JP7007596B2 - 情報処理装置、制御方法、プログラム - Google Patents

Description

過去の需要実績を用いて将来の需要を予測する需要予測システムに関する。

需要予測システムにおいて予測精度の向上は大きな課題の1つであり、精度向上によって在庫コスト削減、欠品リスク低下、物流コスト削減などといった様々な効果を得ることができる。物流リソース不足が社会的問題となっている昨今、予測精度向上の重要性はますます高まっているが、予測精度向上のための技術はそれ以前からも多く案出されている。

特許文献１には、季節性商品の予測精度を向上させるために、前年同時期の実績を参照する回帰分析技術について開示されている。

特開２０１５－３２２６７号公報

食品業界では、年末年始やゴールデンウィークなどといった特定の期間に、大きな需要変動が毎年発生する。この特定の期間と通常の期間を区別せずに自動予測をすると、どちらかの期間の予測精度が下がりやすい。

特許文献１には、直近の実績と前年の実績とを考慮して季節性商品の予測精度向上を図る技術が記載されているが、大きな需要変動を伴う特定の期間の需要実績と、需要変動が安定している通常の期間の需要実績とを区別せずに取り扱っているため、お互いの期間の間で影響を及ぼし合い、予測誤差を大きくする恐れがある。。

そこで、本発明は、決定された過去および将来の特定期間について、過去の実績量の補正結果に基づいて、将来の予測量を補正できる仕組みを提供することを目的とする。

本発明の情報処理装置は、過去および将来の特定期間を決定する決定手段と、前記決定された過去の特定期間の前、または／および、後の期間の実績量を用いて当該特定期間の実績量を補正する実績補正手段と、前記実績補正手段により補正された過去の特定期間の実績量を用いて、前記将来の特定期間の予測量を算出する予測手段と、前記予測手段により算出された将来の特定期間の予測量を、前記補正された過去の特定期間の実績量と補正前の実績量とに基づいて得られる値を用いて補正する予測補正手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、決定された過去および将来の特定期間について、過去の実績量の補正結果に基づいて、将来の予測量を補正できる仕組みを提供することが可能となる。

本発明の実施形態における、情報処理装置の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態における、情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態における、情報処理装置が実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における、図３に示すフローチャートのステップＳ３０２の処理を説明する図である。 本発明の実施形態における、商品マスタＤＢ１０１、補正パターンマスタＤＢ１０２、補正期間マスタＤＢ１０３、予測モデルマスタＤＢ１０５の一例を示す図である。 本発明の実施形態における、商品マスタＤＢ１０１、補正パターンマスタＤＢ１０２のメンテナンス画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態における、補正期間マスタＤＢ１０３のメンテナンス画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態における、図４のステップＳ４０１の処理を実行した結果の一例を示す図である。 本発明の実施形態における、図４のステップＳ４０２の処理を実行した結果の一例を示す図である。 本発明の実施形態における、図４のステップＳ４０３の処理を実行した結果の一例を示す図である。 本発明の実施形態における、図３のステップＳ３０３の処理を実行した結果の一例を示す図である。 本発明の実施形態における、図３のステップＳ３０４の処理を実行した結果の一例を示す図である。 本発明の実施形態における、図３のステップＳ３０５で予測結果を確認する画面の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る情報処理装置の機能ブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係る情報処理装置１０は、処理制御部５０、データ管理部１００から構成される。

処理制御部５０は、マスタ設定部１１０、実績補正実行部１２０、予測実行部１３０、予測補正実行部１４０、予測結果確認部１５０から構成される。各機能部の処理の詳細については、図３のフローチャートにより後述する。

データ管理部１００は、商品マスタＤＢ１０１、補正パターンマスタＤＢ１０２、補正期間マスタＤＢ１０３、需要実績ＤＢ１０４、予測モデルマスタＤＢ１０５、予測結果ＤＢ１０６から構成される。各データベースの詳細については図５等により後述する。

