)をソルバ部で求解し(S16)、その求解結果である最適解を画面表示する(S17)。
そして、制約式生成装置1は、次の問題があるときには、S12に戻りモデルデータ、目的関数の再入力を受け付ける。一方、S11のモデル展開用知識は、複数の問題で共通して利用可能な汎用的な知識であるので、問題ごとに再入力しなくてもよい。
FIG. 1 is a flowchart showing an outline of processing of the constraint expression generation device 1.
The constraint expression generation device 1 accepts the input of the knowledge for model development in S11 and the input of the model data and the objective function in S12.
The constraint expression generation device 1 expands the model data of S12 into a constraint expression by using the model expansion knowledge of S11 (S13).
The constraint expression generation device 1 displays the constraint expression expanded in S13 on the screen (S14), and accepts the modification to the constraint expression (S15). When the correction is made (S15, Yes), the constraint expression generator 1 returns to S12 and accepts the re-input of the model data and the objective function.
The constraint equation generator 1 solves a mathematical programming problem (mixed integer linear programming problem, etc.) that maximizes the objective function while satisfying the constraint equation in the solver section (S16), and displays the optimum solution as the solution result on the screen. (S17).
Then, when the constraint expression generation device 1 has the following problem, it returns to S12 and accepts the re-input of the model data and the objective function. On the other hand, since the model development knowledge of S11 is general-purpose knowledge that can be commonly used in a plurality of problems, it is not necessary to re-enter each problem.

図2は、制約式生成装置1の構成図である。
制約式生成装置1は、CPU(Central Processing Unit)と、メモリと、ハードディスクなどの記憶手段(記憶部)と、キーボード、タッチパネルなどの入力部と、ネットワークインタフェースとを有するコンピュータとして構成される。
このコンピュータは、CPUが、メモリ上に読み込んだプログラム(アプリケーションや、その略のアプリとも呼ばれる)を実行することにより、各処理部により構成される制御部(制御手段)を動作させる。
FIG. 2 is a configuration diagram of the constraint expression generation device 1.
The constraint expression generation device 1 is configured as a computer having a CPU (Central Processing Unit), a memory, a storage means (storage unit) such as a hard disk, an input unit such as a keyboard and a touch panel, and a network interface.
In this computer, the CPU operates a control unit (control means) composed of each processing unit by executing a program (also called an application or an abbreviation thereof) read in the memory.

制約式生成装置1は、前提ルール適用部12aと、成立ルール適用部12cと、前提変数生成部14aと、成立変数生成部14cと、生成係数設定部15と、ソルバ部18と、表示制御部19とを処理部として有する。
制約式生成装置1の記憶部には、モデルデータ11(入力前提モデル11a、モデル変数11b、入力成立モデル11c)と、モデル展開用知識13(前提用ルール13a、成立用ルール13c)と、目的関数16と、制約式17とが格納される。
以下、図1の各処理と対応付けて図2の各要素を説明する。
The constraint expression generation device 1 includes a premise rule application unit 12a, a establishment rule application unit 12c, a premise variable generation unit 14a, a establishment variable generation unit 14c, a generation coefficient setting unit 15, a solver unit 18, and a display control unit. It has 19 as a processing unit.
In the storage unit of the constraint expression generation device 1, model data 11 (input premise model 11a, model variable 11b, input establishment model 11c), model development knowledge 13 (premise rule 13a, establishment rule 13c), and objectives The function 16 and the constraint expression 17 are stored.
Hereinafter, each element of FIG. 2 will be described in association with each process of FIG.

モデル展開用知識13は、S11で入力されるデータであり、データ内容の詳細は図7〜図10で後記する。モデル展開用知識13は、前提用ルール13aまたは成立用ルール13cのいずれかに分類される。この分類はルールの階層構造を示しており、前提用ルール13aが上位階層、成立用ルール13cが下位階層である。つまり、1つの前提用ルール13aが成り立つ前提で、1つ以上の成立用ルール13cが成立するというルール間の関係のため、「前提」と「成立」とを使い分けている。 The model development knowledge 13 is the data input in S11, and the details of the data contents will be described later in FIGS. 7 to 10. The model development knowledge 13 is classified into either the premise rule 13a or the establishment rule 13c. This classification shows the hierarchical structure of rules, in which the premise rule 13a is the upper hierarchy and the establishment rule 13c is the lower hierarchy. That is, "premise" and "establishment" are used properly because of the relationship between the rules that one or more establishment rules 13c are established on the premise that one premise rule 13a is established.

モデルデータ11は、S12で入力されるデータであり、データ内容の詳細は図4〜図6で後記する。モデルデータ11もモデル展開用知識13と同様に、「前提」と「成立」とに分類される。つまり、1つの入力前提モデル11a(上位モデル)が成り立つ前提で、1つ以上の入力成立モデル11c(下位モデル)が成立するというモデル間の関係である。さらに、入力前提モデル11aと入力成立モデル11cとは、それぞれモデル変数11bを用いた数式で表現されるが、そのモデル変数11bについての定義も別途入力される。 The model data 11 is the data input in S12, and the details of the data contents will be described later in FIGS. 4 to 6. The model data 11 is also classified into "premise" and "establishment" in the same manner as the model development knowledge 13. That is, it is a relationship between models that one or more input establishment models 11c (lower model) are established on the premise that one input premise model 11a (upper model) is established. Further, the input premise model 11a and the input establishment model 11c are expressed by mathematical formulas using the model variables 11b, respectively, but the definition of the model variables 11b is also input separately.

目的関数16は、S12で入力され、S16で求解処理に参照される。
制約式17は、S13でモデルデータ11とモデル展開用知識13とから展開(生成)され、S16で求解処理に参照される(詳細は図11〜図13で後記)。ここで、制約式17の生成処理は、「前提」と「成立」とで別々に行われる。
前提ルール適用部12aは、入力前提モデル11aとモデル展開用知識13とを照合し、照合で一致するモデル展開用知識13における制約式17のテンプレート式を出力する。前提変数生成部14aは、前提ルール適用部12aが出力したテンプレート式に使用される変数を新たに生成する。
成立ルール適用部12cは、入力成立モデル11cとモデル展開用知識13とを照合し、照合で一致するモデル展開用知識13における制約式17のテンプレート式を出力する。成立変数生成部14cは、成立ルール適用部12cが出力したテンプレート式に使用される変数を新たに生成する。
生成係数設定部15は、前提変数生成部14aおよび成立変数生成部14cがそれぞれ出力するテンプレート式に対して、それぞれ新たに生成された変数に乗算する係数を設定する。これにより、テンプレート式は制約式17に変換される。
The objective function 16 is input in S12 and is referred to in the solution processing in S16.
The constraint equation 17 is expanded (generated) from the model data 11 and the model expansion knowledge 13 in S13, and is referred to in the solution processing in S16 (details will be described later in FIGS. 11 to 13). Here, the generation process of the constraint equation 17 is performed separately for the "premise" and the "establishment".
The premise rule application unit 12a collates the input premise model 11a with the model development knowledge 13, and outputs the template expression of the constraint expression 17 in the model development knowledge 13 that matches in the collation. The premise variable generation unit 14a newly generates a variable used in the template expression output by the premise rule application unit 12a.
The establishment rule application unit 12c collates the input establishment model 11c with the model development knowledge 13, and outputs the template expression of the constraint expression 17 in the model development knowledge 13 that matches in the collation. The establishment variable generation unit 14c newly generates a variable used in the template expression output by the establishment rule application unit 12c.
The generation coefficient setting unit 15 sets a coefficient to be multiplied by each newly generated variable for the template expressions output by the premise variable generation unit 14a and the establishment variable generation unit 14c, respectively. As a result, the template expression is converted into the constraint expression 17.

ソルバ部18は、S16で示したように、制約式17を満たしつつ目的関数16を最大化(最適化)する数理計画問題を、数理計画法で求解する。
表示制御部19は、展開された制約式17と目的関数16とを画面表示したり(S14)、ソルバ部18の求解結果である最適解を画面表示したり(S17)することで、利用者に数理計画問題の詳細を通知する。
As shown in S16, the solver unit 18 solves a mathematical programming problem that maximizes (optimizes) the objective function 16 while satisfying the constraint equation 17 by the mathematical programming method.
The display control unit 19 displays the expanded constraint equation 17 and the objective function 16 on the screen (S14), and displays the optimum solution, which is the solution result of the solver unit 18, on the screen (S17). Notify the details of the mathematical planning problem.

