JP7228387B2 - 業務計画作成支援方法、及び業務計画作成支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、業務計画作成支援方法、及び業務計画作成支援装置に関する。

近年、生産工場などにおいて、従来は人手によって立案されてきた生産計画や要員計画
を計算機で自動算出させるための方法が浸透しつつある。例えば、要員をいつ、どこに、
何人割り当て、どの製品を、どれくらいの量を生産するかを決定するため、これらの離散
状態の中から最適解を算出する数理計画法等の手法が試みられてきた。

しかしながら、現実に活用可能な生産計画や要員計画の立案にあたっては、様々な制約
条件（以下、単に「制約」ともいう）の下で、最適解を与えるような計画（例えば、複数
の評価値をなるべく最適に与える計画）を算出する必要がある。制約条件とは、例えば、
作業員の人数、勤務時間に関する制約、生産ラインにおける生産可能量又は工程順序の制
約、及び確保すべき在庫量の制約等である。現実の計画立案にあたっては、これらの多く
の制約を調整しつつ立案する必要があり、計算機によって計画を自動算出するためには、
それらの制約の抽出と定式化が必要となる。

ここで、これらの制約は、工場の休止日等の絶対に守る必要のある制約と、一定の割合
で不遵守が許容される制約との二種類に分かれる。特に後者の制約に関しては、対象とす
る制約が多くなるほど、それらの制約を完全に満たせばその解が最も望ましいとは限らな
くなってくる。そのため、多数ある制約中でどの制約をどの程度遵守すべきであるかとい
った、制約の重要度の決定が必要となる。

制約の重要度の取り扱いに関しては、例えば、特許文献１には、コンピュータを用いた
対話型のテストスケジュールの調整方法として、重要度とテスト期間を与えて数理最適化
によってテストスケジュールを算出する際に、重要度の変更があった場合にも対応できる
スケジュール算出方法が提案されている。

特許第６１５３６２４号

しかし、特許文献１では、予め重要度が与えられなければ、それに対応するスケジュー
ルを算出することができない。したがって、上記で述べたように多くの制約が与えられて
いるような場合には、現場の運用知識から重要性を特定できる一部の制約を除き、各制約
に関して優先度を決定することは一般に困難である。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、業務計画において
課せられる各制約を適切に考慮して当該業務計画を作成することが可能な業務計画作成支
援方法、及び業務計画作成支援装置を提供することにある。

以上の課題を解決するための本発明の一つは、業務計画作成支援装置が、複数のリソースを利用して行われる所定の業務の計画において、リソースの利用に際して課される制約条件及び、リソースの利用状況を評価するための評価指標の入力をユーザから受け付けるデータ入力処理と、前記制約条件の強弱を変化させた場合における、前記計画における他の制約条件の遵守又は不遵守の程度の変化及びリソースの評価指標の指標値の変化である影響度を算出する影響度算出処理と、前記算出した影響度に基づき、複数の制約条件間の優先度を算出する優先度算出処理と、前記算出した各制約条件の優先度に基づき、前記各制約条件の遵守又は不遵守の程度及び前記評価指標の指標値を最適化する計画を算出する計画生成処理と、を実行し、前記影響度算出処理において、前記制約条件が無い場合又は、前記制約条件の遵守又は不遵守の有無を判定する所定の閾値を変化させた場合における、他の制約条件のうち不遵守状態にある制約条件の数及び、前記評価指標の指標値の変化に基づき、前記影響度を算出する。

本発明によると、業務計画において課せられる各制約を適切に考慮して当該業務計画を
作成することができる。

図１は、実施例１に係る業務計画作成支援システム１の構成の一例を説明する図である。 図２は、制約リスト１１３の一例を示す図である。 図３は、評価指標リスト１１４の一例を示す図である。 図４は、計画における各制約条件の優先度を自動的に算出し、これを用いて計画を作成する、計画作成支援処理の一例を説明するフロー図である。 図５は、制約影響度算出処理の一例を説明するフロー図である。 図６は、影響度算出結果１１５の一例を示す図である。 図７は、制約関連性算出処理の一例を説明するフロー図である。 図８は、関連性算出結果１１６の一例を示す図である。 図９は、各制約条件の間の関連性を表示する、関連性表示画面の一例を示す図である。 図１０は、計画生成支援処理により生成された計画の内容を表示する、計画生成結果表示画面の一例を示す図である。 図１１は、実施例２に係る、計画の最適化計算の一例を説明する図である。 図１２は、実施例２に係る制約影響度算出処理の一例を示すフロー図である。

以下、各実施例の業務計画作成支援システムについて図面を参照しつつ説明する。
［実施例１］
図１は、実施例１に係る業務計画作成支援システム１の構成の一例を説明する図である
。業務計画作成支援システム１は、複数のリソースを利用して行われる様々な業務の計画
（以下、単に「計画」という。例えば、工場において複数の作業員が各生産ライン（生産
設備）を用いて、所定の期間で所定の製品を生産する場合における日々の生産計画、様々
な人材を配置して所定の期間で行われる所定の業務における当該業務の要員計画、各作業
員が各製品を管理する在庫管理の計画、各作業員が所定の期間内に行う各製品の配送計画
等。）の作成を支援する情報処理システムである。

業務計画作成支援システム１は、計画算出用サーバ１０１（業務計画作成支援装置）と
、１又は２以上の端末５０とを含んで構成されている。計画算出用サーバ１０１と各端末
５０との間は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）
、インターネット、専用線等の有線又は無線の通信ネットワーク１０５によって通信可能
に接続されている。

端末５０は、各ユーザが操作を行う情報処理装置である。ユーザは、端末５０を使用し
て、計画の作成に必要なデータの入力を行い、また、作成された計画の内容を所定の画面
で確認する。

