本研究は, 製品の企画と設計段階における意思決定支援システムのプロトタイプを構築することを目的としている.本報告は, 研究の手がかりとして良構造問題のモデルではあるが, 支援システムのモデル・ベースの基本的構造を提供する製品設計モデルとその評価手順を提案する.具体的には, コストを制約条件にして定性的な属性を含む複数の評価項目の総合特性値を最大にする設計代替案の組合せを決定するモデルを構築し, この解法としてAHPと混合案に対する追加利回り法を利用した評価手順を提案する.さらに, 評価基準間, 異なる評価基準の設計代替案間に従属性が存在する場合に対処する方法を与え, その適用上の留意点を考察する.提案された製品設計法は, 制約条件付きのAHPおよび定性的な評価項目を含む多目標型問題への混合案に対する追加利回り法の新しい適用を試みたアプローチとして, 特徴化され得る.

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ANOMとは, Analysis of Meansのことで, 多重検定を基礎においた独立なk個の平均を比較する方法としてOtt(1967)によって図的な形で提案されたものである.またOtt(1967)は, 交互作用についてもANOMを用いて検定することを議論している.しかし, 交互作用に関して実際に重要な情報は, それが水準全体を通してあるかないかということより, どのような傾向の交互作用が存在するかということである.本論文では, 二元配置実験において一つの要因に関しては離れている水準の間の交互作用には興味がない場合に, その傾向をつかむため, ANOMを用いて一要因に関するLocal Interactionの検定を行う方法を提案している.

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機械加工では工具が寿命になったことに気づかなければ不良品が発生し, 生産量に変動をきたす.本論は, 2つの工具で順次加工する2段階加工を対象とし, 加工中に工具が寿命になると加工の中断時間が発生する場合に, 各工具の交換時期を決定するための統計的方法を与えている.複数工具の交換時期の決定は, 定式化の複雑さのため, 過去の実績にもとづく試行錯誤的な方法で行われているのが現状である.本論では, 2段階加工の場合に「各工具の工具交換時期」と「各工具の寿命分布」および「工具異常による加工の中断時間」が「生産能率」に与える影響を, 同時分布の概念を用いて定式化し, 能率基準のもとで, 各工具の交換時期を設計するための理論的方法を与えている.2段階加工では, 単一工程の場合と同じ方法で工具の交換を行うと生産能率が低下することを数値例で示している.

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大型個別受注品の組立工程期間を最短化するには, 対象製品の組立に割り当てられた作業者全員を, 全ての各組立工程に投入させて作業遂行することが可能な場合, 直列にした組立工程で編成することが有効であり, 作業者全員を投入することは可能であっても, 必ずしも全ての各組立工程に投入できない場合には, 必要最小限の並列工程を直列工程に加えて編成することが, 有効であることがわかった.この考え方を基礎として, 作業者全員を投入することが不可能な場合について考察し, 直列工程と並列工程の比較の場合, 双方の工程において投入可能な作業者数の多い方を, また並列工程同士の比較の場合, 各並列工程期間の日程期間のバランス度合いの高い方を選定し編成することが, 有効であることを明らかにした.

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わが国の産業は, 石油危機, 円高ショックなどの激しい環境変化による不況に対して, 個々の企業努力を主体に, そのつどこれらを克服してきた.しかしバブル経済崩壊後の産業活動は, 様々な企業努力にもかかわらず未だ低迷を続けている.そこで本研究は, 今後の産業活動の望ましい方向とその手段を探るため, 過去の環境変化が産業に与えた影響とその活動の変化パターンを明確にすることを目的とする.分析に当たっては, 産業活動を労働量と資本量の投入に対する生産量の産出でとらえ, 投入・産出の効率性を分析する手法であるDEAを採用した.さらに, 産業の活動実績を名目値のみならず実質値でも算出し, 両者を比較分析することで各産業の環境変化に対応する産業特性をより明確にすることができた.この分析結果は, 個別の企業にとっても将来の産業の活動方向を見通すための有益な経営情報になると考えられる.

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シミュレーション法のスケジューリング問題への適用については, ディスパッチングルール中心の研究開発が盛んに行われてきた.しかしながら, 納期重視型の生産スケジューリング問題においては, 従来のディスパッチングルール依存のシミュレーション法は, シミュレーションそのものがフォワード型であるため, 原理上そして技法上限界がある.本報文では, 納期重視型の生産スケジューリング問題に焦点を絞り, シミュレーションベースの新技法(バックワード/フォワード・ハイブリッドシミュレーション法)を提案し, 従来技法と性能比較することによりその有効性を示す.なお, 性能比較するにあたっては, 5機械単純ジョブショップ過程モデル上での性能比較だけではなく, 現在現実に稼働中のシミュレーションベースのスケジューリングシステム上での性能比較をも行い, 提案の新技法が従来法よりも優れた性能を有することを示す.

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階層型ニューラルネットワークの学習法であるBP学習において, 学習速度とローカルミニマの問題がある.学習の高速化に関しては, 共役勾配法が提案されており, その高速性が明らかになっているが, 初期値依存性の問題も合わせ持つ.一方, 初期値依存性に対しては, 変傾法が提案されているが, 本質的に最急降下法であるため, 学習速度の面で改良の余地がある.そこで, 本研究では変傾法の更新を共役方向に実現する変傾共役勾配法を提案する.さらに, その挙動に癖が見られることを指摘し, この癖を利用して高速化を図った改良型変傾共役勾配法を提案し, 化学プロセスの制御問題に適用してその有効性を示す.

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ロボットによって構成される混合ラインの設計法をすでに提示している.その設計法に, ワークの姿勢を適切に変更するルールを加えた新たな設計法を提示する.この設計法は, 主として次の設計手続きを実行するプロダクションルールからなる一つのエキスパートシステムである.(1)ステーションに設置するロボットの種類とその設置位置を決定する.(2)各ステーションでのワークの姿勢を決定する.(3)ロボットに"複合要素作業"を割り当てる.これらのプロダクションルールは, 実施されることを望まれた複数の生産計画を高い効率で実施できるように, かつステーション数と姿勢変更ステーション数と最小化するようにつくられた.新たな設計法の有効性は確認された.

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