ここで、本実施形態の主な特徴として、表示制御部19は、S14で制約式17を画面表示するときに、その制約式17の展開処理に使用された(展開元となった)モデルデータ11やモデル展開用知識13を、展開先の制約式17と対応付けて表示する。これにより、誤った制約式17を発見したときに、その展開元のモデルデータ11やモデル展開用知識13にさかのぼって修正することが可能である。
つまり、1つのモデルデータ11が複数の制約式17に展開され、そのうちの1つの制約式17に誤りを発見したときは、展開元のモデルデータ11を修正することで、他の展開先である制約式17も一括で修正することができる。
Here, as a main feature of the present embodiment, when the display control unit 19 displays the constraint expression 17 on the screen in S14, the model data used (becomes the expansion source) for the expansion process of the constraint expression 17 is displayed. 11 and the model development knowledge 13 are displayed in association with the constraint expression 17 of the development destination. As a result, when an erroneous constraint equation 17 is found, it is possible to trace back to the model data 11 of the expansion source and the model expansion knowledge 13 and correct it.
That is, when one model data 11 is expanded into a plurality of constraint equations 17, and an error is found in one of the constraint equations 17, the model data 11 of the expansion source is modified to be another expansion destination. The constraint equation 17 can also be modified at once.

図3は、制約式生成装置1が適用される例題として、プラント配管破断時の溢水評価問題の説明図である。この説明図は、4つの部屋L1〜L4を横方向から見た図であり、上部ほど地面から高く、下部ほど地面から近くなる。各部屋は、1辺4mの立方体である。
部屋L1,2は部屋L3,4より上のフロアに位置する。
部屋L3の床は部屋L4の床より1m高く、部屋L1の床の高さとL2の床の高さは、同じである。
部屋L1−L2間の通路には開閉扉P12があり、部屋L3−L4間の通路には開閉扉P34がある。各開閉扉は、全開と全閉の2つのみの状態がある。
部屋L1−L3間の通路P13には扉がなく直接つながっていて、部屋L1から部屋L3に常時水が流れ得る。
部屋L2−L4間の通路には開閉扉P24に加えて、部屋L2側の通路入り口に高さ0.5mの堰が存在する。つまり、部屋L2の床面積16平方メートルに0.5mをかけた、8立方メートルを越えた水量が部屋L2に溜まったときに、その越えた水量が堰を介して部屋L4に流れ出る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an overflow evaluation problem when a plant pipe is broken as an example to which the constraint expression generator 1 is applied. This explanatory view is a view of the four rooms L1 to L4 viewed from the side, and the upper part is higher than the ground and the lower part is closer to the ground. Each room is a cube with a side of 4 m.
Rooms L1 and 2 are located on floors above rooms L3 and 4.
The floor of room L3 is 1 m higher than the floor of room L4, and the floor height of room L1 and the floor height of L2 are the same.
The passage between rooms L1-L2 has an opening / closing door P12, and the passage between rooms L3-L4 has an opening / closing door P34. Each open / close door has only two states, fully open and fully closed.
The passage P13 between the rooms L1 to L3 is directly connected without a door, and water can always flow from the room L1 to the room L3.
In the passage between rooms L2 and L4, in addition to the opening / closing door P24, there is a weir with a height of 0.5 m at the entrance of the passage on the room L2 side. That is, when the floor area of room L2 is 16 square meters multiplied by 0.5 m and the amount of water exceeding 8 cubic meters is accumulated in room L2, the excess water flows out to room L4 through the weir.

図3のテーブル102は、4つの部屋L1〜L4に配備されているA系統,B系統という2つの配管系統を示す。A系統では、部屋L1またはL2で破断する可能性がある。B系統では、部屋L1またはL4で破断する可能性がある。破断時の水量はA系統で25立方メートル、B系統で50立方メートルとし、それぞれ1カ所でのみ破断するとする。
以上の前提を元に、溢水評価問題として、各部屋の最大水位とそのときの開閉扉の開閉状態を求めることとする。この求解結果は、事故時の扉の開閉操作や、あるいは設備の設置場所や部屋、扉の構造の改修案の作成などに用いることができる。よって、利用者は、図3の溢水評価問題をモデル化したモデルデータ11を制約式生成装置1に入力する。
Table 102 in FIG. 3 shows two piping systems, A system and B system, which are arranged in the four rooms L1 to L4. In system A, there is a possibility of breakage in room L1 or L2. In system B, there is a possibility of breakage in room L1 or L4. The amount of water at the time of breakage is 25 cubic meters for system A and 50 cubic meters for system B, and it is assumed that each breaks at only one place.
Based on the above premise, as an overflow evaluation problem, the maximum water level of each room and the open / closed state of the opening / closing door at that time are obtained. The result of this solution can be used for opening and closing the door in the event of an accident, or for creating a repair plan for the installation location, room, and door structure of equipment. Therefore, the user inputs the model data 11 that models the overflow evaluation problem of FIG. 3 into the constraint expression generation device 1.

図4は、モデル変数11bを格納するデータテーブルである。
利用者が入力したモデル変数11bは、図3の各部屋の破断後の水量を示す変数である。利用者は、第1列のモデル変数(変数名)に対して、第2列の変数タイプ(実数か整数か)と、第3列の(モデル変数が取り得る)上限値と、第4列の(モデル変数が取り得る)下限値と、第5列の説明文とを対応付けて入力する。なお、混合整数線形計画法では、変数は実変数と整数変数に分けられ、通常いずれの変数も正の値または0の値を取り得る。
さらに、利用者は、図示は省略したが変数W3の値を最適化(最大化)する旨の目的関数16を併せて入力し、制約式生成装置1に記憶させておく。
FIG. 4 is a data table for storing the model variable 11b.
The model variable 11b input by the user is a variable indicating the amount of water after breaking of each room in FIG. For the model variable (variable name) in the first column, the user can see the variable type (real number or integer) in the second column, the upper limit (which the model variable can take) in the third column, and the fourth column. Enter the lower limit value (which the model variable can take) and the description in the fifth column in association with each other. In the mixed integer linear programming method, variables are divided into real variables and integer variables, and usually any variable can take a positive value or a value of 0.
Further, although not shown, the user also inputs an objective function 16 for optimizing (maximizing) the value of the variable W3 and stores it in the constraint expression generation device 1.

図5は、モデルデータ11の入力画面図である。
この入力画面図は、モデルデータ11の入力欄201と、モデル変数11bの入力欄202と、保存ボタン203と、削除ボタン204と、新規ボタン205と、入力済みのモデルデータ11のリスト欄206とを有している。テーブル形式の各入力欄201,202は、左列が入力項目の表示箇所で、右列がその項目の入力箇所である。
入力欄201には、上から順に、モデルデータ11のモデル名と、入力前提モデル11aと、入力成立モデル11cと、目的関数16とが入力される。入力欄202は、1つの列を1つのモデル変数11bとし、そのモデル変数11bの詳細(変数タイプ、上限値、下限値)を上から順に入力させる。
保存ボタン203が押されると、入力欄201,202の入力内容が制約式生成装置1の記憶部に保存されるとともに、リスト欄206にも反映される。
削除ボタン204が押されると、入力欄201,202の入力内容やリスト欄206の保存内容が削除される。
新規ボタン205が押されると、入力欄201,202の入力内容がリセットされ、新たなモデルデータ11を入力可能となる。
FIG. 5 is an input screen view of the model data 11.
This input screen diagram shows the input field 201 of the model data 11, the input field 202 of the model variable 11b, the save button 203, the delete button 204, the new button 205, and the list field 206 of the input model data 11. have. In each of the input fields 201 and 202 in the table format, the left column is the display location of the input item, and the right column is the input location of the item.
In the input field 201, the model name of the model data 11, the input premise model 11a, the input establishment model 11c, and the objective function 16 are input in order from the top. In the input field 202, one column is set as one model variable 11b, and the details (variable type, upper limit value, lower limit value) of the model variable 11b are input in order from the top.
When the save button 203 is pressed, the input contents of the input fields 201 and 202 are saved in the storage unit of the constraint expression generator 1 and are also reflected in the list field 206.
When the delete button 204 is pressed, the input contents of the input fields 201 and 202 and the saved contents of the list field 206 are deleted.
When the new button 205 is pressed, the input contents of the input fields 201 and 202 are reset, and new model data 11 can be input.

なお、モデルデータ11の入力部は、入力欄201とリスト欄206とで、データの重複チェック処理を行ってもよい。例えば、モデルデータ11の入力部は、入力欄201のモデル名として入力された文字列が、リスト欄206のモデル名に既に存在していたときには、重複の旨を示す警告を表示する。
また、図5の入力欄201,202への入力方法として、テキスト入力とする代わりに、等号や不等号を図面オブジェクトとしてあらかじめ登録しておき、グラフィカルにデータ入力を実行できるGUI(Graphical User Interface)を用意してもよい。
The input unit of the model data 11 may perform data duplication check processing in the input field 201 and the list field 206. For example, the input unit of the model data 11 displays a warning indicating duplication when the character string input as the model name in the input field 201 already exists in the model name in the list field 206.
In addition, as an input method for the input fields 201 and 202 in FIG. 5, a GUI (Graphical User Interface) capable of graphically inputting data by registering equal signs and inequality signs as drawing objects in advance instead of using text input. May be prepared.