計画算出用サーバ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの処理部４１と
、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等、ＨＤＤ（Hard Dis
k Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置４３と、キーボード、マウス、タ
ッチパネルなどからなる入力装置４４と、モニタ（ディスプレイ）等からなる出力装置４
５と、端末５０と通信を行う通信装置４６とを備える。なお、端末５０も計画算出用サー
バ１０１と同様のハードウェア構成を備える。

また、計画算出用サーバ１０１は、データ入力部１０６、計画生成部１０７、制約確認
部１０８、評価指標算出部１０９、影響度算出部１１０、関連性管理部１１１、及び画面
出力部１１７を、プログラム等として記憶している。

データ入力部１０６は、複数のリソースを利用して行われる所定の業務の計画において
、リソースの利用に際して課される制約条件及び、リソースの利用状況を評価するための
評価指標の入力をユーザ（例えば、端末５０）から受け付ける。

なお、制約条件とは、例えば、人員配置の制約、作業時間の制約であり、評価指標とは
、例えば、製品の在庫量に関する指標、納期の遵守率に関する指標である。詳細は後述す
る。

次に、計画生成部１０７、制約確認部１０８、及び評価指標算出部１０９は、最適化さ
れた業務の計画を生成するためのプログラムである。

なお、後述するが、計画を生成する際には、計画に係る業務の各リソースに関して課さ
れている各制約条件に対する優先度の情報が必要である。初期状態では、例えば、各優先
度は均等に設定されているが、後述する関連性管理部１１１等により、各優先度は最適な
値に算出される。

まず、計画生成部１０７は、計画を生成する基本プログラムである。計画生成部１０７
は、制約条件を最大限遵守しつつ（不遵守を最小限にし）、各評価指標の値を最適化する
ような解（計画）を探索する。

すなわち、計画生成部１０７は、前記関連性管理部１１１が算出した各制約条件の優先
度に基づき、前記各制約条件の遵守又は不遵守の程度及び前記評価指標の指標値を最適化
する計画を算出する。

なお、計画生成部１０７は、この最適解の探索のために、複数回の最適化計算を行う。

制約確認部１０８は、計画生成部１０７が生成した計画が各制約条件を満たしているか
否かをチェックする。例えば、制約確認部１０８は、計画生成部１０７による各計画の生
成後にチェックを行う。また、制約確認部１０８は、計画生成部１０７の各計画の生成途
中にチェックを行ってもよい。これにより、計画生成部１０７が生成した計画は、制約条
件との関係で最適なものになる。

評価指標算出部１０９は、計画生成部１０７が生成した計画における各評価指標の値（
指標値）を算出する。評価指標算出部１０９は、制約確認部１０８と同様に、各計画の生
成後に、又は、各計画の生成途中に繰り返して、実行される。

次に、影響度算出部１１０は、前記制約条件の強弱を変化させた場合における、前記計
画における他の制約条件の遵守又は不遵守の程度の変化又はリソースの評価指標の指標値
の変化である影響度を算出する。

具体的には、前記影響度算出部１１０は、前記制約条件が無い場合又は、前記制約条件
の遵守又は不遵守の有無を判定する所定の閾値を変化させた場合における、他の制約条件
のうち不遵守状態にある制約条件の数又は、前記評価指標の指標値の変化に基づき、前記
影響度を算出する。

また、前記影響度算出部１１０は、前記優先度を所定のパラメータを変化させることで
複数回算出し、算出した各優先度に基づき前記優先度を最適化する。

関連性管理部１１１は、制約条件間の関連性を推定する。すなわち、関連性管理部１１
１は、優先度算出部１１１１を備える。

優先度算出部１１１１は、影響度算出部１１０が前記算出した影響度に基づき、複数の
制約条件間の優先度を算出する。

具体的には、優先度算出部１１１１は、算出された各前記制約条件の影響度に基づき、
各制約条件間の関連性の強さを算出する。

例えば、優先度算出部１１１１は、前記各制約条件間の関連性の強さを表す情報として
、互いに関連性があると推定した前記制約条件のグループを生成する。

また、優先度算出部１１１１は、前記複数の制約条件間の優先度を算出した後、前記算
出した関連性の強さに基づき、前記算出した優先度を修正する。

具体的には、優先度算出部１１１１は、前記算出した関連性の強さに基づき、所定の前
記制約条件のグループにおいて、前記算出した優先度が高い制約条件を特定すると共に当
該グループにおける他の制約条件の優先度を前記高い優先度に修正する処理、前記他の制
約条件の優先度を前記高い優先度との関係で所定割合増加させた優先度に修正する処理、
又は、前記高い優先度の制約条件の優先度を前記他の制約条件の優先度に修正する処理、
のいずれかを行う。

画面出力部１１７は、計画の作成に際して、関連する情報を表示する様々な画面を表示
する。

例えば、画面出力部１１７は、優先度算出部１１１１が前記算出した各制約条件間の関
連性の強さを表す情報を出力する。なお、画面出力部１１７は、端末５０が備えていても
よい。

次に、計画算出用サーバ１０１は、生産関連データ１１２、制約リスト１１３、評価指
標リスト１１４、影響度算出結果１１５、及び関連性算出結果１１６を記憶している。

生産関連データ１１２は、計画生成部１０７等が入力値として使用する、計画に関する
基本データである。生産関連データ１１２は、例えば、１ヶ月等の所定期間で生産すべき
製品の生産量、工場の稼動日の情報、作業者の情報、及びその他のマスタ情報である。制
約リスト１１３は、制約条件に関するデータである。評価指標リスト１１４は、評価指標
に関するデータである。

