JPH11212948A - Quantity setting device - Google Patents

Quantity setting device

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JPH11212948A
JPH11212948A JP1430598A JP1430598A JPH11212948A JP H11212948 A JPH11212948 A JP H11212948A JP 1430598 A JP1430598 A JP 1430598A JP 1430598 A JP1430598 A JP 1430598A JP H11212948 A JPH11212948 A JP H11212948A
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JP
Japan
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value
variable
solution
local
constraint
Prior art date
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Pending
Application number
JP1430598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuriko Nomura
百合子 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH11212948A publication Critical patent/JPH11212948A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a quantity setting device which can quickly search for a quasi-optimal solution to a problem where a value set to a variable takes a discrete value and a candidate set of the value is provided and also can incorporate the condition that approximates the number of variables having value '0' to a predetermined number. SOLUTION: This quantity setting device 1 sets an initial value to each variable by an initial solution generation part 3, repetitively increases and decreases each variable value to decide a first local optimum solution by a local optimization part 4, stores the local optimum solution in a storage part 5 and also deteriorates the solution by an escape part 6. Further, the device 1 decides the next local optimum solution by the part 4, compares the solution with the first one by a comparison/evaluation part 7 to select the better solution and to store in the part 5 and further, repeats this procedure to obtain the optimum solution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は組合せ最適化問題の
解を探索する数量設定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quantity setting device for searching for a solution to a combination optimization problem.

【0002】[0002]

【従来の技術】数量最適化問題とは、離散的な値をとる
変数に対して値(数値)を設定する問題を対象とし、変
数群への値設定を入力とし問題全体に対する評価値(数
値)を出力とするような評価関数を定義し、評価関数に
よって計算される評価値が最も小さくなるような変数群
への値設定を見つける問題を意味する。
2. Description of the Related Art A quantity optimization problem is a problem in which a value (numerical value) is set for a variable having a discrete value. ) Is defined as an evaluation function, and the problem is to find a value setting for a variable group that minimizes the evaluation value calculated by the evaluation function.

【0003】すなわち、n個の変数Xi (i=1,…n )と
m個の制約Cj (j=1,…m )が存在し、制約Cj はkj
個(1≦kj ≦n)の変数の値に依存するkj 項制約で
ある。変数には値の候補集合が与えられ、値は候補集合
の中から選択する。制約Cjには制約違反値を計算する
関数FCj があり、m個の制約の違反値の合計が最小と
なるようにn個の変数に値を設定した状態が最適解であ
る。
That is, there are n variables X i (i = 1,... N) and m constraints C j (j = 1,... M), and the constraint C j is k j
This is a k j term constraint that depends on the values of 1 (1 ≦ k j ≦ n) variables. The variable is given a candidate set of values, and the value is selected from the candidate set. The constraint C j includes a function FC j for calculating a constraint violation value, and a state in which values are set to n variables so that the sum of m violation values of the constraints is minimized is an optimal solution.

【0004】数量最適化問題に対して解を求める装置で
は、線形計画法を応用する装置や整数計画法を応用する
装置が知られている。
[0004] As devices for finding solutions to the quantity optimization problem, there are known devices that apply linear programming and devices that apply integer programming.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】線形計画法を利用した
装置の適用を考えた場合、ここで扱う問題では、変数に
設定する値が離散値を取り、変数には値の候補集合が与
えられるため、まず、変数が連続値を取るものとして最
適解を求めてから離散値化した値を近似解とすることに
なるが、連続値を、値の候補集合の中から選択した離散
値で近似した結果が必ずしも最適解に近いとは限らず
(例えば「整数計画モデルの作成方法」産業出版、H.
Pウイリアムス著、pp.178 例題参照)、適用手
法として問題がある。
When considering the application of an apparatus utilizing linear programming, the problem to be dealt with here is that the values set for variables take discrete values, and the variables are given a candidate set of values. Therefore, first, the optimal solution is determined assuming that the variable takes a continuous value, then the discrete value is used as an approximate solution, but the continuous value is approximated by a discrete value selected from a candidate set of values. The results obtained are not always close to the optimal solution (for example, see “Method for Creating Integer Programming Model”, Sangyo Shuppan, H .;
P. Williams, pp. 178), there is a problem as an application method.

【0006】整数計画法を利用した装置の適用を考えた
場合、値の候補集合が存在することから、0−1整数計
画問題として定式化することになる。0−1整数計画問
題として扱うと問題が単純化できる反面、探索空間の規
模が非常に大きくなる。変数の数が多くなると計算時間
は非常に長く(例えば、「整数計画法と組合せ最適化」
日科技連、1982.6、今野浩、鈴木久敏 編、pp
297.参照)、実用に耐えない。
When an application using an integer programming method is considered, since a candidate set of values exists, it is formulated as a 0-1 integer programming problem. If the problem is treated as a 0-1 integer programming problem, the problem can be simplified, but the search space becomes very large. When the number of variables is large, the computation time is very long (for example, "Integer programming and combinatorial optimization"
Nikkagiren, 1982.6, Konno Hiroshi, Suzuki Hisatoshi, pp.
297. See), not practical.

【0007】また、値が0となる変数の個数が予め決め
られた個数に近いことが望ましいとする制約条件は従来
技術では表現が難しい。例えば、工場で翌日に製造する
品種の組合せと各品種の量配分とを計算する問題では、
毎日の生産品種数がある程度平準化されているのが好ま
しく、日によって極端に品種数が少なかったり極端に品
種数が多かったりするのは好ましくないという条件が重
要である。
Further, it is difficult to express the constraint condition that it is desirable that the number of variables having a value of 0 is close to a predetermined number in the prior art. For example, in the problem of calculating the combination of varieties to be manufactured at the factory on the next day and the quantity distribution of each varieties,
It is important that the number of varieties produced daily is preferably leveled to some extent, and that it is not preferable that the number of varieties be extremely small or extremely large depending on the day.

【0008】本発明では、変数に設定する値が離散値を
取り、値の候補集合が与えられる大規模問題に対して準
最適解を短時間で探索する装置を提供する。また、0を
値とする変数の個数を予め決めた個数に近付けるという
条件を組み込むことを可能とする装置を提供する。
According to the present invention, there is provided an apparatus for searching a sub-optimal solution in a short time for a large-scale problem in which a value set as a variable takes a discrete value and a candidate set of values is given. Also, there is provided an apparatus capable of incorporating a condition that the number of variables having a value of 0 approaches a predetermined number.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明の数量設定装
置は、変数値が離散値を取り各変数の値の候補集合が予
め与えられ制約としては制約違反を許可しない絶対制約
と制約違反度を返却する評価関数を持つ制約違反度付き
制約との2種のうち少なくとも制約違反度付き制約を有
し前記制約違反度の合計を最小とするように各変数の値
を設定する数量設定装置において、前記各変数に前記絶
対条件を満たす初期値を設定する初期解生成手段と、前
記制約違反度の合計が減少するように前記各変数の値の
増減を繰り返して局所最適解を探索する局所最適化手段
と、前記局所最適解を記憶する記憶手段と、前記局所最
適解の近傍から脱出して解の改悪を行なう脱出手段と、
前記改悪された解から前記局所最適化手段により新たに
得られた局所最適解と前記記憶手段に記憶されている局
所最適解とを比較し制約違反度の小なる局所最適解を前
記記憶部に格納する比較評価手段と、前記初期解生成手
段により設定された初期値から前記局所最適化手段によ
り得られた最初の局所最適解より開始して前記脱出手段
による局所最適解の改悪動作と前記局所最適化手段によ
る局所最適化動作と前記比較評価手段による比較動作に
よるより良い局所最適解の格納動作とからなる最適解探
索動作を順に繰り返し制御する制御手段とを含んで構成
されている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a quantity setting device, wherein a variable value takes a discrete value, a candidate set of values of each variable is given in advance, and an absolute constraint and a constraint violation that do not permit constraint violation as a constraint are set. Quantity setting device that has at least a constraint with a constraint violation degree among two types of constraints with an evaluation function that returns a degree, and sets the value of each variable so as to minimize the total of the constraint violation degrees An initial solution generating means for setting an initial value that satisfies the absolute condition for each of the variables; and a local for searching for a local optimal solution by repeatedly increasing and decreasing the value of each of the variables so as to reduce the total of the constraint violation degrees. Optimizing means, storage means for storing the local optimal solution, escape means for escaping from the vicinity of the local optimal solution and deteriorating the solution,
A local optimal solution newly obtained by the local optimizing unit from the deteriorated solution is compared with a local optimal solution stored in the storage unit, and a local optimal solution with a small degree of constraint violation is stored in the storage unit. Comparing and evaluating means for storing, and starting from the first local optimal solution obtained by the local optimizing means from the initial value set by the initial solution generating means, performing the deteriorating operation of the local optimal solution by the escaping means; And a control unit for sequentially controlling an optimum solution search operation including a local optimization operation by the optimization unit and a storing operation of a better local optimum solution by the comparison operation by the comparison evaluation unit.

【0010】第2の発明の数量設定装置は、第1の発明
の数量設定装置において、初期解生成手段は変数が0以
上の値をとり絶対制約がすべての係数が正となるような
多項式または単項式からなる左辺が定数からなる右辺以
上と表現される不等式で表されるとき、すなわち、絶対
制約がすべて下限値を制約するときには、各変数の最大
値を初期値として設定することを特徴としている。
A quantity setting device according to a second aspect of the present invention is the quantity setting device according to the first aspect, wherein the initial solution generating means is a polynomial or a variable whose absolute constraint is positive and all coefficients are positive. When the left side of a monomial is represented by an inequality expressed as more than the right side of a constant, that is, when all absolute constraints constrain the lower limit, the maximum value of each variable is set as the initial value. .