図6は、図5の入力画面から入力されたモデルデータ11を格納するデータテーブルである。
データテーブルの第1列「モデル名」には、入力欄201の「モデル名」の入力結果を格納する。
データテーブルの第2列の入力前提モデル11aには、入力欄201の「入力前提モデル」で入力された数式を、構文解析により左辺、右辺、比較演算子としてそれぞれ抽出した要素を格納する。
データテーブルの第3列の入力成立モデル11cには、入力欄201の「入力成立モデル」で入力された数式を、構文解析により左辺、右辺、比較演算子としてそれぞれ抽出した要素を格納する。
FIG. 6 is a data table for storing the model data 11 input from the input screen of FIG.
In the first column "model name" of the data table, the input result of the "model name" in the input field 201 is stored.
In the input premise model 11a of the second column of the data table, the elements of the mathematical formula input in the "input premise model" of the input field 201 are stored as the left side, the right side, and the comparison operator by parsing.
In the input establishment model 11c of the third column of the data table, the elements of the mathematical expressions input in the "input establishment model" of the input field 201 are stored as the left side, the right side, and the comparison operator by parsing.

ここで、データテーブルの「番号」列と「論理」列を説明する。
1つのモデル名は、1つ以上の入力前提モデル11aの数式と、1つ以上の入力成立モデル11cの数式とにより構成される。よって、入力前提モデル11aが複数の数式から構成されるときには、各数式に「番号」列で示す連続番号を数式ごとに付加する。なお、数式の個数は可変なので、最後の数式であることを示す連続番号「−1」も「番号」列に入力される。
さらに、入力前提モデル11aについて、連続番号で続く2つの数式の間の論理関係(AND関係またはOR関係)を、「論理」列に記載する。例えば、3つの数式が存在するときには、以下のように入れ子形式で解釈される。
((番号1の数式)(番号2の「論理」)(番号2の数式))(番号3の「論理」)(番号3の数式)
一方、入力成立モデル11cについての数式間の論理関係は、全てANDであるので「論理」列はデータテーブルでは省略される。
Here, the "number" column and the "logical" column of the data table will be described.
One model name is composed of one or more input premise model 11a mathematical expressions and one or more input establishment model 11c mathematical expressions. Therefore, when the input premise model 11a is composed of a plurality of mathematical expressions, a continuous number indicated by a "number" column is added to each mathematical expression for each mathematical expression. Since the number of mathematical expressions is variable, the serial number "-1" indicating that the mathematical expression is the last mathematical expression is also input in the "number" column.
Further, for the input premise model 11a, the logical relationship (AND relationship or OR relationship) between two mathematical expressions following consecutive numbers is described in the "logical" column. For example, when three mathematical formulas exist, they are interpreted in a nested format as follows.
((Formula of No. 1) ("Logic" of No. 2) (Formula of No. 2)) ("Logic" of No. 3) (Formula of No. 3)
On the other hand, since all the logical relationships between the mathematical expressions for the input establishment model 11c are AND, the "logical" column is omitted in the data table.

図7は、混合整数線形計画法によるモデル展開用知識13を格納するデータテーブルである。ここでは、説明をわかりやすくするために、目的関数16と制約式17とがいずれも1次式で表現される混合整数線形計画法を対象としたモデル展開用知識13を例示する。
モデル展開用知識13は、ルールIDで区別される複数のルールが存在し、各ルールは、モデルデータ11と照合するための「照合部」と、その照合部に合致したモデルデータ11の展開先となるテンプレート式である「展開部」との組み合わせで記述される。
FIG. 7 is a data table that stores knowledge 13 for model development by the mixed integer linear programming method. Here, in order to make the explanation easy to understand, the model development knowledge 13 for the mixed integer linear programming method in which both the objective function 16 and the constraint equation 17 are expressed by linear equations is illustrated.
The model development knowledge 13 has a plurality of rules distinguished by a rule ID, and each rule has a "collation unit" for collating with the model data 11 and a development destination of the model data 11 matching the collation unit. It is described in combination with the "expansion part" which is a template expression.

なお、照合部の「if A then B≧C」のA,B,Cの各要素は、変数と定数を含む一次式である。そして、B要素とC要素とは、等式または不等式で関係づけられている。If以下のA要素が成り立ったときに満たす必要のあるモデルデータ11が、then以下のB要素とC要素とを用いた等式または不等式で定義される。
If以下のA要素は、ルールC1,C2で示すような1つの変数Aだけで定義されてもよいし、ルールC11,C21で示すようなn個の変数A1〜An間の論理積(and)で定義されてもよいし、ルールC12,C22で示すようなn個の変数A1〜An間の論理和(OR)で定義されてもよい。
ここで、「左辺≦右辺」の形式は、式の移動により「左辺≧右辺」の形式に書き直すことができるため、「左辺=右辺」の形式と、「左辺≧右辺」の形式を例示する。
Each element of A, B, and C of "if A then B ≥ C" of the collation unit is a linear expression including a variable and a constant. Then, the B element and the C element are related by an equation or an inequality. The model data 11 that needs to be satisfied when the A element below If holds is defined by an equation or inequality using the B element and C element below then.
The A element below If may be defined by only one variable A as shown in rules C1 and C2, or the logical product (and) between n variables A1 and An as shown in rules C11 and C21. It may be defined by the logical sum (OR) between n variables A1 to An as shown in rules C12 and C22.
Here, since the format of "left side ≤ right side" can be rewritten into the format of "left side ≥ right side" by moving the equation, the format of "left side = right side" and the format of "left side ≥ right side" are illustrated.

展開部には、モデル変数11b以外に、計算過程で内部的に使用される人工変数として、以下の変数が用いられる。
・予約変数「BigM」とは、モデル変数11bよりも充分大きな定数である。
・予約変数「SmallM」とは、モデル変数11bよりも充分小さな定数である。
・バイナリ変数「ConF(A)」とは、引数Aが成立するときに1の値を返し、成立しないときに0の値を返す。
In addition to the model variable 11b, the following variables are used as artificial variables internally used in the calculation process in the expansion unit.
-The reserved variable "BigM" is a constant sufficiently larger than the model variable 11b.
-The reserved variable "SmallM" is a constant sufficiently smaller than the model variable 11b.
-The binary variable "ConF (A)" returns a value of 1 when the argument A is satisfied, and returns a value of 0 when the argument A is not satisfied.

ここで、図7の第1行「C1」に着目すると、「照合部」の冒頭には「[C1M]」の記載があり、「展開部」の冒頭には「[C1E]」の記載がある。これらの[C1M]、[C1E]は、後に続く数式のIDであり、ID語尾のM=Matching(照合部)、E=Expanding(展開部)を意味する。
例えば、第1行「C1」は、ひとつのA要素が成り立ったときに満たす必要のあるモデルデータ11の形式が、「左辺(B)≧右辺(C)」のときには、バイナリ変数Conf(A)を用いた「B+BigM×(1-Conf(A))≧C」という1つの制約式17に、そのモデルデータ11が展開される旨を示す。
Focusing on the first line "C1" in FIG. 7, there is a description of "[C1M]" at the beginning of the "collation part" and a description of "[C1E]" at the beginning of the "expansion part". is there. These [C1M] and [C1E] are the IDs of the formulas that follow, and mean M = Matching (collation part) and E = Expanding (expansion part) at the end of the ID.
For example, the first line "C1" is a binary variable Conf (A) when the format of the model data 11 that must be satisfied when one A element is satisfied is "left side (B) ≥ right side (C)". It is shown that the model data 11 is expanded in one constraint equation 17 of “B + BigM × (1-Conf (A)) ≧ C” using.

また、図7の第2行「C2」に着目すると、1つの照合部[C2M]に対して2つの展開部[C2E1],[C2E2]が対応付けられている。これは、1つのモデルデータ11を2つの制約式17に展開することを意味する。
さらに、図7の第5行「C12」に着目すると、1つの照合部[C12]に対してn個の展開部[C12E1],…,[C12En]が対応付けられている。これは、1つのモデルデータ11をn個の制約式17に展開することを意味する。
Focusing on the second line "C2" in FIG. 7, two expansion units [C2E1] and [C2E2] are associated with one collation unit [C2M]. This means that one model data 11 is expanded into two constraint equations 17.
Further, paying attention to the fifth line “C12” in FIG. 7, n expansion units [C12E1], ..., [C12En] are associated with one collation unit [C12]. This means that one model data 11 is expanded into n constraint equations 17.

