(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が複数の対象物の処理を実行する複数のモジュールと、前記複数のモジュール間の前記複数の対象物の搬送に用いられる複数の搬送路と、を有する処理システムにおける、前記複数のモジュールによる前記各対象物の処理時間の予測方法であって、
前記処理時間の予測方法は、
前記各モジュールにおける前記各対象物の搬入から搬出までの滞在時間、および、前記各搬送路における前記モジュール間の前記各対象物の搬送時間の実測値を収集する第１手順と、
前記収集された実測値に基づいて、前記各モジュールにおける前記複数の対象物の滞在時間及び前記各搬送路における前記複数の対象物の搬送時間の確率分布を推定する第２手順と、
前記推定された確率分布に基づいて、前記複数のモジュールによる前記各対象物の処理時間の予測値を算出する第３手順と、
前記第３手順を複数回実行することによって算出された複数の前記予測値に基づいて、前記複数のモジュールによる前記各対象物の処理時間の平均値およびばらつきを算出して出力する第４手順と、を含み、
前記第３手順は、前記対象物ごとに、前記各モジュールにおける前記滞在時間および前記各搬送路における前記搬送時間の、前記推定された確率分布に従うサンプル値を取得し、前記取得されたサンプル値に基づいて前記各モジュールにおける前記各対象物の搬入時刻及び搬出時刻を算出し、前記算出された搬入時刻と搬出時刻との間の時間を前記各対象物の経路にわたって合計する手順を含むことを特徴とする、処理時間の予測方法。
【請求項２】
前記処理システムは、前記各モジュールへの前記対象物の搬入時刻の予約を登録する情報、前記各モジュールに搬入された前記対象物を登録する情報、および、前記各モジュールからの前記対象物の搬出時刻の予約を登録する情報を保持し、
前記第３手順において、前記推定された確率分布を用いたシミュレーションが実行され、
前記シミュレーションは、
現在のシミュレーション時刻と前記各モジュールにおいて予約された前記搬入時刻とを比較した結果に基づいて、前記搬入時刻の予約が登録された前記対象物の前記各モジュールへの搬入を登録する手順と、
前記各モジュールへの新たな搬入が登録された前記対象物について、前記各モジュールについて推定された前記確率分布に基づいて、前記各モジュールからの搬出時刻の予約を登録する手順と、
現在のシミュレーション時刻と前記各モジュールにおいて予約された前記搬出時刻とを比較した結果、および、前記各搬送路について推定された前記確率分布に基づいて、当該モジュールに搬入されている前記対象物の、当該モジュールの次の処理を実行するモジュールへの搬入時刻の予約を登録する手順と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の処理時間の予測方法。
【請求項３】
前記複数のモジュールは、前記処理システムの外部から新たに搬入された前記対象物を他の前記モジュールに搬出する投入モジュールを含み、
前記第１手順は、前記投入モジュールに前記対象物が搬入される時間間隔の実測値を収集する手順を含み、
前記第２手順は、前記投入モジュールに前記対象物が搬入される時間間隔の確率分布を推定する手順を含み、
前記第３手順は、前記投入モジュールに前記対象物が搬入される時間間隔の確率分布に基づいて、前記投入モジュールに前記対象物が搬入される時間間隔のサンプル値を取得し、前記取得したサンプル値を現在のシミュレーション時刻に加算した時刻を、新たな搬入時刻の予約として登録する手順を含むことを特徴とする請求項２に記載の処理時間の予測方法。
【請求項４】
前記第１手順は、前記各対象物を搬出した前記モジュールの識別子及び前記各対象物が搬入された前記モジュールの識別子を収集する手順を含み、
前記第２手順は、前記第１手順において収集された前記モジュールの識別子に基づいて、前記各モジュールから搬出された前記対象物が他の前記モジュールに搬入される確率を、搬入先の前記モジュールごとに推定する手順を含み、
前記第３手順は、前記第２手順において推定された確率に基づいて、前記モジュールの次の処理を実行するモジュールを特定する手順を含むことを特徴とする請求項２に記載の処理時間の予測方法。
【請求項５】
前記処理システムは、さらに、前記各モジュールに搬入可能な前記対象物の数の最大値を示す情報を保持し、
前記第３手順は、
現在のシミュレーション時刻が、前記各モジュールにおいて予約された最も早い前記搬入時刻を経過し、かつ、当該モジュールからの搬出時刻が予約されている前記対象物の数が、当該モジュールに搬入可能な前記対象物の数の最大値より小さい場合、当該モジュールにおいて最も早く搬入時刻の予約が登録された前記対象物の当該モジュールへの搬入を登録する手順と、
前記各モジュールへの前記対象物の新たな搬入が登録された場合、当該モジュールについて推定された前記確率分布に基づいて、当該モジュールにおける当該対象物の滞在時間のサンプル値を取得し、現在のシミュレーション時刻に当該取得したサンプル値を加算した時刻を、当該新たな搬入が登録された対象物の当該モジュールからの搬出時刻の予約として登録する手順と、
現在のシミュレーション時刻が、前記各モジュールにおいて予約された最も早い前記搬出時刻を経過した場合、当該モジュールに最も早く搬入された前記対象物について、当該モジュールから当該モジュールの次の処理を実行するモジュールへの搬送路について推定された前記確率分布に基づいて、当該搬送路における当該対象物の搬送時間のサンプル値を取得し、現在のシミュレーション時刻に当該取得したサンプル値を加算した時刻を当該モジュールの次の処理を実行するモジュールへの搬入時刻の予約として登録する手順と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の処理時間の予測方法。
【請求項６】
前記複数のモジュールは、前記各対象物について１以上の項目の処理を実行し、前記実行される処理の項目の数に前記滞在時間が依存する第１の種類のモジュールを含み、
前記第２手順は、収集された前記モジュールにおける滞在時間の実測値に基づいて、多峰性の確率分布を推定する手順を含むことを特徴とする請求項１に記載の処理時間の予測方法。
【請求項７】
前記各対象物は、生体から採取された検体であり、