【0011】第3の発明の数量設定装置は、第1の発明
の数量設定装置において、初期解生成手段は変数が0以
上の値をとり絶対制約がすべての係数が正となるような
多項式または単項式からなる左辺が定数からなる右辺以
下と表現される不等式で表されるとき、すなわち、絶対
制約がすべて上限値を制約するときには、各変数の最大
値を初期値として設定することを特徴としている。
A quantity setting device according to a third aspect of the present invention is the quantity setting device according to the first aspect, wherein the initial solution generating means is a polynomial or a variable whose absolute constraint is positive and all coefficients are positive. When the left side of a monomial is represented by an inequality that is less than or equal to the right side of a constant, that is, when all the absolute constraints constrain the upper limit, the maximum value of each variable is set as the initial value. .

【0012】第4の発明の数量設定装置は、第1の発明
の数量設定装置において、制御手段は最適解探索動作の
繰り返し回数が一定値に達したときには前記最適解探索
動作を停止することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the quantity setting device according to the first aspect, the control means stops the optimal solution search operation when the number of repetitions of the optimal solution search operation reaches a predetermined value. Features.

【0013】第5の発明の数量設定装置は、第3の発明
の数量設定装置において、局所最適化手段は0値の変数
を集めて予め定めてある個数毎の部分に分割し、前記各
部分毎に各変数の値の増減を繰り返して部分局所最適解
を探索し、次いで部分分割を解除して非0値の変数を集
めてこれの各変数の値の増減を繰り返して局所最適解を
探索することを特徴としている。
A quantity setting device according to a fifth aspect of the present invention is the quantity setting device according to the third aspect, wherein the local optimizing means collects zero-valued variables and divides the variables into predetermined portions. Each time, the value of each variable is repeatedly increased / decreased to search for a partial local optimal solution, and then the partial division is released to collect non-zero valued variables and to repeatedly increase / decrease the value of each variable to search for a local optimal solution It is characterized by doing.

【0014】第6の発明の数量設定装置は、第1または
5の発明の数量設定装置において、局所最適化手段は制
約違反度付き制約が各変数に対して独立に違反度を計算
できかつすべての変数について同じ制約式が適用される
変数独立制約のときには、制約違反度の大なる変数から
順に値の増減を繰り返して局所最適解を探索することを
特徴としている。
A quantity setting device according to a sixth aspect of the present invention is the quantity setting device according to the first or fifth aspect, wherein the local optimizing means is capable of calculating the degree of violation of the constraint with the constraint violation degree independently for each variable, and In the case of a variable independent constraint in which the same constraint expression is applied to the variable of, the local optimal solution is searched by repeatedly increasing and decreasing the value in order from the variable having the highest degree of constraint violation.

【0015】第7の発明の数量設定装置は、第1または
5または6の発明の数量設定装置において、最適解探索
動作の繰り返し回数、変数の部分分割の際の前記部分に
属する変数の個数、局最適解探索の際の変数の値の増減
回数等のパラメータを予め格納するパラメータ記憶手段
を有することを特徴としている。
A quantity setting device according to a seventh aspect of the present invention is the quantity setting device according to the first or fifth or sixth aspect, wherein the number of repetitions of the optimal solution search operation, the number of variables belonging to the portion when the variable is partially divided, It is characterized in that it has a parameter storage means for storing in advance parameters such as the number of times the value of a variable has been increased or decreased in the search for a station optimum solution.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明の数量設定装置の一実施の形
態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a quantity setting device according to the present invention.

【0018】本実施の形態の数量設定装置1は、図1に
示すように、各変数に初期値を設定する初期解生成部3
と、制約違反値の合計が減少するように各変数の値の増
減を繰り返して局所最適解を求める局所最適化部4と、
本実施の形態の数量設定装置1で用いる各種パラメータ
を格納するパラメータ記憶部8と、解を記憶する記憶部
5と、局所最適解近傍からの脱出を行う脱出部6と、新
規に得た解と記憶部5に保存されている解とを比較し良
い方の解を記憶部5に格納する比較評価部7と、上記各
部を制御する制御部2とから構成される。
As shown in FIG. 1, the quantity setting device 1 according to the present embodiment sets an initial solution generator 3 for setting an initial value for each variable.
And a local optimizing unit 4 that repeatedly increases and decreases the value of each variable so as to reduce the total of constraint violation values to obtain a local optimum solution;
A parameter storage unit 8 for storing various parameters used in the quantity setting device 1 of the present embodiment, a storage unit 5 for storing a solution, an escape unit 6 for escaping from the vicinity of the local optimum solution, and a newly obtained solution And a solution stored in the storage unit 5. The comparison and evaluation unit 7 stores a better solution in the storage unit 5, and the control unit 2 controls the above units.

【0019】本実施の形態を適切に説明するために、説
明する課題に応じて適切な例題をそれぞれ用いることと
する。
In order to properly describe the present embodiment, appropriate examples will be used in accordance with the problems to be described.

【0020】例題1として、5つの変数W、V、X、
Y、Zに値を設定する問題を用いる。図4を用いて例題
1の定義を説明する。
As an example 1, five variables W, V, X,
The problem of setting values for Y and Z is used. The definition of Example 1 will be described with reference to FIG.

【0021】参照数字401は変数Wの値域が[0、1
152、1500]、参照数字402は変数Vの値域が
[0、100、500、698]、参照数字403は変
数Xの値域が[0、1152、3000]、参照数字4
04は変数Yの値域が[0、215]、参照数字405
は変数Zの値域が[0、400]となっていることを示
している。各変数の値は値域のなかから選択しなくては
ならない。
The reference numeral 401 indicates that the range of the variable W is [0, 1
152, 1500], reference numeral 402 has a range of variable V of [0, 100, 500, 698], reference numeral 403 has a range of variable X of [0, 1152, 3000], reference numeral 4
04 is the range of the variable Y [0, 215], reference numeral 405
Indicates that the value range of the variable Z is [0, 400]. The value of each variable must be selected from a range.

【0022】参照数字406と参照数字407には、必
ず守らなければならない条件である絶対条件を記述して
あり、参照数字406は絶対条件1「WとYとの合計は
1300以下でなければならない」を表現し、参照数字
407は絶対条件2「VとXとZとの合計は1700以
下でなければならない」を表現している。
The reference numeral 406 and the reference numeral 407 describe absolute conditions which are conditions that must always be observed, and the reference numeral 406 indicates the absolute condition 1 "the sum of W and Y must be 1300 or less. And the reference numeral 407 represents the absolute condition 2 “the sum of V, X, and Z must be 1700 or less”.

【0023】参照数字408から参照数字413まで
は、制約違反値付き条件を記述してある。参照数字40
8は制約違反値付き条件1「YとZとの合計値は500
以上でなければならない」を表現し、制約違反値はYと
Zとの合計値が500以上の場合には0となり、YとZ
との合計値が500より小さい場合には500−Y−Z
となる。参照数字409は制約違反値付き条件2「Yと
Zとの合計値は600以下でなければならない」を表現
し、制約違反値はYとZとの合計値が600以下の場合
には0となり、YとZとの合計値が600より大きい場
合にはY+Z−600となる。参照数字410は制約違
反値付き条件3「WとVとXとの合計値は600以上で
なければならない」を表現し、制約違反値はWとVとX
との合計値が600以上の場合には0となり、WとVと
Xとの合計値が600より小さい場合には600−W−
V−Xとなる。参照数字411は制約違反値付き条件4
「WとVとXとの合計値は1500以下でなければなら
ない」を表現し、制約違反値はWとVとXとの合計値が
1500以下の場合には0となり、WとVとXとの合計
値が1500より大きい場合にはW+V+X−1500
となる。参照数字412は制約違反値付き条件5「全変
数の合計値は900以上でなければならない」を表現
し、制約違反値は全変数の合計値が900以上の場合に
は0となり、全変数の合計値が900より小さい場合に
は900−W−V−X−Y−Zとなる。参照数字413
は制約違反値付き条件6「全変数の合計値は1500以
下でなければならない」を表現し、制約違反値は全変数
の合計値が1500以下の場合には0となり、全変数の
合計値が1500より大きい場合にはW+V+X+Y+
Z−1500となる。
Reference numerals 408 to 413 describe conditions with constraint violation values. Reference numeral 40
8 is condition 1 with constraint violation value “the total value of Y and Z is 500
The constraint violation value is 0 when the total value of Y and Z is 500 or more, and Y and Z
Is less than 500, then 500-YZ
Becomes Reference numeral 409 expresses condition 2 with constraint violation value “the total value of Y and Z must be 600 or less”, and the constraint violation value becomes 0 when the total value of Y and Z is 600 or less. , Y and Z are greater than 600, then Y + Z-600. Reference numeral 410 represents the condition 3 with constraint violation values “the total value of W, V, and X must be 600 or more”, and the constraint violation values are W, V, and X.
Is 0 when the total value of W is greater than or equal to 600, and 600−W− when the total value of W, V and X is smaller than 600.
VX. Reference numeral 411 is condition 4 with constraint violation value.
The expression "the total value of W, V, and X must be 1500 or less", and the constraint violation value is 0 when the total value of W, V, and X is 1500 or less, and W, V, and X Is greater than 1500, then W + V + X-1500
Becomes Reference numeral 412 represents the condition 5 with constraint violation value 5 “the total value of all variables must be 900 or more”, and the constraint violation value is 0 when the total value of all variables is 900 or more, and If the total value is smaller than 900, it becomes 900-WVXYZ. Reference numeral 413
Expresses the condition 6 with constraint violation value "the total value of all variables must be 1500 or less", and the constraint violation value is 0 when the total value of all variables is 1500 or less, and the total value of all variables is If it is larger than 1500, W + V + X + Y +
Z-1500.