以下、図２を用いて、図１に示した情報処理装置のハードウエア構成の一例について説明する。

図２において、２０１はＣＰＵで、システムバス２０４に接続される各デバイスやコントローラを統括的に制御する。また、ＲＯＭ２０３あるいは外部メモリ２１１には、ＣＰＵ２０１の制御プログラムであるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ ／ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）やオペレーティングシステムプログラム（以下、ＯＳ）や、各サーバ或いは各ＰＣの実行する機能を実現するために必要な各種プログラム等が記憶されている。

２０２はＲＡＭで、ＣＰＵ２０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ＣＰＵ２０１は、処理の実行に際して必要なプログラム等をＲＯＭ２０３あるいは外部メモリ２１１からＲＡＭ２０２にロードして、該ロードしたプログラムを実行することで各種動作を実現するものである。

また、２０５は入力コントローラで、入力装置２０９等からの入力を制御する。２０６はビデオコントローラで、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置２１０への表示を制御する。なお、ディスプレイ装置は、液晶ディスプレイに限られず、ＣＲＴディスプレイなどであっても良い。これらは必要に応じてクライアントが使用するものである。

２０７はメモリコントローラで、ブートプログラム，各種のアプリケーション，フォントデータ，ユーザファイル，編集ファイル，各種データ等を記憶するハードディスク（ＨＤ）や、フレキシブルディスク（ＦＤ）、或いはＰＣＭＣＩＡカードスロットにアダプタを介して接続されるコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ等の外部メモリ２１１へのアクセスを制御する。

２０８は通信Ｉ／Ｆコントローラで、ネットワークを介して外部機器と接続・通信するものであり、ネットワークでの通信制御処理を実行する。例えば、ＴＣＰ／ＩＰを用いた通信等が可能である。

なお、ＣＰＵ２０１は、例えばＲＡＭ２０２内の表示情報用領域へアウトラインフォントの展開（ラスタライズ）処理を実行することにより、ディスプレイ装置２１０上での表示を可能としている。また、ＣＰＵ２０１は、ディスプレイ装置２１０上の不図示のマウスカーソル等でのユーザ指示を可能とする。

ハードウエア上で動作する各種プログラムは、外部メモリ２１１に記録されており、必要に応じてＲＡＭ２０２にロードされることによりＣＰＵ２０１によって実行されるものである。

なお、全ての装置がこれらの構成を備えているわけではなく、必要なものを夫々備えていればよい。

次に図３、図４のフローチャートを用いて、本発明の実施形態における情報処理装置が実行する処理について説明する。

図３のフローチャートは、情報処理装置のＣＰＵ２０１が所定の制御プログラムを読み出して実行する処理であり、需要予測とその補正を行う処理の一例を示すフローチャートである。また、図４のフローチャートは、図３のステップＳ３０２で行う実績補正の処理詳細の一例を示す。

ステップＳ３０１では、情報処理装置のＣＰＵ２０１は、各商品の補正対象とする特定期間の情報を画面入力機能やインターフェース機能によって取り込み、商品マスタＤＢ１０１、補正パターンマスタＤＢ１０２、補正期間マスタＤＢ１０３に登録する。本処理は、マスタ設定部１１０によって実行される。

商品マスタＤＢ１０１には、図５（ａ）に示すような商品単位の属性情報を保持し、図６（ａ）に示すようなマスタメンテナンス画面でユーザ管理を可能にする。補正パターンマスタＤＢ１０２には、図５（ｂ）に示すような補正パターン情報を保持し、図６（ｂ）に示すようなマスタメンテナンス画面でユーザ管理を可能にする。補正期間マスタＤＢ１０３には、図５（ｃ）に示すような補正期間情報を保持し、図７（ａ）に示すようなマスタメンテナンス画面でユーザ管理を可能にする。

ステップＳ３０２では、情報処理装置のＣＰＵ２０１は、商品マスタＤＢ１０１、補正パターンマスタＤＢ１０２、補正期間マスタＤＢ１０３に保持するマスタ情報を元に、各商品の補正対象期間の実績値を補正し、需要実績ＤＢ１０４を更新する。さらに、各年の同一期間に対して平均でどの程度補正されたのかを表す平均補正率を算出する。平均補正率は、特定期間周辺の通常期間の需要水準に対する、特定期間の需要水準の比率と同等である。本処理は、実績補正実行部１２０によって実行される。Ｓ３０２の詳細は図４のフローチャートを用いて説明する。

