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2020 年度 実施状況報告書

ファジィ確率計画に基づく健康障害発生リスクを考慮した最適献立作成

研究課題

研究課題/領域番号 17K01276
研究機関神奈川大学

研究代表者

片桐 英樹  神奈川大学, 工学部, 教授 (40325147)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワードファジィ / 確率 / 最適化 / 献立 / 数理計画
研究実績の概要

今年度では,前年度に提案した給食献立作成のための最適化モデルに対して,自治体から提供された献立の実データを用いて計算機実験を行った.
最初に,提供された実際の献立に基づく料理データおよび食材データ,並びに調理機器の使用順序と使用時間のデータベースを作成した.料理数は644品目,食材数は372品目となった.食材の栄養量などのデータは,文部科学省が提供しているウェブサイト「食品成分データベース」に基づいて作成した.また,食材価格のデータは,業務用,一般用の食材や食品の通信販売を行っている「業務用食材卸売市場Mマート」,「価格.com」の二つのウェブサイトでの食材の販売価格と,「東京都中央卸売市場」の市場統計情報の2016年から2020年までの平均価格を参考に作成した.さらに,計算機実験を行う上で,給食調理食数や調理時間,使用する厨房機器などについて,実際の現場に近い仮想の献立作成・調理環境を設定した.
構築したデータベースを用いて,商用の数理最適化ソルバーGurobi Optimizerにより4か月分の献立を作成した.汎用計算機により1か月分あたり40秒程度で献立を作成できることを確認した.また,本年度の成果の一部について,日本経営システム学会全国研究発表大会で研究発表を行った.さらに,給食経営管理分野の専門家へのヒアリングを行い,より現実的な献立作成モデルのために必要な要素として,調理の手間や食事の分量の制約について検討した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

現実的な献立を作成するために,調理工程と調理時間(調理の手間)を考慮したモデルを構築する予定であったが,コロナ禍の影響で予定通りに進めることができなかった.

今後の研究の推進方策

実用性の高い手法を開発するために,調理の手間や料理の重量を考慮した数理最適化モデルを作成する.また,データベースの更新を行い,再度,計算機実験を行うとともに研究成果を学会で発表する.

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍の影響により,当初予定していた料理の手間や調理時間の要素を最適化モデルに組み込むことができず,それに伴って献立作成や数理最適化およびデータ分析に関わる書籍の購入やデータ入力支援のための謝金支払いを一部行わなかった.次年度にこれらを組み込むため,関連書籍の購入およびデータ入力支援のための謝金として使用する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Application of scatter search with path relinking for scheduling problems with crane interference2020

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tanizaki, Yuto Masuda, Hideki Katagiri
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium on Flexible Automation 2020

      巻: - ページ: 16-21

    • DOI

      10.1115/ISFA2020-9604

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Corporate Rating Model using Threshold Optimization and XGBoost2020

    • 著者名/発表者名
      Anda Zhang, Hirohisa Hirai, Masanobu Matsumaru, Hideki Katagiri
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd International Conference on Industrial and Mechanical Engineering and Operations Management

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] 組合せ最適化に基づいた現場の制約を考慮した学校給食の献立作成2020

    • 著者名/発表者名
      髙橋淳,片桐英樹
    • 学会等名
      日本経営システム学会
  • [図書] Transactions on Engineering Technologies: World Congress on Engineering and Computer Science 20192021

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ota, Hideki Katagiri
    • 総ページ数
      287
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2021-12-27  

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