ここで、制約リスト１１３の詳細を説明する。
（制約リスト）
図２は、制約リスト１１３の一例を示す図である。制約リスト１１３は、各制約条件ご
とに割り当てられた番号が格納される制約番号１１３１、制約番号１１３１に係る制約条
件の名称が格納される名称１１３２、制約番号１１３１に係る制約条件の定義内容が格納
される定義１１３３、制約番号１１３１に係る制約条件の充足有無の判定手順を特定する
情報（例えば、計算式、条件式）が格納される判定手順１１３４、及び、判定手順１１３
４に係る判定手順に使用される情報であって、制約条件の充足を判定するための所定の閾
値が格納される閾値１１３５、の各項目を有するデータベースである。制約リスト１１３
は、例えば、ユーザにより入力され、又は所定の情報処理装置から取得される情報である
。

同図の例では、複数ある制約条件のうち、「＃１」の制約条件は「ライン人員配置」な
る名称の制約条件であり、その内容は、「工場の生産ラインごとに所定の人数の作業員が
配置する人数に関する制約」である。また、その制約条件の閾値は、「生産ラインごとの
所定値」であり、所定の判定手順を用いて当該制約条件を満たしているかを算出する（計
算式は省略する）。

制約条件は、各計画又は各リソースについて、複数（例えば、数十個）存在する場合が
ある。

なお、制約リスト１１３は、このような生産ラインごとの制約条件の他に、各作業員の
作業時間帯（朝、昼、夜、休み）に係る制約条件についても作成することができる。

続いて、評価指標リスト１１４の詳細を説明する。
（評価指標リスト）
図３は、評価指標リスト１１４の一例を示す図である。評価指標リスト１１４は、各評
価指標ごとに割り当てられた番号が格納される指標番号１１４１、指標番号１１４１に係
る評価指標の名称が格納される評価指標名称１１４２、指標番号１１４１に係る評価指標
の定義内容が格納される定義１１４３、及び、指標番号１１４１に係る評価指標の指標値
の算出手順（例えば、計算式や条件式）が格納される算出手順１１４４、の各項目を有す
るデータベースである。評価指標リスト１１４は、例えば、ユーザにより入力され、又は
所定の情報処理装置から取得される情報である。

同図の例では、例えば、「＃１」の評価指標は、その名称が「適切な在庫順守率」であ
る在庫量に関する指標で、「生産品目ごとに適切な在庫量を守った日にち」なる内容の指
標である。

なお、本実施形態では、計画（算出課題）に対して、１又は複数の評価指標が対応付け
られる。

次に、図２に示す影響度算出結果１１５は、影響度算出部１１０が算出した影響度等の
結果に関するデータである。影響度算出結果１１５の具体例は後述する。

関連性算出結果１１６は、関連性管理部１１１が算出した、各制約条件間の関連性の結
果に関するデータである。関連性算出結果１１６の具体例は後述する。

以上に説明した計画算出用サーバ１０１の機能は、計画算出用サーバ１０１のハードウ
ェアによって、もしくは、計画算出用サーバ１０１の処理部４１が、記憶装置４３に記憶
されている各プログラムを読み出して実行することにより実現される。

また、これらのプログラムは、例えば、二次記憶デバイスや不揮発性半導体メモリ、ハ
ードディスクドライブ、ＳＳＤなどの記憶デバイス、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、Ｄ
ＶＤなどの、情報処理装置で読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納される。

続いて、計画算出用サーバ１０１が行う処理について説明する。
＜＜計画作成支援処理＞＞
図４は、計画における各制約条件の優先度を自動的に算出し、これを用いて計画を作成
する、計画作成支援処理の一例を説明するフロー図である。

計画算出用サーバ１０１は、制約リスト１１３を読み込み、各制約条件の情報を取得す
る（ｓ５０１）。また、計画算出用サーバ１０１は、評価指標リスト１１４を読み込み、
各評価指標の情報を取得する（ｓ５０２）。

計画算出用サーバ１０１は、取得した制約条件及び評価指標の情報に基づき各制約条件
の影響度を算出する、制約影響度算出処理を実行する（ｓ５０３）。制約影響度算出処理
の詳細は後述する。

そして、計画算出用サーバ１０１は、各制約条件の影響度に基づき制約条件間の関連性
を算出する、制約関連性算出処理を実行する（ｓ５０４）。制約関連性算出処理の詳細は
後述する。

計画算出用サーバ１０１は、制約影響度算出処理及び制約関連性算出処理の実行結果の
情報を出力する（ｓ５０５）。

また、計画算出用サーバ１０１は、ユーザの入力に基づき、制約影響度算出処理及び制
約関連性算出処理が生成した情報の選択又は修正を受け付ける（ｓ５０６）。例えば、計
画算出用サーバ１０１は、ユーザ端末５０から、制約条件間のグループの修正の入力を受
け付ける。

ここで、制約影響度算出処理の詳細を説明する。
＜制約影響度算出処理＞
図５は、制約影響度算出処理の一例を説明するフロー図である。計画算出用サーバ１０
１は、全制約条件のうち一つを選択する（ｓ６０１）。そして、計画算出用サーバ１０１
（具体的には、計画生成部１０７）は、選択した制約条件の強弱を変化させた場合の計画
を生成する（ｓ６０２）。具体的には、例えば、計画算出用サーバ１０１は、選択した制
約条件を除いた全ての制約条件が課されている状態で、それらの制約条件の遵守程度及び
各評価指標の指標値を最適化するような計画を算出する。この処理は、例えば、数理計画
法等により行われる。

なお、制約条件の強弱を変化させる他の方法としては、制約条件の充足を判定するため
の所定の閾値を上下させることにより、複数回数、影響度を算出してもよい。これにより
、影響のタイプ（制約を弱めたときに影響が大きくなる場合と強めた時に影響が出る場合
など）を分類して扱うこと等が可能となる。なお、本実施例では前記のように制約を除い
た場合の説明のみ行う。