前記第１の種類のモジュールは、前記検体の少なくとも一部を含む１以上の子検体を生成する分注モジュール、および、前記検体について１以上の項目の生化学分析、免疫分析または遺伝子分析を行う分析モジュールのいずれかであり、
前記処理の項目の数は、前記分注モジュールによって生成される子検体の数または前記分析モジュールによって実行される分析項目の数であることを特徴とする請求項６に記載の処理時間の予測方法。
【請求項８】
前記第２手順は、一日より短い所定の長さの時間帯ごとに前記第１手順によって取得された前記実測値に基づいて、前記確率分布を推定する手順を含み、
前記第３手順は、現在の時刻に最も近い前記時間帯に取得された前記実測値から推定された前記確率分布に基づいて、前記処理時間の予測値を算出する手順を含むことを特徴とする請求項１に記載の処理時間の予測方法。
【請求項９】
前記第２手順は、前記収集された実測値に基づいて、正規分布または混合正規分布に従う確率分布を推定する手順を含み、
前記第４手順は、前記処理時間の分散、標準偏差またはそれらに基づいて算出された値を前記処理時間のばらつきとして出力する手順を含むことを特徴とする請求項１に記載の処理時間の予測方法。
【請求項１０】
各々が複数の対象物の処理を実行する複数のモジュールと、前記複数のモジュール間の前記複数の対象物の搬送に用いられる複数の搬送路と、前記複数のモジュールと通信する管理サーバと、を有する自動分析システムであって、
前記管理サーバは、
前記各モジュールにおける前記各対象物の搬入から搬出までの滞在時間、および、前記各搬送路における前記モジュール間の前記各対象物の搬送時間の実測値を収集するイベント収集部と、
前記収集された実測値に基づいて、前記各モジュールにおける前記複数の対象物の滞在時間及び前記各搬送路における前記複数の対象物の搬送時間の確率分布を推定するモデル推定部と、
前記対象物ごとに、前記各モジュールにおける前記滞在時間および前記各搬送路における前記搬送時間の、前記推定された確率分布に従うサンプル値を取得し、前記取得されたサンプル値に基づいて前記各モジュールにおける前記各対象物の搬入時刻及び搬出時刻を算出し、前記算出された搬入時刻と搬出時刻との間の時間を前記各対象物の経路にわたって合計することによって、前記複数のモジュールによる前記各対象物の処理時間の予測値を算出するシミュレーション部と、
前記第３手順を複数回実行することによって算出された複数の前記予測値に基づいて、前記複数のモジュールによる前記各対象物の処理時間の平均値およびばらつきを算出するサンプル統合部と、を含むことを特徴とする自動分析システム。
【請求項１１】
前記管理サーバは、前記対象物を指定する情報を入力されると、当該指定された対象物について前記サンプル統合部によって算出された処理時間の平均値およびばらつきを出力することを特徴とする請求項１０に記載の自動分析システム。
【請求項１２】
前記自動分析システムは、画像を表示する出力部をさらに備え、
前記出力部は、前記モデル推定部によって推定された前記各モジュールにおける前記複数の対象物の滞在時間の確率分布を示すグラフを表示することを特徴とする請求項１０に記載の自動分析システム。
【請求項１３】
前記管理サーバは、
前記対象物の処理時間の目標値を保持し、
前記算出された処理時間の平均値およびばらつきに基づいて、処理時間が前記目標値を超える確率が所定の値以上となる場合、前記複数のモジュールの少なくとも一つに前記対象物の滞留を抑制する制御の実行を指示する指示部をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の自動分析システム。
【請求項１４】
前記指示部は、前記対象物の滞留を抑制する制御として、前記モジュールへの前記対象物の搬入の間隔の延長を指示することを特徴とする請求項１３に記載の自動分析システム。
【請求項１５】
前記各対象物は、生体から採取された検体であり、
前記複数のモジュールは、前記検体の少なくとも一部を１以上の容器に移し替える分注モジュールを含み、
前記管理サーバは、前記各対象物の優先度を保持し、
前記指示部は、前記対象物の滞留を抑制する制御として、前記優先度が所定の値より低い前記対象物の前記移し替えの中止を前記分注モジュールに指示することを特徴とする請求項１３に記載の自動分析システム。
【請求項１６】
前記管理サーバは、前記指示部が前記複数のモジュールの少なくとも一つに前記対象物の滞留を抑制する制御の実行を指示した場合、当該モジュールが前記対象物の滞留を抑制する制御を実行していることを示す情報を出力することを特徴とする請求項１３に記載の自動分析システム。
【請求項１７】
前記管理サーバは、前記モジュールごとに、前記対象物の滞留を抑制する制御の実行の許可または禁止を示す指示を入力されると、当該許可または禁止を示す情報を前記モジュールごとに保持し、
前記指示部は、前記対象物の滞留を抑制する制御の実行が許可されたモジュールのみに、前記対象物の滞留を抑制する制御の実行を指示することを特徴とする請求項１３に記載の自動分析システム。
【請求項１８】
前記複数のモジュールは、複数の前記対象物に対するバッチ処理を実行する第１のモジュールと、前記第１のモジュールと同種のバッチ処理を実行する第２のモジュールと、を含み、
前記指示部は、
前記第１のモジュールへの搬入が予約されている第１の前記対象物について算出された前記処理時間が当該第１の対象物の処理時間の目標値を超える確率が所定の値を超える場合、前記第１のモジュールによる次回のバッチ処理の開始より前記第２のモジュールによる次回のバッチ処理の開始が早いか否かを予測し、
前記第２のモジュールによる次回のバッチ処理の開始が早いと判定された場合、前記第２のモジュールへの搬入が予約されており、かつ、算出された前記処理時間が前記処理時間の目標値を超える確率が所定の値を超えない第２の対象物を選択し、前記第１の対象物の搬送先を前記第２のモジュールに変更し、前記第２の対象物の搬送先を前記第１のモジュールに変更する指示を少なくとも一つの前記モジュールに送信することを特徴とする請求項１３に記載の自動分析システム。
【請求項１９】
