Updated on 2024/12/21

写真a

 
MORITO, Susumu
 
Affiliation
Faculty of Science and Engineering
Job title
Professor Emeritus
Degree
Ph. D. ( Case Western Reserve )
Master of Science ( Case Western Reserve )
Master of Engineering ( Waseda University )
Ph.D.(Case Western Reserve University)
Homepage URL
http://www.morito.mgmt.waseda.ac.jp

Research Experience

  • 2005
    -
    　

    Case Western Reserve University

  • 2005
    -
    　

    Case Western Reserve University, Visiting Professor

  • 1999
    -
    2001

    郵政省郵政研究所 特別研究官

  • 1989
    -
    1990

    パデュー大学 客員研究員

  • 1989
    -
    1990

    Purdue University, Visiting Reaearch Associate

  • 1980
    -
    1983

    University of Tsukuba   Institute of Policy and Planning Sciences

  • 1980
    -
    1983

    University of Tsukuba, Associate Professor

  • 1977
    -
    1980

    Case Western Reserve University

  • 1977
    -
    1980

    Case Western Reserve University, Assistant

  • 1976
    -
    1977

    Case Western Reserve University

  • 1976
    -
    1977

    Case Western Reserve University, Visiting

  • 　
    　
    　

    Professor

  • 　
    　
    　

    Assistant Professor

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Education Background

  • 　
    -
    1976

    Case Western Reserve University  

  • 　
    -
    1976

    Case Western Reserve University   Graduate Studies   Operations Research  

  • 　
    -
    1969

    Waseda University   School of Science and Engineering  

  • 　
    -
    1969

    Waseda University   Faculty of Science and Engineering  

Professional Memberships

  • 　
    　
    　

    INFORMS

  • 　
    　
    　

    日本経営工学会

  • 　
    　
    　

    日本オペレーションズ・リサーチ学会

Research Areas

  • Safety engineering / Social systems engineering

Research Interests

  • 経営工学

  • Industrial & Management Systems Engineering

Awards

  • RailTokyo2015 Best Paper (14th best among 15 best papers)

    2015  

  • 日本オペレーションズリサーチ学会事例研究賞

    2011  

  • 日本オペレーションズリサーチ学会業績賞

    2006  

  • 日本オペレーションズ・リサーチ学会事例研究奨励賞

    1999  

  • 第6回情報教育方法研究会私立大学情報教育協会賞

    1998  

  • 日本オペレーションズ・リサーチ学会事例研究奨励賞

    1988  

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Books and Other Publications

  • シリーズ：最適化モデリング 第1巻 モデリング－広い視野を求めて 8章 モデルが見えるとき

    近代科学社  2015

  • モンテカルロ法ハンドブック，7章，離散事象シミュレーション

    朝倉書店  2014

  • 生産管理大辞典

    朝倉書店  2004

  • バッチサイズの決定とジョブの順序づけを同時に行うスケジューリング

    「生産スケジューリング」（黒田充、村松健児 編著）15章、朝倉書店  2002

  • システムシミュレーション

    朝倉書店  2000 ISBN: 425420955X

  • 「生産管理の事典」、第(]G0003[)部第6章「シミュレーション」、付録(]G0004[)「離散シミュレーション・ソフトウェア・サーベイ」

    1999

  • 「Visual SLAMによるシステムシュミレーション」

    共立出版  1998

  • SLAM IIによるシステム・シミュレーション入門(改訂版)(共著)

    共立出版  1993

  • オペレーションズリサーチI,II(共著)

    朝倉書房  1991

  • オペレーションズリサーチI,II(共著)

    朝倉書房  1989

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Presentations

  • A column generation approach for crew rostering problem in a freight railway company

    21st International Symposium on Mathematical Programming 

    Presentation date： 2012

Research Projects

  • 訪問看護のスケジューリング

    Project Year :

    2011
    -
    　
     

  • 鉄道のスケジューリング

    Project Year :

    2002
    -
    2004
     

  • Mathematical Programming Approach to Railway Crew Scheduling

    Project Year :

    2002
    -
    2004
     

  • 組合せ最適化の解法（列生成法、ラグランジュ緩和法、メタ解法を中心として）

  • ロジスティックシステム設計

  • シミュレーションと最適化の組み合わせ

  • ロット化と平準化を考慮したスケジューリング

  • 循環型製品のロジスティクスとリスクプーリング

  • 生産・物流計画への数理計画アプローチ

  • 鉄道の乗務員スケジューリングへの数理計画アプローチ

  • 循環型製品のロジスティクス

  • 生産システムのスケジューリング

  • 生産・物流計画の数理計画アプローチ

  • Logistics of Reusable Products

  • Scheduling in Automated Manufacturing System

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Misc

  • Improvement of Column Generation for Unit Commitment

    Yurugi Takahiro, Shiina Takayuki, Morito Susumu, Imaizumi Jun

    Transactions of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics   25 ( 1 ) 21 - 30  2015

    　View Summary

    The unit commitment problem is to determine the schedule of power generating units and the generating level of each unit. The decisions involve which units to commit at each time period and at what level to generate power to meet the electricity demand. We consider the column generation algorithm to solve the problem. Previous method used the approach in which each column corresponds to the start-stop schedule and output level. We present a new solution algorithm based on the column generation. It is shown that the new approach is effective to solve the problem.

    DOI CiNii

  • Reorganization of Logistics Network via Stochastic Programming

    ISA Hayato, SHIINA Takayuki, MORITO Susumu, IMAIZUMI Jun

    J. SOFT   27 ( 2 ) 589 - 598  2015

    　View Summary

    Mathematical programming has been applied to many problems in various fields. The data of real problems contain uncertainty and are thus represented as random variables. Decision-making under conditions of uncertainty involves potential risk. Stochastic programming deals with optimization under uncertainty. A stochastic programming problem with recourse is referred to as a twostage stochastic problem. In this paper, the stochastic programming model for the logistics network reorganization problem and the efficient solution method are shown. The traditional expected cost model and the CVaR model are compared in numerical experiments. The expected cost rises slightly using the CVaR as the objective. However, it is shown that the worst cost is reduced using the CVaR.

    DOI CiNii

  • Unit Commitment by Column Generation

    Takayuki Shiina, Takahiro Yurugi, Susumu Morito, Jun Imaizumi

    Operations Research Proceedings 2014 (to appear)    2015

  • Optimization of Vehicle Routes with Delivery and Pickup for a Rental Business: A Case Study

    Susumu Morito, Tatsuki Inoue, Ryo Nakahara, Takuya Hirota

    Operations Research Proceedings 2014 (to appear)    2015

  • Unit Commitment by Column Generation

    Takayuki Shiina, Takahiro Yurugi, Susumu Morito, Jun Imaizumi

    Operations Research Proceedings 2014 (to appear)    2015

  • Optimization of Vehicle Routes with Delivery and Pickup for a Rental Business: A Case Study

    Susumu Morito, Tatsuki Inoue, Ryo Nakahara, Takuya Hirota

    Operations Research Proceedings 2014 (to appear)    2015

  • Inventory Distribution Problem via Stochastic Programming

    Takayuki Shiina, Masayuki Umeda, Jun Imaizumi, Susumu Morito, Chunhui Xu

    Asian J. of Management Science and Applications   1 ( 3 ) 261 - 277  2014

  • Inventory Distribution Problem via Stochastic Programming

    Takayuki Shiina, Masayuki Umeda, Jun Imaizumi, Susumu Morito, Chunhui Xu

    Asian J. of Management Science and Applications   1 ( 3 ) 261 - 277  2014

  • Deriving a New Lower Bound in Stochastic Programming Problem Considering Variance

    Takayuki Shiina, Yu Tagaya, Susumu Morito, Jun Imaizumi

    ICIC Express Letters   8 ( 7 ) 1851 - 1856  2014

  • Deriving a New Lower Bound in Stochastic Programming Problem Considering Variance