計画算出用サーバ１０１（具体的には、評価指標算出部１０９）は、ｓ６０２で算出し
た計画における各評価指標の指標値を算出する（ｓ６０３）。

計画算出用サーバ１０１（具体的には、制約確認部１０８）は、ｓ６０２で算出した計
画において、ｓ６０１で選択した制約条件を除いた全ての制約条件のそれぞれの遵守状況
を算出する（ｓ６０４）。

なお、この際、計画算出用サーバ１０１は、遵守できた（不遵守がなかった）制約条件
の組み合わせ、及び遵守できなかった（不遵守があった）制約条件の組み合わせを記憶し
ておくものとする。この情報は、後述する制約関連性算出処理で用いることができる。

計画算出用サーバ１０１は、ｓ６０３で算出した評価指標及びｓ６０４で算出した各制
約条件の遵守状況に基づき、各制約条件の影響度を算出する（ｓ６０５）。

具体的には、例えば、計画算出用サーバ１０１は、制約条件ｉの影響度、すなわち制約
条件ｉを除外した場合の計画に対する影響の大きさを、以下のようにして算出する。

（制約条件ｉの影響度）
=ａ＊Σ＿｛ｊ≠ｉ｝ ｆ（ｊ）／（制約条件の総数）
＋ｂ＊Σ＿｛ｋ｝ ｇ（ｋ）／（評価指標の総数）

ここで、係数a, bは外部から経験的に与える重み係数である。第１項は、他の制約条件
への影響に関する項、第２項は、評価指標への影響に関する項である。ｆ（ｊ）は、制約
条件ｊの破れ（遵守していない）があれば１、制約条件ｊの破れがなければ０となる関数
である。Σ＿｛ｊ≠ｉ｝は、制約条件ｉ以外の制約条件全てについての和を意味する。ｇ
（ｋ）は、評価指標ｋの変化率を意味する。Σ＿｛ｋ｝は、全ての評価指標の変化率につ
いての和を意味する。なお、評価指標の変化率は、その増加及び減少を区別してもよいが
、本実施例ではその減少及び増加を区別せず、単に変化の大きさを表すものとする。

ここで、制約条件ｉの影響度の算出に際して、制約条件ｉが「無い」とする場合のパラ
メータの具体的な設定方法は同一の内容（「無い」）を表す場合でも複数パターン存在し
、算出される影響度も異なる場合がある。このような場合は、例えば、制約条件ｉの遵守
度合いを表すパラメータ値を、予め遵守していない場合の値に固定してもよいし、制約条
件ｉに関する数値処理を全く行わないようにしてもよい。また、数値の具体的な設定方法
だけでなく、影響度の算出に用いる種々のパラメータの初期値も、複数パターン存在し、
これにより算出される影響度が異なる場合がある。これらの場合は、本実施例の計画算出
用サーバ１０１は、ｓ６０２において、これらの複数パターンのパラメータの設定方法（
又は初期値）に基づき、制約条件ｉの影響度を複数回数、算出するものとする。そして、
計画算出用サーバ１０１は、これらの複数の方法で算出された影響度に対して所定の統計
処理（例えば、平均値の算出）を行うことで、最適化した影響度を最終的に決定するもの
とする。すなわち、本実施形態の計画算出用サーバ１０１は、各制約条件を除外した場合
について、それぞれ複数回数、影響度を算出する。

計画算出用サーバ１０１は、以上のようにして算出した各影響度を、影響度算出結果１
１５に記憶する。また、計画算出用サーバ１０１は、各制約条件について不遵守となった
回数を記憶する。

さらに、計画算出用サーバ１０１は、以上のようにして算出した各影響度に応じた、各
制約条件の優先度を算出する。具体的には、例えば、計画算出用サーバ１０１は、影響度
の大きい制約条件ほど優先度の高い制約条件となるように、各制約条件の優先度を設定す
る（例えば、各影響度に所定の係数を乗算して優先度を算出する）。

ここで、影響度算出結果１１５の具体例を説明する。
（影響度の算出結果）
図６は、影響度算出結果１１５の一例を示す図である。影響度算出結果１１５は、各制
約条件に関するデータベースとなっており、各制約条件に割り当てられた番号が格納され
る制約番号１１５１、制約番号１１５１に係る制約条件の名称が格納される制約名称１１
５２、制約番号１１５１に係る制約条件の強弱を変化させた場合に制約を遵守することが
できなくなった他の制約条件の数が格納される制約破れ数１１５３、制約番号１１５１に
係る制約条件の番号のリストが格納される破れ制約番号１１５４、制約番号１１５１に係
る制約条件の強弱を変化させた場合における各評価指標の指標値の変化率のリストが格納
される評価指標変化率１１５５、及び、制約番号１１５１に係る制約条件の強弱を変化さ
せた場合の影響度が格納される影響度１１５６の各項目を有する。

例えば、制約条件の番号が「１」であり、その名称が「人員配置」である制約条件の強
弱を変化させると、「３」個の他の制約条件が制約不遵守となり、当該他の制約条件は「
#5」、「#6」、「#8」である。また、当該変化により、「評価指標１は5%」、「評価指標
２は30%」、「評価指標３は20%」変化する。そして、当該変化による、制約条件「１」の
影響度は、「51」である。なお、ここでは、前記の所定の係数の概念は省略している。

計画算出用サーバ１０１は、以上のｓ６０２～ｓ６０５までの処理を、全ての制約条件
について行う（ｓ６０７）。
以上で、計画作成支援処理における制約影響度算出処理は終了する。

次に、計画作成支援処理における制約関連性算出処理の詳細を説明する。
＜制約関連性算出処理＞
図７は、制約関連性算出処理の一例を説明するフロー図である。まず、計画算出用サー
バ１０１は、各制約条件の他の制約条件に対する影響度を読み込む（ｓ８０１）。具体的
には、例えば、計画算出用サーバ１０１は、影響度算出結果１１５の全レコードのデータ
（例えば、破れ制約番号１１５４のデータ）を読み込む。