前記指示部は、前記第２のモジュールに既に搬入されている前記対象物の数が、前記第１のモジュールに既に搬入されている前記対象物の数より多い場合、前記第１のモジュールによる次回のバッチ処理の開始より前記第２のモジュールによる次回のバッチ処理の開始が早いと判定することを特徴とする請求項１８に記載の自動分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の処理を実行する複数のモジュールと、前記複数のモジュール間の対象物の搬送に用いられる搬送路とを有する装置において、前記装置に対象物が搬入されてから前記装置から当該対象物が所定の処理項目を完了し搬出されるまでの処理時間を予測する方法であって、特に血液や尿等に代表される自動分析システムの処理時間の予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
病院および検査センターでは、血液または尿等の、生体から採取された検体を自動で分析できる自動分析システムを導入している。一般的な自動分析システムは、検査する規模および検査室のレイアウトに応じて、必要な数の前記前処理、搬送処理、分析処理、後処理に関する各モジュールを組合せて構築することができるようになっている。このような自動分析システムでは、検査技師の作業手順、ドクタへの報告の最適化、および自動分析システムの柔軟な制御のために、遠心分離および分注などの前処理、搬送処理、生化学や免疫などの分析処理、収納や分類、廃棄などの後処理といった検査処理が完了するまでの処理時間を把握することが求められている。ところが、前記のように必要数のモジュールを自由に組み合わせられるようにするために、各モジュールは独立動作するとともに、時間当たりの処理効率（スループット）を向上させるために処理機構と処理機構の間、モジュールとモジュールの間で検体が滞留できるようになっているので、各モジュールの検体の滞留具合によって処理時間が変動する。さらに、検体を小分けする数（分注数）および検体の分析項目数などの処理項目によっても処理時間が変動するため、処理時間の予測は非常に困難となっている。
【０００３】
上記に対して、特許文献１では、各モジュールにおける検体の滞在時間を予め定義しておき、その滞在時間と搬出待ちの時間から検体の処理時間を予測する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２８０８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の技術では、滞在時間として予め決められた固定値を用いているため、分注数が違うなど処理項目によって処理時間が異なる場合や、曜日、時間帯で処理時間が異なる場合に正しい予測ができない。また、滞在時間のばらつきを考慮していないので処理時間を過小に評価する可能性がある。さらに、滞在時間のばらつきを評価していないので、最終的な処理時間のばらつきも評価されておらず、検査技師が作業方針を決めたり、動的制御を行なったりする場合に、予測された処理時間をどのくらい信用したらよいのか判断できない。
【０００６】
本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、モジュール内での検体の滞在時間のばらつきを考慮して、検体の処理時間とその信用度合を予測することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、各々が複数の対象物の処理を実行する複数のモジュールと、前記複数のモジュール間の前記複数の対象物の搬送に用いられる複数の搬送路と、を有する処理システムにおける、前記複数のモジュールによる前記各対象物の処理時間の予測方法であって、前記処理時間の予測方法は、前記各モジュールにおける前記各対象物の搬入から搬出までの滞在時間、および、前記各搬送路における前記モジュール間の前記各対象物の搬送時間の実測値を収集する第１手順と、前記収集された実測値に基づいて、前記各モジュールにおける前記複数の対象物の滞在時間及び前記各搬送路における前記複数の対象物の搬送時間の確率分布を推定する第２手順と、前記推定された確率分布に基づいて、前記複数のモジュールによる前記各対象物の処理時間の予測値を算出する第３手順と、前記第３手順を複数回実行することによって算出された複数の前記予測値に基づいて、前記複数のモジュールによる前記各対象物の処理時間の平均値およびばらつきを算出して出力する第４手順と、を含み、前記第３手順は、前記対象物ごとに、前記各モジュールにおける前記滞在時間および前記各搬送路における前記搬送時間の、前記推定された確率分布に従うサンプル値を取得し、前記取得されたサンプル値に基づいて前記各モジュールにおける前記各対象物の搬入時刻及び搬出時刻を算出し、前記算出された搬入時刻と搬出時刻との間の時間を前記各対象物の経路にわたって合計する手順を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、検査の処理時間だけでなく信用度合が分かるため、信用度合に応じて、検査技師の作業を効率化したり、自動分析システムを動的に制御したりすることができる。
【０００９】
また、稼働している自動分析システムの実測値を用いて処理時間を予測するため、時間帯や曜日、休み明けなどによる変動、モジュールや試薬の異常による変動にも柔軟に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態における自動分析システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における自動分析システムの機能構成及び動作の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における自動分析システムに含まれる各モジュールの処理機構の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における自動分析システムの論理モデルの説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるイベントデータの構造を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における搬入間隔データの構造を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