    Takayuki Shiina, Yu Tagaya, Susumu Morito, Jun Imaizumi

    ICIC Express Letters   8 ( 7 ) 1851 - 1856  2014

  • A Column Generation Approach to Home Care Staff Routing and Scheduling

    Susumu Morito, Daiki Kishimoto, Hiroki Hayashi, Atsushi Torigoe, Shigeo Okamoto, Yuki Matsukawa, Nao Taniguchi

    Operations Research Proceedings 2013     317 - 323  2014

  • A Column Generation Approach to Home Care Staff Routing and Scheduling

    Susumu Morito, Daiki Kishimoto, Hiroki Hayashi, Atsushi Torigoe, Shigeo Okamoto, Yuki Matsukawa, Nao Taniguchi

    Operations Research Proceedings 2013     317 - 323  2014

  • Inventory Distribution Problem via Stochastic Programming

    Takayuki Shiina, Masayuki Umeda, Jun Imaizumi, Susumu Morito, Chunhui Xu

    Asian J. of Management Science and Applications   (to appear)  2014

  • Inventory Distribution Problem via Stochastic Programming

    Takayuki Shiina, Masayuki Umeda, Jun Imaizumi, Susumu Morito, Chunhui Xu

    Asian J. of Management Science and Applications   (to appear)  2014

  • クロスドッキングを考慮した多品種ネットワーク設計問題に対する列生成アプローチ

    伊佐勇人, 今泉淳, 森戸晋

    日本経営工学会論文誌   Vol.64 ( No.4 ) 499 - 509  2014

    DOI

  • ダイヤ乱れ時の乗務員スケジュール修正問題に対する列生成法に基づくヒューリスティック解法

    今泉淳, 三浦礼, 重田英貴, 森戸晋

    電気学会誌C編   Vol.134 ( No.3 ) 418 - 424  2014

    DOI

  • 分散を考慮した確率計画問題における下界

    椎名孝之, 多ヶ谷有, 森戸晋

    日本応用数理学会論文誌   Vol.24 ( No.1 ) 59 - 68  2014

  • クロスドッキングを考慮した多品種ネットワーク設計問題に対する列生成アプローチ

    伊佐勇人, 今泉淳, 森戸晋

    日本経営工学会論文誌   Vol.64, No.4   499 - 509  2014

    DOI

  • ダイヤ乱れ時の乗務員スケジュール修正問題に対する列生成法に基づくヒューリスティック解法

    今泉淳, 三浦礼, 重田英貴, 森戸晋

    電気学会誌C編   Vol.134, No.3, pp.1-7  2014

    DOI

  • A Column Generation Approach to Home Care Staff Routing and Scheduling

    Susumu Morito, Daiki Kishimoto, Hiroki Hayashi, Atsushi Torigoe, Shigeo Okamoto, Yuki Matsukawa, Nao Taniguchi

    Proceedings of OR2013   (to appear)  2014

  • A Column Generation Approach to Home Care Staff Routing and Scheduling

    Susumu Morito, Daiki Kishimoto, Hiroki Hayashi, Atsushi Torigoe, Shigeo Okamoto, Yuki Matsukawa, Nao Taniguchi

    Proceedings of OR2013   (to appear)  2014

  • Deriving a New Lower Bound in Stochastic Programming Problem Considering Variance

    Takayuki Shiina, Yu Tagaya, Susumu Morito, Jun Imaizumi

    ICIC Express Letters   8 (to appear) ( 7 )  2014

  • ダイヤ乱れ時の乗務員スケジュール修正問題に対する列生成法に基づくヒューリスティック解法

    今泉淳, 三浦礼, 重田英貴, 森戸晋

    電気学会誌C編   (to appear)  2014

    DOI

  • Deriving a New Lower Bound in Stochastic Programming Problem Considering Variance

    Takayuki Shiina, Yu Tagaya, Susumu Morito, Jun Imaizumi

    ICIC Express Letters   8 (to appear) ( 7 )  2014

  • 発電機起動停止問題に対する列生成法に基づく解法

    萬木貴大, 椎名孝之, 森戸晋, 今泉淳

    スケジューリング・シンポジウム2013講演論文集     223 - 226  2013

  • 需要の不確実性を考慮したロジスティクスネットワーク再編成問題に対する数理計画アプローチ

    伊佐勇人, 椎名孝之, 森戸晋, 今泉淳

    スケジューリング・シンポジウム2013講演論文集     7 - 12  2013

  • 訪問看護スケジューリングのランダムインスタンスの生成

    岸本大樹, 森戸晋, 岡本茂雄, 谷口奈央

    スケジューリング・シンポジウム2013講演論文集     163 - 168  2013

  • Stochastic Programming Model for Inventory Distribution Problem

    UMEDA Masayuki, SHIINA Takayuki, IMAIZUMI Jun, MORITO Susumu

    J. SOFT   Vol.24 ( No.6 ) 1119 - 1127  2012

    　View Summary

    Two different types of transshipments which are called preventive or emergency transshipment, have been studied separately in the inventory distribution problem. The transshipment in inventory distribution system is important to improve customer service and reduce total cost. In this paper the inventory distribution problem using both transshipments is formulated as the stochastic programming problem in which customer demand is defined as random variables. The algorithm using L-shaped method is developed and the numerical experiments show that the proposed algorithm is quite efficient. Finally, the advantage using both of transshipments is shown.

    DOI CiNii

  • Stochastic Programming Model for Discrete Lotsizing and Scheduling Problem on Parallel Machines

    Kensuke Ishiwata, Jun Imaizumi, Takayuki Shiina, Susumu Morito

    American Journal of Operations Research   Vol.2 ( No.3 ) 374 - 381  2012

    DOI

  • 確率計画法による在庫融通問題

    梅田真之, 椎名孝之, 今泉淳, 森戸晋

    知能と情報（日本知能情報ファジィ学会誌）   Vol.24 ( No.6 )  2012

    DOI

  • Stochastic Programming Model for Discrete Lotsizing and Scheduling Problem on Parallel Machines

    Kensuke Ishiwata, Jun Imaizumi, Takayuki Shiina, Susumu Morito

    American Journal of Operations Research   Vol.2 ( No.3 ) 374 - 381  2012

    DOI

  • Stochastic Programming Model for Inventory Distribution Problem

    UMEDA Masayuki, SHIINA Takayuki, IMAIZUMI Jun, MORITO Susumu

    J. SOFT   to appear ( 6 ) 1119 - 1127  2012

    　View Summary

    Two different types of transshipments which are called preventive or emergency transshipment, have been studied separately in the inventory distribution problem. The transshipment in inventory distribution system is important to improve customer service and reduce total cost. In this paper the inventory distribution problem using both transshipments is formulated as the stochastic programming problem in which customer demand is defined as random variables. The algorithm using L-shaped method is developed and the numerical experiments show that the proposed algorithm is quite efficient. Finally, the advantage using both of transshipments is shown.

