JPS62160535A - 非手順型言語での実行順序決定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非手順型言語を用いて期間と変数とからなる
二次元の表の上で資金繰り計画やあるいは設備投資計画
といった経営モデルのシミーレーションを行う際の非手
順型言語での実行順序決定方式に関する。

〔従来の技術〕

従来の実行順序決定方式では、表を縦方向に順次計算し
ていく機能を持ち合わせていないものもあり、また、表
を縦方向に計算できるものであっても、縦方向に計算す
る部分はモデル式中に陽に宣言する必要があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の縦方向に計算する部分をモデル式中で宣言させる
実行順序の決定方式では、利用者はどの部分が縦方向の
計算になるのかわからないことが多く、従ってモデル式
全体で縦方向の計算を行うと宣させざるを得なかった。

これでは非手順型言語と言うことはできない。さらに、
縦方向の計算だけで二次元の表の作成を行うと、計算対
象の期間よりも以降の期間の他の変数の値を参照できな
いという問題点も合わせて発生していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の方式は、横方向に期間、縦方向に変数をとった
二次元の表を作成するため実際の計算順序とは無関係に
単に変数間の参照関係のみを表わした計算式群を入力と
しその実行順序を決定する非手順型言語での実行順序決
定方式において、順列基テーブルと、変数番号と変数名
とを組にして格納する変数名テーブルとを作成する第１
の工程と、順公前記計算式を読み出し前記変数間の前記
側々の計算式の範囲内での現在、過去および未来の参照
関係をそれぞれ示す３２ｉ［類の直接参照マトリックス
を作成しかつ前記計算式の中間コードを作成する第２の
工程と、前記３種類の直接参照マトリクスに基づいて前
記計算式群全体に前記変数間の参照関係を展開した間接
参照マトリクスを作成しかつ致命的ループおよび過去参
照によるループを検出する第３の工程と、前記間接参照
マトリクスに基ついて前記ループの起点変数、戻り変数
、ループに関与している変数の数、関与している変数を
示す情報である関与変数ベクトルおよび起点変数の参照
している変数を示す情報である起点変数ベクトルとを組
にして格納するループチーフルを作成する第４の工程と
、前記関与変数ベクトルを合成してたて方向に計算して
いく変数を示す情報であるたて計算ベクトルを作成する
第５の工程と、前記ループテーブルと前記現在参照の直
接参照マトリクスとに基づいて致命的なループの戻り変
数でなくかついづれかの過去参照によるループの関与変
数となっている変数の属しているループの関与変数につ
いて前記現在参照の直接参照情報で置換して修正した間
接参照マトリクスを作成する第６の工程と、前記修正し
た間接参照マドＩＪクスと前記たて計算ベクトルと前記
関与変数ベクトルとから前記各変数の最初の実行１１ａ
と相続く実行順を決定するための加へるべき加算数とを
組にして格納する実行順序テーブルを作成する第７の工
程と、前記第２の工程で作成した中間コードと前記実行
順序テーブルとから前記中間コードに実行順序を付加す
る第８の工程とを含んで構成される。

〔実施例〕

本発明について図面を参照して説明す゛る。

第２４図は非手！＠ｉ型言語で記述されたモデル式の一
例であシ、９変数について６期間に渡ってシミエレーシ
ョンを行うことを示している。ここでＰはこのモデル式
を記述する際の約束であり、Ｐに続いて記述された変数
の１期前の値を参照することを示している。同様にＦは
、Ｆに続いて記述された変数の１期後の値を参照するこ
とを示している。例えば行番号２０のＡ＝１０．ＰＢ＋
１０という式は、変数Ａの１期目の値が１０で、２期目
以降は１期前のＢの値に１０を加えたものをその値とす
ることを示しているし、行番号９０のＹ＝Ｚ＋ＦＷとい
う式は、変数Ｙの値が、計算対象となっている期の２の
値とその１期後のＷの値を加えたものになることを示し
ている。