【0024】例題1における制約違反値の計算式は、上
限値からの超過数量あるいは下限値までの不足数量を用
いて表現した。例えば、制約違反値付き条件1では下限
値500までの不足数量を制約違反値とした。このよう
な超過(不足)数量を直接利用した計算式の他に、超過
(不足)割合を用いた計算式や条件毎の重要度を加味し
た計算式等を使用する場合もある。さらに、超過(不
足)割合を用いた計算式や条件の重要度を加味した計算
式を合わせて用いる場合もある。
The formula for calculating the constraint violation value in Example 1 is expressed using the excess quantity from the upper limit or the shortage quantity from the lower limit. For example, in the condition 1 with the constraint violation value, the shortage quantity up to the lower limit value 500 is set as the constraint violation value. In addition to the calculation formula directly using the excess (shortage) quantity, a calculation formula using an excess (shortage) ratio, a calculation formula considering the importance of each condition, or the like may be used. Furthermore, a calculation formula using the excess (deficiency) ratio or a calculation formula considering the importance of the condition may be used in some cases.

【0025】例題1の制約違反値付き条件1の違反値を
超過(不足)割合を用いた計算式で計算する場合の計算
式の具体例としては下限値までの不足数量を下限値で割
ることにより割合に換算した式である(500−Y−
Z)/500とする例が挙げられる。
A specific example of a calculation formula for calculating the violation value of condition 1 with constraint violation value of example 1 using a calculation formula using an excess (deficiency) ratio is to divide the shortage quantity up to the lower limit value by the lower limit value. (500-Y-
Z) / 500.

【0026】また、例題1の制約違反値付き条件1の違
反値を条件の重要度を加味した計算式で計算する場合の
計算式の具体例としてはあらかじめ制約違反値付き条件
1に対して重要度1000を付加し制約違反値の計算で
は重要度を乗算して違反度計算式を(500−Y−Z)
×1000とする例が挙げられる。
Further, as a specific example of a calculation formula for calculating the violation value of Condition 1 with constraint violation value of Example 1 by using a calculation formula taking into account the importance of the condition, the violation value of Condition 1 with constraint violation value is determined in advance. In the calculation of the constraint violation value, the degree of importance is multiplied by the importance to calculate the violation degree calculation formula (500-YZ).
× 1000.

【0027】図2に本実施を形態の数量設定装置1の処
理フローを示す。また、図5に例題1におけるこれらの
処理の具体例を示す。図5では、第A列が変数Wの値の
変化を、第B列が変数Vの値の変化を、第C列が変数X
の値の変化を、第D列が変数Yの値の変化を、第E列が
変数Zの値の変化を表している。第F列には絶対条件1
および絶対条件2を満足する場合には○、条件が満足さ
れない場合には×およびどれくらい違反しているのかの
数値を記載し、第G列には制約違反値付き条件1から制
約違反値付き条件6まで違反値の合計が記載されてい
る。また、第1行は各列の説明を、第2行は全変数に0
を設定した状態を、第3行以降は変数の値の増減を行な
った経過を示している。
FIG. 2 shows a processing flow of the quantity setting device 1 according to this embodiment. FIG. 5 shows a specific example of these processes in Example 1. In FIG. 5, column A shows the change in the value of the variable W, column B shows the change in the value of the variable V, and column C shows the change in the value of the variable X.
, The column D indicates a change in the value of the variable Y, and the column E indicates a change in the value of the variable Z. Absolute condition 1 in column F
If the absolute condition 2 is satisfied, ○ is indicated. If the condition is not satisfied, × is indicated. The total of up to 6 violation values is described. The first row describes each column, and the second row contains 0 for all variables.
Is set, and the third and subsequent lines show the progress of increasing or decreasing the value of the variable.

【0028】まず、初期解生成部3を用いた初期化処理
21において初期解を生成する。図5の第2行が初期解
の状態を示しており、5つの変数W、V、X、Y、Zに
0を設定してある。全変数に0を設定した状態で絶対条
件をすべて満足しており、全変数に0を設定した状態は
解として成立する。なお、違反度合計は2000とな
る。
First, an initial solution is generated in an initializing process 21 using the initial solution generating unit 3. The second row in FIG. 5 shows the state of the initial solution, in which five variables W, V, X, Y, and Z are set to zero. All the absolute conditions are satisfied in a state in which all variables are set to 0, and a state in which all variables are set to 0 is satisfied as a solution. The total violation degree is 2000.

【0029】例題1では絶対条件がすべて上限値の制限
式なので、全変数に0を設定することで必ず解となる。
そこで、例題1における初期解生成部1の具体的処理を
全変数に0を設定する処理とした。初期解生成部1で行
われる具体的処理内容は対象とする問題の性質によって
異なり、定義された絶対条件がすべて下限値の制限とな
る問題を対象とする場合の処理具体例としては設定可能
な最大の値を各変数に設定する処理が挙げられる。
In Example 1, since all of the absolute conditions are limiting expressions of the upper limit, setting 0 to all variables always solves the problem.
Therefore, the specific process of the initial solution generation unit 1 in Example 1 is a process of setting 0 to all variables. The specific processing content performed by the initial solution generation unit 1 differs depending on the nature of the target problem, and can be set as a specific processing example in the case where the defined absolute conditions are all targets for the problem of limiting the lower limit. There is a process of setting the maximum value to each variable.

【0030】このように、初期解生成部1には対象問題
に含まれる絶対条件群をすべて満足するような1つの解
を生成するアルゴリズムをあらかじめ組み込んでおく。
As described above, the algorithm for generating one solution that satisfies all the absolute conditions included in the target problem is incorporated in the initial solution generating unit 1 in advance.

【0031】例題1では、変数は0以上の値をとり、絶
対条件としては、すべて、正の係数を有する変数の合計
が上限値を有する制限式であるが、変数は0以上の値を
とり、絶対条件としては、すべて、正の係数を有する変
数の合計が下限値を有する制限式である場合も生ずる。
このような問題は複数種類の製品を生産する工場の生産
計画を立案する問題を数量組み合せ最適化問題で表現す
る場合によく遭遇する。すなわち、上限値を制限式とす
る例では、変数を個々の製品とし、変数の値を製品の生
産量とした場合に、設備の稼働時間による製品の生産量
の制限とか、製品の生産に使用する原料の在庫量による
生産量の制限等である。
In Example 1, the variable takes a value greater than or equal to 0, and the absolute condition is that the sum of variables having positive coefficients is a restriction formula having an upper limit, but the variable takes a value greater than or equal to 0. As an absolute condition, the sum of variables having positive coefficients may be a limiting expression having a lower limit.
Such a problem is often encountered when a problem of planning a production plan of a factory that produces a plurality of types of products is represented by a quantity combination optimization problem. In other words, in the example where the upper limit is a limiting formula, if the variables are individual products and the variable value is the product production volume, the limit on the product production volume due to the operating hours of the equipment or the The production amount is limited by the stock amount of the raw material to be used.

【0032】次に、局所最適化部4を用いた第一最適化
処理22において、違反値合計が減少するように値の増
減を行ない、局所最適解を計算する。便宜上、変数選択
順序の初期設定はアルファベット順にWVXYZとす
る。変数選択順序の初期設定はアルファベット順である
必要はなく、利用者が変数選択順序の初期設定手順を定
めてもよい。
Next, in the first optimization process 22 using the local optimization unit 4, the value is increased or decreased so that the total violation value is reduced, and a local optimum solution is calculated. For convenience, the initial setting of the variable selection order is WVXYZ in alphabetical order. The initial setting of the variable selection order does not need to be in alphabetical order, and the user may define the initial setting procedure of the variable selection order.

【0033】例題1における第一最適化処理22の処理
は次のようになる。初期設定の変数順序に従って、変数
の値の増加および減少を試みると、第3行において変数
Wを1152に変更すると違反度合計は500に減少す
るため、Wの値は1152に設定する。つぎに第4行目
で変数Vの値を100に変更すると違反度合計は500
のまま変化しないため、Vの値は変更せず0とする。次
に第5行目で変数Xの値を1152に変更すると違反値
合計が2108に増加するため、Xの値は変更せず0と
する。つぎに第6行で変数Yの値を215と変更すると
絶対制約が満足されなくなるため、Yの値は変更せず0
とする。つぎに第7行で変数Zの値を400に変更する
と違反値合計が152に減少するため、Zの値は400
に設定する。次に第8行から第13行までで継続して値
の変更を試みるが第7行よりも小さい違反値合計には到
達することができない。
The processing of the first optimization processing 22 in Example 1 is as follows. If an attempt is made to increase or decrease the value of the variable according to the default variable order, changing the variable W to 1152 in the third row decreases the total violation degree to 500, so the value of W is set to 1152. Next, when the value of the variable V is changed to 100 in the fourth line, the total violation degree becomes 500.
Since the value does not change, the value of V is set to 0 without changing. Next, when the value of the variable X is changed to 1152 in the fifth line, the total violation value increases to 2108, so the value of X is set to 0 without changing. Next, when the value of the variable Y is changed to 215 in the sixth line, the absolute constraint is not satisfied.
And Next, when the value of the variable Z is changed to 400 in the seventh line, the total of the violation values is reduced to 152.
Set to. Next, line 8 to line 13 attempt to change the value continuously, but cannot reach the total violation value smaller than line 7.