における滞在時間データの構造を示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における搬送時間データの構造を示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態における分岐方向データの構造を示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態におけるサンプル予測値の構造を示す説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態における予測結果データの構造を示す説明図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態における処理時間の予測処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施形態におけるモデルの推定処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第１の実施形態におけるシミュレーション処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第１の実施形態における予測結果の提示画面を示す説明図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態における各モジュールの処理時間の提示画面を示す説明図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態における自動分析システムの構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態における自動分析システムの機能構成及び動作の説明図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態における自動分析システムの論理モデルの説明図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態における依頼データの構造を示す説明図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態における目標時間データの構造を示す説明図である。
【図２２】本発明の第２の実施形態における処理時間の予測および混雑解消の処理を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第２の実施形態における混雑解消処理の要否を判定する処理を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の第２の実施形態における混雑解消処理を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第２の実施形態における混雑解消の状態提示画面を示す説明図である。
【図２６】本発明の第２の実施形態における混雑解消の設定画面を示す説明図である。
【図２７】本発明の第１の実施形態における管理サーバのハードウェア構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、適宜図面を参照しながら本発明を実施するための代表的な形態を説明する。なお、これらの図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を与えるか、同一であることを明示することにより、繰り返して利用する場合には重複する説明を省略する。
【００１２】
＝＝＝第１の実施形態＝＝＝
本発明の第１の実施形態を説明する。この実施形態は、処理時間の予測結果を検査技師に表示する自動分析システムの例である。
【００１３】
＜システム構成＞
図１は、本発明の第１の実施形態における自動分析システムの構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示す通り、自動分析システム１０は、複数のモジュールを含むモジュール群１１と、管理サーバ１２と、操作端末１３とからなり、各構成要素はEthernet（登録商標）などを用いたＬＡＮ（Local Area Network）を介して接続される。また、管理サーバ１２は、病院ネットワーク１４を介して電子カルテシステムなどの病院の他のシステムと接続される。
【００１５】
モジュール群１１は、前処理を担う投入モジュール１０１、遠心モジュール１０２、開栓モジュール１０３、分注モジュール１０４、後処理を担う収納モジュール１０５、搬送処理を担う搬送モジュール１１１、および、生化学・免疫の分析処理を担う分析モジュール１２１から成り、図１に示すように配置される。すなわち、図１の例では、収納モジュール１０５に投入モジュール１０１が隣接し、投入モジュール１０１に遠心モジュール１０２が隣接し、遠心モジュール１０２に開栓モジュール１０３が隣接し、開栓モジュール１０３に分注モジュール１０４が隣接し、分注モジュール１０４に搬送モジュール１１１が隣接し、搬送モジュール１１１に分析モジュール１２１が隣接するように、各モジュールが配置される。
【００１６】
これらの各モジュールはそれぞれが検体の搬入出を行う複数本の搬送路を内部に備えており、隣接するモジュールの搬送路同士が連結されることで、モジュール間の検体の受け渡しを可能としている。たとえば、投入モジュール１０１上の下側のライン１０１ａは図の左から右へ（すなわち収納モジュール１０５から搬入された検体を遠心モジュール１０２に搬出する方向に）検体を搬送することができ、上側のライン１０１ｂは右から左へ検体を搬送することができる。分注モジュール１０４は、子検体が新たに生成されるラインを持つとともに、親検体および子検体の各々を搬送モジュール１１１または開栓モジュール１０３へ選択的に搬送できるようになっている。
【００１７】
次に基本的な検査の流れを説明する。まず、検査技師が検体を投入モジュール１０１上のトレイに設置する。設置された検体は、ロボットアームまたはＸＹＺ機構などで構成される処理機構で検体ホルダに架設された後、遠心モジュール１０２に搬送される。遠心モジュール１０２に搬送された検体は検査依頼に応じて３〜５分の間遠心分離がなされ、開栓モジュール１０３に搬送される。開栓モジュール１０３に運ばれた検体は、栓を外され分注モジュール１０４に搬送される。