ここで、図7のデータテーブルのうち、ルールIDの冒頭が「C」で始まるルールは成立用ルール13cを示し、ルールIDの冒頭が「F」で始まるルールは前提用ルール13aを示す。
第7行「F1」および第8行「F2」のルールは、新しく導入されたバイナリ変数Conf(A)に対応するルールである。例えば、第7行「F1」は、A要素が「左辺(Q)≧右辺(R)」の形式の場合に、[F1E1],[F1E2]という2つの制約式17に展開される旨を示す。もし、ConF(A)が1なら、[F1E1]は自明で、[F1E2]から、Q-R≧0つまり、もとの式Q≧Rが成立することがわかる。もし、ConF(A)が0なら、[F1E2]が自明で、[F1E1]から、R≦Qが成り立つことがわかる。
Here, in the data table of FIG. 7, the rule whose beginning of the rule ID starts with "C" indicates the establishment rule 13c, and the rule whose beginning of the rule ID starts with "F" indicates the premise rule 13a.
The rules on the 7th line "F1" and the 8th line "F2" correspond to the newly introduced binary variable Conf (A). For example, the 7th line "F1" indicates that when the A element is in the form of "left side (Q) ≥ right side (R)", it is expanded into two constraint equations 17 [F1E1] and [F1E2]. .. If ConF (A) is 1, [F1E1] is trivial, and from [F1E2], it can be seen that QR ≧ 0, that is, the original equation Q ≧ R holds. If ConF (A) is 0, [F1E2] is trivial, and from [F1E1], it can be seen that R ≤ Q holds.

なお、厳密には、R=Qの場合はConF(A)が0でも1でも成り立つが、R<QなのにConF(A)が1となって、より厳しい条件が付与されることはないので制約式17を作成する時に注意すれば問題にはならない。
ただし、厳密な制約式17の適用のためには、目的関数を最大化する問題では、目的関数にc(A)×ConF(A)の(係数c(A)は適当な小さな正の値)項を人工的に追加すれば、どちらも成り立つ場合には、ConF(A)=1となるようにすることができる。
Strictly speaking, when R = Q, ConF (A) holds whether it is 0 or 1, but it is restricted because ConF (A) becomes 1 even though R <Q, and stricter conditions are not given. It does not matter if you are careful when creating Equation 17.
However, in order to apply the strict constraint equation 17, in the problem of maximizing the objective function, the objective function is c (A) × ConF (A) (coefficient c (A) is an appropriate small positive value). By artificially adding terms, if both hold, ConF (A) = 1 can be set.

同様に、第8行「F2」のルールは、A要素が「左辺(Q)=右辺(R)」の形式の場合に、[F2E1],[F2E2]という2つの制約式17に展開される旨を示す。Conf(A)=1のときには、Q-R≧0かつ、Q-R≦0となり、Q=Rとなることがわかる。Conf(A)=0のときは、いずれの式も自明となる。
「F2」のルールも「F1」のルールと同様に、Q=Rのとき、Conf(A)=0となることもあり得るが、目的関数16に工夫をすることで、厳密に制約式17を適用させることが可能である。
Similarly, the rule of the 8th line "F2" is expanded into two constraint equations 17 [F2E1] and [F2E2] when the A element is in the form of "left side (Q) = right side (R)". Indicates that. It can be seen that when Conf (A) = 1, QR ≧ 0 and QR ≦ 0, and Q = R. When Conf (A) = 0, both equations are trivial.
Like the rule of "F1", the rule of "F2" may be Conf (A) = 0 when Q = R, but by devising the objective function 16, the constraint formula 17 is strictly defined. Can be applied.

図8は、図7の照合部をさらに要素ごとに格納するデータテーブルである。
このデータテーブルは、照合部IDごとに、そのルールの種別(成立用ルール13cなら「成立」、前提用ルール13aなら「前提」)と、A,B,C各要素と、B要素とC要素との間の関係を示す比較演算子とを格納する。
なお、ルールC11のようなn個の変数A1〜An間の論理積(and)を「And A(n)」と略し、ルールC12のようなn個の変数A1〜An間の論理和(OR)を「OR A(n)」と略して表記する。
FIG. 8 is a data table for further storing the collation unit of FIG. 7 for each element.
In this data table, for each collation unit ID, the type of the rule (“established” for the rule 13c for establishment, “premise” for the rule 13a for establishment), each element A, B, C, B element, and C element Stores a comparison operator that indicates the relationship between and.
The logical product (and) between n variables A1 and An like rule C11 is abbreviated as "And A (n)", and the logical sum (OR) between n variables A1 and An like rule C12 is abbreviated. ) Is abbreviated as "OR A (n)".

図9は、成立用ルール13cの入力画面図である。
この入力画面図は、成立用ルール13cの入力欄211と、保存ボタン212と、削除ボタン213と、新規ボタン214と、入力済みの成立用ルール13cのリスト欄215とを有している。リスト欄215はスクロールバーにより表示内容を上下方向に更新できる。
入力欄211には、上から順に、成立用ルール13cのルールIDと、成立用ルール13cの照合部と、成立用ルール13cの展開部とが入力される。
保存ボタン212が押されると、入力欄211の入力内容が制約式生成装置1の記憶部に保存されるとともに、リスト欄215にも反映される。削除ボタン213が押されると、入力欄211の入力内容やリスト欄215の保存内容が削除される。新規ボタン214が押されると、入力欄211の入力内容がリセットされ、新たな成立用ルール13cを入力可能となる。
FIG. 9 is an input screen view of the establishment rule 13c.
This input screen diagram has an input field 211 of the establishment rule 13c, a save button 212, a delete button 213, a new button 214, and a list field 215 of the already entered establishment rule 13c. The display contents of the list column 215 can be updated vertically by the scroll bar.
In the input field 211, the rule ID of the establishment rule 13c, the collation unit of the establishment rule 13c, and the expansion unit of the establishment rule 13c are input in order from the top.
When the save button 212 is pressed, the input contents of the input field 211 are saved in the storage unit of the constraint expression generator 1 and are also reflected in the list field 215. When the delete button 213 is pressed, the input contents of the input field 211 and the saved contents of the list field 215 are deleted. When the new button 214 is pressed, the input content of the input field 211 is reset, and a new establishment rule 13c can be input.

図10は、前提用ルール13aの入力画面図である。
この入力画面図は、前提用ルール13aの入力欄221と、保存ボタン222と、削除ボタン223と、新規ボタン224と、入力済みの前提用ルール13aのリスト欄225とを有している。
入力欄221には、上から順に、前提用ルール13aのルールIDと、前提用ルール13aの照合部(IDと数式)と、前提用ルール13aの展開部と、目的関数16の追加項が入力される。例えば、ConF(A)=0の場合でも制約式17が成り立つときには、目的関数16に「SmallM×Conf(A)」の項を追加するなどの指定方法がある。
保存ボタン222が押されると、入力欄221の入力内容が制約式生成装置1の記憶部に保存されるとともに、リスト欄225にも反映される。削除ボタン223が押されると、入力欄221の入力内容やリスト欄225の保存内容が削除される。新規ボタン224が押されると、入力欄221の入力内容がリセットされ、新たな前提用ルール13aを入力可能となる。
FIG. 10 is an input screen view of the premise rule 13a.
This input screen diagram has an input field 221 of the premise rule 13a, a save button 222, a delete button 223, a new button 224, and a list field 225 of the premise rule 13a that has already been input.
In the input field 221, the rule ID of the premise rule 13a, the collation part (ID and mathematical formula) of the premise rule 13a, the expansion part of the premise rule 13a, and the additional item of the objective function 16 are input in order from the top. Will be done. For example, when the constraint equation 17 holds even when ConF (A) = 0, there is a specification method such as adding a term of "SmallM × Conf (A)" to the objective function 16.
When the save button 222 is pressed, the input contents of the input field 221 are saved in the storage unit of the constraint expression generator 1 and are also reflected in the list field 225. When the delete button 223 is pressed, the input contents of the input field 221 and the saved contents of the list field 225 are deleted. When the new button 224 is pressed, the input contents of the input field 221 are reset, and a new premise rule 13a can be input.