【0034】従って、第7行目に記載した、Wが115
2、Zが400、その他変数は0、の状態が局所最適解
となり、局所最適化部4を用いた第一最適化処理22が
終了する。
Therefore, W described on the seventh line is 115
The state where 2, Z is 400, and the other variables are 0 is the local optimal solution, and the first optimization process 22 using the local optimization unit 4 ends.

【0035】次に、記憶部5を用いた格納処理23にお
いて、前記局所最適化処理22で探索した局所最適解を
現時点でのもっとも良い解として記憶部5に格納する。
例題1においては、Wが1152、Zが400、その他
変数は0、という解が記憶部5に格納される。
Next, in the storage process 23 using the storage unit 5, the local optimum solution searched in the local optimization process 22 is stored in the storage unit 5 as the best solution at the present time.
In Example 1, a solution in which W is 1152, Z is 400, and other variables are 0 is stored in the storage unit 5.

【0036】次に、脱出部6を用いた改悪処理24で合
計違反値が大きくなるように変更するという解改悪動作
を行なう。例題1では、0ではない値が設定された変数
群のなかから無作為に1つの変数を選択して値を0に再
設定する処理を、全変数の値の合計値が20%以上減少
するまで(終了条件)繰り返す。具体的には、変数Wを
選択し1152から0に変更したところ、全変数の値の
合計値が1552から400に減少して終了条件を満足
したため、脱出部6を適用した結果は第14行のように
Zが400、それ以外の変数は0という解となった。こ
の解の違反値合計は1200となり、第7行の局所最適
解の違反値合計152に比べて解が改悪されている。
Next, in the deteriorating process 24 using the escape unit 6, a resolving / deteriorating operation of changing the total violation value to be larger is performed. In Example 1, in the process of randomly selecting one variable from a variable group in which a value other than 0 is set and resetting the value to 0, the total value of the values of all variables is reduced by 20% or more. Repeat until (end condition). Specifically, when the variable W is selected and changed from 1152 to 0, the sum of the values of all the variables is reduced from 1552 to 400 and the end condition is satisfied. , And the other variables are 0. The total violation value of this solution is 1200, which is worse than the total violation value 152 of the local optimal solution in the seventh row.

【0037】例題1では、絶対条件がすべて上限値の制
限式なので任意の解に含まれる任意の変数の値を0に再
設定した結果も解として成立するという問題性質に基づ
いて変数値の改悪操作としては「変数の値を0に再設定
する処理」を採用したが、具体的処理内容は対象とする
問題の性質によって異なる。例えば、定義された絶対条
件がすべて下限値の制限となる問題を対象とする場合の
処理具体例としては「選択された変数に設定可能な最大
の値を設定する処理」が挙げられる。
In Example 1, since the absolute conditions are all upper limit expressions, the result of resetting the value of an arbitrary variable included in an arbitrary solution to 0 is satisfied as a solution. As the operation, “processing for resetting the value of a variable to 0” is employed, but the specific processing content differs depending on the nature of the target problem. For example, as a specific example of a process in which all defined absolute conditions limit the lower limit, there is a "process of setting the maximum value that can be set to a selected variable".

【0038】また、例題1では、変数の選択処理として
「0ではない値が設定された変数群のなかから無作為に
1つの変数を選択する処理」を採用したが、具体的処理
内容は対象とする問題の性質によって異なり、定義され
た絶対条件がすべて下限値の制限となる問題を対象とす
る場合の処理具体例としては「0が設定された変数群の
なかから無作為に1つの変数を選択する処理」が挙げら
れる。
In Example 1, "a process of randomly selecting one variable from a variable group in which a value other than 0 is set" is adopted as a variable selection process. A specific example of a process in which all defined absolute conditions are limited to the lower limit is as follows: "One variable is randomly selected from a group of variables to which 0 is set." Process of selecting the "."

【0039】すなわち、変数の選択と変数値の改悪操作
は対象問題の性質によって異なるのであり、対象問題に
含まれる絶対条件群を満足する値であり、かつ、現状値
とは大きく異なる値を変数に再設定する処理をあらかじ
め脱出部6に組み込むのである。
That is, the selection of a variable and the manipulation of modifying a variable value differ depending on the nature of the target problem. A variable that satisfies the group of absolute conditions included in the target problem and is significantly different from the current value is set as a variable. The process of resetting to is set in the escape unit 6 in advance.

【0040】また、例題1では全変数の値の合計値があ
らかじめ定めた割合(20%)以上に減少するまで繰り
返すという終了条件を採用したが、終了条件はこれに限
るものではなく、例えば、値を変更した変数の個数が一
定個数以上になるまで、等の条件も利用できる。
Further, in Example 1, the end condition that the repetition is performed until the sum of the values of all the variables decreases to a predetermined ratio (20%) or more is adopted. However, the end condition is not limited to this. Conditions such as until the number of variables whose values have been changed become equal to or more than a certain number can also be used.

【0041】次に、局所最適化部4を用いた最適化処理
25で、脱出処理24で改悪された解に対して値の増減
を行ない再び局所最適解を探索する。変数の選択順序は
改悪動作で操作した変数Wを最後とするようにVXYZ
Wとなる。第14行の状態から処理を開始し、変数の値
の増加および減少を試みると、第20行において違反値
合計152となる。また、その後は第25行まで値の増
減を繰り返すが、それ以上小さい違反値合計に到達する
ことはできない。従って、2回目に到達する局所最適解
は、Xが1152、Zが400、その他の変数はすべて
0、の状態となる。
Next, in an optimization process 25 using the local optimization unit 4, the value of the solution deteriorated in the escape process 24 is increased or decreased to search for a local optimum solution again. The variable selection order is such that VXYZ is set so that
W. If the processing is started from the state of the 14th line and an attempt is made to increase or decrease the value of the variable, the total of the violation values is 152 in the 20th line. After that, the value is repeatedly increased and decreased up to the 25th line, but it is not possible to reach a smaller total violation value. Therefore, the local optimal solution that reaches the second time is a state in which X is 1152, Z is 400, and all other variables are 0.

【0042】次に、比較評価部7を用いた入替え処理2
6で、記憶部5に記憶されている解と最適化処理25で
計算した局所最適解とを比較し良い方を選択する。例題
1においては、違反値合計が152と変化しないため、
記憶部5に記憶されている解の入れ換えは行なわない。
Next, the replacement process 2 using the comparative evaluation unit 7
In step 6, the solution stored in the storage unit 5 is compared with the local optimum solution calculated in the optimization processing 25, and the better solution is selected. In Example 1, since the total violation value does not change to 152,
The solution stored in the storage unit 5 is not replaced.

【0043】以上述べた、改悪処理24と最適化処理2
5と入替え処理26とで一回の最適化ループを終了す
る。最適化ループを回る回数はあらかじめ利用者が0以
上の整数を定義し、ループ検査条件27における検査に
おいて定義回数の最適化ループが終了したと判断したな
らば処理を終了する。例題1においては、ループ回数を
2回と定義してあると、この時点ではループを一度しか
通っていないため、再び最適化ループを繰り返す。
As described above, the deterioration processing 24 and the optimization processing 2
One optimization loop is completed by 5 and the exchange processing 26. The user defines in advance an integer greater than or equal to 0 for the number of times of the optimization loop, and ends the processing if it is determined in the inspection under the loop inspection condition 27 that the optimization loop of the defined number of times has been completed. In Example 1, if the number of loops is defined as two, the optimization loop is repeated again because the loop has been passed only once at this point.

【0044】繰り返しにおいては、改悪処理24でいく
つかの変数を選択し値を合計違反値が大きくなるように
変更するという解改悪動作を行なう。例題1において解
改悪動作を行なった結果は第26行のようになり、Xの
値が1152から0に変更される。この改悪処理によ
り、違反値合計は1200となる。
In the repetition, in the deteriorating process 24, some variables are selected and the values are changed so as to increase the total violation value. The result of performing the solution modification operation in Example 1 is as shown in line 26, and the value of X is changed from 1152 to 0. By this deterioration processing, the total violation value becomes 1200.

【0045】次に最適化処理25で、改悪処理24で改
悪された解に対して値の増減を行ない再び局所最適解を
探索する。変数の選択順序は改悪動作で操作した変数X
を最後とするように、VYZWXとなる。第26行の状
態から処理を開始し、変数の値の増加および減少を試み
ると、第33行において違反値合計15となる。また、
その後は第38行まで値の増減を繰り返すが、それ以上
小さい違反値合計に到達することはできない。従って、
3回目に到達する局所最適解は、Vが698、Yが21
5、Zが400、その他の変数はすべて0、の状態とな
る。
Next, in the optimization process 25, the value of the solution deteriorated in the deterioration process 24 is increased or decreased to search for a local optimum solution again. The variable selection order is the variable X operated by the bad action.
VYZWX. If the process is started from the state on the 26th line and an attempt is made to increase or decrease the value of the variable, the total of the violation values is 15 on the 33rd line. Also,
Thereafter, the value is repeatedly increased and decreased up to the 38th line, but it is not possible to reach a total of the violation values smaller than that. Therefore,
The local optimal solution that reaches the third time has V of 698 and Y of 21
5, Z is 400 and all other variables are 0.

【0046】次に入替え処理26で、記憶部5に記憶さ
れている解と最適化処理25で探索した局所最適解とを
比較し良い方を選択する。例題1においては、違反値合
計が152から15と減少するため、記憶部5に記憶さ
れている解の入れ換えを行ない、Vが698、Yが21
5、Zが400、その他の変数はすべて0、を新規に記
憶部5に記憶する。
Next, in the replacement process 26, the solution stored in the storage unit 5 is compared with the local optimum solution searched in the optimization process 25, and the better solution is selected. In Example 1, since the total violation value decreases from 152 to 15, the solutions stored in the storage unit 5 are replaced, and V is 698 and Y is 21
5, 400 is newly stored in the storage unit 5, and all other variables are 0.