計画算出用サーバ１０１は、２つの制約条件の組み合わせの全てのパターンを作成し、
そのうち一つの組み合わせ（制約条件ｉ，制約条件ｊ）を選択する（ｓ８０２、ｓ８０３
）。

そして、計画算出用サーバ１０１は、その選択した組み合せにおける制約条件間の関連
性（制約条件ｉ及び制約条件ｊの間の関連性）を算出する（ｓ８０４）。

具体的には、例えば、計画算出用サーバ１０１は、制約条件ｉを除外した場合の影響度
の算出回数（ｓ６０５参照）のうち、他の制約条件ｊについて不遵守となった回数の割合
を、関連度とする。

算出した関連性が予め与えられた閾値より大きい場合（ｓ８０５：ＹＥＳ）、計画算出
用サーバ１０１は、選択した組み合わせに関連性がある（制約条件ｉから制約条件ｊへの
関連性あり）と判定する（ｓ８０６）。他方、算出した関連性が予め与えられた閾値より
等しいか小さい場合（ｓ８０５：ＮＯ）、計画算出用サーバ１０１は、選択した組み合わ
せに関連性がない（制約条件ｉから制約条件ｊへの関連性なし）と判定する（ｓ８０７）
。

なお、関連性の有無の判定方法はこれに限らず、例えば、複数回の影響度の算出におい
て複数回互いに制約条件が不遵守となったか否かによって関連性の有無を判定してもよい
し、半分以上の確率で制約条件が不遵守となったか否かによって関連性の有無を判定して
もよい。

以上のように、本実施例では、関連性の内容は「あり／なし」と二分する方法によって
表現しているが、その他の表現方法も可能である。例えば、所定の関連度の値を用い、「
制約条件ｉから制約条件ｊへの関連度は0.xx」のように、数値による重みづけによる表現
も可能である。

計画算出用サーバ１０１は、以上の関連性の算出を、全ての制約条件の組み合わせにつ
いて行う（ｓ８０８、ｓ８０９）。そして、計画算出用サーバ１０１は、算出した関連性
の情報を、関連性算出結果１１６に記憶する。

ここで、関連性算出結果１１６について説明する。
（関連性算出結果１１６）
図８は、関連性算出結果１１６の一例を示す図である。関連性算出結果１１６は、マト
リックスデータ（表データ）として構成されており、表の行１１６１及び列１１６２はそ
れぞれ制約条件のリストである。そして、行１１６１の制約条件のいずれか及び列１１６
２の制約条件のいずれかの組み合わせによって、両制約条件間の関連性が特定される。す
なわち、各セル１１６３において、関連性がある場合は「○」が登録されると共に、関連
度の値が格納される。他方、制約条件間に関連性がない場合は、その関連性の値は登録さ
れない。同図の例では、制約条件「１」は、制約条件「２」（関連度０．５６）、及び制
約条件「３」（関連度０．５４）と関連性がある。

図７に戻り、計画算出用サーバ１０１は、制約条件間の関連性に基づいた、所定のグル
ープ（以下、制約グループという）を生成する（ｓ８１０）。制約グループは、本実施例
では有向グラフにより表され、具体的には、各制約条件をノードとして設定し、互いに関
連性のあるノード間を所定の結合線（アーク）で接続することで作成される。これにより
、アークで接続された複数のノードのグループが、一の制約グループとなる。このような
有向グラフの詳細は後述する。

計画算出用サーバ１０１は、生成した制約グループに基づき、各制約条件の優先度を修
正する（ｓ８１１）。

具体的には、例えば、計画算出用サーバ１０１は、ある制約グループ内において、ある
制約条件の優先度を、当該制約グループの他の制約条件のうち優先度の高い制約条件の優
先度にあわせる。すなわち、計画算出用サーバ１０１は、各制約グループにおいて、影響
度（優先度）が高くない第１制約条件と、影響度（優先度）の高い他の第２制約条件とを
抽出し、第１制約条件の優先度を第２制約条件の優先度と同じに設定する。この手法は、
評価指標や他の制約条件に大きな影響を与える制約条件（すなわち影響度の大きい制約条
件）と関連付いている制約条件は、たとえ直接的には影響度は小さくても優先度を上げる
べきである、という考え方に基づく。

なお、制約条件の優先度の修正には、他の方法もある。例えば、ある制約グループの中
で優先度が最も高い制約条件を特定し、その優先度と同じ優先度を、当該制約グループに
属する他の制約条件にも設定する。ある制約グループの中で高い優先度を持つ制約条件か
ら順に、その制約条件と直接関連性のある制約条件の優先度との差を一定の割合で縮める
演算（例えば、両者の優先度の差の50%を、優先度が低い制約条件の優先度に加える等）
を行う。

図５に戻り、計画算出用サーバ１０１は、以上の処理の結果を出力する（ｓ６０８）。
以下、結果の出力例について説明する。

＜関連性表示画面＞
図９は、各制約条件の間の関連性を表示する、関連性表示画面の一例を示す図である。
関連性表示画面１００１は、計画算出用サーバ１０１に表示され、又は、計画算出用サー
バ１０１が生成した画面情報が端末５０に表示される。関連性表示画面１００１には、１
又は複数の有向グラフ１０１０が表示される。有向グラフ１０１０は、制約条件を表す複
数のノード１０１２と、制約条件間に関連性があることを示す、ノード１０１２間を結ぶ
アーク１０１４とによって構成されている。有向グラフ１０１０によって互いに結合され
ているノード１０１２の集合（制約条件の集合）が、一つの制約グループを形成している
。

同図の例では、制約条件１，２，３の間に関連性がある制約グループが形成されている
。また、制約条件６が制約条件５を介して制約条件１と関連している制約グループが形成
されている。また、制約条件７はいずれの制約条件とも関連しておらず、他の制約条件と
はアーク１０１４で結合されてない（符号１００４）。