【００１８】
分注モジュール１０４に搬送された検体は、検査依頼に応じて１つ以上の子検体に分注される。具体的には、分注モジュール１０４は、搬入された元の検体（親検体）の一部または全部から一つ以上の子検体を生成する。例えば、親検体の全部を含む一つの子検体を生成してもよいし、親検体の一部をさらに分割して、分割された検体のそれぞれを子検体として生成してもよい。親検体は、各モジュールの上側のライン（ライン１０１ｂ等）を介して収納モジュール１０５まで搬送され、収納される。分注された子検体は、搬送モジュール１１１を介して分析モジュール１２１へ搬送される。分析モジュール１２１に搬送された検体は検査依頼に応じた項目の分析がなされ廃棄される。
【００１９】
なお、図１の例では投入モジュール１０１、遠心モジュール１０２、開栓モジュール１０３、分注モジュール１０４、搬送モジュール１１１、および分析モジュール１２１をそれぞれ１台ずつ示したが、モジュールの数および種類はこれより多くても少なくてもよい。たとえば、上記のほか、閉栓を行うモジュール、外注向けに分類処理を行うモジュール、および親検体を冷蔵しておくモジュールなどの、他の前処理・後処理のモジュールがあってもよい。さらに、生化学および免疫以外の項目、たとえば遺伝子や細菌を分析する分析モジュールがあってもよく、複数の項目を一度に分析可能なモジュールがあってもよい。さらに、検査室のレイアウトに応じて搬送モジュールの数および配置を変更してもよい。
【００２０】
また、管理サーバ１２は処理負荷等に応じて２台以上あってもよい。操作端末１３は検査室のレイアウトおよび運用に応じて２台以上あってもよいし、管理サーバ１２の入出力機能を操作端末１３として代用してもよい。また、管理サーバ１２とモジュール群１１の間に仲介装置を設置してもよく、その場合、後述の管理サーバ１２の機能を分散配置してもよい。
【００２１】
＜機能構成＞
次に、図２を用いて、自動分析システム１０の機能構成を説明する。
【００２２】
モジュール群１１を構成する投入モジュール１０１、遠心モジュール１０２、開栓モジュール１０３、分注モジュール１０４、収納モジュール１０５、搬送モジュール１１１および分析モジュール１２１の各々は、制御部２１１を有して成る。
【００２３】
管理サーバ１２は、イベント収集部２２１、モデル推定部２２２、シミュレーション部２２３、サンプル統合部２２４、イベントＤＢ２２５、モデルＤＢ２２６、サンプルＤＢ２２７および予測結果ＤＢ２２８を有して成る。
【００２４】
操作端末１３は、入力部２３１および出力部２３２を有して成る。
【００２５】
＜機能とハードウェアの対応＞
次に図２に示す自動分析システム１０の各構成要素と、当該構成要素を実現しているハードウェアおよびソフトウェアとの対応を説明する。
【００２６】
モジュール群１１を構成するモジュールの制御部２１１は、各モジュールのＣＰＵ（Central Processing Unit）がＲＯＭ（Read Only Memory）または外部記憶装置に格納されたプログラムをＲＡＭ（Read Access Memory）に読み込み、通信Ｉ／Ｆ（Interface）、搬送および検査処理を行うためセンサ、コントローラ、アクチュエータ等のハードウェアを制御することで実現される。
【００２７】
管理サーバ１２のハードウェア構成を図２７に示す。管理サーバ１２のイベント収集部２２１、モデル推定部２２２、シミュレーション部２２３、サンプル統合部２２４、イベントＤＢ２２５、モデルＤＢ２２６、サンプルＤＢ２２７および予測結果ＤＢ２２８は、管理サーバ１２のＣＰＵ２７０１がＲＯＭ（図示省略）または外部記憶装置２７０２に格納されたプログラムをＲＡＭ２７０３に読み込み、通信Ｉ／Ｆ２７０４、マウス２７０５、キーボード２７０６、ディスプレイ２７０７等を制御することで実現される。
【００２８】
すなわち、以下の説明においてイベント収集部２２１、モデル推定部２２２、シミュレーション部２２３およびサンプル統合部２２４が実行する処理は、実際には上記のプログラムに従う管理サーバ１２のＣＰＵ２７０１によって実行され、イベントＤＢ２２５、モデルＤＢ２２６、サンプルＤＢ２２７および予測結果ＤＢ２２８に格納されるデータは、実際には管理サーバ１２のＲＡＭ２７０３または外部記憶装置２７０２に格納される。
【００２９】
操作端末１３の入力部２３１、出力部２３２は、操作端末１３のＣＰＵがＲＯＭまたは外部記憶装置に格納されたプログラムをＲＡＭに読み込み、通信Ｉ／Ｆ、マウス、キーボード、ディスプレイ等を制御することで実現される。
【００３０】
＜搬送機構＞
次に、図３を用いて、各モジュールの処理機構を説明する。
【００３１】
投入モジュール１０１もしくは収納モジュール１０５から搬入されるとき、または、分注モジュール１０４で子検体が新たに作成されるとき、検体３０１はホルダ３０３に架設される。このホルダ３０３は、読み書き可能なＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ３０４を有しており、検体が架設される際に、検体３０１に貼られたバーコード３０２の識別情報がＲＦＩＤタグ３０４に記録される。架設されたホルダ３０３は、ベルトライン３０５によってモジュール内およびモジュール間を搬送される。また、モジュール内において、処理または分岐があるときにはストッパ３０６が検体３０１を一時停止させ、ＲＦＩＤリーダ３０７が検体の識別情報を読み取り、その情報に従った搬送や処理が行われる。その際には、各モジュールの処理内容に応じた処理機構３０８が処理を行う。たとえば投入モジュール１０１であれば、ロボットアームを用いてトレイから検体３０１を取り出し、ホルダ３０３へ架設する処理を行う。
【００３２】
なお、本実施例では、検体３０１を搬送する手段としてベルトライン３０５を用いているが、ロボットアーム等を用いてもよい。また、ストッパ３０６を用いて検体３０１を止める代わりに、ベルトライン３０５自体を停止させてもよい。また、検体３０１の識別情報はホルダのＲＦＩＤタグ３０４に一旦書き込み、搬送および処理をする際には、ＲＦＩＤタグ３０４からそのデータを読み込むものとしたが、バーコードリーダ（図示省略）がバーコード３０２を毎回読み取ってもよいし、ＲＦＩＤタグ固有のＩＤとバーコード３０２の識別情報とを管理サーバ１２で紐づけて管理してもよい。