【0047】このようにして、あらかじめ設定されたル
ープ回数を終了するまで最適化ループを回り、ループ検
査条件27における検査において定義回数の最適化ルー
プが終了したと判断したならば記憶部5に記憶されてい
る解を探索結果として利用者に提示する。例題1におい
て、あらかじめ設定されたループ回数が2としてあり、
第38行の時点で本実施の形態の数量設定装置1の処理
は終了し、Vが698、Yが215、Zが400、その
他の変数はすべて0、という解が利用者に提示される。
In this way, the optimization loop is performed until the preset number of loops is completed, and if it is determined in the inspection under the loop inspection condition 27 that the optimization loop of the defined number of times has been completed, it is stored in the storage unit 5. The solution found is presented to the user as a search result. In Example 1, the preset number of loops is 2, and
At the time of the 38th line, the processing of the quantity setting device 1 according to the present embodiment ends, and the user is presented with a solution that V is 698, Y is 215, Z is 400, and all other variables are 0.

【0048】次に、0値変数の個数の調整を行なう際の
局所最適化処理の詳細な説明を行なうために例題2を設
定する。
Next, Example 2 will be set in order to provide a detailed description of the local optimization processing when adjusting the number of zero-valued variables.

【0049】例題2では5つの変数A、B、C、D、E
に値を設定する。図6を用いて問題定義を説明する。
In Example 2, five variables A, B, C, D, and E
Set the value to. The problem definition will be described with reference to FIG.

【0050】参照数字61から65は、変数がABCD
Eの5つが定義され、各変数の値域は0から10までの
整数であることを示している。
Reference numerals 61 to 65 indicate that the variable is ABCD
E is defined as five, indicating that the range of each variable is an integer from 0 to 10.

【0051】参照数字66は制約違反値付き条件1「全
変数の合計値は10以上でなければならない」を表現
し、制約違反値は全変数の合計値が10以上の場合には
0となり、全変数の合計値が10より小さい場合には1
0−A−B−C−D−Eが違反値となる。参照数字67
は制約違反値付き条件2「全変数の合計値は15以下で
なければならない」を表現し、制約違反値は全変数の合
計値が15以下の場合には0となり、全変数の合計値が
15より大きい場合にはA+B+C+D+E−15が違
反値となる。参照数字68は制約違反値付き条件3「変
数Aは9以上でなければならない」を表現し、制約違反
値は変数Aが9以上の場合には0となり、変数Aが9よ
り小さい場合には9−Aが違反値となる。
Reference numeral 66 represents condition 1 with constraint violation value, "the total value of all variables must be 10 or more", and the constraint violation value is 0 when the total value of all variables is 10 or more, 1 if the sum of all variables is less than 10
0-ABBCDE is the violation value. Reference numeral 67
Expresses condition 2 with constraint violation value, "the total value of all variables must be 15 or less", and the constraint violation value is 0 when the total value of all variables is 15 or less, and the total value of all variables is If it is larger than 15, A + B + C + D + E-15 is the violation value. The reference numeral 68 represents the condition 3 with the constraint violation value “variable A must be 9 or more”. The constraint violation value is 0 when the variable A is 9 or more, and when the variable A is less than 9 9-A is the violation value.

【0052】例題2では、グルーピング個数(1つのグ
ループに属する変数の個数)が2かつ値増減回数5の場
合、グルーピング個数が5かつ値増減回数2の場合、グ
ルーピング個数が3かつ値増減回数3の場合、の3通り
について、得られる結果について説明する。
In Example 2, if the number of groupings (the number of variables belonging to one group) is 2 and the value increase / decrease number is 5, the grouping number is 5 and the value increase / decrease number is 2, if the grouping number is 3 and the value increase / decrease number is 3, In the case of, the obtained result will be described for the three cases.

【0053】0を値として持つ変数の個数が利用者が希
望する個数に近くなるように局所最適化の探索アルゴリ
ズムの動作をパラメータで制御する方法の具体例を以下
に説明する。
A specific example of a method of controlling the operation of the search algorithm for local optimization with parameters so that the number of variables having 0 as a value approaches the number desired by the user will be described below.

【0054】例題1における局所最適化部4の処理では
0値変数個数条件を考慮していなかったが、例題2を用
いてこれから説明する処理と同様の処理を局所最適化部
4に加えることにより0値変数個数条件を考慮すること
が可能となる。以下、0値変数個数条件の考慮を可能と
するための局所最適化部4の処理手順について述べる。
必要なパラメータとしては、グルーピング個数、およ
び、値増減操作回数の2つをあらかじめ定義し、パラメ
ータ記憶部8に格納する。
In the processing of the local optimization unit 4 in Example 1, the condition of the number of zero-valued variables was not taken into consideration. However, the same processing as the processing to be described using Example 2 is applied to the local optimization unit 4. It becomes possible to consider the zero value variable number condition. Hereinafter, a processing procedure of the local optimization unit 4 for enabling consideration of the condition of the number of zero-valued variables will be described.
As the necessary parameters, two of the number of groupings and the number of times of value increase / decrease operations are defined in advance and stored in the parameter storage unit 8.

【0055】図3に0値変数個数条件を考慮する場合の
局所最適化部4の処理フローを示す。
FIG. 3 shows a processing flow of the local optimization unit 4 when the condition of the number of zero-valued variables is considered.

【0056】まず、グルーピング個数が2で値増減回数
5の場合を考える。
First, the case where the number of groupings is 2 and the number of times of value increase / decrease is 5 is considered.

【0057】変数グループ分割31で、0値の変数を集
めて予め定めてあるグルーピング個数での部分問題分割
を行なう。グルーピング個数は2なので各グループに2
個ずつ変数が入るようにグループわけを行なう。変数の
並びの順序はアルファベット順にABCDEとする。従
って、AとB、CとD、E単独の3グループとなる。A
とBのグループを第1グループ、CとDのグループを第
2グループ、E単独のグループを第3グループとする。
In the variable group division 31, variables having the value of 0 are collected and the partial problem is divided into a predetermined number of groupings. Since the number of groupings is 2, 2 for each group
Grouping is performed so that variables can be entered individually. The order of variables is ABCDE in alphabetical order. Therefore, there are three groups of A and B, C and D, and E alone. A
The group of E and B is a first group, the group of C and D is a second group, and the group of E alone is a third group.

【0058】変数選択順序の初期設定はアルファベット
順である必要はなく、利用者が変数選択順序の初期設定
手順を定めてもよい。
The initial setting of the variable selection order does not need to be in alphabetical order, and the user may define the initial setting procedure of the variable selection order.

【0059】図7に例題2における処理の具体例を示
す。図7では、第A列が変数Aの状態を、第B列が変数
Bの状態を、第C列が変数Cの状態を、第D列が変数D
の状態を、第E列が変数Eの状態を、第F列には全変数
の合計値を、第G列には制約違反値付き条件1の制約違
反値を、第H列には制約違反値付き条件2の制約違反値
を、第I列には制約違反値付き条件3の制約違反値を、
第J列には合計の制約違反値を示す。第1行は各列の説
明を示し、2行目以降は、変数に値を設定した場合の違
反値状況を示す。例題2においては、第2行の初期状態
で全変数に0が設定された状態での違反値が19とな
る。
FIG. 7 shows a specific example of the processing in Example 2. In FIG. 7, column A shows the state of variable A, column B shows the state of variable B, column C shows the state of variable C, and column D shows the variable D
Column E shows the state of variable E, column F shows the total value of all variables, column G shows the constraint violation value of condition 1 with constraint violation values, and column H shows constraint violation values. The constraint violation value of condition 2 with value, the constraint violation value of condition 3 with constraint value in column I,
Column J shows the total constraint violation value. The first row shows the description of each column, and the second and subsequent rows show the violation value situation when a value is set to a variable. In Example 2, the violation value in a state where 0 is set to all variables in the initial state of the second row is 19.

【0060】部分問題処理32では、各部分問題を対象
として予めパラメータで定める値増減操作回数だけ各変
数に対して値の増減を試みる。まず、第1グループ:A
Bから値の増減を試み、パラメータで設定された5回の
値増減操作を繰り返した結果、第3行に示すように、A
が5、Bが5となり、合計違反値が4となる。次に第2
グループおよび第3グループについてもパラメータで設
定された5回の値増減操作を行なうが、どのような変更
を行なっても違反値が小さくならないため、値の変更は
行なわれない。
In the sub-problem processing 32, an attempt is made to increase or decrease the value of each variable by the number of times of value increase / decrease operation predetermined by a parameter for each partial problem. First, the first group: A
As a result of trying to increase or decrease the value from B and repeating the value increase / decrease operation five times set by the parameter, as shown in the third line, A
Is 5, B is 5, and the total violation value is 4. Then the second
For the group and the third group, the value is increased / decreased five times set by the parameter. However, the value is not changed because the violation value does not become small even if any change is made.

【0061】次に、グループ解除33で全グループを解
除し、最後に、全体改善操作34で、非0値の変数を集
め、非0値の変数のみを対象として局所最適解に達する
まで値増減操作を繰り返す。例題2の場合には、AとB
が値増減対象となり、第4行に示すようにAが9、Bが
5、その他変数が0という局所最適解に到達する。
Next, all groups are released by a group release 33. Finally, in the overall improvement operation 34, non-zero value variables are collected, and the values are increased or decreased until only the non-zero value variables reach the local optimum solution. Repeat the operation. In the case of example 2, A and B
Is a value increase / decrease target, and as shown in the fourth row, a local optimal solution is reached in which A is 9, B is 5, and other variables are 0.