第２５図は、このモデル式を本発明の方式に従い実行し
た実行結果であシ、第２６図はそのときの表の個々の要
素の実行順序を示したものである。

すなわち、最初に変数ＶおよびＷの横方向の計算が行わ
れ、この２つの変数の１期から６期までの値が決まる。

次にＡ４Ｄ、Ｃ→Ｂという順序で縦方向の計算が各期に
ついて行われ、最後にＺ、Ｙ→Ｘという順番で同様の縦
方向の計算が行われる。

これで表中のすべての要素の値が決定した訳である。

次に本発明の一実施例を説明する前に予備知識となるべ
き事項を若干説明する。

モデル式の実行順序 モデル式の実行順序は、個々の変数間の参照関係をもと
に決定することができる。例えば、次のようなモデルを
考える。

ＨＥＡＤＩＮＧ　　１；４ Ａ＝Ｂ＋Ｙ Ｂ＝Ｃ＋Ｘ Ｃ＝１００ Ｘ＝２０００ Ｙ＝Ｚ＋９０ Ｚ＝４００ このモデル式の実行は次の順序で行われる。

Ｃ−＋Ｘ−、Ｚ−、Ｂ−＋Ｙ→Ａ ＬＣは定数の記述のみで一切参照関係がないので値を決
定できる。

２　同様にＸも値を決定できる。

３、同様に２も値を決定できる。

４、　　ＣとＸの値が決定したのでＢが計算できる。

５、同様にＺの値が決定したのでＹが計算できる。

６、最後に人が計算できる。

モデル式とループ 前述のように実行順序は変数間の参照関係から決定する
訳だが、なかにはこの決定ができないモデル式がある。

をたどっていくと、もとの変数にもどってしまう場合が
ある。このような状態を「ループしている」とか「ルー
プがある」などという。

ループとは文字どお９輪になっているのだから始−ｒＤ
も終わりもない訳だが、変数間の参照関係の解析がモデ
ル式を記述した順序に従って行われるので、ループの起
点となった変数（この場合はＡ）および起点となった変
数に直接戻る変数（この場合はＣ）という２つの変数を
考えることができる。それぞれ起点変数、戻り変数と呼
ぶことにする。

ループを発見すると本方式では戻夛変数の値をゼロとみ
なして、すなわち、−切参照関係のない変数として扱い
、実行順序の決定を続行する。従って先のモデル式は次
のように記述した場合と同じ結果となる。

Ａ＝Ｂ＋１０ Ｂ＝Ｃ＋２０ Ｃ＝０ なお、起点変数と戻り変数の関係はモデル式の記述順序
に依存することになる。

過去参照によるループ 前述のループと判定されたモデル式を若干修正して、変
数Ｃに初期値を与えまた第２期目以降は１期前のＡの値
を参照させるように変更すると、今度は実行順序の決定
が可能となる。

ＨＥＡＩ）ＩＮＧ　　１；５ 人＝Ｂ＋１０ Ｂ＝Ｃ＋２０ Ｃ＝４０．ＰＡ＋３０ すなわち、変数Ｃが１期前の人の値をδ照するよう変更
されたので、各列（期）においてＣ→Ｂ→Ａという実行
順序が法定できる。轟然、計′Ｎ、は縦方向に順久行わ
れていく。このモデルの実行結果は次のようになる。

このようにループはしているのだけれども実行Ｉ１１序
の決定が可能な状態を「過去参照によるループ」と呼ぶ
。また最初に説明したループは、区別する意味で「致命
的なループ」と呼ぶ。

過去参照によるループが無けれはモデル式の実行はすべ
て表を横方向に計算していけばよい（致命的なループで
は戻り変数の参照関係を無視してしまうので実行はやに
υ横方向に行えばよい）。