図４は、ステップＳ３０２の実績補正実行の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ４０１では、情報処理装置のＣＰＵ２０１は、各商品の補正対象期間の実績値に対する補正処理を実行する。本実施例では、補正対象期間はステップＳ３０１で登録されたマスタ情報に従うものとするが、ユーザが都度任意に指定してもよいし、所定のルール、所定のロジックや人工知能によって特定されるものでもよい。補正手法については線形補間や曲線補間など、既存手法を用いて良い。また、本実施例では、補正対象期間の前および後の実績値を用いて補正対象期間の実績値を補間しているが、補正対象期間の前または後のいずれかの実績値が取得できない場合や、補正対象期間の前または後のいずれかの実績値を用いた方がより精度よく予測できるような場合には、補正対象期間の前または後のいずれかの実績値を用いて補正対象期間の実績値を補間してもよい。図８に、Ｓ４０１により過去３年間の年末年始３週間を実績補正した結果の例を示す。

ステップＳ４０２では、情報処理装置のＣＰＵ２０１は、Ｓ４０１で実施した補正処理における、各補正値の補正率を算出する。補正率とは、補正前の実績値に対する補正後の実績値の大きさの比率を表す。なお、本実施例では、補正に用いる値として比率を使用しているが、補正前後の実績値の差異に基づく数量であってもよいし、補正前後の実績値の関係を表す関数の係数および定数であってもよい。図８の例で補正した補正値に対して、Ｓ４０２により求めた補正率の算出結果の例を図９に示す。

ステップＳ４０３では、情報処理装置のＣＰＵ２０１は、Ｓ４０２で算出した補正率を元に、平均補正率を算出する。平均補正率とは、各年の同時期における補正率の平均値である。例えば、補正したい特定期間が３週間である場合は、各年の特定期間の１週目の補正率の平均値、２週目の補正率の平均値、３週目の補正率の平均値をそれぞれ求め、この３つの値を平均補正率とする。図９の例で算出した補正率に対して、Ｓ４０３により求めた平均補正率の算出結果の例を図１０に示す。Ｓ４０３で算出した平均補正率は、後述のＳ３０４において予測値の補正に用いる。
ステップＳ３０３では、情報処理装置のＣＰＵ２０１は、ステップＳ３０２の中のＳ４０１で補正した後の実績値を用いて需要予測計算を実行し、結果を予測結果ＤＢ１０６に出力する。このとき用いる実績値は、Ｓ４０１の補正処理により特定期間の実績を平滑化されているため、予測結果には特定期間の大きな需要変動が反映されず、通常期間と同じ水準の予測結果が出力される。また、需要予測計算に使用する予測モデルは、予測モデルマスタＤＢ１０５に管理されている予測モデルの中から適切なモデルを指定する。本処理は、予測実行部１３０によって実行される。図１１に、ステップＳ３０３により算出された予測結果の一例を示す。

ステップＳ３０４では、情報処理装置のＣＰＵ２０１は、ステップＳ３０３で算出した需要予測結果に対して、特定期間の予測値の補正を実行し、予測結果ＤＢ１０６を更新する。予測値の補正には、ステップＳ３０２の中のＳ４０３で算出した平均補正率の逆数を用いる。Ｓ３０３で求めた予測結果に対して、平均補正率の逆数を乗算することで、特定期間について実績と同程度の大きさの需要変動を発生させることができる。なお、本実施例では、予測結果を補正する値として複数年の平均補正率（の逆数）を使用しているが、直近の方がより需要変動の状況を反映しているような場合には、直近の単年の補正率（の逆数）を使用してもよい。本処理は、予測補正実行部１４０によって実行される。図１２に、ステップＳ３０４により算出された予測補正結果の一例を示す。

ステップＳ３０５では、情報処理装置のＣＰＵ２０１は、図１３のような画面に予測結果を出力し、ユーザが補正結果を確認できるようにする。本処理は、予測結果確認部１５０によって実行される。
図６（ａ）は商品単位の属性情報を商品マスタＤＢ１０１に登録するための商品マスタ設定画面である。商品マスタ設定画面は、検索部、グリッド部からなる。