【0062】すなわち、グルーピング個数が2で値増減
回数5の場合には、第4行に示す、Aが9、Bが5、そ
の他変数が0という局所最適解となる。
That is, when the number of groupings is 2 and the number of times of value increase / decrease is 5, the local optimal solution shown in the fourth row is 9 for A, 5 for B, and 0 for other variables.

【0063】次に、グルーピング個数が5で値増減回数
2の場合を考える。
Next, the case where the number of groupings is 5 and the number of times of value increase / decrease is 2 is considered.

【0064】変数グループ分割31で、0値の変数を集
めて予め定めるグルーピング個数での部分問題分割を行
なう。グルーピング個数が5なので、各グループに5個
ずつ変数が入るようにグループわけを行なう。すなわ
ち、全変数で1グループとなる。第2行の初期状態から
局所解の探索を開始すると、第5行に示すような、全変
数に2を設定した状況となる。
In the variable group division 31, variables having the value of 0 are collected and the partial problem is divided into a predetermined number of groupings. Since the number of groupings is 5, grouping is performed so that each group contains 5 variables. That is, all variables are grouped into one group. When the search for the local solution is started from the initial state of the second row, a situation is reached in which all variables are set to 2 as shown in the fifth row.

【0065】次に、グループ解除33で全グループを解
除し、最後に、全体改善操作34で、非0値の変数を集
め、非0値の変数のみを対象として局所最適解に達する
まで値増減操作を繰り返す。ここでは全変数が値増減対
象となるが、A以外は値が変更されることはなく、第6
行に示すようにAが7、その他変数が2という局所最適
解に到達する。
Next, all the groups are released by the group release 33, and finally, the non-zero value variables are collected by the overall improvement operation 34, and the value is increased or decreased until only the non-zero value variables reach the local optimum solution. Repeat the operation. Here, all variables are subject to value increase / decrease, but the values are not changed except for A.
As shown in the row, a local optimal solution is reached in which A is 7 and other variables are 2.

【0066】すなわち、グルーピング個数が5で値増減
回数2の場合には、第6行に示す、Aが7、その他変数
が2という局所最適解となる。
That is, when the number of groupings is 5 and the number of times of value increase / decrease is 2, the local optimum solution shown in the sixth row is A = 7 and other variables = 2.

【0067】次に、グルーピング個数が3で値増減回数
3の場合を考える。
Next, the case where the number of groupings is 3 and the number of times of value increase / decrease is 3 is considered.

【0068】変数グループ分割31で、0値の変数を集
めて予め定めるグルーピング個数での部分問題分割を行
なう。グルーピング個数が3なので、各グループに3個
ずつ変数が入るようにグループわけを行なう。すなわ
ち、AとBとC、DとEの2グループとなる。まず、第
1グループ:ABCから値の増減を試み、パラメータで
設定された3回の値増減操作を繰り返した結果、第3行
に示すように、Aが3、Bが3、Cが3となり、合計違
反値が7となる。次に第2グループについてもパラメー
タで設定された3回の値増減操作を行ない、第7行に示
すように、AとBとCが3、Dが1、Eが0という状況
になる。
In a variable group division 31, variables having zero values are collected and a partial problem division is performed with a predetermined number of groupings. Since the number of groupings is 3, grouping is performed so that three variables are included in each group. That is, there are two groups, A, B and C, and D and E. First, the first group: ABC was tried to increase / decrease the value, and as a result of repeating the value increase / decrease operation three times set by the parameter, as shown in the third row, A was 3, B was 3, and C was 3. , The total violation value is 7. Next, for the second group, three value increase / decrease operations set by parameters are performed, and as shown in the seventh row, A, B and C are 3, D is 1, and E is 0.

【0069】次に、グループ解除33で全グループを解
除し、最後に、全体改善操作34で、非0値の変数を集
め、非0値の変数のみを対象として局所最適解に達する
まで値増減操作を繰り返す。ここではABCDが値増減
対象となるが、A以外は値が変更されることはなく、第
8行に示すようにAが8、BとCが3、Dが1、Eが0
という局所最適解に到達する。
Next, all groups are released by a group release 33. Finally, in the overall improvement operation 34, non-zero-valued variables are collected, and only the non-zero-valued variables are subjected to value increase / decrease until a local optimal solution is reached. Repeat the operation. Here, ABCD is a value increase / decrease target, but the value is not changed except for A. As shown in the eighth row, A is 8, B and C are 3, D is 1, and E is 0.
To reach the local optimal solution.

【0070】すなわち、グルーピング個数が3で値増減
回数3の場合には、第8行に示すAが8、BとCが3、
Dが1、Eが0という局所最適解となる。
That is, if the number of groupings is 3 and the number of times of value increase / decrease is 3, A shown in the eighth row is 8, B and C are 3, and
The local optimal solution is D = 1 and E = 0.

【0071】以上例題2について3通りの探索で説明し
たように、グルーピング個数を小さくかつ値増減回数を
大きく設定した場合には値として0を取る変数の個数が
多くなる傾向がある。また、グルーピング個数を大きく
かつ値増減回数を小さく設定した場合には0を取る変数
の個数が少なくなる傾向がある。以上の傾向を踏まえて
パラメータ値の変更と解計算処理とを繰り返すことによ
り、0を取る変数の個数が希望個数に近くなるようにシ
ステムの動作を調整することができる。
As described above in Example 2 with three types of searches, when the number of groupings is set to be small and the number of times of value increase / decrease is set to be large, the number of variables taking 0 as a value tends to increase. Also, when the number of groupings is set to be large and the number of times of value increase / decrease is set to be small, the number of variables that take 0 tends to decrease. By repeating the change of the parameter value and the solution calculation process based on the above tendency, the operation of the system can be adjusted so that the number of variables taking zero becomes close to the desired number.

【0072】次に、0値変数の個数を調整することが可
能な本実施の形態の数量設定装置1の処理高速化を変数
独立条件を利用して実現する手段の具体例を説明するた
めに例題3を設定する。
Next, a specific example of means for realizing the processing speedup of the quantity setting device 1 of the present embodiment capable of adjusting the number of zero-valued variables using variable independent conditions will be described. Example 3 is set.

【0073】例題3では3つの変数A、B、Cに値を設
定する。図8を用いて例題3の問題定義を説明する。
In Example 3, values are set for three variables A, B, and C. The problem definition of Example 3 will be described with reference to FIG.

【0074】参照数字81から83は、変数がABCの
3つ定義され、各変数の値域は0から10までの整数で
あることを示している。また、各変数にあらかじめ設定
された最小値も示している。
Reference numerals 81 to 83 indicate that three variables, ABC, are defined, and the range of each variable is an integer from 0 to 10. Also, the minimum values preset for each variable are shown.

【0075】参照数字84は制約違反値付き条件1「全
変数の合計値は10以上でなければならない」を表現
し、制約違反値は全変数の合計値が10以上の場合には
0となり、全変数の合計値が10より小さい場合には1
0−A−B−Cが違反値となる。制約違反値付き条件1
の重要度は1と定義されている。参照数字85は制約違
反値付き条件2「全変数の合計値は20以下でなければ
ならない」を表現し、制約違反値は全変数の合計値が2
0以下の場合には0となり、全変数の合計値が20より
大きい場合にはA+B+C−20となる。制約違反値付
き条件2の重要度は1と定義されている。参照数字86
は制約違反値付き条件3:「各変数には最小値が定義さ
れておりその値以上に設定したい」を表現している。
The reference numeral 84 represents the condition 1 with constraint violation value "the total value of all variables must be 10 or more". The constraint violation value is 0 when the total value of all variables is 10 or more. 1 if the sum of all variables is less than 10
0-ABC is the violation value. Condition 1 with constraint violation value
Is defined as 1. The reference numeral 85 represents the condition 2 with the constraint violation value “the total value of all the variables must be 20 or less”.
If it is less than 0, it becomes 0, and if the total value of all variables is larger than 20, it becomes A + B + C-20. The importance of the condition 2 with the constraint violation value is defined as 1. Reference numeral 86
Expresses condition 3 with constraint violation value: "A minimum value is defined for each variable and it is desired to set the minimum value or more".

【0076】さらに、制約違反値付き条件3は重要度1
000と定義されている。変数Aについては最小値が0
となっており、制約違反値付き条件3に関して違反値が
発生することはない。変数Bについて考えると、Bの値
が5より小さくなった場合に(5−B)×1000がB
に関する違反値となり、Bの値が5以上の場合には違反
値0となる。変数Cについて考えると、Cの値が10よ
り小さくなった場合に(10−C)×1000がCに関
する違反値となり、Cの値が10以上の場合には違反値
0となる。
Further, the condition 3 with the constraint violation value is of importance 1
000. For the variable A, the minimum value is 0
Thus, no violation value is generated for the condition 3 with the constraint violation value. Considering the variable B, when the value of B becomes smaller than 5, (5-B) × 1000 becomes B
Violation value, and when the value of B is 5 or more, the violation value is 0. Considering the variable C, if the value of C is smaller than 10, (10−C) × 1000 is the violation value for C, and if the value of C is 10 or more, the violation value is 0.

【0077】上記制約違反値付き条件3は、各変数に対
して独立に違反値を計算でき、かつ、すべての変数につ
いて同じ条件式が適用されるものであり、変数独立条件
と呼ぶ。例題3は、変数独立条件と分類される条件の重
要度が大きいことに特徴がある。
The condition 3 with a constraint violation value is a condition in which a violation value can be calculated independently for each variable and the same conditional expression is applied to all variables. Example 3 is characterized in that a condition classified as a variable independent condition has a high degree of importance.