なお、関連性表示画面１００１は、ユーザから、関連性に関する情報の入力を受け付け
ている。例えば、ユーザが、所定の知見に基づき、制約条件１、２、３及び、制約条件７
の合計４つの制約条件を１つの制約グループとするべきと判断した場合、ユーザは、関連
性表示画面１００１に所定の入力を行うことにより、制約条件１、２、３、７を一つの新
たな制約グループ１００５に修正することができる。

このような関連性表示画面１００１に基づき、ユーザは、制約条件の影響度や制約条件
間の関連性の情報を確認し、制約条件の優先順位を決定し、また、制約グループの妥当性
の検討を行うことができる。

次に、計画算出用サーバ１０１が生成した計画の内容を表示する画面について説明する
。
＜計画生成結果表示画面＞
図１０は、計画生成支援処理により生成された計画の内容を表示する、計画生成結果表
示画面の一例を示す図である。計画生成結果表示画面は、計画算出用サーバ１０１に表示
され、又は、計画算出用サーバ１０１が生成した画面情報が端末５０に表示される。

計画生成結果表示画面２０００には、生成された計画のうち、所定の製品Ａの生産計画
の内容を表示する第１表示欄２１００と、生成された計画のうち、所定の製品Ａの生産に
係る作業員の要員計画の内容を表示する第２表示欄２２００とが表示される。

第１表示欄２１００は、製品Ａの生産数を表示する欄であり、具体的には、製品Ａの各
生産ラインに係る行２１０２及び、各生産ラインにおける作業の日付に係る列２１０４に
よって構成されるマトリックス図（表）となっている。これにより、ユーザは、各生産ラ
インにおける製品Ａの製造数及びそれらの合計数と、各日における製品Ａの生産数とを知
ることができる。

第２表示欄２２００は、作業員の作業時間帯を表示する欄であり、具体的には、各作業
員に係る行２２０２及び、各作業員の作業日に係る列２２０４によって構成されるマトリ
ックス図（表）となっている。これにより、ユーザは、各作業員Ａ～Ｚが、各日付におい
て、いつ作業をするか（朝、昼、夜、又は休み）を知ることができる。

なお、これらの表示内容は計画生成の一例であり、現実の立案状況を正確に表すもので
はない。

このように、本実施例に係る業務計画作成支援システム１は、所定の業務の計画におい
てリソースの利用に際して課される制約条件の強弱を変化させた場合における、計画にお
ける他の制約条件の不遵守の程度の変化又はリソースの利用状況を評価するための評価指
標の指標値の変化である影響度を算出し、算出した影響度に基づき複数の制約条件間の優
先度を算出し、算出した各制約条件の優先度に基づき、各制約条件の遵守の程度及び評価
指標の指標値を最適化する計画を算出する。このように、制約条件の強弱を変化させるこ
とよる各制約条件の影響度を算出することで各制約条件の優先度を自動的に適切な値に調
節し、これに基づき、適切な業務計画を生成することができる。
このように、本実施例に係る業務計画作成支援システム１によれば、業務計画において
課せられる各制約を適切に考慮して当該業務計画を作成することができる。

［実施例２］
本実施例は、実施例１と比べて計画の生成を最適化（高速化）する例である。すなわち
、実施例１では、制約条件のそれぞれを除外した各場合について計画及び影響度を算出し
ているため、多くの計算量が必要となる。本実施例の計画算出用サーバ１０１は、この点
を改善して計算量を減らすことができる。

具体的には、例えば、計画算出用サーバ１０１の優先度算出部１１１１が実施例１と異
なる。

すなわち、優先度算出部１１１１は、前記制約条件の強弱を変化させた複数の場合につ
いて前記影響度を算出するものであり、各場合について、前記影響度を算出する際に算出
された計画の内容と、各制約条件の不遵守の程度又は前記評価指標の指標値との組み合わ
せを記憶する。

そして、優先度算出部１１１１は、各影響度を算出する際に、各制約条件が所定の不遵
守の状態である場合に対応する、前記記憶した組み合わせがあるか否かを判定し、対応す
る組み合わせがあると判定した場合には、当該対応する組み合わせにおける計画の内容を
取得し、取得した計画の内容に基づき前記影響度を算出する。

次に、このような優先度算出部１１１１の処理の概要を説明する。
図１１は、実施例２に係る、計画の最適化計算の一例を説明する図である。実施例１で
説明したように、計画算出用サーバ１０１は、制約影響度算出処理において、各影響度の
算出に際して、最適化のための計画の算出（すなわち、最適化計算）を、複数回行ってい
る。すなわち、１回目の最適化計算の結果、第１計画１１０１が生成されると共に制約条
件１、５、７が不遵守となる第１状態１１０５が算出され、２回目の最適化計算の結果、
第２計画１１０２が生成されると共に制約条件１、７が不遵守となる第２状態１１０６が
算出され、３回目の最適化計算の結果、第３計画１１０３が生成されると共に制約条件７
が不遵守となる第３状態１１０７が算出され、第４回目の最適化計算の結果、第４計画１
１０４が生成されると共に不遵守となる制約条件は無くなる。これにより、最適化計算は
終了する。

ここで、本実施例の計画算出用サーバ１０１は、各最適化計算において、制約条件が不
遵守となっている第１状態１１０５、第２状態１１０６、及び第３状態１１０７と、これ
らに対応する第１計画１１０１、第２計画１１０２、及び第３計画１１０３とをそれぞれ
、所定のデータベース１１０８に対応づけて記憶する（対応する評価指標も記憶する）。
そして、計画算出用サーバ１０１は、影響度の算出の際、各制約条件の状態（不遵守の有
無）に対応する計画のデータを、データベース１１０８を参照することにより取得し、取
得した計画１１０９を用いて影響度を算出する。