ただし、過去参照によるループがある場合には、実行は
そのループの中では、表を左側から順次縦方向に計算し
ていかなくてはならない。

参照マトリクス モデル式での変数間の参照関係をビットマトリクスの形
で表現したものが参照マｌ−ＩＪクスである。

参照マトリクスには展開のレベルに応じて次の２つのも
のがある。

１、直接参照マトリクス 個々のモデル式の範囲内での参照関係を表したもの。換
言すれば、１つのモデル式の中だけでわかる参照関係を
示したもの。

直接参照マトリクスは、過去参照によるループおよび致
命的なループの判定ができるように、現在参照用、過去
参照用、未来参照用の３つのものがある。

２　間接参照マトリクス 直接参照マトリクスをもとに、参照関係をモデル式全体
に展開したもの。すなわち、派生的な参照関係も乞食し
た参照マトリクス。

実行順序の決定には、この間接参照マ）　ＩＪクスが使
用される。また、間接参照マトリクスを作成する段階で
、致命的々ループおよび過去参照によるループが検出さ
れる。

第２４図に示したモデル式の参照マトリクスは第２１図
のようになる。第２１図で△は過去参照によるループの
戻り変数なので、実際には０にされてしまうピットであ
る。

第１図は本発明の一実施例を示す流れ図である。

図中フェーズｎ（ｎ＝ｌ〜８）は第ｎ工程の処理を示し
ておシ第１図はこれらの各工程とその入力、出力関係を
図示したものである。

以下各フェーズについて説明する。

フェーズ１ 磁気ファイルから順次モデル式を読み込み以下のことを
行う。

（１）ＨＥＡＤＩＮＧで始まるモデル式を解析し、表の
列の数を決定する。また、列番号と対応させて各列の名
前を管理する列名テーブルをメモリ素子上に作成する。

（２）それ以外のモデル式では、等号までを解析し変数
の数を決定する。また、変数番号と対応させて各変数の
名前を管理する変数名テーブルをメモリ素子上に作成す
る。

第２４図に示したモデル式の場合、結果の列名テーブル
は第１９図に、変数名テーブルは第２０図に示しである
。

フェーズ２ 磁気ディスクから再度モデル式を読み込み、ＨＥＡＤＩ
ＮＧで始まるもの以外について以下のことを行う。

（１）左辺（等号の左側）の変数が参照している変数を
調べ、すなわち、変数名テーブルとつき合わせて、その
結果を直接参照マトリクスに記憶する。このとき変数名
の前にＰがあれば過去、Ｆがあれば未来、何もなければ
現在というように記憶先の直接参照マトリクスを振分け
る。なお、自分自身を現在あるいは未来参照している場
合は致命的なループであるが、それはこの時点で検出で
きる。

（２）直接参照マトリクスの作成と同時に、中間コード
を作成し磁気ファイルに省き込む。なお、ここで作成さ
ｎる中間コードは、表を横方向にすべての期間分計算す
るもので６９、また磁気ファイルに書き込まれる順序は
、モデル式の記述順序と同じである。