検索部は、グリッドに情報を表示したい商品を検索するものである。

グリッド部は、商品マスタＤＢ１０１の情報の表示、編集が可能である。検索部に検索条件を入力して抽出ボタンを押下すると、該当する商品の情報がグリッド部に表示される。グリッド部の情報を修正し保存ボタンを押下すると、商品マスタＤＢ１０１に画面での修正内容が反映される。

図６（ｂ）は、図６（ａ）の商品マスタ設定画面で商品ごとに登録する補正パターン情報を、補正パターンマスタＤＢ１０２に登録するための補正パターン設定画面である。補正パターン設定画面はグリッド部からなる。
グリッド部は、補正パターンマスタＤＢ１０２に登録された、補正パターンの情報を表示、編集できる。1つの補正パターンコードに対して、1つ以上の補正期間コードを登録でき、例えば補正パターンコード「0301：年末年始3週＋GW」に紐づく補正期間として「03：年末年始3週」と「01：GW」の2つの補正期間コードが登録されている場合、商品マスタＤＢ１０１に補正パターン0301を登録された商品については、この2期間が補正対象となる。
図７（ａ）は、図６（ｂ）の補正パターン設定画面で補正パターンごとに登録する補正期間情報を、補正パターンマスタＤＢ１０２に登録するための補正期間設定画面である。補正期間設定画面はグリッド部からなる。
グリッド部は、補正期間マスタＤＢ１０３に登録された、補正期間の情報を表示、編集できる。1つの補正期間コードに対して、年ごとに期間の開始日と終了日を登録することができ、曜日の並びや天候などによる特定期間のずれに対応することが可能である。
図１３は予測結果を確認するための予測補正結果確認画面である。予測補正結果確認画面は、計画表示グリッド部、属性表示グリッド部、グラフ部からなる。
計画表示グリッド部は、Ｓ３０２で実行した実績補正の前後の需要実績と補正率、Ｓ３０３で実行した需要予測の結果、Ｓ３０４で実行した予測補正後の予測結果と補正に用いた平均補正率を表示、編集できる。

属性グリッド部は、商品マスタＤＢ１０１やその他マスタの属性情報の表示が可能である。他の画面を起動することなく、計画表示グリッドにおいて計画調整中の商品の属性情報を確認することができる。

グラフ部は、グリッド部に表示する実績値や予測結果をグラフで可視化する。
図５（ａ）の商品マスタＤＢ１０１は、商品の属性情報を保持するテーブルであり、商品コード、商品名、補正パターンコード、その他属性情報の項目からなる。

補正パターンコードは、予測結果の補正対象とする特定期間の組み合わせを表すコードを登録するための項目である。補正パターンコードが表す補正期間情報の詳細は、図５（ｂ）の補正パターンマスタＤＢ１０２と図５（ｃ）の補正期間マスタＤＢ１０３に設定する。

図５（ｃ）の補正期間マスタＤＢ１０３は、ゴールデンウィークや年末年始などの各特定期間の開始日と終了日を年単位で管理するためのテーブルであり、補正期間コード、年、開始日、終了日の項目からなる。各補正期間の開始日と終了日を、年単位でユーザ指定することができるため、曜日の並びなどにより発生する各年の特定期間のずれに対応することが可能である。

図５（ｂ）の補正パターンマスタＤＢ１０２は、補正期間マスタＤＢ１０３で管理する補正期間コードの組み合わせを登録するテーブルであり、補正パターンコードと補正期間コードの項目からなる。補正パターンマスタＤＢ１０２で補正期間コードの組み合わせに対して1つの補正パターンコードを付与し、商品マスタＤＢ１０１で商品単位に補正パターンコードを指定する。補正パターンマスタＤＢ１０２で期間の組み合わせを管理することで、ゴールデンウィークと年末年始など、複数期間を補正したい商品についてマスタ管理が容易になる。

図５（ｄ）の予測モデルマスタＤＢ１０５は、需要予測に用いる予測モデルを管理するテーブルであり、モデルＩＤ、予測モデル、および、各種パラメータの項目からなる。予測モデルは、商品や商品グループごとに使用するモデルを指定することもできるし、全商品共通で同じモデルを使用してもよい。