    DOI CiNii

  • Stochastic Programming Model for Discrete Lotsizing and Scheduling Problem on Parallel Machines

    Kensuke Ishiwata, Jun Imaizumi, Takayuki Shiina, Susumu Morito

    American Journal of Operations Research   to appear  2012

  • Stochastic Programming Model for Discrete Lotsizing and Scheduling Problem on Parallel Machines

    Kensuke Ishiwata, Jun Imaizumi, Takayuki Shiina, Susumu Morito

    American Journal of Operations Research   to appear  2012

  • 鉄道の乗務員運用計画作成問題に対する列生成法の適用

    今泉淳, 植田達広, 森戸晋

    オペレーションズ・リサーチ   Vol.56 ( No.2 ) 104 - 109  2011

  • ネットワークフローモデルによる鉄道の終端駅の能力評価

    今泉淳, 北古賀圭祐, 森戸晋

    オペレーションズ・リサーチ   Vol.56 ( No.4 ) 237 - 243  2011

  • 機関車の基地内留置計画に対する整数計画アプローチ

    北古賀圭祐, 今泉淳, 重田英貴, 森戸晋

    オペレーションズ・リサーチ   Vol.55 ( No.2 ) 121 - 127  2010

  • An Approach to Stochastic Integer Programming Problem with Simple Recourse via Dynamic Slope Scaling Procedure

    NISHIOKA Ayumi, SHIINA Takayuki, IMAIZUMI Jun, MORITO Susumu

    J. SOFT   22 ( 2 ) 257 - 265  2010

    　View Summary

    Mathematical programming has been applied to various fields. However for many actual problems, the assumption that the parameters involved in the problem are deterministic known data is often unjustified. These data contain uncertainty and are thus represented as random variables, since they represent information about the future. Decision-making under conditions of uncertainty involves potential risk. Stochastic programming deals with optimization under uncertainty. A stochastic programming problem with recourse is referred to as a two-stage stochastic problem. We consider the stochastic programming problem with simple integer recourse in which the value of the recourse variable is restricted to a multiple of a nonnegative integer. The algorithm of a dynamic slope scaling procedure to solve the problem is developed by using the property of the expected recourse function. The numerical experiments show that the proposed algorithm is quite efficient. The stochastic programming model defined in this paper is quite useful for a variety of design and operational problems.

    DOI CiNii

  • Location-Routing Problemに対する分枝価格法によるアプローチ

    梅田真之, 今泉淳, 森戸晋

    スケジューリング・シンポジウム2010講演論文集    2010

  • A TWO-PHASE MATHEMATICAL PROGRAMMING APPROACH FOR ROLLING STOCK CIRCULATION PROBLEM

    Imaizumi Jun, Yamagishi Yuki, Morito Susumu

    Transactions of the Operations Research Society of Japan   53   14 - 29  2010

    　View Summary

    This paper considers Rolling Stock Circulation Problem (RSCP) in Japan. RSCP is known as a problem to determine an assignment of rolling stock to trains shown on the timetable. However, previous studies outside Japan cannot be applied to the case in Japan because the management policy for rolling stock in Japan is different from those in previous works. In this paper, we propose a two-phase approach to RSCP in Japanese railways. The problem is to find a schedule to cover all trains on the timetable by train compositions, which are a minimal unit assignable for each train and composed with several carriages. The objective is to minimize the total mileage of "out-of-service" which is train movement carrying no passenger. In the first phase, one-day schedules for each train composition are found. This problem is to find paths in a network, where an intermediate node corresponds to a certain train and an arc corresponds to a possible connection between two trains and the source and sink are dummy nodes corresponding the beginning and ending of a schedule for a certain train composition in a day, respectively. The problem is to find paths by which every node is covered exactly once except for the source and sink node. In the second phase, a schedule circulating these one-day schedules obtained in the first phase is found by solving an integer programming problem so as to satisfy the constraints of the periodic maintenance. Computational experiments are performed based on instances from lines in Japan. The results suggest that our approach is efficient and effective. It can give good schedules in relatively short computing time. Also, we show a minor modification to our approach for giving a better solution for a certain kind of instance.

    DOI CiNii

  • TWO-STAGE STOCHASTIC PROGRAMMING PROBLEM CONSIDERING VARIANCE

    Shiina Takayuki, Tagaya Yu, Morito Susumu

    Transactions of the Operations Research Society of Japan   53   114 - 132  2010

    　View Summary

    We study the two-stage stochastic programming problem considering variance, where the traditional expected minimization objective is replaced by one that explicitly addresses cost variability. It is shown that the problem is a nonconvex minimization problem by Ahmed (2006). In this paper, we propose an exact branch-and-bound algorithm to solve the problem. The model is applied to the power system capacity expansion problem under uncertain power demand. Computational experiments illustrate the effectiveness of the model in deriving the efficient frontier.

    DOI CiNii

  • 巡回セールスマン問題に対する解法を用いた鉄道の車両運用計画の作成

    今泉淳, 坂井元徳, 森戸晋

    スケジューリング・シンポジウム2009講演論文集     285 - 290  2009

    CiNii

  • 鉄道における乗務員運用計画の集合被覆問題に対するWedelin解法の適用

    三浦怜, 今泉淳, 福村直登, 森戸晋

    電気学会誌C編   129 ( 10 ) 1958 - 1967  2009

    DOI CiNii

  • 確率計画法による予防的・緊急的在庫転送併用方策の定式化

    梅田真之, 椎名孝之, 今泉淳, 森戸晋

    日本オペレーションズ・リサーチ学会2008年秋季研究発表会アブストラクト集    2008

  • ダイヤ乱れ時の機関車運用計画修正問題に対する列生成アプローチ

    加藤怜, 今泉淳, 重田英貴, 森戸晋

    スケジューリング・シンポジウム2008講演論文集     145 - 150  2008

  • 並列機械ロットスケジューリング問題に対する確率計画モデル

    石渡健祐, 今泉淳, 椎名孝之, 森戸晋

    スケジューリング・シンポジウム2008講演論文集     235 - 240  2008

  • Stochastic programming problem with fixed charge recourse

    Takayuki Shiina, Yu Tagaya, Susumu Morito

    JOURNAL OF THE OPERATIONS RESEARCH SOCIETY OF JAPAN   50 ( 4 ) 299 - 314  2007.12

    　View Summary

    In this paper, we introduce a class of stochastic programming problem with fixed charge recourse in which a fixed cost is imposed if the value of the continuous recourse variable is strictly positive. The algorithm of a branch-and-cut method to solve the problem is developed by using the property of the expected recourse function. Then, the problem is applied to a power generating system. The numerical experiments show that the proposed algorithm is quite efficient. The mathematical programming model defined in this paper is quite useful for a variety of design and operational problems.