図11は、制約式17の生成処理(S13)の詳細を示すフローチャートである。
図12は、図11の処理を補足説明するための例を示す説明図である。以下、図12を参照しつつ、図11の各処理を説明する。
まず、入力前提モデル11aを先頭から順に1つずつ選択するループ(S111〜S116)を開始し、そのループ内でさらに、前提用ルール13aを先頭から順に1つずつ選択するループ(S112〜S115)を開始する。なお、先頭から順に1つずつ選択する処理は、例えば、図6〜図8の各データテーブルの第1行に選択用ポインタを設定し、ループを一巡するごとに選択用ポインタを次の行に更新する処理である。
例えば、図12の符号311では、図5の入力画面図で入力された「W4≧16」が入力前提モデル11aとして選択されている。
FIG. 11 is a flowchart showing the details of the generation process (S13) of the constraint equation 17.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example for supplementary explanation of the process of FIG. Hereinafter, each process of FIG. 11 will be described with reference to FIG.
First, a loop (S111 to S116) for selecting the input premise models 11a one by one from the beginning is started, and further, a loop (S112 to S115) for selecting the premise rules 13a one by one from the beginning in the loop. To start. In the process of selecting one by one from the beginning, for example, a selection pointer is set in the first row of each data table of FIGS. 6 to 8, and the selection pointer is moved to the next row each time the loop is cycled. It is a process to update.
For example, in reference numeral 311 of FIG. 12, “W4 ≧ 16” input in the input screen diagram of FIG. 5 is selected as the input premise model 11a.

前提ルール適用部12aは、選択された入力前提モデル11aと、選択された前提用ルール13aの照合部とを比較することで、両者が一致するか否かを判定する(S113)。例えば、入力前提モデル11a「W4≧16」は、比較演算子が≧であることから、前提用ルール13a「F1」の照合部[F1M]の「Q≧R」に適合する。
そこで、前提ルール適用部12aは、入力前提モデル11aに対して、S113の照合で適合した前提用ルール13aを適用する(S114)。例えば、「W4≧16」を「Q≧R」に当てはめると「W4=Q、16=R」となるため、図7の前提用ルール13a「F1」の展開部は、以下のようになる(符号312)。
・[F1E1] W4-16-BigM×ConF(A)≦0
・[F1E2] W4-16+BigM×(1-ConF(A))≧0
なお、S114の処理に併せて、図10の前提用ルール13a「F2」のように、前提用ルール13aに追加項が指定されていたときには、その追加項を目的関数16に追加する。一方、今回の前提用ルール13a「F1」は追加項は指定されていないので、目的関数16の変更は不要である。
The premise rule application unit 12a determines whether or not they match by comparing the selected input premise model 11a with the collation unit of the selected premise rule 13a (S113). For example, the input premise model 11a “W4 ≧ 16” conforms to “Q ≧ R” of the collation unit [F1M] of the premise rule 13a “F1” because the comparison operator is ≧.
Therefore, the premise rule application unit 12a applies the premise rule 13a conformed by the collation of S113 to the input premise model 11a (S114). For example, if "W4 ≥ 16" is applied to "Q ≥ R", "W4 = Q, 16 = R", so the expansion part of the premise rule 13a "F1" in FIG. 7 is as follows ( Reference numeral 312).
・ [F1E1] W4-16-BigM × ConF (A) ≤ 0
・ [F1E2] W4-16 + BigM × (1-ConF (A)) ≧ 0
When an additional term is specified in the premise rule 13a as in the premise rule 13a "F2" of FIG. 10, the additional term is added to the objective function 16 in conjunction with the processing of S114. On the other hand, since no additional term is specified in the premise rule 13a "F1" this time, it is not necessary to change the objective function 16.

2つのループの後に、S114で適用された展開部の集合は、前提変数生成部14aに入力される。S117では、前提変数生成部14aは、入力された展開部の数式に含まれる変数ConF(A)をもとに、ユニークな変数名を生成する。なお、図12では、生成する変数名「F」としたが、生成する変数が複数存在するときは、変数名として「F001,F002,F003…」のように連続番号を付加することが望ましい。これにより、ConF(A)をFに置き換えた展開式が符号313で示される。
以上、入力前提モデル11aに前提用ルール13aを適用して、制約式17に展開する処理を説明した。以下ではS121〜S127で、同様に、入力成立モデル11cに成立用ルール13cを適用して、制約式17に展開する処理を示す。
After the two loops, the set of expansion units applied in S114 is input to the premise variable generation unit 14a. In S117, the premise variable generation unit 14a generates a unique variable name based on the variable ConF (A) included in the input formula of the expansion unit. In FIG. 12, the variable name to be generated is "F", but when there are a plurality of variables to be generated, it is desirable to add a continuous number such as "F001, F002, F003 ..." as the variable name. As a result, the expansion formula in which ConF (A) is replaced with F is indicated by reference numeral 313.
The process of applying the premise rule 13a to the input premise model 11a and expanding it to the constraint equation 17 has been described above. Hereinafter, in S121 to S127, the process of applying the establishment rule 13c to the input establishment model 11c and expanding to the constraint equation 17 will be shown.

まず、入力成立モデル11cを先頭から順に1つずつ選択するループ(S121〜S126)を開始し、そのループ内でさらに、成立用ルール13cを先頭から順に1つずつ選択するループ(S122〜S125)を開始する。符号321では、図5の入力成立モデル11c「W4+16=W3」が選択されている。
成立ルール適用部12cは、選択された入力成立モデル11cと、選択された成立用ルール13cの照合部とを比較することで、両者が一致するか否かを判定する(S123)。そして、成立ルール適用部12cは、入力成立モデル11cに対して、S123の照合で適合した成立用ルール13cを適用する(S124)。
First, a loop (S121 to S126) for selecting the input establishment model 11c one by one from the beginning is started, and further, a loop (S122 to S125) for selecting the establishment rule 13c one by one from the beginning in the loop. To start. In reference numeral 321 the input establishment model 11c “W4 + 16 = W3” of FIG. 5 is selected.
The establishment rule application unit 12c determines whether or not they match by comparing the selected input establishment model 11c with the collation unit of the selected establishment rule 13c (S123). Then, the establishment rule application unit 12c applies the establishment rule 13c conformed by the collation of S123 to the input establishment model 11c (S124).

そして、入力成立モデル11c「W4+16=W3」に対して、比較演算子が=で、If部のA要素(入力成立モデル11cに対応する入力前提モデル11a)が単一の条件式である(図6の論理列にandやORが設定されていない)ので、成立用ルール13c「C2」が適合する(符号322)。
「W4+16=W3」を「B=C」に当てはめると「(W4+16)=B、W3=C」となるため、成立ルール適用部12cは、成立用ルール13c「C2」の展開部を符号322のように生成する(S124)。
・[C2E1] W4+16+BigM×(1-ConF(A))≧W3
・[C2E2] W4-16-BigM×(1-ConF(A))≦W3
S127では、S117と同様に、成立変数生成部14cは、S124で生成された展開部の数式に含まれる変数ConF(A)をもとに、ユニークな変数名「F」を符号323のように生成する。
Then, for the input establishment model 11c "W4 + 16 = W3", the comparison operator is =, and the A element of the If part (input premise model 11a corresponding to the input establishment model 11c) is a single conditional expression. (And and OR are not set in the logical column of FIG. 6), so that the establishment rule 13c "C2" is met (reference numeral 322).
When "W4 + 16 = W3" is applied to "B = C", "(W4 + 16) = B, W3 = C", so the establishment rule application unit 12c is the expansion unit of the establishment rule 13c "C2". Is generated as in reference numeral 322 (S124).
・ [C2E1] W4 + 16 + BigM × (1-ConF (A)) ≧ W3
・ [C2E2] W4-16-BigM × (1-ConF (A)) ≤ W3
In S127, as in S117, the establishment variable generation unit 14c assigns a unique variable name “F” to the symbol 323 based on the variable ConF (A) included in the mathematical expression of the expansion unit generated in S124. Generate.