【0078】例題3ではグルーピング個数1/値増減回
数10で処理を行う。
In Example 3, the processing is performed with the number of groupings 1 / the number of times of increase / decrease of 10 times.

【0079】グルーピング個数1/値増減回数10を適
用すると、局所最適化部4の処理では、変数Aが所属す
る第1グループと変数Bが所属する第2グループと変数
Cが所属する第3グループとに問題が分割され、個々の
グループに対して10回ずつの値増減が行われる。な
お、グルーピング個数1/値増減回数10という設定
は、0が設定される変数の個数を多くする方向に解を調
整したい場合に用いられる設定の具体例である。
When the grouping number 1 / value increase / decrease number 10 is applied, in the processing of the local optimization unit 4, the first group to which the variable A belongs, the second group to which the variable B belongs, and the third group to which the variable C belongs Then, the problem is divided, and the value is increased or decreased ten times for each group. The setting of “grouping number 1 / value increase / decrease number 10” is a specific example of setting used when it is desired to adjust the solution in a direction to increase the number of variables for which 0 is set.

【0080】図9に例題3における処理の具体例を示
す。図9では、第A列が変数Aの変化を、第B列が変数
Bの変化を、第C列が変数Cの変化を、第D列が変数A
の条件3に関する違反値を、第E列が変数Bの条件3に
関する違反値を、第F列が変数Cの条件3に関する違反
値を、第G列が条件1に関する違反値を、第H列が条件
2に関する違反値を、第I列が条件1から条件3までの
違反値の合計を示している。また、第1行は各列の説明
を、第2行は全変数に0を設定した状態を、第3行以降
は変数の値の増減を行った場合の変化を示している。
FIG. 9 shows a specific example of the processing in Example 3. In FIG. 9, column A shows the change in variable A, column B shows the change in variable B, column C shows the change in variable C, and column D shows the change in variable A.
Column E shows the violation value for condition 3 of variable B, column F shows the violation value for condition 3 of variable C, column G shows the violation value for condition 1 and column H Indicates the violation value for condition 2, and column I indicates the total of the violation values from condition 1 to condition 3. The first row describes each column, the second row shows a state in which all variables are set to 0, and the third and subsequent rows show changes when the value of a variable is increased or decreased.

【0081】第2行で示すように、初期値ですべての変
数に0が設定された状況では、Aの制約違反値付き条件
3の違反値は0、Bの制約違反値付き条件3の違反値は
5000、Cの制約違反値付き条件3の違反値は100
00、となる。例題1と同様に変数の選択順序をアルフ
ァベット順のABCとして処理を行った場合に局所最適
解にたどり着くまでの変数値の増減は第2行から第6行
までのようになり、変数の選択順序を変数独立条件の違
反値の大きい順のCBAとして処理を行った場合に局所
最適解にたどり着くまでの変数値の増減は第7行から9
行までのようになる。以下これを説明する。
As shown in the second row, in the situation where all variables are set to 0 by default, the violation value of condition 3 with constraint violation value of A is 0, and the violation value of condition 3 with constraint violation value of B is 0. The value is 5000 and the violation value of condition 3 with constraint violation value of C is 100.
00. In the case where the selection order of the variables is set to ABC in alphabetical order as in Example 1, the increase and decrease of the variable values until reaching the local optimal solution are as shown in the second to sixth rows. Is processed as CBAs in descending order of the violation value of the variable independent condition, the increase and decrease of the variable values until the local optimal solution is reached is increased from the seventh row to 9
Will be up to the line. This will be described below.

【0082】例題1と同様に変数の選択順序をアルファ
ベット順のABCとして処理を行った場合では、まず、
グループ1の処理で変数Aが選択されて10回以内の値
増減が行われ、違反値合計が最も小さくなる値設定とし
て変数Aに10が設定され、第3行の結果となり、グル
ープ1の処理が終了する。次に、グループ2の処理でグ
ループ2に所属する変数Bが選択されて10回以内の値
増減が行われ、違反値が最も小さくなる値設定として変
数Bに5が設定され、第4行の結果となり、グループ2
の処理が終了する。次に、グループ3の処理で変数Cが
選択されて10回以内の値増減が行われ、違反値合計が
最も小さくなる値設定として変数Cに10が設定され、
第5行の結果となり、グループ3の処理が終了する。
In the case where the variable selection order is set as ABC in alphabetical order as in Example 1, first,
The variable A is selected in the processing of the group 1 and the value is increased or decreased within 10 times, the variable A is set to 10 as a value setting that minimizes the total violation value, the result of the third row is obtained, and the processing of the group 1 is performed. Ends. Next, in the processing of the group 2, the variable B belonging to the group 2 is selected, the value is increased or decreased within 10 times, and the variable B is set to 5 as a value setting that minimizes the violation value. Result, group 2
Is completed. Next, the variable C is selected in the processing of the group 3 and the value is increased or decreased within 10 times, and 10 is set as the variable setting that minimizes the total violation value.
The result is the fifth row, and the processing of group 3 ends.

【0083】次にグループを解除して、変数群全体に対
して値の増減処理を行う。アルファベット順で変数Aが
選択され、9を設定すると、違反値が5から4に減少す
る。変数Bと変数Cの値は変更しても違反値合計が減少
しないために変更されず、再び変数Aが選択され、8を
設定すると、違反値が4から3に減少する。このように
処理を繰り返すと、変数Aの値が5となった時点で局所
最適解に到達し、第6行の結果となる。
Next, the group is released, and the value is increased or decreased for the entire variable group. If the variable A is selected in alphabetical order and 9 is set, the violation value decreases from 5 to 4. Even if the values of the variables B and C are changed, they are not changed because the total violation value does not decrease. When the variable A is selected again and 8 is set, the violation value decreases from 4 to 3. When the process is repeated in this manner, the local optimal solution is reached when the value of the variable A becomes 5, and the result of the sixth row is obtained.

【0084】一方、変数の選択順序を変数独立条件の違
反値の大きい順のCBAとして処理を行った場合では、
まず、グループ1の処理で変数Cが選択されて10回以
内の値増減が行われ、違反値合計が最も小さくなる値設
定として変数Cに10が設定され、第8行の結果とな
り、グループ1の処理が終了する。次に、グループ2の
処理でグループ2に所属する変数Bが選択されて10回
以内の値増減が行われ、違反値が最も小さくなる値設定
として5が設定され、第9行の結果となり、グループ2
の処理が終了する。次に、グループ3の処理で変数Aが
選択されるが値を0より大きくすると違反値合計が増加
するために値の変更は行われず、グループ3の処理が終
了する。次にグループを解除して、変数群全体に対して
値の増減操作を行うが、これ以上良い解には到達せず
に、第9行の結果となる。
On the other hand, when the variable selection order is processed as CBA in descending order of the violating value of the variable independent condition,
First, in the processing of the group 1, the variable C is selected and the value is increased or decreased within 10 times, and the variable C is set to 10 as a value setting that minimizes the total violating value. Is completed. Next, in the processing of the group 2, the variable B belonging to the group 2 is selected, the value is increased or decreased within 10 times, 5 is set as the value setting that minimizes the violation value, and the result of the ninth line is obtained. Group 2
Is completed. Next, the variable A is selected in the processing of the group 3, but if the value is made larger than 0, the total violation value increases, so that the value is not changed, and the processing of the group 3 ends. Next, the group is released, and the value is increased or decreased for the entire variable group. However, a better solution is not reached, and the result in the ninth row is obtained.

【0085】以上のように、変数の選択順序をアルファ
ベット順のABCとして処理を行った場合と変数の選択
順序を変数独立条件の違反値の大きい順のCBAとして
処理を行った場合とでは、後者の選択順序の方が処理の
ステップ数が少なく、処理が高速になる。
As described above, the case where the processing is performed with the alphabet selection order of ABC as the variable selection order and the case where the processing is performed with the variable selection order as the CBA having the largest violation value of the variable independent condition are the latter. In the selection order, the number of processing steps is smaller, and the processing speed is higher.

【0086】以上説明したように、本実施の形態の数値
設定装置は、変数が離散値を取る数量最適化問題を対象
として、絶対制約をすべて満足した初期解を探索の出発
点とし、また、絶対制約を違反しない範囲に探索空間を
限定して解を探索することにより、従来装置に比べて短
時間で利用者が望む解に到達することができ、さらに、
局所最適化処理を部分問題分割処理する機構を提供する
とともに部分問題を構成する変数個数と変数値増減回数
とを利用者が設定可能とすることで、0が設定された変
数の個数を調整することができ、かつ、0が設定された
変数の個数を調整する機能を用いる際に変数独立条件を
利用することにより処理を高速化できるという効果も有
している。
As described above, the numerical value setting device according to the present embodiment sets the initial solution satisfying all the absolute constraints as the starting point of the search for the quantity optimization problem in which the variable takes a discrete value. By searching for a solution by limiting the search space to a range that does not violate the absolute constraints, it is possible to reach the solution desired by the user in a shorter time than in the conventional device.
The number of variables set to 0 is adjusted by providing a mechanism for dividing the local optimization process into subproblems and allowing the user to set the number of variables constituting the subproblem and the number of times the variable value is increased or decreased. Also, there is an effect that the processing can be speeded up by using the variable independent condition when using the function of adjusting the number of variables for which 0 is set.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の数値設定
装置は、変数が離散値を取る数量最適化問題を対象とし
て、絶対制約をすべて満足した初期解を探索の出発点と
し、また、絶対制約を違反しない範囲に探索空間を限定
して解を探索することにより、従来装置に比べて短時間
で利用者が望む解に到達することができるという効果を
有している。
As described above, the numerical value setting device according to the present invention sets the initial solution satisfying all the absolute constraints as a starting point for the search for the quantity optimization problem in which the variable takes a discrete value. By searching for a solution by limiting the search space to a range that does not violate the absolute constraint, there is an effect that the user can reach a desired solution in a shorter time than in the conventional device.