    DOI

  • Strategic Safety Stocks in Supply Chain with Reuse Products

    Masahiro Kazama, Susumu Morito

    International Journal of Losistics and SCM Systems   1 ( 1 )  2007

  • Column Generation Approaches to Scheduling Problems in Logistics

    Jun Imaizumi, Hiroaki Arai, Kenichi Ogawa, Susumu Morito, Naoto Fukumura

    International Journal of Losistics and SCM Systems   1 ( 1 )  2007

  • Strategic Safety Stocks in Supply Chain with Reuse Products

    Masahiro Kazama, Susumu Morito

    International Journal of Losistics and SCM Systems   1 ( 1 )  2007

  • Column Generation Approaches to Scheduling Problems in Logistics

    Jun Imaizumi, Hiroaki Arai, Kenichi Ogawa, Susumu Morito, Naoto Fukumura

    International Journal of Losistics and SCM Systems   1 ( 1 )  2007

  • 乗務員運用計画問題に対する便乗削減への定式化と解法

    加藤怜, 植田達広, 森戸晋, 福村直登

    日本オペレーションズリサーチ学会2006年度春季研究発表会アブストラクト集    2006

  • リコース関数に固定費を含む確率計画問題

    椎名隆之, 多ヶ谷有, 西岡歩美, 森戸晋

    日本オペレーションズリサーチ学会2006年度春季研究発表会アブストラクト集    2006

  • 鉄道における乗務員スケジューリング問題に対する数理計画法の適用

    今泉淳, 福村直登, 森戸晋

    スケジューリング・シンポジウム2006講演論文集     99 - 104  2006

  • リコース関数に固定費を有する確率計画問題の解法

    椎名孝之, 多ヶ谷有, 西岡歩美, 森戸晋

    スケジューリング・シンポジウム2006講演論文集     33 - 38  2006

  • モデルが見えるとき

    オペレーションズ・リサーチ   50 ( 4 ) 225 - 228  2005

  • 鉄道乗務員運用計画へのバックトラック法による行路候補列挙と集合被覆問題の近似解法

    「最適化：モデリングとアルゴリズム17」，統計数理研究所共同研究リポート，統計数理研究所   168  2004

  • 循環を考慮したサプライチェーンネットワークにおける戦略的在庫点決定

    LiMEシンポジウム講演論文集    2004

  • 回収・再利用を伴う部品組立型製品における動的ロットサイズ決定問題と解法の提案

    LiMEシンポジウム講演論文集    2004

  • 鉄道の多拠点乗務員運用問題に対する列生成アプローチ

    日本オペレーションズ・リサーチ学会2004年春季研究発表会アブストラクト集    2004

  • 一般上限制約付き大規模集合被覆問題－鉄道の乗務員運用計画に対するラグランジュ緩和アプローチ

    日本オペレーションズ・リサーチ学会2004年春季研究発表会アブストラクト集    2004

  • 予防的・緊急的在庫転送併用方策の確率計画法による最適化

    平成16年度日本経営工学会春季大会予稿集    2004

  • 同一並列機械ロットスケジューリング問題への列生成法の適用

    日本経営工学会論文誌   55;2  2004

    DOI

  • 鉄道クルースケジューリングに対する数理計画アプローチ－モデル化と最適化の観点から－

    スケジューリング・シンポジウム2004講演論文集   pp.77-82  2004

  • 数理計画とシミュレーションのハイブリッド法－ロジスティクス計画への応用を中心として－

    オペレーションズ・リサーチ   49 ( 11 ) 675 - 680  2004

  • Strategic Safety Stocks in Supply Chain with Reuse Products

    Proceedings of the 1st International Congress on Logistics and SCM Systems (ICLS2004)     187 - 192  2004

  • Column Generation Approaches to Scheduling Problems in Logistics

    Proceedings of the 1st International Congress on Logistics and SCM Systems (ICLS2004)     136 - 143  2004

  • 乗務員基地を考慮した乗務員スケジューリング問題への列生成アプローチ

    統計数理研究所共同研究リポート161、「最適化：モデリングとアルゴリズム16」   161,pp.51-57  2003

  • 乗務員基地を考慮した乗務員スケジューリング問題への列生成アプローチ

    「最適化：モデリングとアルゴリズム16」，統計数理研究所共同研究リポート，統計数理研究所   161  2003

  • 同一並列機械ロットスケジューリング問題への列生成法の適用

    日本オペレーションズ・リサーチ学会2003年春季研究発表会アブストラクト集    2003

  • 鉄道乗務員運用計画へのバックトラック法による行路候補列挙と集合被覆問題の近似解法

    研究集会「最適化：モデリングとアルゴリズム」    2003

  • 再使用性向上を目指す製品設計問題への数理計画アプローチ

    日本経営工学会平成15年度春季大会予稿集    2003

  • ジョブショップスケジューリングに対する機械分解によるラグランジュ緩和

    日本経営工学会論文誌   54;2  2003

    DOI

  • ジョブショップスケジューリングに対する機械分解によるラグランジュ緩和

    日本経営工学会論文誌   Vol.54, No.2, pp.124-132  2003

    DOI

  • 乗務員スケジューリングへの数理計画アプローチ

    スケジューリング・シンポジウム2002講演論文集   /, 152-157  2002

  • バッチサイズの決定とジョブの順序づけを同時に行うスケジューリング

    「生産スケジューリング」／朝倉書店    2002

  • 乗務員基地を考慮した乗務員スケジューリング問題への列生成アプローチ

    「最適化：モデリングとアルゴリズム」    2002

  • 乗務員スケジューリングへの数理的アプローチ

    スケジューリング・シンポジウム2002講演論文集    2002

  • 教育の国際水準達成：早稲田大学経営システム工学科における取り組み

    経営システム，および，オペレーションズ・リサーチ   12;3 および 47;10  2002

  • A Two-Stage Minimum Tardiness Flow Shop Scheduling with Diverging Jobs and Time Overlapping Production : Heuristic Approach with Lagrangian Relaxation

    IMAIZUMI JUN, MORITO SUSUMU

    Journal of Japan Industrial Management Association   52/5, 263-272 ( 5 ) 263 - 272  2001

    　View Summary

    We consider a two-stage hybrid flow shop scheduling problem to minimize total tardiness, which is based on a real case in process industry. The problem has such unique features as i) a job on the upper stage being split into several sub-jobs on the lower stage, and ii) overlapping production between the stages being permitted, thus yielding a lot steaming invironment. In this paper, we formulate the problem into an integer programming problem. We then propose a method to obtain lower bounds by Lagrangian relaxation which decomposes the original problem into several subprolems. Capacity constraints of machines are relaxed in our approach, but the relaxed constraints are limited to those of downstream machines. Each subproblem results in a two-stage hybrid flow shop scheduling problem with parallel machine only at a lower-stage. We also build an iterative algorithm to obtain feasible schedules with corresponding upper bounds. We demonstrate efficiency of the algorithms by computational experiments. Numerical results show that our algorithm yields feasible schedules with acceptable quality and also that performance of the algorithm depends on tightness of due date. The main emphasis of this paper is that it is necessary to consider not only the structure of the original problem and/or the relaxed problem but also the usage of the optimal solution of the relaxed problem and the method of obtaining a feasible schedule in using Lagrangian relaxation thchnique.

    DOI CiNii

  • 「最大利得部分木問題に対する近似解法および厳密解法」(共著)

    情報処理学会論文誌   42/2,318-326  2001

  • 「Visual SLAMによるシステムシミュレーション(改訂版)」(共著)

    共立出版    2001

  • 最大利得部分木問題に対する近似解法および厳密解法

    情報処理学会論文誌   42:2  2001

  • Cooperative dispatching --- Exploiting the flexibility of an FMS by means of incremental optimization

    European Journal of Operational Research   129  2001

    DOI

  • Visual SLAMによるシステムシミュレーション（改訂版）

    共立出版    2001

  • レンタル事業における拠点間製品融通によるリスクプーリング

    日本物流学会誌   9  2001

  • ジョブショップスケジューリングに対する機械分解によるラグランジュ緩和

    スケジューリング学会    2001

  • A Two-Stage Minimum Tardiness Flow Shop Scheduling with Diverging Jobs and Time Overlapping Production : Heuristic Approach with Lagrangian Relaxation

    IMAIZUMI JUN, MORITO SUSUMU

    Journal of Japan Industrial Management Association   52;5 ( 5 ) 263 - 272  2001

    　View Summary

    We consider a two-stage hybrid flow shop scheduling problem to minimize total tardiness, which is based on a real case in process industry. The problem has such unique features as i) a job on the upper stage being split into several sub-jobs on the lower stage, and ii) overlapping production between the stages being permitted, thus yielding a lot steaming invironment. In this paper, we formulate the problem into an integer programming problem. We then propose a method to obtain lower bounds by Lagrangian relaxation which decomposes the original problem into several subprolems. Capacity constraints of machines are relaxed in our approach, but the relaxed constraints are limited to those of downstream machines. Each subproblem results in a two-stage hybrid flow shop scheduling problem with parallel machine only at a lower-stage. We also build an iterative algorithm to obtain feasible schedules with corresponding upper bounds. We demonstrate efficiency of the algorithms by computational experiments. Numerical results show that our algorithm yields feasible schedules with acceptable quality and also that performance of the algorithm depends on tightness of due date. The main emphasis of this paper is that it is necessary to consider not only the structure of the original problem and/or the relaxed problem but also the usage of the optimal solution of the relaxed problem and the method of obtaining a feasible schedule in using Lagrangian relaxation thchnique.