【００３３】
＜論理モデル＞
次に図４を用いて、実際のモジュールが図１に示すような複数の処理機構および搬送路を有する場合に、単一の処理機構と搬送路を持つ論理単位に分けることを目的としたモジュール群１１のシミュレーション上の論理モデルを説明する。
【００３４】
モジュール群１１の論理モデルは、論理モジュール４０１、搬入点４０２、搬出点４０３および論理コネクション４０４から成るグラフとして表現される。ここで、論理モジュール４０１は、各種処理、モジュール間の搬入出、分岐または合流等のために、ストッパ等の機構によって検体が滞留する領域を表す。たとえば、各論理コネクション４０４は、遠心モジュール１０２で遠心処理を行うために検体が滞留する領域、または、開栓モジュール１０３で開栓処理を行うために検体が滞留する領域に対応する。図４では、この論理モジュール４０１を実線の長方形として表示する。
【００３５】
搬入点４０２は、投入モジュール１０１または収納モジュール１０５のトレイなどから新たに検体が搬入されたり、分注モジュール１０４で新たに子検体が生成されたりする箇所を表す。図４では、この搬入点４０２を実線の円として表示する。また、搬出点４０３は、搬入点４０２とは逆に、収納モジュール１０５のトレイまたは分析モジュール１２１の廃棄エリアに検体が搬出される箇所を表す。図４では、この搬出点４０３を破線の円として表示する。
【００３６】
論理コネクション４０４は、論理モジュール４０１、搬入点４０２、搬出点４０３の接続関係を表す。なお、本実施形態では図３で示したように、検体がベルトライン３０５によって搬送されるため、図４では、この論理コネクション４０４を、搬送方向が対応づけられた矢印として表示する。
【００３７】
次に投入モジュール１０１について具体的に論理モデルの構成を説明する。図１で示したように、投入モジュール１０１は上下２つのライン（搬送路）を有し、上のライン１０１ｂは右から左へ、下のライン１０１ａは左から右へ検体を搬送できる。したがって、投入モジュール１０１は２つの論理モジュールを含み、上のライン１０１ｂに対応する論理モジュールは右の論理モジュール（すなわち遠心モジュール１０２に対応する論理モジュール）から検体を搬入し左の論理モジュール（すなわち収納モジュール１０５に対応する論理モジュール）に検体を搬送するように論理コネクションを形成し、下のライン１０１ａに対応する論理モジュールは左の論理モジュールから検体を搬入し右の論理モジュールに検体を搬送するように論理コネクションを形成する。また、下のライン１０１ａにはトレイから検体が搬入されるので、下のライン１０１ａに対応する論理モジュールは搬入点４０２からの検体を搬送するように論理コネクションを形成する。
【００３８】
後述にて詳しく説明するが、上記の論理モデルの構造に基づいて、検体の処理および搬送をシミュレーションすることで処理時間のサンプルが得られる。その際、処理と搬送に実績値から推定される各論理モジュールの滞在時間の確率分布を用いることで、ばらつきを含む検体の処理時間を推定することができる。
【００３９】
なお、本実施形態においては、実際のハードウェアの構造と１対１で対応する、省略のない論理モデルを用いるが、一部の処理機構または搬送路を省略または統合してもよい。たとえば、シミュレーションにかかる処理負荷に応じて、分注モジュール１０４から開栓モジュール１０３方向に戻るラインを搬出点４０３として、収納モジュール１０５で搬入点４０２を設定してもよい。
【００４０】
＜データ構造＞
次に図５を用いて、イベントＤＢ２２５に格納されるイベントデータＤ１０００を説明する。
【００４１】
イベントデータＤ１０００は、トレイからの取り込みまたは分注による検体の生成によって新たに検体が搬入されたタイミング（生成イベントと呼ぶ）、検体がモジュールの中で滞留可能な領域に搬入されたタイミング（搬入イベントと呼ぶ）、および、検体がその領域から搬出されたタイミング（搬出イベントと呼ぶ）を表すものであって、検体を識別するための検体ＩＤ（Ｄ１００１）と、事象が起きた時刻（Ｄ１００２）と、イベントが生じた論理モデル上の場所を表すモデルＩＤと、イベントの種類を表すイベントタイプ（Ｄ１００３）とから成る。たとえば、検体Ａ（検体ＩＤ＝１０１）が１１時５０分００秒に投入モジュール１０１から搬入されたとき、投入モジュール１０１の搬入点４０２のモデルＩＤを１０１１とすると、イベントデータＤ１０００は｛１０１、１１：５０：００、１０１１、生成｝のようになる。同様に、検体が投入モジュール１０１から遠心モジュール１０２に１１時５０分６秒に搬出されたとき、下側のラインに対応する論理モジュール４０１のモデルＩＤを１０１２とすると、イベントデータＤ１０００は｛１０１、１１：５０：０６、１０１２、搬出｝のようになる。
【００４２】
後述するモデルＤＢ２２６に格納される種々のデータは、イベントデータＤ１０００に基づいて生成される。
【００４３】
次に図６を用いて、モデルＤＢ２２６に格納される搬入間隔データＤ２０００を説明する。
【００４４】
搬入間隔データＤ２０００は、搬入点４０２における搬入の時間間隔の確率モデルのパラメータを表す。ここで、搬入は人的要因によるところが大きいためにパラメトリックな分布を仮定できないとの前提に基づいて、本実施形態では、幅５秒、範囲を０秒から１２００秒とした正規化された度数分布を仮定し、モデルＩＤ（Ｄ２００１）と、小さい方から数えた領域（すなわち、度数分布をヒストグラムで表した場合の各々の棒の幅に相当する範囲）の番号を示す領域Ｎｏ（Ｄ２００２）と、その領域で搬入される可能性を表す比率（Ｄ２００３）から成る搬入間隔データＤ２０００をモデルＤＢ２２６に格納する。
【００４５】
たとえば、投入モジュール１０１において、｛２８秒、１９秒、２１秒、１６秒、１１秒｝という間隔で検体が搬入された場合、投入モジュール１０１の搬入点４０２のモデルＩＤを１０１１とすると、｛１０１１、３（１０秒〜１５秒）、０．２｝、｛１０１１、４（１５秒〜２０秒）、０．４｝、｛１０１１、５（２０秒〜２５秒）、０．２｝、｛１０１１、６（２５秒〜３０秒）、０．２｝といったデータが格納されることになる。