【0088】さらに、局所最適化処理を部分問題分割処
理する機構を提供するとともに部分問題を構成する変数
個数と変数値増減回数とを利用者が設定可能とすること
で、0が設定された変数の個数を調整することができる
という効果を有している。
Further, by providing a mechanism for dividing the local optimization process into subproblems and allowing the user to set the number of variables constituting the subproblem and the number of times the variable value increases / decreases, a variable in which 0 is set Can be adjusted.

【0089】また、0が設定された変数の個数を調整す
る機能を用いる際に変数独立条件を利用することにより
処理を高速化できるという効果も有している。
Also, when using the function of adjusting the number of variables to which 0 is set, there is an effect that the processing can be sped up by using the variable independent condition.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の数量設定装置の一実施の形態を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a quantity setting device according to the present invention.

【図2】本実施の形態の数量設定装置1における動作の
一例を示す流れ図である。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of an operation in the quantity setting device 1 of the present embodiment.

【図3】局所最適化部4の動作を示す流れ図である。FIG. 3 is a flowchart showing an operation of a local optimization unit 4;

【図4】例題1の変数の値域および制約条件を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram illustrating a range of variables and constraints in Example 1.

【図5】本実施の形態の数量設定装置1による処理の流
れにそった例題1の数量設定過程を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a quantity setting process of Example 1 along the flow of processing by the quantity setting device 1 of the present embodiment.

【図6】例題2の変数の値域および制約条件を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a range of variables and constraints in Example 2.

【図7】種々のグルーピング個数および値増減回数によ
り処理の流れにそった例題2の数量設定過程を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a quantity setting process of Example 2 along a processing flow based on various number of groupings and the number of times of value increase / decrease.

【図8】例題3の変数の値域および制約条件を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram illustrating a range of variables and constraints in Example 3.

【図9】値増減と変数選択との影響を示す例題3の数量
設定過程を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a quantity setting process of Example 3 showing the effect of value increase / decrease and variable selection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 数量設定装置 2 制御部 3 初期解生成部 4 局所最適化部 5 記憶部 6 脱出部 7 比較評価部 8 パラメータ記憶部 21 初期化処理 22 第1最適化処理 23 格納処理 24 改悪処理 25 最適化処理 26 入替処理 27 ループ検査条件 31 変数グループ分割 32 部分問題処理 33 グループ解除 34 全体改善操作 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Quantity setting apparatus 2 Control part 3 Initial solution generation part 4 Local optimization part 5 Storage part 6 Escape part 7 Comparison evaluation part 8 Parameter storage part 21 Initialization processing 22 1st optimization processing 23 Storage processing 24 Deterioration processing 25 Optimization Processing 26 Replacement processing 27 Loop inspection conditions 31 Variable group division 32 Partial problem processing 33 Group release 34 Overall improvement operation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 変数値が離散値を取り各変数の値の候補
集合が予め与えられ制約としては制約違反を許可しない
絶対制約と制約違反度を返却する評価関数を持つ制約違
反度付き制約との2種のうち少なくとも制約違反度付き
制約を有し前記制約違反度の合計を最小とするように各
変数の値を設定する数量設定装置において、前記各変数
に前記絶対条件を満たす初期値を設定する初期解生成手
段と、前記制約違反度の合計が減少するように前記各変
数の値の増減を繰り返して局所最適解を探索する局所最
適化手段と、前記局所最適解を記憶する記憶手段と、前
記局所最適解の近傍から脱出して解の改悪を行なう脱出
手段と、前記改悪された解から前記局所最適化手段によ
り新たに得られた局所最適解と前記記憶手段に記憶され
ている局所最適解とを比較し制約違反度の小なる局所最
適解を前記記憶部に格納する比較評価手段と、前記初期
解生成手段により設定された初期値から前記局所最適化
手段により得られた最初の局所最適解より開始して前記
脱出手段による局所最適解の改悪動作と前記局所最適化
手段による局所最適化動作と前記比較評価手段による比
較動作によるより良い局所最適解の格納動作とからなる
最適解探索動作を順に繰り返し制御する制御手段とを含
むことを特徴とする数量設定装置。
1. A constraint with a constraint violation degree having a discrete value of a variable value, a candidate set of values of each variable being given in advance, and an absolute constraint not permitting constraint violation as a constraint and an evaluation function returning a constraint violation degree. In a quantity setting device that has at least a constraint with a constraint violation degree among the two types and sets the value of each variable so as to minimize the total of the constraint violation degrees, an initial value that satisfies the absolute condition is set for each variable. Initial solution generating means to be set, local optimizing means for searching for a local optimum solution by repeatedly increasing and decreasing the value of each of the variables so that the total of the constraint violation degrees decreases, and storage means for storing the local optimum solution Escape means for escaping the solution by escaping from the vicinity of the local optimum solution, and a local optimum solution newly obtained from the deteriorated solution by the local optimization means and stored in the storage means. Local optimal solution And a local evaluation solution for storing a local optimal solution having a small degree of constraint violation in the storage unit; and a first local optimal solution obtained by the local optimization unit from an initial value set by the initial solution generating unit. Starting from the above, an optimal solution search operation consisting of a deteriorating operation of the local optimal solution by the escape unit, a local optimizing operation by the local optimizing unit, and a storing operation of a better local optimal solution by the comparing operation by the comparing and evaluating unit is performed. And a control means for repeatedly controlling the order.
【請求項2】 初期解生成手段は変数が0以上の値をと
り絶対制約がすべての係数が正となるような多項式また
は単項式からなる左辺が定数からなる右辺以上と表現さ
れる不等式で表されるとき、すなわち、絶対制約がすべ
て下限値を制約するときには、各変数の最大値を初期値
として設定することを特徴とする請求項1記載の数量設
定装置。
2. An initial solution generating means is represented by an inequality in which a left side of a polynomial or a monomial whose absolute constraint is positive and all coefficients are positive and whose absolute value is greater than or equal to 0 is expressed as a right side or more of a constant. 2. The quantity setting device according to claim 1, wherein when the absolute constraint constrains the lower limit, the maximum value of each variable is set as an initial value.
【請求項3】 初期解生成手段は変数が0以上の値をと
り絶対制約がすべての係数が正となるような多項式また
は単項式からなる左辺が定数からなる右辺以下と表現さ
れる不等式で表されるとき、すなわち、絶対制約がすべ
て上限値を制約するときには、各変数に対し0を初期値
として設定することを特徴とする請求項1記載の数量設
定装置。
3. The initial solution generating means is represented by an inequality in which the left side of a polynomial or a monomial whose absolute constraints are all positive and all coefficients are positive is expressed as the right side of a constant or less. 2. The quantity setting device according to claim 1, wherein when the absolute constraint constrains the upper limit, zero is set as an initial value for each variable.
【請求項4】 制御手段は最適解探索動作の繰り返し回
数が一定値に達したときには前記最適解探索動作を停止
することを特徴とする請求項1記載の数量設定装置。
4. The quantity setting device according to claim 1, wherein the control means stops the optimal solution search operation when the number of repetitions of the optimal solution search operation reaches a certain value.
【請求項5】 局所最適化手段は0値の変数を集めて予
め定めてある個数毎の部分に分割し、前記各部分毎に各
変数の値の増減を繰り返して部分局所最適解を探索し、
次いで部分分割を解除して非0値の変数を集めてこれの
各変数の値の増減を繰り返して局所最適解を探索するこ
とを特徴とする請求項3記載の数量設定装置。
5. The local optimization means collects zero-valued variables, divides them into predetermined number of parts, and repeats increasing and decreasing the value of each variable for each part to search for a partial local optimum solution. ,
4. The quantity setting device according to claim 3, wherein the partial division is canceled to collect non-zero-valued variables and to repeatedly increase and decrease the values of the respective variables to search for a local optimum solution.
【請求項6】 局所最適化手段は制約違反度付き制約が
各変数に対して独立に違反度を計算できかつすべての変
数について同じ制約式が適用される変数独立制約のとき
には、制約違反度の大なる変数から順に値の増減を繰り
返して局所最適解を探索することを特徴とする請求項1
または5記載の数量設定装置。
6. The local optimizing means, when a constraint with a constraint violation degree is a variable independent constraint in which the violation degree can be calculated independently for each variable and the same constraint expression is applied to all variables, 2. A local optimum solution is searched for by repeatedly increasing and decreasing values in order from a larger variable.
Or the quantity setting device according to 5.
【請求項7】 最適解探索動作の繰り返し回数、変数の
部分分割の際の前記部分に属する変数の個数、局最適解
探索の際の変数の値の増減回数等のパラメータを予め格
納するパラメータ記憶手段を有することを特徴とする請
求項1または5または6記載の数量設定装置。
7. A parameter storage for storing in advance parameters such as the number of repetitions of the optimal solution search operation, the number of variables belonging to the part at the time of partial division of the variable, and the number of times the value of the variable increases or decreases during the local optimal solution search. 7. The quantity setting device according to claim 1, further comprising means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021005282A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 富士通株式会社 Optimization device, control method of the optimization device, and control program of the optimization device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021005282A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 富士通株式会社 Optimization device, control method of the optimization device, and control program of the optimization device

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