中間コードの形式 く実行順序〉〈変数番号〉く列番号〉 ＜＜シ返し数：計算式〉＜くり返し数：計算式〉・・・
ただし、実行順序の実際の設定はフェーズ８で行われる
。

（３）作成した直接参照マトリクスのうち、現在参照の
ものを磁気ファイルに書き出しておく。この磁気７アイ
ルはフェーズ６で使用する。

第２４図に示したモデル式での直接参照マトリクスを第
２１図に、また中間コードをＭ２Ｓ図に示す。第１５図
では変数番号を直接変数で示しである。

フェーズ３ 現在、過去、未来の３つの直接参照マトリクスをもとに
間接参照マトリクスを作成する。また、致命的なループ
および過去参照によるループの検出を行う。

ここで本実施例の説明のため使用する記号゛について述
べておく。

Ｎ：フェーズ２で作成した現在参照の直接参照マトリク
ス、およびフェーズ３で作成する間接参照マトリクス。

Ｎ−７＝ヲＩ　′″Ｎ また、マトリクスを部分で表すため次の記号を用いる。

Ｎ３：Ｎの１行、ｊ列の要素 ＮＩ：Ｎの１行の行ベクトル Ｎｊ：Ｎのｊ列の列ベクトル Ｐ：過去参照の直接参照マ）　ＩＪクスＦ：未来参照の
直接参照マトリクス ■＝作業用ベクトル群 ｖＳ　：致命的なループの戻夛変数を示すベクトル（ビ
ット列） ＶＲ：過去参照によるループの戻り変数を示すベクトル ｖＮ：現在の参照関係をたくわえるためのベクトル ＶＰ：過去の参照関係をたくわえるためのベクトル ｖＦ：未来の参照関係をたくわえるためのベクトル ＶＴ：たて計算を行う変数を示すベクトルＶ２　：新た
に見つかった参照関係を抽出するためのベクトル Ｖ３　：参照関係を一時的にだくわえるためのベクトル Ｖ４　、ｖｓ　、Ｖ６　、Ｖ７　：作業用ノベクトルの
＝ゼロベクトル ・ベクトル演算（ビット単位） 論理積：　ＶＡＴ 論理和：ＶＶＶ 否定：　Ｖ ・ループテーブル 過去参照によるループの詳細情報の管理用として第２２
図に示すループテーブルを用意する。

・実行順序テーブル 実行順序を示すテーブルとして第２３図に示すものを用
意する。

・ポインタ 参照マトリクス、ループテーブル、作業用ベクトルを操
作するため以下のポインタを使用する。

’　＋　Ｊ　ｔ　ｋ＊　ｆｌ　ｗ　ｍ このうち、ｌは過去参照によるループの個数を表すカウ
ンタとしても使われる。

フェーズ３の流れ図を第２図に示す。第２図中現在の参
照関係を調べるフェーズ３１の流れ図を第３図に、過去
の参照関係を調べるフェーズ３２の流れ図を第４図に、
未来の参照関係を調べる７ニーズ３３の流れ図を第５図
に示す。

第３および４図にあるフェーズ３４は過去参照によるル
ープでの処理で、ｌ第６図にその流れ図を示す。

本７エーズでは、過去参照によるループの個数をカウン
トし、また個々のループの起点変数と戻り変数の変数番
号をループテーブルに設定する。

なお、過去参照によるループもループには違いないので
、このままでは間接参照関係の解析が終了しない。そこ
で本実施例では、戻り変数の起点変数に対する参照がな
かったものとみなしてループを断ち切りている。

第３〜５図にある７エーズ３５は致命的なループでの処
理であり第７図にその流れ図を示す。

フェーズ４ 本フェーズでは、７エーズ３で作成した間接参照マトリ
クスを使ってループテーブルを完成させる。第８図（ａ
）〜（Ｃ）にフェーズ４の流れ図を示す。

（１）　　起点変数と戻り変数をたよシに間接参照マト
リクスを調べ、そのループに関与している変数を抽出す
る。

（２）過去参照によるループが複数個存在する場合、１
つの変数が複数のループにかかわることは避けなければ
ならない。従って関与変数ベクトル同志の論理積をとっ
て両方に関係する変数があるかどうか調べ、もしあれば
２つの関与変数ベクトルを合成して１つのループとなる
よう調整する。１ （３）　　この合成を行った場合、肚に判明している関
与変数の他にも縦方向に計算していかなくてはならない
変数が存在する場合がある。

従って、このような変数があるかどうか調べ、もしあれ
ば、この変数を関与変数ベクトルに加える。これがフェ
ーズ４１でアシ第９図にその流れ図を示す。

（４）最後に関与変数の数をループテーブルに設定する
。

フェーズ５ 本フェーズでは、ループテーブルの関与変数ベクトルを
合成して、たて計算ベクトル、すなわち、たて方向に計
算していく変数を示すベクトルを作成する。第１０図に
その流れ図を示す。出力としてのたて計算ベクトルを第
１７図に示す。

フェーズ６ 今までの過程で、過去参照によるループの詳細情報（起
点変数、罠シ変数、関与変数およびその数）がつかめた
ので、本フェーズでは実行順序の決定ができるように間
接参照マｌ−ＩＪクスを修正する。第１１図にその流れ
図を示す。

（１）致命的なループの戻り変数でないものをさがす。

（２）そのなかで、いずれかの過去参照によるループの
関与変数となっているものをさがす（たて計算ベクトル
を調べればよい）。

（３）見つかった変数がとの声去参照によるループに属
しているか調べる。１だ、 （４）フェーズ２で書き出した現在参照の直接参照マト
リクスの磁気ファイルから、その変数の直接参照関係を
読み込んでおく。