【００４６】
具体的には、上記の例の場合、時間間隔０秒〜５秒、５秒〜１０秒、１０秒〜１５秒、１５秒〜２０秒、２０秒〜２５秒および２５秒〜３０秒の範囲の領域Ｎｏがそれぞれ「１」、「２」、「３」、「４」、「５」および「６」である。領域Ｎｏ「４」に注目すると、上記の搬入間隔の全データ数が５であり、それらのうち１５秒〜２０秒の範囲のデータが「１９秒」と「１６秒」の２つであるため、この範囲に対応する比率（Ｄ２００３）の値は２／５すなわち０．４となる。
【００４７】
なお、本実施形態では度数分布を用いたが、他の分布を仮定してもよい。
【００４８】
次に図７を用いて、モデルＤＢ２２６に格納される滞在時間データＤ３０００を説明する。
【００４９】
滞在時間データＤ３０００は、論理モジュール４０１で検体が搬入されてから搬出されるまでの滞在時間の確率モデルのパラメータを表す。ここで、滞在時間の分布は、たとえば、分注モジュールにおける分注数や、分析モジュールにおける分析項目数などといった処理項目に依存して変化するため多峰性となるが、一つ一つの峰は装置による処理であるため平均的な値の周辺に分布することが想定される。そこで、本実施形態では混合正規分布を仮定し、滞在時間データＤ３０００は、モデルＩＤ（Ｄ３００１）と、正規分布の番号を表す分布Ｎｏ（Ｄ３００２）と、その分布の混合係数（Ｄ３００３）と、平均（Ｄ３００４）と、分散（Ｄ３００５）とから成る。
【００５０】
なお、開栓モジュール１０３などではチューブの形状などに滞在時間が依存せず、その分布が単峰性となるため単一の正規分布を仮定してもよいが、混合正規分布で表現しておき、１つの分布以外の混合係数を０に設定することで単一の正規分布も表現できるので、本実施形態では分布が単峰性であるか多峰性であるかにかかわらず混合正規分布で表現する。また、本実施形態では滞在時間のばらつきが大きい分注モジュール１０４において、変動の要因となる分注数のパターンが１０前後であることから、正規分布の混合数は１０（固定値）とする。なお、混合数は必要に応じてそれより多くしても少なくしてもよい。
【００５１】
たとえば、あるモジュールにおける滞在時間の分布が単峰性となるある場合では、そのモジュールのモデルＩＤ（Ｄ３００１）に対応する分布Ｎｏ（Ｄ３００２）のうち、分布Ｎｏ「１」に対応する混合係数が１となり、分布Ｎｏ「２」〜「１０」に対応する混合係数が０となる。また、あるモジュールにおける滞在時間の分布が単峰性となる別の場合では、分布No「１」「２」の平均が一致し、かつその２つの混合係数の和が1となり、分布No「３」〜「１０」に対応する混合係数が各々０となる。なお、前者の例においては、分布Ｎｏ「１」に対応する平均（Ｄ３００４）および分散（Ｄ３００５）で表される単一の正規分布と一致する。一方、別のモジュールにおける滞在時間の分布が２つの峰を含む多峰性となるある場合では、そのモジュールのモデルＩＤ（Ｄ３００１）に対応する分布Ｎｏ（Ｄ３００２）のうち、分布Ｎｏ「１」および「２」に対応する混合係数の和が１となり、分布Ｎｏ「３」〜「１０」に対応する混合係数が０となる。また、別のモジュールにおける滞在時間の分布が２つの峰を含む多峰性となる別の場合では、分布No「１」「２」の平均と、No「３」「４」の平均がそれぞれ一致し、かつ、分布No「１」〜「４」の混合係数の和が１となり、分布No「５」〜「１０」に対応する混合係数が各々０となる。すなわち、混合分布を用いる場合は、１つの分布によって一つの峰が形成される場合と、２つ以上の分布の合成によって一つの峰が形成される場合がある。
【００５２】
また、処理項目によって滞在時間が分類できる場合には、処理項目別の分布を作成することで予測精度を向上することができる。たとえば、すべての親検体を吸い出す分注処理は、測定に必要な分だけ分注する処理より時間を要する。このような処理項目の違いをあらかじめ切り分けることで高い精度を得ることができる。
【００５３】
また、本実施形態では、パラメータは固定値であるが、数日前のイベントデータ等に基づいて事前分布を設定してもよい。たとえば、病院の患者数は曜日と時間帯によって傾向が似通ってくるので、曜日と時間帯ごとに処理時間のデータを収集しておいて、その平均および分散に基づく事前分布を設定しておくことで、比較的少ないデータでも精度を向上できる。さらに、本実施例では混合正規分布を用いたが、他の分布を仮定してもよい。ただし、とくに分注モジュールや分析モジュールについては、滞在時間が処理項目によって段階的に変動するため、多峰性の分布を用いるべきである。
【００５４】
次に図８を用いて、モデルＤＢ２２６に格納される搬送時間データＤ４０００を説明する。
【００５５】
搬送時間データＤ４０００は、ある論理モジュール（または搬入点）から他の論理モジュール（または搬出点）へ検体を搬送するのに必要な搬送時間の確率モデルのパラメータを表す。ここで、実際のモジュール間の搬送はベルトラインで行われることを鑑みて、単純な正規分布を仮定し、搬送時間データＤ４０００は、搬入元モデルＩＤ（Ｄ４００１）と、搬入先モデルＩＤ（Ｄ４００２）と、正規分布の平均（Ｄ４００３）と、分散（Ｄ４００４）とから成る。なお、本実施形態では、パラメータは固定値であるが、数日前のイベントデータ等に基づいて事前分布を設定してもよい。さらに、本実施形態では正規分布を用いたが、他の分布を仮定してもよい。
【００５６】
次に図９を用いて、モデルＤＢ２２６に格納される分岐方向データＤ５０００を説明する。
【００５７】
分岐方向データＤ５０００は、ある論理モジュール（または搬入点）から搬送できる他の論理モジュール（または搬出点）が複数あった場合、それぞれの論理モジュール（または搬出点）が搬出先として選択される確率を表し、搬入元モデルＩＤ（Ｄ５００１）と、搬出先モデルＩＤ（Ｄ５００２）と、選択の比率（Ｄ５００３）とから成る。
【００５８】
次に図１０を用いて、サンプルＤＢ２２７に格納されるサンプル予測値Ｄ６０００を説明する。
【００５９】
サンプル予測値Ｄ６０００は、シミュレーションによって生成される検体の処理時間のサンプル値であって、検体ＩＤ（Ｄ６００１）と、シミュレーションの識別番号を表すシミュレーションＮｏ（Ｄ６００２）と、処理時間（Ｄ６００３）とから成る。
【００６０】