S131では、生成係数設定部15は、前提変数生成部14aおよび成立変数生成部14cそれぞれの出力式に含まれる予約変数BigM、SmallMに適当な値を設定する。符号331では、BigM→48を代入した結果の制約式17を示す。
なお、BigMには、制約式17に係数×Fの形式の項が存在するF=1の場合でも、制約式17に係数×(1-F)の形式の項が存在するF=0の場合でも、制約式17が必ず成立するための最小の値が設定される。つまり、予約変数BigM、SmallMは、あくまでF=0の場合とF=1の場合との場合分けを行う用途で用いられるだけである。
例えば、符号331の第1行「W4-16-BigM×F≦0」に対してF=1として変形すると「W4-16≦BigM」となる。図4のモデル変数11bの上限値列ではW4の上限値=64なので、「W4-16≦48≦BigM」となる。したがって、BigM=48とすれば、F=1のとき、もとの式は必ず成立する。このように、BigMを設定する。
一方、S114で説明した目的関数16の追加項の係数については、できるだけ、本来の目的関数16に影響を与えないようにするのが好ましい。この実施例では、目的関数16の係数項を持つ他のモデル変数11bの係数項の1/100を設定するとする。
In S131, the generation coefficient setting unit 15 sets appropriate values for the reserved variables BigM and SmallM included in the output expressions of the premise variable generation unit 14a and the establishment variable generation unit 14c, respectively. Reference numeral 331 shows the constraint equation 17 as a result of substituting BigM → 48.
In BigM, even if F = 1 has a term of coefficient × F in the constraint equation 17, when F = 0 has a term of coefficient × (1-F) in the constraint equation 17. However, the minimum value for the constraint equation 17 to always hold is set. That is, the reserved variables BigM and SmallM are only used for the purpose of distinguishing between the case of F = 0 and the case of F = 1.
For example, if the first line “W4-16-BigM × F ≦ 0” of reference numeral 331 is transformed with F = 1, it becomes “W4-16 ≦ BigM”. In the upper limit value sequence of the model variable 11b in FIG. 4, since the upper limit value of W4 = 64, “W4-16 ≦ 48 ≦ Big M”. Therefore, if BigM = 48, the original formula always holds when F = 1. Set BigM like this.
On the other hand, it is preferable that the coefficient of the additional term of the objective function 16 described in S114 does not affect the original objective function 16 as much as possible. In this embodiment, it is assumed that 1/100 of the coefficient term of another model variable 11b having the coefficient term of the objective function 16 is set.

図13は、制約式17を格納するデータテーブルである。ここでは、図12の符号331で示される4つの制約式17を格納する例を示す。このデータテーブルは、モデル名ごとに、そのモデルデータ11から生成される制約式17と、その制約式17に用いられる生成変数との対応データを格納する。
データテーブルの制約式17は、制約式番号と、前提用ルール13aまたは成立用ルール13cのどちらで生成されたかを示す「種類」と、モデルデータ11のモデル番号(図6の番号列)と、適用されたモデル展開用知識13を示す「適用ルール」と、制約式17の各要素(左辺、右辺、比較演算子)とで構成される。
データテーブルの「生成変数」は、前提変数生成部14aや成立変数生成部14cが制約式17内の変数を変換するときの変換元である「元変数」と、変換先である「変数名」とで構成される。
FIG. 13 is a data table for storing the constraint equation 17. Here, an example of storing the four constraint equations 17 represented by reference numeral 331 in FIG. 12 is shown. This data table stores the correspondence data between the constraint equation 17 generated from the model data 11 and the generated variables used in the constraint equation 17 for each model name.
The constraint formula 17 in the data table includes a constraint formula number, a "type" indicating whether the premise rule 13a or the establishment rule 13c is used, a model number of the model data 11 (number sequence in FIG. 6), and It is composed of an "application rule" indicating the applied model development knowledge 13 and each element (left side, right side, comparison operator) of the constraint expression 17.
The "generated variables" in the data table are the "original variable" that is the conversion source when the premise variable generation unit 14a and the established variable generation unit 14c convert the variables in the constraint equation 17, and the "variable name" that is the conversion destination. Consists of.

図14は、制約式17の表示画面図である。
この表示画面図は、制約式17の生成元となるモデルデータ11の表示欄232と、「前提」系列の対応関係を示す左側の箇所と、「成立」系列の対応関係を示す右側の箇所とを含む表示欄231と、各種ボタン群とで構成される。
表示欄231の左側には、符号233の入力前提モデル11a→適用される前提用ルール13a「ルールF1」→生成される2つの制約式17(符号234)の対応関係が示されている。
表示欄231の右側には、符号235の入力成立モデル11c→適用される成立用ルール13c「ルールC2」→生成される2つの制約式17(符号236)の対応関係が示されている。
また、入力前提モデル11aと入力成立モデル11cとの間の階層関係も、双方向の矢印で対応付けられている。
この表示欄231を参照することで、利用者は、自身が入力したモデルデータ11と、制約式生成装置1が生成した制約式17との対応関係を確認することができる。
FIG. 14 is a display screen view of the constraint equation 17.
This display screen diagram shows the display field 232 of the model data 11 that is the generator of the constraint equation 17, the left side portion showing the correspondence relationship of the "premise" series, and the right side portion showing the correspondence relationship of the "established" series. It is composed of a display field 231 including the above and various button groups.
On the left side of the display field 231, the correspondence between the input premise model 11a of reference numeral 233 → the applied premise rule 13a “rule F1” → the two generated constraint equations 17 (reference numeral 234) is shown.
On the right side of the display field 231, the correspondence between the input establishment model 11c of reference numeral 235 → the applicable establishment rule 13c “rule C2” → the two generated constraint equations 17 (reference numeral 236) is shown.
Further, the hierarchical relationship between the input premise model 11a and the input establishment model 11c is also associated with the bidirectional arrows.
By referring to the display field 231, the user can confirm the correspondence between the model data 11 input by himself / herself and the constraint expression 17 generated by the constraint expression generation device 1.

さらに、表示画面図には、表示欄231の内容を編集(修正)させるモードに切り換えるための編集ボタン239aと、編集(修正)後のデータ内容を記憶部に登録させるための登録ボタン239bと、新たなモデルデータ11を追加させるための追加ボタン239cと、既存のモデルデータ11を削除させるための削除ボタン239dと、目的関数16および制約式17を確定し、ソルバ部18の求解処理に移行させるための求解ボタン239eと、を有する。 Further, the display screen diagram includes an edit button 239a for switching to a mode for editing (correcting) the contents of the display field 231 and a registration button 239b for registering the edited (corrected) data contents in the storage unit. The add button 239c for adding new model data 11, the delete button 239d for deleting the existing model data 11, the objective function 16 and the constraint equation 17 are determined, and the process proceeds to the solution processing of the solver unit 18. It has a solution button 239e for the purpose.

図15は、ソルバ部18が出力する最適解の表示画面図である。この表示画面図は、図14の求解ボタン239eが押された後に表示され、結果表示欄241と、確認ボタン245とを有する。
結果表示欄241には、モデル変数11bごとに、制約式17を満たしつつ目的関数16を最適化するときの数値のリスト欄242と、モデル変数11bを用いた目的関数16を示す表示欄243とがそれぞれ表示される。さらに、結果表示欄241には、モデルデータ11の制約が成り立っていることを示す表示欄244や、計算経過を示す各種データ(Conf(A)の値が1か0かなど)を併せて表示してもよい。
この結果表示欄241によって、利用者は、モデルデータ11やモデル展開用知識13が適切であったかどうかを容易に確認することができる。確認ボタン245が押されると、図1のS18に移行する。
FIG. 15 is a display screen view of the optimum solution output by the solver unit 18. This display screen view is displayed after the solution button 239e of FIG. 14 is pressed, and has a result display field 241 and a confirmation button 245.
The result display column 241 includes a list column 242 of numerical values for optimizing the objective function 16 while satisfying the constraint equation 17 for each model variable 11b, and a display column 243 showing the objective function 16 using the model variable 11b. Are displayed respectively. Further, in the result display column 241, a display column 244 indicating that the constraint of the model data 11 is satisfied and various data indicating the calculation progress (whether the value of Conf (A) is 1 or 0, etc.) are also displayed. You may.
The result display field 241 allows the user to easily confirm whether or not the model data 11 and the model development knowledge 13 are appropriate. When the confirmation button 245 is pressed, the process proceeds to S18 in FIG.

図16は、図15の表示画面図の別の形態である。図16ではソルバ部18が制約式17を満たしつつ目的関数16を最大化(最適化)する数理計画問題を求解できなかった場合を示す。図14と図16とは、以下のように表示内容が対応する。
・入力前提モデル11a:符号233→符号253
・入力前提モデル11aから生成される制約式17:符号234→符号254
・入力成立モデル11c:符号235→符号255
・入力成立モデル11cから生成される制約式17:符号236→符号256
ここで、図16では利用者の不注意により、符号255の第2項を「16」ではなく「160」とタイプミスしたとする。
FIG. 16 is another form of the display screen view of FIG. FIG. 16 shows a case where the solver unit 18 cannot solve the mathematical programming problem that maximizes (optimizes) the objective function 16 while satisfying the constraint equation 17. The display contents correspond to FIG. 14 and FIG. 16 as follows.
-Input premise model 11a: reference numeral 233 → reference numeral 253
Constraint formula 17 generated from the input premise model 11a: reference numeral 234 → reference numeral 254
Input establishment model 11c: reference numeral 235 → reference numeral 255
Constraint formula 17 generated from the input establishment model 11c: reference numeral 236 → reference numeral 256
Here, in FIG. 16, it is assumed that the user inadvertently mistypes the second term of reference numeral 255 as "160" instead of "16".