    DOI CiNii

  • 私情教フォーラム、「イントラネットを利用した経営システム工学の導入実験 : 早稲田大学経営システム工学科『経営システム工学入門実験』」

       2000

  • 「分岐型ジョブのスケジューリング問題に対するラグランジュ分解・調整法」、オペレーションズリサーチ(共著)

       2000

  • An Enumerative Approach to Flow Shop Scheduling with an Assembly Station

    OOTA Naoki, MORITO Susumu

    Journal of Japan Industrial Management Association   50/6,401-407 ( 6 ) 401 - 407  2000

    　View Summary

    This paper considers scheduling in a multi-stage flow shop where the final stage is the "assembly station" as studied by M.Yokoyama in 1996 and 1997. Several "parts" are processed in the earlier stages and assembled into a product. We assume a so-called lot-streaming environment which allows partitioning of a lot into a number of equally-sized "sublots", and we try to construct a schedule which smoothes out the completion times of individual products. An enumerative algorithm is presented to solve the problem, and is evaluated via computational experiments. The proposed algorithm can solve problems with less than 8 different part types. The original algorithm works well when the lot can be divided into equally-sized sublots in several different ways; that is, considering the fact that the algorithm only works well when lot size D has a reasonable number of divisors, two variants of the approach are also presented which are applicable to cases where lot size D has only a few divisors. The second variant is shown experimentally to produce good results within reasonable computing time.

    DOI CiNii

  • 「制約追加による数理計画とシミュレーションの融合とその応用」(共著)

    「最適化 : モデリングとアルゴリズム14」、文部省統計数理研究所共同研究リポート   135/,92-101  2000

  • 「拠点間製品融通を許すレンタル事業における最適エリア分割 : 係数評価のシミュレーションを要する集合分割問題によるアプローチ」(共著)

    スケジューリング・シンポジウム2000講演論文集   /,197-202  2000

  • 「ロジスティクス計画におけるシミュレーションと最適化の融合」

    日本オペレーションズ・リサーチ学会2000年度秋季研究発表会アブストラクト集   /,280-283  2000

  • 「レンタル事業における拠点間製品融通によるリスクプーリング」(共著)

    日本物流学会第17回全国大会予稿集   /,80-83  2000

  • 「システムシミュレーション」(共著)

    朝倉書店    2000

  • 「OR用語辞典」

    日科技連出版社 日本オペレーションズリサーチ学会(編)    2000

  • An Enumerative Approach to Flow Shop Scheduling with an Assembly Station

    OOTA Naoki, MORITO Susumu

    Journal of Japan Industrial Management Association   50;6,pp.401-407 ( 6 ) 401 - 407  2000

    　View Summary

    This paper considers scheduling in a multi-stage flow shop where the final stage is the "assembly station" as studied by M.Yokoyama in 1996 and 1997. Several "parts" are processed in the earlier stages and assembled into a product. We assume a so-called lot-streaming environment which allows partitioning of a lot into a number of equally-sized "sublots", and we try to construct a schedule which smoothes out the completion times of individual products. An enumerative algorithm is presented to solve the problem, and is evaluated via computational experiments. The proposed algorithm can solve problems with less than 8 different part types. The original algorithm works well when the lot can be divided into equally-sized sublots in several different ways; that is, considering the fact that the algorithm only works well when lot size D has a reasonable number of divisors, two variants of the approach are also presented which are applicable to cases where lot size D has only a few divisors. The second variant is shown experimentally to produce good results within reasonable computing time.

    DOI CiNii

  • 輸送ロットを考慮したパレットの空輸送における必要系内数の決定

    2000年度 日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会   pp.226-227  2000

  • 制約追加による数理計画とシミュレーションの融合とその応用

    統計数理研究所研究集会「最適化：モデリングとアルゴリズム」    2000

  • OR用語辞典

    日科技連出版社    2000

  • システムシミュレーション

    朝倉書店    2000

  • OR事典2000

    日本オペレーションズ・リサーチ学会    2000

  • 分岐型ジョブのスケジューリング問題に対するラグランジュ分解・調整法

    オペレーションズ・リサーチ   45:6  2000

  • イントラネットを利用した経営システム工学の導入実験：早稲田大学経営システム工学科「経営システム工学入門実験」

    私情協フォーラム    2000

  • Visual SLAM シナリオセレクタ解説書

    構造計画研究所    2000

  • ロジスティクス計画におけるシミュレーションと最適化の融合

    日本オペレーションズ・リサーチ学会2000年度秋季研究発表会アブストラクト集    2000

  • レンタル事業における拠点間製品融通によるリスクプーリング

    日本物流学会第17回全国大会予稿集    2000

  • 拠点間融通を許すレンタル事業における最適エリア分割：係数評価にシミュレーションを要する集合分割問題によるアプローチ

    スケジューリング・シンポジウム2000講演論文集    2000

  • 制約追加による数理計画とシミュレーションの融合とその応用

    最適化：モデリングとアルゴリズム（文部省統計数理研究所共同研究リポート135）   14  2000

  • 「ロット化と平準化を考慮したスケジューリングにおける塗色/品種割当表の作成」

    日本オペレーションズリサーチ学会1999年度春季研究発表会アブストラクト集   /,204-205  1999

  • 「モデル区分に基づく郵便区分輸送形態の最適化(2)-区分機設置の最適化とシュミレーション-」

    日本オペレーションズリサーチ学会1999年度春季研究発表会アブストラクト集   /,120-121  1999

  • 「バッファの順序入替機能を用いたロット化と平準化の同時達成」

    スケジューリング学会生産スケジューリングシンポジウム'99講演論文集   /,197-202  1999

  • 「ジョブの分岐と重複を許す2工程並列機械スケジューリング問題-分枝限定法によるアプローチ」

    日本経営工学会論文誌   50/5,308-315  1999

    DOI

  • ロット化と平準化を考慮したスケジューリングにおける塗色／品種割当表の作成

    1999年度 日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会    1999

  • モデル区分に基づく郵便区分輸送形態の最適化（２）-区分機設置の最適化とシュミレーション

    1999年度 日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会    1999

  • 定期輸送路調整によるレンタル製品在庫管理モデルの分析

    日本物流学会誌   7;pp.17-19  1999

  • 公共物流拠点配置の基礎的研究

    日本物流学会誌   7;pp.11-13  1999

  • バッファの順序入替機能を用いたロット化と平準化の同時達成

    スケジューリング学会生産スケジューリングシンポジウム'99講演論文集   pp.197-202  1999

  • 生産管理の事典（第Ⅲ部第６章「シミュレーション」、および、付録Ⅳ「離散系シミュレーション・ソフトウェア・サーベイ」）

    朝倉書店    1999

  • Simulation-based Constraint Generation with Applications to Optimization of Logistic System Design

    Proceedings of the 1999 Winter Simulation Conference   2;pp.531-536  1999

  • ジョブの分岐と重複を許す２工程並列機械スケジューリング問題―分枝限定法によるアプローチ

    日本経営工学会論文誌   50;5,pp.308-315  1999

    DOI

  • DistributionStoragePicking. Efficient Transportation of Empty Roll Pallets in Postal Service.

    MORITO Susumu, KOTAKE Masahiro, ISOBE Shunkichi, SANO Setuo, SATO Masanori

    Journal of The Society of Instrument and Control Engineers   37/3,179-184 ( 3 ) 179 - 184  1998

    DOI CiNii

  • 電子情報通信ハンドブック、 シュミレーション(分担執筆)

    電子情報通信学会(編)    1998

  • 数理計画とシミュレーション

    オペレーションズリサーチ   43/2,81-87  1998

  • 「郵便輸送ネットワークの階層的計画」

    日本オペレーションズリサーチ学会1998年度秋季研究発表会アブストラクト集   /,46-47  1998

  • 「郵便輸送におけるパレット交流データの推定と空パレット回送先固定輸送方式の在庫シュミレーション」

    日本オペレーションズリサーチ学会1998年度春季研究発表会アブストラクト集   /,42-43  1998

  • 「定期輸送路調整によるレンタル製品在庫管理モデルの分析」

    日本オペレーションズリサーチ学会1998年度春季研究発表会アブストラクト集   /,38-39  1998

  • 「組立工程が存在するフローショップスケジューリング問題に対する分枝限定アプローチ」

    日本経営工学会平成10年度春季研究発表会予稿集   /,99-100  1998

  • 「ロット化と平準化を考慮した製品投入順序計画」

    スケージュリング学会生産スケジューリングシンポジウム'98講演論文集   /,29-34  1998

  • 「モデル分析に基づく郵便区分輸送形態の最適化」

    日本オペレーションズリサーチ学会1998年度春季研究発表会アブストラクト集   /,40-41  1998

  • 「ジョプの分岐を伴う2工程並列機械フローショップスケジューリングへの分割アプローチ」

    オペレーションズリサーチ   43/11,624-631  1998

  • 「ジョプの分岐と重複生産を許す 2 工程並列機械フローショップスケジューリング問題:ラグランジュ緩和に基づくヒューリスティックアプローチ」

    日本オペレーションズリサーチ学会1998年度秋季研究発表会アブストラクト集   /,150-151  1998

  • 「ジョブの分岐と重複生産を許す 2 工程並列機械フローショップスケジューリング問題:納期遅れ最小化に対するラグランジュ緩和に基づくヒューリスティックアプローチ」

