需要予測・需給調整方法に関する離散制御工学的アプローチ

需求预测和供需调整方法的离散控制工程方法

• 批准号: 18710129
• 负责人: 五島 洋行
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18710129/
• 关键词: 需要予測; 在庫コントロール; パラメータ推定; 離散事象システム; 状態空間表現; Dioid代数; 類型化; 状態変数

本年度は、大きく分けて、1.需要が複数の要因に左右される商品の需要予測方法の改良、2.離散制御工学的視点での発注量・発注時期の同時決定 の二点に関する研究を行った。まず1.に関しては、曜日など需要を左右するいくつかの特性を、ダミー変数を用いて表現し、ダミー変数を含む重回帰式の予測区間の上限値を、需要量の予測値として用いる方法を検討した。ダミー変数に取り込む需要特性としては、曜日依存性などの既知かつ規則的な変動の他、特売などの既知のイベント、あるいは天候などの不確定性のある要素なども考慮することができる。このため、前年度に行った、需要特性の類型化に基づく方法よりも、予測に必要な実績値のサンプル数をさらに減らすことができ、またこれまで平日のみに行っていた特売を、休日に行おうとした場合など、過去の実績値が存在しない場合の予測も行えるようになるなど、当該手法の適用範囲が大きく拡大した。次に2.に関しては、在庫数を状態変数、納品数を入力変数、販売数を外力とみなし、在庫数の変動を現代制御理論における状態空間表現で表現したのち、初期在庫を状態変数の初期値、販売数を上記1.で提案した方法に基づいて算出し、最適な納品数を求める方法を検討した。欠品が発生せず、納品リードタイムが既知である時には、納品数が求まれば適切な発注数が求められる。導出された状態空間表現を用い、平均在庫量を目的関数とすると、発注量の決定問題は、本質的に目的関数を最小化する一種の整数計画として定式化されることが明らかになり、その解析的な最適解を導くことができた。

今年我们主要进行两个方面的研究：1.改进需求受多种因素影响的产品的需求预测方法；2.从离散控制工程的角度同时确定订单数量和订单时间。首先，对于1.，我们使用虚拟变量来表达一些影响需求的特征，例如星期几，并使用包含虚拟变量的多元回归方程的预测区间的上限作为预测值我考虑过。作为要纳入虚拟变量的需求特征，除了诸如依赖于星期几之类的已知且有规律的波动之外，还可以考虑诸如特价销售之类的已知事件或诸如天气之类的不确定因素。为此，根据需求特征分类，预测所需的实际值样本数量与上一年使用的方法相比，可以进一步减少，并且以前仅在工作日举行的特价销售现在可以举行该方法的应用范围已大大扩展，因为即使过去的性能值不存在，例如尝试这样做时，现在也可以进行预测。接下来，关于2.，我们将库存数量视为状态变量，将交货数量视为输入变量，将销售数量视为外力，然后使用状态空间表达式表达库存数量的波动。在现代控制理论中，我们使用初始库存作为初始状态变量，我们根据上面1.中提出的方法计算了价值和销售数量，并考虑了寻找最佳交货数量的方法。当不存在短缺并且交货提前期已知时，可以通过确定要交货的物品数量来确定适当的订单数量。使用导出的状态空间表示并假设平均库存数量作为目标函数，很明显，订单数量确定问题本质上可以表示为一种最小化目标函数的整数规划类型，并且我们能够导出解析式最优解。

项目成果

Online Scheduling for MIMO-FIFO Type Systems Utilizing MPL Representation

利用 MPL 表示的 MIMO-FIFO 类型系统的在线调度

• 期刊: Industrial Engineering and Management Systems International Journal (投稿中)
• 作者: 五島 洋行;増田 士朗;五島 洋行;五島洋行;五島洋行;五島洋行;五島洋行;五島洋行
• 通讯作者: 五島洋行

バッファ制約を考慮した繰り返し加工型システムに対するMPLスケジューリング方法

考虑缓冲区约束的重复加工系统MPL调度方法

• 发表时间: 2007
• 作者: 庄司 恵介;五島 洋行
• 通讯作者: 五島 洋行

Dual Representation and Its Online Scheduling Method for Event-Varying DESs with Capacity Constraints

容量约束的事件变化DES的对偶表示及其在线调度方法

• 发表时间: 2008
• 期刊: International Journal of Control 81(印刷中)
• 作者: 五島 洋行;五島 洋行
• 通讯作者: 五島 洋行

Consideration of Capacity and Order Constraints for Event-Varying MPL Systems

事件变化 MPL 系统的容量和阶次约束的考虑

• 发表时间: 2007
• 期刊: IEICE Transactions on Fundamentals (電子情報通信学会英文論文誌) E90-A
• 作者: 五島 洋行;増田 士朗
• 通讯作者: 増田 士朗

Dual Representation of Event-Varying Max-Plus Linear Systems

随事件变化的最大加线性系统的对偶表示

• 发表时间: 2007
• 期刊: International Journal of Computational Science 1
• 作者: 五島 洋行;増田 士朗;五島 洋行
• 通讯作者: 五島 洋行