このようにすることで、計画算出用サーバ１０１は、各制約条件の影響度を算出する際
、制約不遵守の各場合に対する計画を全て逐一計算する必要がなくなるので、処理の高速
化を図ることができる。なお、最適化計算の途中で、全ての制約が不遵守となる計画が算
出されることはないが、影響度の算出の際に必要な制約条件の不遵守状態に対応する計画
があった場合には、計算量の削減が行える。最適化計算を重ねるごとに記録される情報は
増加するため、影響度の算出回数が増えるほど、データベース１１０８による処理の高速
化の効果は増大する。

以上を前提に、本実施例における処理について説明する。
（制約影響度算出処理）
図１２は、実施例２に係る制約影響度算出処理の一例を示すフロー図である。計画算出
用サーバ１０１は、制約条件の不遵守状態（各制約条件の破れ状態）のパターンのうち一
つを選択する（ｓ１２００）。そして、計画算出用サーバ１０１は、データベース１１０
８を参照し、ｓ１２００で選択した制約条件の不遵守状態のパターンに対応する計画を検
索する（ｓ１２０１）。

検索に成功した場合（ｓ１２０２：ＹＥＳ）、計画算出用サーバ１０１は、検索した結
果を取得し、ｓ１２０４の処理に進む。他方、検索に失敗した場合（ｓ１２０２：ＹＥＳ
）、計画算出用サーバ１０１は、実施例１のｓ６０２と同様の処理を行って計画を算出し
た後、算出した計画の内容（当該計画の内容、及び当該計画における各制約条件の不遵守
の有無の状態）をデータベース１１０８に記録する（ｓ１２０３）。その後はｓ１２０４
の処理が行われる。

ｓ１２０４において、計画算出用サーバ１０１は、ｓ１２０１で検索した、又はｓ６０
２で算出した計画について、実施例１のｓ６０３と同様に評価指標を算出する。なお、計
画算出用サーバ１０１は、データベース１１０８に対応する評価指標が記憶されている場
合は、その評価指標のデータを使用してもよい。

その後の処理（影響度の算出の繰り返し及び結果の出力）は、実施例１と同様である（
ｓ１２０５－ｓ１２０８）。以上で制約影響度算出処理は終了する。

以上、本発明の各実施例について説明したが、本発明の各実施例は例示したものに限る
ものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、各実施例では、計画算出用サーバ１０１と端末５０とは別個の装置として構成
したが、これらは一体的に構成されてもよい。

以上の本明細書の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。すなわち、業務
計画作成支援装置が、前記影響度算出処理において、前記制約条件が無い場合又は、前記
制約条件の遵守又は不遵守の有無を判定する所定の閾値を変化させた場合における、他の
制約条件のうち不遵守状態にある制約条件の数又は、前記評価指標の指標値の変化に基づ
き、前記影響度を算出する、としてもよい。

このように、制約条件の変化方法及び影響度の算出根拠のパラメータを具体的に特定し
て影響度を算出することで、制約条件の正確かつ客観的な優先度を算出することができる
。

また、業務計画作成支援装置が、前記影響度算出処理において、前記優先度を所定のパ
ラメータを変化させることで複数回算出し、算出した各優先度に基づき前記優先度を最適
化する、としてもよい。

このように、影響度を複数回算出してこれらに基づき最適な優先度（例えば、統計処理
を行った値）を最終的に決定することで、信頼性の高い優先度の値を得ることができる。

また、業務計画作成支援装置が、前記優先度算出処理において、算出された各前記制約
条件の影響度に基づき、各制約条件間の関連性の強さを算出する、としてもよい。

各制約条件間の影響度に基づき各制約条件間の関連性を算出することで、制約条件が多
数存在するような場合でも、制約条件の全体像を把握することができる。

また、業務計画作成支援装置が、前記優先度算出処理において、前記各制約条件間の関
連性の強さを表す情報として、互いに関連性のあると推定した前記制約条件のグループを
生成する、としてもよい。

このように、制約条件をグループ化することで、類似する制約条件をまとめ、制約条件
の優先度の算出を高速に行うことができる。また、業務計画の規模が大きく、制約条件の
関係が複雑な場合であっても、信頼性の高い優先度の値を得ることができる。

また、業務計画作成支援装置が、前記優先度算出処理において、前記複数の制約条件間
の優先度を算出した後、前記算出した関連性の強さに基づき、前記算出した優先度を修正
する、としてもよい。

このように、修正した制約条件の関連性に基づき優先度を修正することで、各制約条件
の優先度をより適切な値にすることができる。

また、業務計画作成支援装置が、前記優先度算出処理において、前記算出した関連性の
強さに基づき、所定の前記制約条件のグループにおいて、前記算出した優先度が高い制約
条件を特定すると共に当該グループにおける他の制約条件の優先度を前記高い優先度に修
正する処理、前記他の制約条件の優先度を前記高い優先度との関係で所定割合増加させた
優先度に修正する処理、又は、前記高い優先度の制約条件の優先度を前記他の制約条件の
優先度に修正する処理、のいずれかを行う、としてもよい。

このように、制約条件のグループにおいて、各制約条件の優先度を他の制約条件の優先
度と比較して所定のルールで修正することで、制約条件の優先度の設定に統一性を持たせ
ることができる。

また、業務計画作成支援装置が、前記優先度算出処理において、前記制約条件の強弱を
変化させた複数の場合について前記影響度を算出し、各場合について、前記影響度を算出
する際に算出された計画の内容と、各制約条件の遵守又は不遵守の程度又は前記評価指標
の指標値との組み合わせを記憶し、前記優先度算出処理において、各影響度を算出する際
に、各制約条件が所定の不遵守の状態である場合に対応する、前記記憶した組み合わせが
あるか否かを判定し、対応する組み合わせがあると判定した場合には、当該対応する組み
合わせにおける計画の内容を取得し、取得した計画の内容に基づき前記影響度を算出する
、としてもよい。