    スケジューリング学会生産スケジューリングシンポジウム'98講演論文集   /,59-64  1998

  • 「コンピュータを用いた『モデルベース思考』の導入教育---イントラネットの活用」

    早稲田フォーラム   /77,47-55  1998

  • Visual SLAMによるシステムシミュレーション

    共立出版    1998

  • Theory and methodology minimum directed 1-subtree relaxiation for score orienteering problem

    EUROPEAN JOURNAL OF OPERATIONAL RESEARCH   104;  1998

    DOI

  • DistributionStoragePicking. Efficient Transportation of Empty Roll Pallets in Postal Service.

    MORITO Susumu, KOTAKE Masahiro, ISOBE Shunkichi, SANO Setuo, SATO Masanori

    Journal of The Society of Instrument and Control Engineers   37;3 ( 3 ) 179 - 184  1998

    DOI CiNii

  • 数理計画とシミュレーション

    オペレーションズリサーチ   43;2  1998

  • 郵便輸送におけるパレット交流データの推定と空パレット回送先固定輸送方式の在庫シュミレーション

    1998年度 日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会    1998

  • 組立工程が存在するフローショップスケジューリング問題に対する分枝限定アプローチ

    平成10年度日本経営工学会春季発表会予稿集    1998

  • モデル分析に基づく郵便区分輸送形態の最適化

    1998年度 日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会    1998

  • イントラネットを利用した経営システム工学の導入実験

    私立大学情報教育協会第6回情報教育方法研究発表会資料    1998

  • 郵便輸送ネットワークの階層的計画

    1998年度 日本オペレーションズリサーチ学会秋季研究発表会    1998

  • ロット化と平準化を考慮した製品投入順序計画

    生産スケジューリングシンポジウム'98講演論文集    1998

  • ジョブの分岐と重複生産を許す2工程並列機械フローショップスケジューリング問題：納期遅れ最小化に対するラグランジュ緩和に基づくヒューリスティックアプローチ

    生産スケジューリングシンポジウム'98講演論文集    1998

  • ジョブの分岐と重複生産を許す2工程並列機械フローショップスケジューリング問題：ラグランジュ緩和に基づくヒューリスティックアプローチ

    1998年度 日本オペレーションズリサーチ学会秋季研究発表会    1998

  • ジョブの分岐を伴う2工程並列機械フローショップスケジューリングへの分割アプローチ

    オペレーションズリサーチ   43;11  1998

  • シミュレーション

    電子情報通信ハンドブック／電子情報通信学会（編）    1998

  • コンピュータを用いた『モデルベース思考』の導入教育―イントラネットの活用

    早稲田フォーラム   77  1998

  • イントラネットを利用した経営システム工学の導入実験

    論文誌情報教育方法研究   1;1  1998

  • 作業時間に変動を伴う場合の確定的スケジュール最適化の有効性-ジョブショップスケジューリングにおける実験的分析

    日本経営工学会論文誌   48/1,1  1997

    DOI

  • シミュレーション技術の最前線

    品質   27/1,13  1997

  • 「同種ジョブの存在するジョブショップにおけるリードタイム推定とスラック系優先規則への応用」

    平成9年度日本経営工学会春季大会予稿集   /,218-219  1997

  • 「素数の法を有する乗算合同型擬似乱数性製法の系列相関絶対値とスペクトル検定尺度との関連の推測」

    日本オペレーションズ・リサーチ学会1997年度秋季研究発表会アブストラクト集   /,156-157  1997

  • 「看護婦スケジューリング問題に対する数理計画アプローチ」

    日本オペレーションズ・リサーチ学会1997年度秋季研究発表会アブストラクト集   /,205-206  1997

  • 「ジョブの分岐のある2段階複数機械フローショップにおける納期遅れ最小化スケジューリング…ラグランジュ緩和に基づくヒューリスティックアプローチ」

    生産スケジューリング・シンポジウム'97講演論文集   /,85-90  1997

  • シミュレーション技術の最前線

    品質   27;1  1997

  • Effectiveness of Definite Schedule Optimization under Processing Time Variability : Experimental Analysis of Job Shop Scheduling

    IMAIZUMI Jun, MORITO Susumu

    Journal of Japan Industrial Management Association   48;1 ( 1 ) 1 - 8  1997

    　View Summary

    The scheduling problem is often treated as a combinatorial optimization problem based on the definite processing time. In real production systems, however, the processing time is not always definite. In this paper, assuming that a shop is operated on a schedule sequence predetermined based on estimated processing times, the actual required-time performance of a schedule which is optimal with respect to the estimated processing times, is analyzed under the condition that the actual processing times fluctuate randomly around the estimated values. Extensive experimental results show that 1) finding and following the optimal or near-optimal schedule with respect to estimated times is meaningful enough, to justify the schedule optimization, 2) even though the variability of processing times increases, the relative precision performance of schedules can deteriorate only a littel linearly, whereas the associated precision worsens very quickly.

    DOI CiNii

  • A Combined Simulation/Approximate Optimization Approach for Finding a Near-Optimal Dispatching Priority in an FMS

    LEE Keun-Hyung, MORITO Susumu

    Journal of Japan Industrial Management Association   48;1 ( 1 ) 53 - 61  1997

    　View Summary

    A dispatching priority problem is proposed which seeks an optimal or near-optimal dispatching priority in an FMS environment where several distinct jobs are produced concurrently and repetitively. Characterization of the problem as a special type of scheduling problems is clarified together with its practicality and importance. Simulation would be required to evaluate the effects of dispatching priorities on scheduling performance, and thus a combined simulation/approximate optimization approach is presented to seek a near-optimal dispatching priority that tries to minimize the total tardiness within a given limitation on computational requirements. Extensive experiments with local search and simulated annealing as means for approximate optimization, reveal appropriate parameter strategies and demonstrate the power of exploring better dispatching priority. The applicability of the proposed problem and the solution strategy is verified by showing the results obtained for a real commercial FMS.

    DOI CiNii

  • 同種ジョブの存在するジョブショップにおけるリードタイム推定とスラック系優先規則への応用

    平成９年度日本経営工学会春季大会予行集    1997

  • Production planning of two-stage parallel-machine flow shop: batching and scheduling

    Proceedings of the 14th International Conference on Production Research    1997

  • On the merits of using information obtained from simulation in a simulation assisted dispatching rule

    Proceedings of the 14th International Conference on Production Research    1997

  • 素数の法を有する乗算合同型擬似乱数生成法の系列相関絶対値とスペクトル検定尺度との関連の推測

    1997年度 日本オペレーションズリサーチ学会秋季研究発表会    1997

  • 看護婦スケジューリング問題に対する数理計画アプローチ

    1997年度 日本オペレーションズリサーチ学会秋季研究発表会    1997

  • Industrial practices of discrete-event simulation in Japan ― a comprehensive survey

    Proceedings of the World Congress on Systems Simulation    1997

  • Data perturbation in simulation-baseed dispatching with application to FMS

    Proceedings of the World Congress on Systems Simulation    1997

  • ジョブの分岐のある２段階複数機械フローショップにおける納期遅れ最小化スケジューリング―ラグランジュ緩和に基づくヒューリスティックアプローチ

    生産スケジューリングシンポジウム'97講演論文集    1997

  • Efficient simulation/optimization of dispatching priority with 'fake' processing time

