2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of Analysis System for Integrated Closed-Loop Supply Chain Network Design Problems
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17K01268
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| Research Institution | Ryutsu Keizai University |
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Principal Investigator |
片山 直登 流通経済大学, 流通情報学部, 教授 (20194780)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
百合本 茂 流通経済大学, 流通情報学部, 教授 (90129015) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 循環型ネットワーク / サプライチェーンネットワークモデル / 最適化モデル / ネットワーク設計 / 近傍探索法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フローの離散性をもつサプライチェーンネットワーク設計モデルを中心に高速解法を確立し，この解法に基づいた複数のネットワーク設計モデルに対する解析システムを開発し，数値実験を行った．開発したアルゴリズムは，容量スケーリング法，列・行生成法，限定分枝限定法と2つの近傍探索法である貪欲解法とMIP近傍探索法をもとにしている．
第一の近傍探索法は，容量制約のないモデルに対するlink-rerouting and partial link-rerouting法を拡張した貪欲解法である．容量スケーリング法とこの解法を組合せることにより，容量制約のあるモデルに対して極めて短時間で優良な解を算出できることを示した．この研究成果を「A Combined Fast Greedy Heuristic for the Capacitated Multicommodity Network Design Problem」と題した論文にまとめた．
第二の解法は，MIP近傍探索法である．これは暫定解から少なくとも1本のアークを取り除く制約，暫定解から高々M本のアークを取り除く制約，目的関数が暫定値以下となる制約の3制約を付加し，この制約付き組合せ最適化問題を所定の時間内で解くことを繰り返すものである．この解法を付加的制約をもつアセットバランスを考慮したサービスネットワーク設計モデル，0-1離散性をもつ非分割フローを考慮したネットワーク設計モデル，双方の性質を持つシングルパスとデザインバランスを考慮したサービスネットワーク設計モデルに適用した．容量スケーリング法とこの解法を組合せることにより，フローに離散性をもつモデルに対しても短時間で優良な解を算出できることを示した．
さらに，容量が離散値をもち，シングルパスである条件をもつ現実的なネットワーク設計モデルを開発した．
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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
循環型サプライチェーンネットワーク設計モデルの高速解法のための基本的なアルゴリズムを確立し，提案したアルゴリズムをもとにフローに離散性をもつモデルに対する解法の開発と数値実験を行い，モデルと解法の有効性を示すことができている．さらに，4種類のネットワーク設計モデルと解法に対する研究成果を論文にまとめ，論文誌に掲載することができている．
4年間の前半を終えた段階でモデルと解法の開発および数値実験の実施を行うことができており，研究は全体としておおむね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
アーク容量とフローの離散性や整数性をもつ各種のサプライチェーンネットワーク設計モデルに対する高速解法および大規模問題に対するモデルと解法の開発を進める．また，動脈物流，静脈物流や廃棄物流などを明示した循環型モデルを想定した事例データを収集・作成し，事例分析を行い，開発したモデルと解法の有効性を検討する．
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