以上により、特定期間について過去の需要実績から需要変動の影響を補正することにより、適正に需要予測を実行できるようになる。

なお、上述した各種データの構成及びその内容はこれに限定されるものではなく、用途や目的に応じて、様々な構成や内容で構成されることは言うまでもない。

また、本発明におけるプログラムは、図３、図４の処理方法をコンピュータが実行可能なプログラムである。なお、本発明におけるプログラムは図３、図４の各装置の処理方法ごとのプログラムであってもよい。

以上のように、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムを読み出し、実行することによっても本発明の目的が達成されることは言うまでもない。

この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、シリコンディスク等を用いることが出来る。

また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、ひとつの機器から成る装置に適用しても良い。また、本発明は、システムあるいは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適応できることは言うまでもない。この場合、本発明を達成するためのプログラムを格納した記録媒体を該システムあるいは装置に読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。

さらに、本発明を達成するためのプログラムをネットワーク上のサーバ、データベース等から通信プログラムによりダウンロードして読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。なお、上述した各実施形態およびその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。

１０ 情報処理装置
５０ 処理制御部
１００ データ管理部

Claims (9)

1. 過去および将来の特定期間を決定する決定手段と、
   前記決定された過去の特定期間の前、または／および、後の期間の実績量を用いて当該特定期間の実績量を補正する実績補正手段と、
   前記実績補正手段により補正された過去の特定期間の実績量を用いて、前記将来の特定期間の予測量を算出する予測手段と、
   前記予測手段により算出された将来の特定期間の予測量を、前記補正された過去の特定期間の実績量と補正前の実績量とに基づいて得られる値を用いて補正する予測補正手段と、
   を備えることを特徴とする情報処理装置。
2. 前記実績補正手段は、前記特定期間の前、または／および、後の期間の実績量により、当該特定期間の実績量を補間することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 所定の周期サイクルごとに繰り返される特定期間のパターンを商品に対応付ける対応付け手段を備え、
   前記決定手段は、前記対応付けられたパターンに基づいて過去および将来の特定期間を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. 前記パターンは、所定の周期サイクルごとに指定される１以上の期間を含むことを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記決定手段は、前記周期サイクルごとの期間のずれを調整することを特徴とする請求項３または４に記載の情報処理装置。
6. 前記予測補正手段は、複数の周期サイクルの特定期間での補正結果に基づいて算出される値を用いて前記予測量を補正することを特徴とする請求項３～５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
7. 前記補正された実績量を用いて算出される前記将来の特定期間の予測量と前記補正された予測量とを出力する出力手段を備えることを特徴とする請求項１～６のいずれか1項に記載の情報処理装置。
8. 情報処理装置の制御方法であって、
   決定手段が、過去および将来の特定期間を決定する決定ステップと、
   実績補正手段が、前記決定された過去の特定期間の前、または／および、後の期間の実績量を用いて当該特定期間の実績量を補正する実績補正ステップと、
   予測手段が、前記実績補正ステップにて補正された過去の特定期間の実績量を用いて、前記将来の特定期間の予測量を算出する予測ステップと、
   予測補正手段が、前記予測ステップにて算出された将来の特定期間の予測量を、前記補正された過去の特定期間の実績量と補正前の実績量とに基づいて得られる値を用いて補正する予測補正ステップと、
   を備えることを特徴とする情報処理装置の制御方法。
9. 情報処理装置において実行可能なプログラムであって、
   前記情報処理装置を、
   過去および将来の特定期間を決定する決定手段と、
   前記決定された過去の特定期間の前、または／および、後の期間の実績量を用いて当該特定期間の実績量を補正する実績補正手段と、
   前記実績補正手段により補正された過去の特定期間の実績量を用いて、前記将来の特定期間の予測量を算出する予測手段と、
   前記予測手段により算出された将来の特定期間の予測量を、前記補正された過去の特定期間の実績量と補正前の実績量とに基づいて得られる値を用いて補正する予測補正手段
   として機能させるためのプログラム。

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