（５）実行ｊｌＩｉｌｔ序の決定がでさるように、（２
）で児つかった変数の参照関係を次のように修正する。

すなわち、それが属しているループの関与変数について
は、（４）で読み込んだ現在参照の直接参照情報で置換
する。

フェーズ７ 本フェーズでは、間接参照マトリクスとたて計算ベクト
ルおよび関与変数ベクトルを用いて、個々の変数の実行
順序を決定する。第１２図にその流れ図を示す。たて方
向に計算していく変数の実行順序を決定するフェーズ７
１は第１３図に、関与変数の中で参照関係の閉じている
ものの順序を決定するフェーズ７２は泥１４図にそれぞ
れ流れ図を示す。出力としての実行、す序テーブルを第
１６図に示す。

（１）実行順序が決定していない変数のうちで、たて方
向に計算をする必安かなく、なおかつ、参照関係のない
ものをさがす。

（２）見つかった変数に笑竹駒圧を与え、間接参照マト
リクスからその変数に対応する参照関係を消す（その変
数に対応する列ベクトル−〇）。

そして該当する変数がなくなるまでこれをくり返す。

（３）次に実行順序が決定していない変数のうちでたて
方向に計算をする必要があるが、参照関係のないものを
さがす。ただし、もし見つからなければ（９）に進む。

（４）見つかった変数がどの過去参照によるループに属
しているか調べる。

（５）見つかったループのすべての関与変数の参照関係
が、自分達の中だけで閉じているかどうか調べる。閉じ
ていれば（６）へ進み、閉じていなければ（３）Ｋ戻り
別の変数をさがす。（フェーズ７１）（６）この関与変
数の中で、実行順序が未決定で参照関係のないものをさ
がす。

（７）見つかりた変数に実行順序を与え、間接参照マト
リクスからその変数に対応する参照関係を消す。そして
該当する変数がなくなるまでこれをくシ返す。（７エー
ズ７２） （８）１つの過去参照によるループのすべての関与変数
の実行順序が決定したので、（３）に戻って別の過去参
照によるループについて試みる。

（９）　　すべての変数の実行順序が決定していなけれ
ば、（１）に戻り上記の操作をく９返す。

フェーズ８ 本フェーズでは以下のことを行う。

（１）　　フェーズ２で作成した中間コードを磁気ファ
イルより読み込む。

（２）フェーズ７で作成した実行順序テーブルをもとに
、読み込んだ中間コードに実行順序を付加する。このと
き、 （３）たて方向に計算していく必要のある変数について
は、列単位に中間コードを分解し、それぞれに実行順序
を付加する。２列め以降には自分の順序に加算数を加え
ていく。