表示制御部19は、求解できなかった旨の表示252に加え、その原因である入力前提モデル11aと入力成立モデル11cとの間の矛盾関係を示すエラー表示257と、符号254の制約式17と符号256の制約式17との間の矛盾関係を示すエラー表示258を併せて表示する。矛盾関係とは、複数の数式間で、同時に満たす解が存在しない状態である。
これにより、利用者は、符号256の制約式17を1つずつ修正するよりも、その根本の原因である入力成立モデル11c(符号255)のタイプミスに気づくことで、モデルデータ11を迅速かつ正確に修正することができる。
In addition to the display 252 indicating that the solution could not be obtained, the display control unit 19 includes an error display 257 indicating a contradiction between the input premise model 11a and the input establishment model 11c, which is the cause thereof, and the constraint equation 17 of reference numeral 254. An error display 258 indicating a contradictory relationship with the constraint equation 17 of reference numeral 256 is also displayed. A contradiction relationship is a state in which there is no solution that can be satisfied at the same time between a plurality of mathematical expressions.
As a result, the user notices the typo in the input establishment model 11c (reference numeral 255), which is the root cause thereof, rather than modifying the constraint equation 17 of the reference numeral 256 one by one, so that the model data 11 can be quickly obtained. It can be corrected accurately.

以上説明した本実施形態では、入力されたモデルデータ11から制約式生成装置1が制約式17を生成するため、ソルバ部18に入力する制約式17を入力する手間を省力化できる。また、表示制御部19は、図14の制約式17の表示画面において、展開元のデータ(モデルデータ11およびモデル展開用知識13)と、展開先のデータ(制約式17)とを対応付けて表示する。これにより、制約式17の生成過程を辿ることができ(換言すると、トレーサビリティを確保し)、どの部分で誤ったデータが混入したかを容易に発見できる。 In the present embodiment described above, since the constraint expression generation device 1 generates the constraint expression 17 from the input model data 11, the labor for inputting the constraint expression 17 to be input to the solver unit 18 can be saved. Further, the display control unit 19 associates the expansion source data (model data 11 and model expansion knowledge 13) with the expansion destination data (constraint formula 17) on the display screen of the constraint equation 17 of FIG. indicate. As a result, the generation process of the constraint equation 17 can be traced (in other words, traceability is ensured), and it is possible to easily find out in which part the incorrect data is mixed.

図17は、制約式生成装置1の構成図である。図17では、図2の制約式生成装置1に対して、ソルバ制御部18bと適合解リスト18cとを追加している。
ソルバ制御部18bは、目的関数16と制約式17との組み合わせで定義される数理計画問題について、目的関数16の詳細をソルバ部18に設定する。目的関数16の詳細とは、例えば、以下の通りである。
・目的関数16の変数値が最適値(1通り)となるように求解するときに、最適値とは最小値か最大値かという設定。
・目的関数16の変数値が所定範囲内となるように求解するときに、その所定範囲内の下限値および上限値の設定。なお、所定範囲内となる解は複数存在することもあるため、その解の集合を格納する適合解リスト18cを新たに用意した。
FIG. 17 is a configuration diagram of the constraint expression generation device 1. In FIG. 17, a solver control unit 18b and a matching solution list 18c are added to the constraint expression generation device 1 of FIG.
The solver control unit 18b sets the details of the objective function 16 in the solver unit 18 for the mathematical programming problem defined by the combination of the objective function 16 and the constraint equation 17. The details of the objective function 16 are as follows, for example.
-When solving so that the variable value of the objective function 16 becomes the optimum value (one way), the optimum value is set as the minimum value or the maximum value.
-When solving so that the variable value of the objective function 16 is within the predetermined range, the lower limit value and the upper limit value within the predetermined range are set. Since there may be a plurality of solutions within a predetermined range, a new matching solution list 18c for storing a set of the solutions is prepared.

図18は、図17の制約式生成装置1による目的関数16の詳細入力画面を示す画面図である。この画面図は、目的関数16として最適化対象となる変数名の入力欄261と、結果出力条件の入力欄262と、求解結果の出力数の入力欄263と、最適解は最小値か最大値かという入力欄264と、適合解リスト18cへの出力対象となる解の範囲の入力欄265とを有する。
結果出力条件の入力欄262には、入力欄263〜265の各入力値の組み合わせをグループ化した結果出力条件として、そのグループ名が入力される。
ラジオボタンの入力欄263から「単一」が選択されると、目的関数16の変数値を最適値(1通り)とするため、ラジオボタンの入力欄264から最適値として最小値か最大値かのいずれかを選択させる。
ラジオボタンの入力欄263から「複数」が選択されると、目的関数16の変数値の所定範囲を、入力欄265から入力させる。
FIG. 18 is a screen view showing a detailed input screen of the objective function 16 by the constraint expression generation device 1 of FIG. In this screen diagram, the input field 261 of the variable name to be optimized as the objective function 16, the input field 262 of the result output condition, the input field 263 of the number of output of the solution result, and the optimum solution are the minimum value or the maximum value. It has an input field 264 and an input field 265 for a range of solutions to be output to the matching solution list 18c.
In the input field 262 of the result output condition, the group name is input as the result output condition in which the combination of the input values of the input fields 263 to 265 is grouped.
When "single" is selected from the input field 263 of the radio button, the variable value of the objective function 16 is set to the optimum value (one way), so whether the optimum value is the minimum value or the maximum value from the input field 264 of the radio button. Let them choose one of them.
When "plurality" is selected from the input field 263 of the radio button, a predetermined range of the variable value of the objective function 16 is input from the input field 265.

図19は、図18の画面図から入力された設定に沿った、ソルバ部18の結果確認画面を示す画面図である。この画面図は、ソルバ部18の求解処理に使用された結果出力条件の表示欄271(入力欄262に対応)と、その表示欄271の結果出力条件における解の範囲の表示欄272(入力欄265に対応)と、ソルバ部18の求解結果として、制約式17のモデル変数11b(離散変数の値、実変数の代表値)と、目的関数16との変数値とで構成される結果リストの表示欄273と、その求解処理に使用された制約式17の表示欄274とを有する。
表示欄273には、適合解リスト18cとして、表示欄272の範囲(25以上80以下の範囲)に適合する目的関数16の変数値(F2=60)となる2組の適合解が列挙されている。
なお、表示欄271は、例えば、プルダウンメニューにより、図18を介して事前登録された複数の結果出力条件から、1つの結果出力条件を選択可能になっている。結果出力条件の変更に伴い、ソルバ部18は、求解処理の再計算を行い、その計算結果の表示内容を表示制御部19に更新させる。
FIG. 19 is a screen view showing a result confirmation screen of the solver unit 18 according to the settings input from the screen view of FIG. This screen view shows the result output condition display field 271 (corresponding to the input field 262) used for the solution processing of the solver unit 18 and the solution range display field 272 (input field) in the result output condition of the display field 271. (Corresponding to 265), and as the solution result of the solver part 18, the result list composed of the model variable 11b (value of the discrete variable, the representative value of the real variable) of the constraint equation 17 and the variable value of the objective function 16. It has a display field 273 and a display field 274 of the constraint equation 17 used for the solution processing.
In the display column 273, as a matching solution list 18c, two sets of matching solutions that are variable values (F2 = 60) of the objective function 16 that fit the range of the display column 272 (range of 25 or more and 80 or less) are listed. There is.
In the display field 271, for example, one result output condition can be selected from a plurality of result output conditions pre-registered via FIG. 18 by a pull-down menu. Along with the change in the result output condition, the solver unit 18 recalculates the solution processing and causes the display control unit 19 to update the display content of the calculation result.

図20は、図17の制約式生成装置1の処理のうちのソルバ部18による求解処理(図1のS16)の詳細を示すフローチャートである。
S201において、ソルバ部18は、目的関数16と制約式17とをもとに、図18で入力された結果出力条件に沿って求解処理を行う。
S202において、ソルバ部18は、入力欄263から「複数」が選択されたか否かを判定する。S202でNoなら(「単一」が選択されたなら)、ソルバ部18は、入力欄264で指定されたように、目的関数16が最小値または最大値となるS201で求解された最適解を適合解リスト18cに追加して(S211)、処理をS212に進める。一方、S202でYesなら、処理をS203に進める。
FIG. 20 is a flowchart showing details of the solution processing (S16 in FIG. 1) by the solver unit 18 in the processing of the constraint equation generation device 1 of FIG.
In S201, the solver unit 18 performs solution processing based on the objective function 16 and the constraint equation 17 according to the result output condition input in FIG.
In S202, the solver unit 18 determines whether or not "plurality" is selected from the input field 263. If No in S202 (if "single" is selected), the solver unit 18 finds the optimal solution solved in S201 where the objective function 16 is the minimum or maximum value, as specified in the input field 264. It is added to the matching solution list 18c (S211), and the process proceeds to S212. On the other hand, if Yes in S202, the process proceeds to S203.