    Proceedings of the 1997 Winter Simulation Conference    1997

  • A Clustering Algorithm for the Graph Partitioning Problem

    最適化：モデリングとアルゴリズム8/統計数理研究所   84  1996

  • 厳しい制約を有するスケジューリングに対する数理計画アプローチ

    生産スケジューリング'96講演論文集    1996

  • 2工程並列機械フローショップにおける生産計画問題－バッチサイズの決定とスケジューリング

    生産スケジューリング'96講演論文集    1996

  • Experimental Evaluation of Processing-Time-Based Dispatching Rules in a Job Shop with Multiple Identical Jobs

    LEE Keun-Hyung, MORITO Susumu, IMAIZUMI Jun

    Journal of Japan Industrial Management Association   47;5 ( 5 ) 282 - 291  1996

    　View Summary

    There have been a huge volume of researches concerning dispatching rules in job shop environments Strangely, studies all but one pay no attention to multiple identical jobs due to the existence of production orders (or batches) each of which calls for a fixed quantity, called an order size, of a specific part. Jobs arrive in the form of production orders in most, if not all, job shops. This paper presents simple processing-time-based dispatching rules, and shows experimentally based on simulation that the rules with order-size considerations perform consistently well for tardiness and utilization measures. Several alternative strategies for rule specifications are examined. The paper also considers finiteness of system entitles and of buffer sizes, and studies their effects on the performance of dispatching rules.

    DOI CiNii

  • 可変バックオーダ比率を持つ確率的な部分バックオーダシステムに関する研究

    日本経営工学会誌   46/4,306  1995

  • スケジューリングとTabu Search

    オペレーションズ・リサーチ   40/1,47-54  1995

  • 離散系シミュレーションの基礎とモデル化

    SICEセミナー－離散系モデリングとシミュレーション/計測自動制御学会    1995

  • Looking for an Optimal Balance between "Apprenticeship" and Formal Education in Advanced Engineering Education

    Proceedings of the 1995 International Conference on Engineering Education/Ministry of Education, R.O.C.    1995

  • ロットを考慮したジョブショップ・スケジューリング

    生産スケジューリング・シンポジウム'95講演論文集/システム制御情報学会    1995

  • ジョブショップにおけるスケジューリングの相対品質と機械数の関係

    生産スケジューリング・シンポジウム'95講演論文集/システム制御情報学会    1995

  • Combination of Multiplicative Congruential Random-Number Generators with Safe Prime Modulus

    Proceedings of the 1995 Winter Simulation Conference/IEEE    1995

  • An Application of Tabu Search to the Graph Partitioning Problem and its Experimental Analysis

    Fujisawa Katsuki, Kubo Mikio, Morito Susumu

    IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems   114 ( 4 ) 430 - 437  1994

    　View Summary

    In this paper, we report on an application of tabu search to the graph partitioning problem which has applications on circuit board wiring and program segmentation. We discuss how to adapt tabu search to the graph partitioning problem and compare the performance with simulated annealing, another variant of local search incorporating randomized technique. Numerical experiments show that our algorithm dominates the simulated annealing algorithm in accuracy of solutions and speed on both uniform and geometric instances. In particular, our tabu search implementation works much better than the simulated annealing algorithm on structured (geometric) instances. We also investigate how to tune up our implementation and to optimize the various parameters via extensive numerical experiments.

    DOI CiNii

  • 発電機起動停止問題における列生成法の改善

    萬木貴大, 椎名孝之, 森戸晋, 今泉淳

    日本応用数理学会論文誌   (accepted)

  • クロスドッキングを考慮した多品種ネットワーク設計問題に対する列生成アプローチ

    伊佐勇人, 今泉淳, 森戸晋

    日本経営工学会論文誌   to appear

    DOI

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Overseas Activities

  • オペレーションズ・リサーチのモデル化と解法に関する研究---ロジスティクス最適化のための数理計画とシュミレーションの研究を中心として

    2004.12
    -
    2005.06

    アメリカ   Case Western Reserve University経営大学院

Internal Special Research Projects

  • 大規模乗務員運用計画問題に対する制約統合を用いた列生成法

    2013  

    　View Summary

    　筆者の研究室では，10年ほど前から，鉄道乗務員運用計画作成問題（Crew Scheduling Problem, 以下CSP）の研究を進めてきた。CSPとは，ダイヤが定められた特定の線区を対象に，すべての列車を乗務員が乗換可能な駅で分割した最小単位である乗務に分解した上で，すべての乗務が少なくともいずれかの乗務員で運行できるように，乗務を乗務員に割り当て，「行路」と呼ばれる乗務員の一回の勤務スケジュールを作成する問題である。行路には満たすべき様々かつ一部複雑な制約があり，行路は一暦日内に勤務が完了する日勤と，夜間の仮眠を含み二暦日にわたる夜勤とからなり，JR各社では通常，乗務員の総勤務日数を最小化する計画を考えている。CSPは，集合被覆問題（SCP）と呼ばれる0-1整数計画問題として定式化が可能であるが，SCPの変数にあたる行路の候補数が容易に数千万～数億に達するため，大規模な0-1計画問題となり，必要に応じて行路（列）候補を生成する列生成法を用いても多大な時間を要する難問である。　本研究では，列生成法を用いてSCPを解くことを前提とするが，列生成法の計算時間はSCPの線形緩和問題や列生成子問題の計算時間に大きく依存し，乗務数が数千を超える大規模なCSPは依然として求解が困難な難問である。大規模な問題の最適解を規模の小さな問題を繰り返し解くことによって求める方法には制約分解，制約統合という2つのアプローチが知られているが，本研究では動的な制約統合(dynamic constraint aggregation)により，求解速度を速めることを考える。制約統合法は，連続する乗務を統合することによって乗務の数，すなわち，SCPの行数を減らすことでSCPの線形緩和問題をより効率よく解こうとする。Elhallaoui et al.(OR 2005)が提案した動的制約統合法は，欧米のエアーラインのCSPで応用があるが，これまでのところ鉄道への応用はない。また，乗務数が2000を超える大規模CSPの求解事例は，筆者の知る限り国内では当研究室の2011年度の修士論文（小池）しか存在しない。また，Elhallaouiらの提案は，SCPそのものを解く訳ではなく，SCPの線形緩和問題の解法に留まっており，本来のSCPの解を算出するメカニズムを追加する必要がある。　そこで，本研究では，Elhallaouiらの動的制約統合を我が国の鉄道のCSPに適用するとともに，CSPの高い精度の解を効率よく算出する方法を開発することを目的とする。実験にあたっては，乗務数2000以上の国内の実際の線区のデータに基づいた乗務員運用計画の作成を目指す。