このように、影響度を算出する際に算出された計画と各制約条件の不遵守状態とを対応
づけて記憶し、これを、制約条件が所定の不遵守の状態である場合の影響度の算出に用い
ることで、影響度の算出及び制約条件の優先度の算出を高速に行うことができる。

また、前記業務計画作成支援装置と通信可能に接続された所定の端末が、前記算出した
各制約条件間の関連性の強さを表す情報を出力する画面出力処理を実行する、としてもよ
い。

このように、各制約条件間の関連性の強さの情報を表示することで、ユーザは、制約条
件の間の関係を把握し、これから算出される優先度の値が妥当なものであるかを検証する
ことができる。

１ 業務計画作成支援システム、１０１ 計画算出用サーバ、１０６ データ入力部、１
０７ 計画生成部、１０８ 制約確認部、１０９ 評価指標算出部、１１０ 影響度算出
部、１１１ 関連性管理部、１１１１ 優先度算出部

Claims (9)

1. 業務計画作成支援装置が、
   複数のリソースを利用して行われる所定の業務の計画において、リソースの利用に際して課される制約条件及び、リソースの利用状況を評価するための評価指標の入力をユーザから受け付けるデータ入力処理と、
   前記制約条件の強弱を変化させた場合における、前記計画における他の制約条件の遵守又は不遵守の程度の変化及びリソースの評価指標の指標値の変化である影響度を算出する影響度算出処理と、
   前記算出した影響度に基づき、複数の制約条件間の優先度を算出する優先度算出処理と、
   前記算出した各制約条件の優先度に基づき、前記各制約条件の遵守又は不遵守の程度及び前記評価指標の指標値を最適化する計画を算出する計画生成処理と、
   を実行し、
   前記影響度算出処理において、前記制約条件が無い場合又は、前記制約条件の遵守又は不遵守の有無を判定する所定の閾値を変化させた場合における、他の制約条件のうち不遵守状態にある制約条件の数及び、前記評価指標の指標値の変化に基づき、前記影響度を算出する、
   業務計画作成支援方法。
2. 業務計画作成支援装置が、
   前記影響度算出処理において、前記優先度を所定のパラメータを変化させることで複数回算出し、算出した各優先度に基づき前記優先度を最適化する、請求項１に記載の業務計画作成支援方法。
3. 業務計画作成支援装置が、
   前記優先度算出処理において、算出された各前記制約条件の影響度に基づき、各制約条件間の関連性の強さを算出する、請求項１に記載の業務計画作成支援方法。
4. 業務計画作成支援装置が、
   前記優先度算出処理において、前記各制約条件間の関連性の強さを表す情報として、互いに関連性があると推定した前記制約条件のグループを生成する、請求項３に記載の業務計画作成支援方法。
5. 業務計画作成支援装置が、
   前記優先度算出処理において、前記複数の制約条件間の優先度を算出した後、前記算出した関連性の強さに基づき、前記算出した優先度を修正する、請求項３に記載の業務計画作成支援方法。
6. 業務計画作成支援装置が、
   前記優先度算出処理において、第１の制約条件が無い場合の影響度の算出回数のうち、前記第１の制約条件と異なる第２の制約条件について不遵守となった回数の割合を関連度とし、関連度が予め与えられた閾値より大きい場合に、前記第１の制約条件と前記第２の制約条件とに関連性があると推定し、互いに関連性があると推定した前記制約条件のグループを生成し、生成した前記制約条件のグループにおいて、前記算出した優先度が高い制約条件を特定すると共に当該グループにおける他の制約条件の優先度を前記高い優先度に修正する処理、前記他の制約条件の優先度を前記高い優先度との関係で所定割合増加させた優先度に修正する処理、又は、前記高い優先度の制約条件の優先度を前記他の制約条件の優先度に修正する処理、のいずれかを行う、請求項５に記載の業務計画作成支援方法。
7. 業務計画作成支援装置が、
   前記優先度算出処理において、前記制約条件の強弱を変化させた複数の場合について前記影響度を算出し、各場合について、前記影響度を算出する際に算出された計画の内容と、各制約条件の不遵守の程度又は前記評価指標の指標値との組み合わせを記憶し、
   前記優先度算出処理において、各影響度を算出する際に、各制約条件が所定の不遵守の状態である場合に対応する、前記記憶した組み合わせがあるか否かを判定し、対応する組み合わせがあると判定した場合には、当該対応する組み合わせにおける計画の内容を取得し、取得した計画の内容に基づき前記影響度を算出する、請求項１に記載の業務計画作成支援方法。
8. 前記業務計画作成支援装置と通信可能に接続された所定の端末が、
   前記算出した各制約条件間の関連性の強さを表す情報を出力する画面出力処理を実行する、請求項３に記載の業務計画作成支援方法。
9. 複数のリソースを利用して行われる所定の業務の計画において、リソースの利用に際して課される制約条件及び、リソースの利用状況を評価するための評価指標の入力をユーザから受け付けるデータ入力部と、
   前記制約条件の強弱を変化させた場合における、前記計画における他の制約条件の遵守又は不遵守の程度の変化及びリソースの評価指標の指標値の変化である影響度を算出する影響度算出部と、
   前記算出した影響度に基づき、複数の制約条件間の優先度を算出する優先度算出部と、
   前記算出した各制約条件の優先度に基づき、前記各制約条件の遵守又は不遵守の程度及び前記評価指標の指標値を最適化する計画を算出する計画生成部と、
   を備え、
   前記影響度算出部は、前記制約条件が無い場合又は、前記制約条件の遵守又は不遵守の有無を判定する所定の閾値を変化させた場合における、他の制約条件のうち不遵守状態にある制約条件の数及び、前記評価指標の指標値の変化に基づき、前記影響度を算出する、
   業務計画作成支援装置。

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