2016 Fiscal Year Research-status Report
再配達・梱包数削減を目的とした物流拠点における出荷行程最適化の研究
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16K17199
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
佐藤 哲也 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (00772956)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ロジスティクス / 流通 / サプライチェーン・マネジメント / 多段階最適化問題 / モデル構築 / シミュレーション工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の物流業界では、トラックドライバーの不足が問題となっており、荷物の配送が困難となりつつある。業界ではこれを「トラックドライバー2015年問題」と呼んでおり、危惧される破綻を防ぐためのシステム構築・手法提案が強く求められている。本研究では、製品の生産から出荷、配送に至る工程について、効率化・全体最適化を図るためのシステム・手法の提案を行う。特に、従来それぞれ独立に効率化・最適化が図られてきた生産・出荷工程と出荷後の顧客までの配送工程を、事業者間の連携強化を通してサプライチェーンに組み込むことにより、1. ハフモデル等の顧客吸引モデルに基づく最適配送センター立地選定問題、2. 自動倉庫の最適規模決定・レイアウト設計問題、3. 配送センターの入出荷順序・タイミング決定問題、の3つからなる多段階最適化モデルの構築を行う。そして、期待される効果を定量的に検討・評価することを目的としている。これにより、近年物流業界において問題となっている再配達比率の低減及び梱包数の集約・削減、配送事業者の負担軽減等が実現され、その結果、コスト削減につながると期待される。
平成28年度は、まず、通信販売事業者の物流拠点に着目し、再配達比率の低減を目的とした商品入出荷タイミングの効率化・最適化モデルの提案を行った。また、通信販売の利用者層を対象としたアンケート調査を実施し、提案したモデルにおけるパラメータの一部を決定するための指標を得た。次に、物流拠点の立地問題について、実務的制約を考慮した選定手法の提案を行った。そして、物流拠点内レイアウトの効率化手法に関する提案を行った。さらに、物流拠点内及びサプライチェーン全体におけるオペレーションについて、平準化・効率化手法の提案を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、1. ハフモデル等の顧客吸引モデルに基づく最適配送センター立地選定問題、2. 自動倉庫の最適規模決定・レイアウト設計問題、3. 配送センターの最適出庫順序・タイミング決定問題、の3つを統合した多段階最適化モデルを提案し、シミュレーションによる数値解析によって、効率化の効果を定量的に評価する。平成28年度は、このうち上記3.で述べた配送センターにおける入出荷タイミング最適化の検討のため、モデル構築及びシミュレーションプログラムの構築を進めるとともに、アンケート調査を行うことで、提案したモデルにおけるパラメータの一部を決定するための指標を得る実施計画としており、計画通り実施を行った。さらに、上記1～2についても、前年度までの検討事項をさらに発展させている。これら研究成果は、学会講演及び論文投稿を通して発表を行っている。
なお、上記1～3で述べた各段階の最適化問題は、それぞれがNP困難と呼ばれるカテゴリに属しており、解の導出には膨大な計算時間を要する。そのため、ワークステーションの導入により計算資源の確保を行い、環境整備を進めた。所属機関の異動及び機種選定作業の長期化・見直しにともない、ワークステーションの導入時期については当初計画より2ヶ月の遅延が発生したが、全体としては概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は、次に示す3項目について主に検討を進める計画である。1. (1) ハフモデル等の顧客吸引モデルに基づく最適配送センター立地選定問題、(2) 自動倉庫の最適規模・レイアウト決定問題、(3) 配送センターの最適出庫順序・タイミング決定問題の3つを統合した多段階最適化モデルを提案する。2. 上記1.において提案したモデルに対し、遺伝的アルゴリズム (GA: Genetic Algorithm) を応用した近似解導出アルゴリズムを検討し、計算資源の不足を解消する。3. インターネット上のソーシャルネットワーキングサービス (SNS) における書き込みデータ等のビッグデータから、通信販売における顧客が購入する商品種別と在宅時間帯の関係などを統計的アプローチにより解析するための手法を検討し、1.において提案したモデルにおけるパラメータ決定への適用可否についても検討を行う。
さらに、本研究を発展させ、これら生産物流業界を対象にした研究にて得られたサプライチェーン設計・改善技術を、他産業に対して移転・応用することも、あわせて検討・評価を進める計画である。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が発生した理由として、以下の2点が挙げられる。1. 所属機関の異動及び機種選定作業の長期化・見直しにともない、ワークステーションの導入時期が当初計画より2ヶ月遅延したが、その結果として、当初計画していた性能仕様を上回る機種を、計画を下回る価格にて購入することができたため。2. 購入を計画していたデータ解析用ソフトウェアについて、平成28年度は別予算にて既に購入した年間ライセンスを使用可能であり、かつ、毎年新しいバージョンがリリースされることから、購入時期を次年度へと先送りしたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成29年度は、研究の進展が見込まれることから、国際学会における発表を4件計画している。当初計画よりも旅費・参加費が必要になると見込まれる。そのため、次年度に繰り越した予算については、国際学会参加のための費用に充当する。また、平成28年度から購入を先送りしたデータ解析用ソフトウェアは、平成29年度に購入を行う。
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[Presentation] A Partical on the Optimum Site Selection in the Real World2016
Author(s)
Angela YY Chen, Tetsuya Sato, Yutaka Karasawa, Keizo Wakabayashi, Jun Toyotani and Jui-Chung Lu
Organizer
The 11th International Congress on Logistics and SCM Systems (ICLS2016)
Place of Presentation
Courtyard Bali Nusa Dua - Marriott, Bali, Indonesia
Year and Date
2016-07-25 – 2016-07-28
Int'l Joint Research
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[Presentation] 日本のハブ空港戦略に関する研究2016
Author(s)
佐藤哲也, 初芝準, 豊谷純, 唐澤豊, 若林敬造, 渡邊昭廣
Organizer
第19回日本ロジスティクスシステム学会全国大会
Place of Presentation
県立広島大学広島キャンパス (広島県広島市)
Year and Date
2016-06-04 – 2016-06-05
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[Presentation] 最適立地戦略に基づく基本的研究2016
Author(s)
陳玉燕, 佐藤哲也, 唐澤豊, 若林敬造, 豊谷純
Organizer
第19回日本ロジスティクスシステム学会全国大会
Place of Presentation
県立広島大学広島キャンパス (広島県広島市)
Year and Date
2016-06-04 – 2016-06-05
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[Presentation] 配送単価に関する基本研究2016
Author(s)
陳玉燕, 佐藤哲也, 唐澤豊, 若林敬造, 豊谷純
Organizer
第19回日本ロジスティクスシステム学会全国大会
Place of Presentation
県立広島大学広島キャンパス (広島県広島市)
Year and Date
2016-06-04 – 2016-06-05
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