（４）実行順序に着目して、その昇順に中間コードを並
べかえ、再度磁気ファイルに出力する。

第２４図のモデル式での出力中間コードを第１８図（ａ
）および（ｂ）に示す。

本実施例では上記のフェーズ１〜８により変数間の参照
関係だけから実行順序を決定することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、変数間の参照関係だけか
ら実行ｊ＠序を決定することによシ、利用者に実行順序
あるいは計算方法を意識させないという効果がある。し
かも、横方向の計算と縦方向の計算の両方が混在できる
ので、縦方向の計算を行いながら他の変数の現在の期よ
シも先の値を参照でき非手順型言飴を用いて期間と変数
とからなる二次元衣の計算を効率的に行うことができる
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す流れ図、第２図は第１
図中のフェーズ３の詳細流れ図、第３図、第４図および
第５図はそれぞれ第２図中のフェーズ３１，３２．３３
詳細流れ図、第６図および第７図は第３〜５図中のフェ
ーズ３４および３５の詳細流れ図、第８図（ａ）、　（
ｂ）および（Ｃ）は第１図中の７エーズ４の詳細流れ図
、第９図は第８図の７エーズ４１の詳細流れ図、第１０
図は第１図中の７二−ズ５の詳細流れ図、第１１図は第
１図中の７エーズ６の詳細流れ図、第１２図は第１図中
の７エーズ７の詳細流れ図、第１３図はＷ、１２図中の
７エーズ７１の詳細流れ図、第１４図は第１３図中の７
エーズ７２の詳細流れ図、第１５図は入力中間コードを
示す図、第１６図は実行順序テーブルを示す図、第１７
図はたて計算ベクトルを示す図、第１８図（ａ）および
Φ）は出力中間コードを示す図、第１９図は列名テーブ
ルを示す図、第２０図は変数名テーブルを示す図、第２
１図は参照マトリクスを示す図、第２２図はループテー
ブルを示す図、第２３図は実行順序テーブルを示す図、
第２４図はモデル式の一例を示す図、第２５図は第２４
図のモデル式の計算結果を示す図、第２６図は第２５図
の計算順序を示す図である。 〆　−− 代理人　弁理士　　内　原　　　・Ｊ ＦＥｌｌ　　　　　・ ゝ−一−Ｉ 第　３　図 多色４図 坪　５Ｉ！１ 斗呼シ　　　乙　　　口４ 茅　７Ｉ￥ｌｌ 茅　３　凹（Ｃ） 茅　タ　丙 ｆ、　　１２　　閏 込じ０畳 ＄　／４　　閃 茅　１５　１！ｉ 箒Ｉｔ　　ｆｆｌ　　　　　　茅　ｌＺ　　図茅　プＺ
Ｉ￥１　（α） ・オげ呵ゴートー（化刀） 第１５　閉（ｂジ 華　２ρ　図 Ｊ！！右莞レメし辺を和１先うし短そマトソ７ス＄　　
　　２７　　　　　爲「 第　２２　　図 α：痰数／７前行】蝿牛 Ａ−ＩＥｉＫ＋幀奇Ｃ扉火する／Ｅ／）ｅｌｐｕ算救茅
　２３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 横方向に期間、縦方向に変数をとった二次元の表を作成
   するため実際の計算順序とは無関係に単に変数間の参照
   関係のみを表わした計算式群を入力としその実行順序を
   決定する非手順型言論での実行順序決定方式において、 順次前記計算式を読み出し前記表の列の数と、変数の数
   とを決定し列番号と列名とを組にして格納する列名テー
   ブルと変数番号と変数名とを組にして格納する変数名テ
   ーブルとを作成する第１の工程と、 順次前記計算式を読み出し前記変数間の前記個々の計算
   式の範囲内での現在、過去および未来の参照関係をそれ
   ぞれ示す３種類の直接参照マトリックスを作成しかつ前
   記計算式の中間コードを作成する第２の工程と、 前記３種類の直接参照マトリクスに基づいて前記計算式
   群全体に前記変数間の参照関係を展開した間接参照マト
   リクスを作成しかつ致命的ループおよび過去参照による
   ループを検出する第３の工程と、 前記間接参照マトリクスに基づいて前記ループの起点変
   数、戻り変数、ループに関与している変数の数、関与し
   ている変数を示す情報である関与変数ベクトルおよび起
   点変数の参照している変数を示す情報である起点変数ベ
   クトルとを組にして格納するループテーブルを作成する
   第４の工程と、前記関与変数ベクトルを合成してたて方
   向に計算していく変数を示す情報であるたて計算ベクト
   ルを作成する第５の工程と、 前記ループテーブルと前記現在参照の直接参照マトリク
   スとに基づいて致命的なループの戻り変数でなくかつい
   づれかの過去参照によるループの関与変数となっている
   変数の属しているループの関与変数について前記現在参
   照の直接参照情報で置換して修正した間接参照マトリク
   スを作成する第６の工程と、 前記修正した間接参照マトリクスと前記たて計算ベクト
   ルと前記関与変数ベクトルとから前記各変数の最初の実
   行順と相続く実行順を決定するための加へるべき加算数
   とを組にして格納する実行順序テーブルを作成する第７
   の工程と、 前記第２の工程で作成した中間コードと前記実行順序テ
   ーブルとから前記中間コードに実行順序を付加する第８
   の工程とを含むことを特徴とする非手順型言語での実行
   順序決定方式。