  • 循環再使用製品のロジスティクス

    1999   大成　尚, 高田　祥三, 棟近　雅彦

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    　主に以下の４つの観点を中心に、循環再使用製品のロジスティクスに関して研究を行った（括弧内は、主たる研究者）：レンタル製品の拠点間融通によりリスクプーリングリング（森戸）： 循環型製品の一種と考えられるレンタル製品を取り上げ、複数拠点で営業を行うレンタル事業を想定し、拠点間の製品融通によって、どれだけの品切れリスク低減効果（サービス率の向上効果）が期待できるかを分析した。また、輸送需要の偏りによって発生するパレットやトラック等の輸送媒体の偏在を解消するための適正方策を数理計画技法を用いて明らかにした。再使用性の評価とライフサイクルモデル（大成）： 新製品開発やモデルチェンジが行われることを前提として、数年間に渡る製品群全体としての循環性を高めるためには、製品の企画時点で構成部品･モジュールの再使用性を検討するとともに、その製品が循環するプロセスを明確にする必要がある。そこで、製品モデルを用いて複数世代の製品に対する部品･モジュールの再使用性を評価することと、循環プロセス間のフローを表現するライフサイクルモデルを用いて循環性を評価することを統合したシステムを提案し、今回は製品モデル・ライフサイクルモデルそれぞれについてプロトタイプを作成した。コンピュータマネキンを用いた分解作業時間推定システム（高田）： 部品再使用のためのコストの多くは労務費であり、そのほとんどは製品の寿命終了時点における分解・分別作業のコストになっている。したがって、分解作業時間を短縮することは、部品再使用を経済的に成り立たせるための重要な要件と考えられる。このために、製品設計の段階で遵守すべき種々の設計指針が設けられている。しかし、個々の設計指針の定量的効果を評価する手段は、必ずしも一般的に与えられていない。そこで、個々の製品について、指定された分解作業を行ったときの作業時間を、製品モデルとコンピュータマネキンを利用して定量的に推定するシステムの構築を試みた。このため、複写機を例に、熟練作業者による分解作業のビデオ分析から、分解作業を構成する要素作業の把握と作業時間の計測を行った。循環性を考慮したQFD（棟近）： 製品品質の側面では、製品の循環性という観点を取り入れてQFD(Quality Function Deployment)を適用した場合、従来とどのような差異が生じるか、どのような問題点があるかについて複写機を題材として分析した。その結果、ユニット・部品展開を行う際にサブシステムの区切りをどのようにするか、すなわちモジュールをどの単位で構成するかが循環性を高めるために重要であり、従来の設計とは矛盾が生じる場合が多いことがわかった。

  • 制約の厳しいスケジューリング問題へのＯＲアプローチ

    1997  

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    　従来扱われてきた比較的制約の緩いスケジューリング問題に対して、実際のスケジューリング問題は、対象のいかんを問わず、多くの複雑な制約条件を満たさなければいけないという場合が多い。このような制約の厳しいスケジューリング問題に対する体系的方法論が確立しているとは言い難い。本研究では、生産スケジューリングと看護婦シフトスケジューリングを取り上げ、数理計画法に基づく最適化やメタヒューリスティックス解法を用いた解法を用いたスケジュール生成の可能性と有効性を明らかにした。　生産スケジューリングに関しては、他品種少量あるいは変種変量生産を支えるフレキシブル生産システム（ＦＭＳ）と、装置産業系のスケジューリングを取り上げ、シミュレーション／最適化、ならびに、混合整数計画法を用いた、実際的なスケジュール最適化方法を提案し、コンピュータを用いた数値実験によってその有効性と実用性を立証した。ＦＭＳに関しては、同種ジョブが繰り返し流れるＦＭＳ環境において、作業時間が短いジョブを優先する優先規則の納期性能が優れていることに着目し、これをもとに、優先規則の納期性能のをシミュレーションで評価しながら最適な優先順位を探索する方法を構築し、実験によってその性能を評価した。提案した方法は、シミュレーションによって特定のオーダー（＝同種ジョブの集まり）の納期余裕があると判断された場合に、当該ジョブの作業時間を長めに「見積もる」ことによって、オーダーの優先順位を落とすという操作に基づく局所探索であり、わずかのシミュレーション回数で、従来の作業時間に基づく優先規則より１割以上納期性能を改善可能である。　一方、看護婦のシフトスケジューリングに関しては、複数の病院での聞き取り調査に基づき問題の特性を明らかにした上で、数理計画による定式化を試み、商用パッケージを用いた解法の性能を評価した。その結果、大規模な数理計画問題を単純に解こうとするとうまく解けない場合も、問題を複数の部分問題に「分割」して逐一的に解くことによって実用的な計算時間の範囲内で解が導出できることを明らかにした。研究成果の発表Susumu Morito and Keun Hyung Lee,“Efficient Simulation/Optimization of Dispatching Priority with‘Fake’Processing Time”, Proceedings of the 1997 Winter Simulation Conference, pp.872-789, 1997年12月。村上元一、今泉淳、森戸晋、「ジョブの分岐のある２段階複数機械フローショップにおける納期遅れ最小化スケジューリング―ラグランジュ緩和に基づくヒューリスティックアプローチ」、生産スケジューリング・シンポジウム'97講演論文集、pp.85-90, 1997年10月。Susumu Morito and Keun Hyung Lee,“Data Perturbation in Simulation-Based Dispatching with Application to FMS”, Proceedings of the World Congress on Systems Simulation, pp.168-174, 1997年9月。

  • 最適化指向ディスパッチング規則の開発と評価

    1996  

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    　ディスパッチングはジョブショップの最も単純かつ強力なスケジューリング方法の一つとして幅広く利用されている。対象となるジョブの属性やショップの状況を見た上で、与えられた評価尺度を最適化するディスパッチング規則は、それが可能であれば理想であるものの、実際的には最適化の方法や計算時間上の問題から現実的には困難と思われてきた。　本研究では、フレキシブル生産システム（FMS）に見られるような同種ジョブの反復のあるジョブショップを想定し、各ジョブの納期が同種ジョブの塊に与えられているという前提下で、納期遅れの最小化を目指すディスパッチングのメカニズムを開発し、その性能を評価した。　開発した方法は、単純な規則の中ではよい性能を誇る「作業時間ベース規則」を元にし、ある優先順序でジョブを投入したときのショップの推移をシミュレーションで予測する。その結果をもとに納期余裕が大きいジョブの作業時間を「多めに見積もった（より正確には、多めにごまかす）」上で、再度、作業時間ベース規則をかけるという、一種の局所探索法である。作業時間を「多めに見積もられたジョブ」の優先順位は落ちるために、納期余裕が少なくなり、かわって他のクリティカルなジョブの優先順序が上がるであろう、というのがこの方法の基本である。納期余裕と作業時間の修正方法とをどう関連づけるかや、近傍の定義を明確に定めることによって、具体的な方法が定まる。　予備的なシミュレーション実験の結果、以下が明らかとなった：　1） ごくわずかなシミュレーション回数で、6～16%程度の納期遅れ性能の改善が可能となった。シミュレーション回数上限100回の範囲では、10～25%の大幅な改善が達成された。　2） 近傍の大きさや、納期余裕と作業時間の修正方法との関係を、より詳しく調べることによって、より大きな改善が可能と考えられる。

  • ロットを考慮したジョブショップ・スケジューリング

    1995  

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    現実のジョブショップでは，機械上の作業の処理順序を，競合する作業の優先順序に基づいて決めることが圧倒的に多い。このことを反映して，ジョブショップを対象とする多数の優先規則（差立規則，ディスパッチング規則等とも呼ばれる）が提案され，様々な評価尺度に対する性能が検証されてきた。 しかし，現実のショップでは，オーダに対応して複数の同種ジョブが繰り返し生産される場合が多いにも関わらず，これまでの研究では各ジョブが異なる種類のジョブであることを想定しており，同じ種類のジョブの反復を陽に考慮したものはほとんどない。 そこで本研究では，同種ジョブが反復して生産されながらも，それらを一括して処理する必要のない，あるいはできない環境を念頭におきつつ，納期遵守がショップ運用の実務担当者の最重要課題と認識される場合が多いことと，ショップの生産性重視という観点から，納期遅れと機械稼動率を評価尺度として，簡便な作業時間ベース優先規則を提案しその有効性を示した。 得られた主な結果をまとめると，次の3点が挙げられる。 1）従来から用いられている標準的な優先規則と提案した優先規則の性能を比較することによって提案した優先規則の有効性を示し，優先規則決定のための基礎的な指針を与えた。 2）納期遅れと稼働率を評価尺度として提案した優先規則の性能をシミュレーション実験をもとに検討し，優先規則の諸構成要因がその性能に及ぼす影響を解明した。 3）同種ジョブの一括処理を妨げる要因として，系内数やバッファ容量に関する制約を取り上げ，それらが優先規則の性能に及ぼす影響を明らかにした。 以上の研究成果は，10月に行われた生産スケジューリング・シンポジウム '95で発表し，講演論文集に掲載されており，別途，論文を経営工学会誌に投稿中である。