S203において、ソルバ部18は、S201で求解された結果が入力欄265から入力された所定範囲内(下限値〜上限値の範囲内)であるか否かを判定する。S203でNoなら(範囲外なら)、処理をS201に戻す。一方、S203でYesなら、処理をS204に進める。
S204において、ソルバ部18は、S203で範囲内とされた最適解の離散変数値の組合せ(例えば「K1=1,K2=0,K3=0」)を除外する制約式17(例えば「K1=0,K2=1,K3=1」を含む制約式17)を追加する。つまり、複数解を列挙する指定の場合に、順次、最適解を与える変数の組を除外する制約式17を追加することにより、別解を指定された解の範囲で出力することができる。
In S203, the solver unit 18 determines whether or not the result obtained in S201 is within the predetermined range (within the range of the lower limit value to the upper limit value) input from the input field 265. If No in S203 (outside the range), the process returns to S201. On the other hand, if Yes in S203, the process proceeds to S204.
In S204, the solver unit 18 excludes the combination of discrete variable values of the optimum solution (for example, “K1 = 1, K2 = 0, K3 = 0”) within the range in S203 (for example, “K1 =”). The constraint equation 17) including "0, K2 = 1, K3 = 1" is added. That is, in the case of specifying to enumerate a plurality of solutions, another solution can be output within the range of the specified solution by sequentially adding the constraint equation 17 excluding the set of variables giving the optimum solution.

S205において、ソルバ部18は、最適解(範囲に適合する解)を適合解リスト18cに追加して、処理をS201に戻す。
S212において、表示制御部19は、S205およびS211でそれぞれ追加された適合解リスト18c内の求解結果(最適解、適合解)を、表示欄273のように画面表示する。これにより、最適解を与える変数の組および、最適解近傍の変数の組を列挙することができる。
In S205, the solver unit 18 adds the optimal solution (solution that fits the range) to the matching solution list 18c and returns the process to S201.
In S212, the display control unit 19 displays the solution results (optimal solution, matching solution) in the matching solution list 18c added in S205 and S211 on the screen as in the display column 273. This makes it possible to enumerate the set of variables that give the optimum solution and the set of variables that are near the optimal solution.

なお、本発明は前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。例えば、前記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために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、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計するなどによりハードウェアで実現してもよい。
また、前記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to those having all the described configurations.
Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.
Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration. Further, each of the above configurations, functions, processing units, processing means and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit.
Further, each of the above configurations, functions, and the like may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function.

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)などの記録装置、または、IC(Integrated Circuit)カード、SDカード、DVD(Digital Versatile Disc)などの記録媒体に置くことができる。
また、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。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
さらに、各装置を繋ぐ通信手段は、無線LANに限定せず、有線LANやその他の通信手段に変更してもよい。
Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in memory, hard disks, recording devices such as SSDs (Solid State Drives), IC (Integrated Circuit) cards, SD cards, DVDs (Digital Versatile Discs), etc. Can be placed on the recording medium of.
In addition, the control lines and information lines indicate those that are considered necessary for explanation, and do not necessarily indicate all the control lines and information lines in the product. In practice, it can be considered that almost all configurations are interconnected.
Further, the communication means for connecting each device is not limited to the wireless LAN, and may be changed to a wired LAN or other communication means.

1 制約式生成装置
11 モデルデータ
11a 入力前提モデル
11b モデル変数
11c 入力成立モデル
12a 前提ルール適用部
12c 成立ルール適用部
13 モデル展開用知識
13a 前提用ルール
13c 成立用ルール
14a 前提変数生成部
14c 成立変数生成部
15 生成係数設定部
16 目的関数
17 制約式
18 ソルバ部
18b ソルバ制御部
18c 適合解リスト
19 表示制御部
1 Constraint expression generator 11 Model data 11a Input premise model 11b Model variable 11c Input establishment model 12a Premise rule application part 12c Establishment rule application part 13 Model development knowledge 13a Premise rule 13c Establishment rule 14a Prerequisite variable generation part 14c Establishment variable Generation unit 15 Generation coefficient setting unit 16 Objective function 17 Constraint expression 18 Solver unit 18b Solver control unit 18c Applicable solution list 19 Display control unit

Claims (6)

照合部と展開部との組み合わせにより定義されるモデル展開用知識を記憶部から読み取り、入力されるモデルデータが読み取った前記モデル展開用知識の前記照合部に適合するときに、適合する前記照合部に対応する前記展開部が示す1つ以上の制約式を、前記モデルデータから展開される数理計画問題の制約式として生成するルール適用部と、
前記ルール適用部により生成された前記制約式と、その制約式の生成に使用された前記モデルデータとを対応付けて表示する表示制御部とを有することを特徴とする
制約式生成装置。
The model expansion knowledge defined by the combination of the collation unit and the expansion unit is read from the storage unit, and when the input model data matches the collation unit of the model expansion knowledge read, the collation unit is matched. A rule application unit that generates one or more constraint expressions indicated by the expansion unit corresponding to the above as constraint expressions of a mathematical planning problem developed from the model data.
A constraint expression generation device including a display control unit that displays the constraint expression generated by the rule application unit in association with the model data used for generating the constraint expression.
前記表示制御部は、さらに、前記制約式と前記モデルデータとを対応付けて表示するときに、そのモデルデータに対して適用された前記モデル展開用知識も併せて対応付けて表示することを特徴とする
請求項1に記載の制約式生成装置。
The display control unit is further characterized in that when the constraint expression and the model data are displayed in association with each other, the knowledge for model development applied to the model data is also associated and displayed. The constraint expression generator according to claim 1.
前記ルール適用部は、入力される前記モデルデータに使用されるモデル変数の取り得る値の範囲をもとに計算した人工変数の値を、生成する前記制約式に追加することを特徴とする
請求項1に記載の制約式生成装置。
The claim is characterized in that the rule application unit adds a value of an artificial variable calculated based on a range of possible values of a model variable used for the input model data to the constraint expression to be generated. Item 1. The constraint expression generator according to item 1.
前記制約式生成装置は、さらに、前記ルール適用部が生成した前記制約式と、入力された目的関数とをもとにした前記数理計画問題を求解するソルバ部を有しており、
前記ソルバ部は、複数の前記制約式を同時に満たす解が存在しないことで、複数の前記制約式が矛盾関係であるときには、その矛盾関係を示す情報を前記表示制御部に表示させることを特徴とする
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の制約式生成装置。
The constraint equation generator further has a solver unit for solving the mathematical programming problem based on the constraint equation generated by the rule application unit and the input objective function.
The solver unit is characterized in that there is no solution that satisfies the plurality of constraint equations at the same time, and when the plurality of constraint equations have a contradiction relationship, the display control unit displays information indicating the contradiction relationship. The constraint expression generator according to any one of claims 1 to 3.
前記制約式生成装置は、さらに、前記ルール適用部が生成した前記制約式と、入力された目的関数とをもとにした前記数理計画問題を求解するソルバ部を有しており、
前記ソルバ部は、前記目的関数の変数値が指定された範囲内である前記制約式に使用される各変数の変数値の集合を求解し、その求解結果の集合を前記表示制御部に表示させることを特徴とする
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の制約式生成装置。
The constraint equation generator further has a solver unit for solving the mathematical programming problem based on the constraint equation generated by the rule application unit and the input objective function.
The solver unit solves a set of variable values of each variable used in the constraint equation in which the variable values of the objective function are within a specified range, and causes the display control unit to display the set of the solution results. The constraint equation generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the constraint expression generator is characterized by the above.
制約式生成装置は、ルール適用部と、表示制御部とを有しており、
前記ルール適用部は、照合部と展開部との組み合わせにより定義されるモデル展開用知識を記憶部から読み取り、入力されるモデルデータが読み取った前記モデル展開用知識の前記照合部に適合するときに、適合する前記照合部に対応する前記展開部が示す1つ以上の制約式を、前記モデルデータから展開される数理計画問題の制約式として生成し、
前記表示制御部は、前記ルール適用部により生成された前記制約式と、その制約式の生成に使用された前記モデルデータとを対応付けて表示することを特徴とする
制約式生成方法。
The constraint expression generator has a rule application unit and a display control unit.
The rule application unit reads the model expansion knowledge defined by the combination of the collation unit and the expansion unit from the storage unit, and when the input model data matches the collation unit of the model expansion knowledge read. , One or more constraint equations indicated by the expansion unit corresponding to the matching collation unit are generated as constraint expressions of the mathematical planning problem expanded from the model data.
The display control unit is a constraint expression generation method, characterized in that the constraint expression generated by the rule application unit and the model data used for generating the constraint expression are displayed in association with each other.
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