2015 Fiscal Year Research-status Report
サプライチェーンとの相互作用を考慮した交通ネットワークの信頼性解析
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15K06251
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山田 忠史 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80268317)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | サプライチェーン / 交通ネットワーク / 脆弱性 / 貨物輸送 / マルチモーダルネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究実施計画一年目に相当する本年度は、サプライチェーンや物流の観点から見た、災害時の交通ネットワークの脆弱性評価、および、都市内配送の意思決定モデルの構築に主眼を置いて研究を進めた。
国内外の関係者に対するヒアリング調査や、SCNや交通の研究論文や報告書による文献調査を行うとともに、既存の交通・物流調査も参照することにより、災害時や平常時における、実際のSCN(Supply chain network)特性や交通ネットワーク特性の把握を試み、計算に必要となるインプットデータの作成に努めた。
既存研究や関連する数理計画手法を参考にして、SCN上の各主体（「製造業者、卸売業者、小売業者、物流業者、消費市場」、あるいは、「地域集荷商、卸売業者、輸出業者、消費市場」）の利潤・余剰や商品の供給・消費量の変化を考慮して、サプライチェーンや物流の観点から、脆弱性分析を行った。各主体の利潤・余剰や商品の供給・消費量については、SCNE(Supply chain network equilibrium)やSC-T-SNE(Supply chain-transport supernetwork equilibrium)に基づくモデルで記述した。インドネシアスラウェシ島のココアのSCNや、工業製品を想定した仮想的なSCNを対象にして脆弱性分析を行い、SCNの形状や特性が結果に強く影響を与えることなどを明らかにした。さらには、SCNの範囲を都市内配送に限定した行動主体の意思決定モデルも構築した。SCNEと同様の枠組みで、荷主、物流業者、消費者の意思決定を、非線形計画問題に基づくネットワーク均衡モデルの枠組みで定式化した。また、これらのモデルの記述の妥当性を確保するために、モデルの推定値と調査から得られた実現値との整合性を検証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画において、初年度は、次の4項目に着手することとしていた。(1) 国内外の企業へのヒアリング調査、国内外の既存の交通・物流・商業調査の結果、SCNや交通に関連する文献の精査に基づいて、災害時と平常時における、実際のSCN特性や交通ネットワーク特性を詳細に把握し、計算に必要となるインプットデータを作成する。(2) 既存研究や、関連する数理計画手法を参考にして、サプライチェーンや物流の観点からの脆弱性指標を創出する。(3) 多段階のSCN、および、道路以外の船舶や鉄道の利用も含むマルチモーダル交通ネットワーク上で行動する主体の意思決定をSCNEやSC-T-SNEで記述する。(4)SCNの範囲を都市内配送に限定して、行動主体の意思決定モデルの構築を試みる。
「研究実績の概要」で述べたように、本年度において、上記(1)と(3)については、当初の計画通りに進行している。上記(2)については、脆弱性指標にさらなる精査が必要であるものの、基本的枠組みは示せており、具体的なネットワークを対象とした脆弱性分析にも着手している。上記(4)については、モデル化を試みただけでなく、基本的な定式化まで完成しており、当初の研究計画以上の成果と考えられる。
以上より、研究計画との整合性、および、計画時以上の研究の発展性を考慮すれば、本研究は、当初の計画以上に進展しているものと判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実施計画二年目に相当する平成28年度は、SCN上の各主体の利潤・余剰や商品の供給・消費量の変化を考慮して、サプライチェーンや物流の観点から見た交通ネットワークの頑健性や脆弱性評価の確立や拡張を目指す。その際、前年度の調査結果や、数理計画、ネットワーク信頼性、サプライチェーンに関する既往研究を参照する。計算に必要となるインプットデータを精緻化するために、前年度に引き続き、国内外の企業に対してヒアリング調査を行うとともに、サプライチェーンや交通について調査・研究した文献や、平常時や災害時の既存の交通・物流・商業調査の結果を精査する。また、都市内配送に限定したモデルの拡張を図り、平常時の交通ネットワークのパフォーマンス変動に対する配送の頑健性評価を行う。
これらのモデル化や評価においては、既存のネットワークモデリングの研究成果だけでなく、研究代表者が科学研究費でこれまでに取り組んできた研究（基盤研究(C)平成21～23年度、および、平成24～26年度）から得られた成果も援用する。モデルの妥当性を確認するために、モデルの推定値と調査から得られた実現値との整合性を検証する。これらの計算には、前年度、および、本年度に作成したインプットデータを適用する。
平成29年度には、SCNや交通ネットワーク上の状態の動的遷移を考慮して、SCNE モデルやSC-T-SNEモデルを拡張することも予定している。それまでに構築・拡張したデータやモデルを用いて、本研究で用いた脆弱性指標や頑健性指標と、既存の信頼性指標から得られる計算結果とを比較する。また、交通ネットワークの脆弱性解消や頑健性向上に寄与するような、交通リンクの新設や改良などの交通施策、および、生産拠点や流通拠点の立地誘導や分散化などの物流施策について考究するための最適化モデルも開発する予定である。
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| Causes of Carryover |
平成27年度は、計算モデルの開発に重点を置いたため、数値計算の補助として計上していた謝金の使用が抑制された。また、既刊の文献やWeb上で無料公開されている資料の利用に努めたことから、資料提供・閲覧に必要な謝金も不要となった。これらにより、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度は、当初の予定においては、成果発表の旅費のみを計上していた。しかし、開発したモデルの数値計算に必要な、広範な実現値データの収集のためには、企業へのヒアリング調査、および、既存の調査結果や関連文献の精査を、継続的に実施する必要がある。生じた次年度使用額は、データ収集のための旅費に充当する予定である。
また、平成28年度には、前年度や当該年度に開発したモデルを用いて、交通ネットワークや都市内配送システムの評価に関して、多様な数値計算を行う。充実した数値計算を行うために、次年度使用額は、数値計算補助の謝金にも割り当てる予定である。
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