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フードデリバリーにおける注文のバッチサイズを動的に決定するアルゴリズムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K14368
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分25010:社会システム工学関連
研究機関明治大学 (2023-2024)
青山学院大学 (2021-2022)

研究代表者

高澤 陽太朗  明治大学, 経営学部, 専任講師 (20871130)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードフードデリバリー / クラウドソーシング / 近似アルゴリズム / オペレーションズ・リサーチ / フードテック / 数理最適化 / 区分線形近似 / 在庫管理 / フードテック / フードデリバリーサービス / OR / 最適化 / 配送計画問題 / オンライン最適化
研究開始時の研究の概要

オンデマンドのフードデリバリーサービスの需要が世界中で急増している。サービスでは ユーザーからの注文をエリアに点在する配達員に、配達時間が短くなるように割り当てる必要がある。配達時間の短縮方法として、数分間注文を溜めて注文バッチを生成し、そのあとにそれらを配達員にうまく割り当てるという方法がある。バッチ内の注文の割り当て方法は 最適化問題としてモデル化できるが、適切なバッチサイズの求め方は明らかでない。

本研究では、これまで経験的に決められていた注文バッチサイズの最適な決定方法を解き明かし、サービスを取り巻く状況に応じて動的にバッチサイズ決定を行うアルゴリズムを開発を行う。

研究成果の概要

オンデマンド型フードデリバリーが都市生活を支える今日、本研究は従業員とクラウドソースワーカーを併用する運用の最適化に注力した。(1) クラウドソース主体のシフト編成を罰金付きセットマルチカバー問題として定式化し、精度保証付き近似解法を提案した。(2) 需要予測に基づく混合整数計画で配達を動的に割当て、サービス品質を維持しつつ人件費を抑制する指針を示した。
さらに、フードテック(代替肉等)に関するSNS意識調査を実施し、消費者志向を把握して将来のサービス設計に活かす可能性を検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フード領域が直面する近未来の課題に対し本研究は実証・理論的成果を得た。 具体的には、常勤の従業員とクラウドソースワーカーが混在する二重雇用構造がある際のオペレーションの最適化を行った。そこでは理論保証のあるアルゴリズムを提案できた一方で、実務的に効率的な運営を行うための道筋も得ることができた。また、代替肉への消費者受容をSNS解析で定量化し、次世代フードテックのサービス設計に資する知見を提供した。

報告書

(5件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Are meat alternatives a moral concern? A comparison of English and Japanese tweets2024

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Moena、Takazawa Yotaro、Sasahara Kazutoshi
    • 雑誌名

      Humanities and Social Sciences Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 1280-1280

    • DOI

      10.1057/s41599-024-03766-z

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Approximation algorithm for the stochastic prize-collecting set multicover problem2022

    • 著者名/発表者名
      高澤 陽太朗
    • 雑誌名

      Operations Research Letters

      巻: 50 号: 2 ページ: 224-228

    • DOI

      10.1016/j.orl.2022.02.003

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 代替肉を購入するのはどのような消費者か?製品別購入要因の日米比較2024

    • 著者名/発表者名
      橋本 萌那, 松尾 朗子, 高澤 陽太朗,笹原 和俊
    • 学会等名
      2024年度 日本マーケティング学会(第13回)
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Does Morality Facilitate the Purchase of Meat Alternatives?2023

    • 著者名/発表者名
      M. Hashimoto, Y. Takazawa, K. Sasahara
    • 学会等名
      9th International Conference on Computational Social Science
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一次の最大・最小の期待値に対する誤差とブレイクポイント数の保証付き区分線形近似2023

    • 著者名/発表者名
      高澤 陽太朗
    • 学会等名
      日本オペレーションズリサーチ学会 2023年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 道徳は代替肉の消費意欲を高めるか?2022

    • 著者名/発表者名
      橋本萌那, 高澤陽太朗, 笹原和俊
    • 学会等名
      The 2nd Conference of Computational Social Science of Japan (CSSJ2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] How Has Food Become a Moral Concern? A Case Study of Meat Alternatives on Twitter2022

    • 著者名/発表者名
      Moena Hashimoto, Yotaro Takazawa, Kazutoshi Sasahara
    • 学会等名
      8th International Conference on Computational Social Science (IC2S2)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Approximation algorithm for the stochastic prize-collecting set multicover problem2022

    • 著者名/発表者名
      高澤 陽太朗
    • 学会等名
      「最適化:モデリングとアルゴリズム」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 代替肉ツイートの変遷にみる「食」の道徳化2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 萌那, 高澤 陽太朗, 笹原 和俊
    • 学会等名
      第1回計算社会科学会大会(CSSJ2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] フードデリバリーサービスにおける従業員のシフト最適化問題に対する近似アルゴリズム2021

    • 著者名/発表者名
      高澤 陽太朗
    • 学会等名
      2021年度科研費シンポジウム 機械学習システムの社会実装に向けた次世代最適化技法の研究
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] カバー回数が不確実な状況下でのセットマルチカバー問題に対する近似アルゴリズム2021

    • 著者名/発表者名
      高澤 陽太朗
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2021年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Twitterデータ分析から見えた消費者の食に関する価値観の変化 ― 代替肉普及の観点より ―2021

    • 著者名/発表者名
      橋本 萌那, 高澤 陽太朗, 笹原 和俊
    • 学会等名
      日本マーケティング学会 第10回マーケティングカンファレンス2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2026-01-16  

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