なお、同じモデルに基づいて実行されたシミュレーション結果に同じシミュレーションＮｏ（Ｄ６００２）が割り当てられる。たとえば、１０：００から１０：１０までの１０分間に発生した事象に関するイベントデータＤ１０００から、搬入間隔データＤ２０００、滞在時間データＤ３０００、搬送時間データＤ４０００および分岐方向データＤ５０００が生成され、それらに基づくＮ回のシミュレーションが実行された場合、それらのＮ回のシミュレーションの結果として得られたＮ個の処理時間（Ｄ６００３）に同一のシミュレーションＮｏ（Ｄ６００２）が与えられる。
【００６１】
次に図１１を用いて、予測結果ＤＢ２２８に格納される予測結果データＤ７０００を説明する。予測結果データＤ７０００は、サンプル予測値Ｄ６０００を統合したデータであって、予測結果が正規分布となることを仮定し、検体ＩＤ（Ｄ７００１）と、平均（Ｄ７００２）と、分散（Ｄ７００３）とから成る。例えば、ある検体について上記のように一つのモデルに基づいてＮ回のシミュレーションが実行された場合、その結果として得られたＮ個の処理時間（Ｄ６００３）の平均および分散がそれぞれ平均（Ｄ７００２）および分散（Ｄ７００３）として格納される。
【００６２】
＜処理フロー＞
次に図１２を用いて、処理時間の予測処理の概略を説明する。
【００６３】
各種モジュールの制御部２１１は、検体を検出した際に随時イベントデータＤ１０００を生成し、管理サーバ２０１２に送信する。
【００６４】
管理サーバ１２のイベント収集部２２１は、定期的に各種モジュールの制御部２１１から送られてくるイベントデータＤ１０００を収集し、イベントＤＢ２２５に格納する（ステップＳ１０１）。
【００６５】
次に、管理サーバ１２のモデル推定部２２２が、１０分前から現在までのイベントデータＤ１０００を用いて、シミュレーションで使うモデルを表す搬入間隔データＤ２０００、滞在時間データＤ３０００、搬送時間データＤ４０００、および分岐方向データＤ５０００を生成し、それらをモデルＤＢ２２６に格納する（ステップＳ１０２）。
【００６６】
なお、例えば遠心モジュール１０２は、一般に、個々の検体ごとにではなく、複数の検体をまとめて遠心分離を行う。このため、遠心分離が行われる間隔は、個々の検体が遠心モジュール１０２に搬入される間隔より長くなる。モデルを生成するために使用されるイベントデータＤ１０００の時間間隔（上記の例では１０分前から現在までの１０分間）が遠心分離の間隔より短い場合、イベントデータＤ１０００のサンプル数の不足のため、生成されたモデルの精度、および、それに依存するシミュレーションの精度が極端に低下する可能性がある。本実施形態ではこのようなバッチ処理タイプのモジュールが、少なくとも１０分間で１回以上は処理を完了するとの前提に基づいて、１０分前から現在までの１０分間のイベントデータＤ１０００を用いた。しかし、各モジュールにおける処理の実際の実行間隔、および、シミュレーションに用いるモデルの精度に対する要求の高さ等に応じて、それよりも長い時間または短い時間のイベントデータＤ１０００を用いてもよい。
【００６７】
一般に、モデルを生成するために使用されるイベントデータＤ１０００の時間間隔が長くなるほど、モデルの生成に使用されるイベントデータＤ１０００のサンプル数が増えるため、生成されるモデルの精度は高くなる。しかし、イベントの発生状況は時間と共に変化する。例えば病院の繁忙期と閑散期ではイベントの発生状況が異なるため、繁忙期に取得されたイベントデータＤ１０００から生成されたモデルに基づくシミュレーションの精度は、繁忙期の処理時間を算出する際には十分であるとしても、閑散期の処理時間を算出する際には十分でない可能性がある。
【００６８】
本実施形態では、１日の時間を、１日より短い長さの複数の時間帯（たとえば１０分ごと）に分割し、現在の時刻に近い時間帯（望ましくは、最も近い時間帯）のイベントデータＤ１０００に基づいてモデルを生成し、そのモデルに基づいてシミュレーションを行うことによって、イベントの発生状況の相違に起因するシミュレーション精度の低下の防止が図られる。さらに、既に説明したように、病院の患者数は曜日および時間帯に依存して傾向が似通うため、現在と同一の曜日の、現在と同一の（または近い）時間帯のイベントデータＤ１０００をシミュレーションに利用することもできる。
【００６９】
なお、上記のように、モデルを生成するために使用されるイベントデータＤ１０００の時間間隔が長くなるほど、サンプル数の増加によるモデルの精度の向上が期待できるが、イベントの発生状況の変化に対する追従性は低下する。このため、両者を考慮して適切な時間間隔を設定する必要がある。
【００７０】
次に、管理サーバ１２のシミュレーション部２２３が、ステップＳ１０２において生成されたモデルに基づいて、１００回のシミュレーションを行い、検査技師が操作端末１３の入力部２３１を介して指定した検体の処理時間のサンプル予測値Ｄ６０００を１００個ずつ算出し、それらをサンプルＤＢ２２７に格納する（ステップＳ１０３）。なお、本実施形態ではシミュレーション回数を１００回としたが、管理サーバ１２の処理性能に応じて増減してもよい。
【００７１】
次に、管理サーバ１２のサンプル統合部２２４が、検査技師によって指定された各検体のサンプル予測値Ｄ６０００から処理時間の期待値（すなわち平均値）および分散を算出し、それらをそれぞれ平均（Ｄ７００２）および分散（Ｄ７００３）として含む予測結果データＤ７０００を作成し、それを予測結果ＤＢ２２８に格納する。そして、サンプル統合部２２４は、操作端末１３の出力部２３２を介して、検査技師に処理時間の期待値と標準偏差の３倍（３σ値）の値を出力する（ステップＳ１０４）。なお、ばらつきを表す値として本実施形態では標準偏差の３倍（３σ値）を出力するものとしたが、分散、標準偏差またはそれらに基づいて算出される他の値がばらつきを表す値として出力してもよい。具体的には、３σよりも大きい値（たとえば４σ値）または小さい値（たとえばσ値）を出力してもよい。
【００７２】
次に図１３を用いて、確率分布の推定処理（ステップＳ１０２）を詳しく説明する。
【００７３】
まず、モデル推定部２２２は、１０分前から現在までのイベントデータＤ１０００の中で、モデルＩＤがｉである搬入点における生成イベントの時刻の集合を作成する（式（１））。
【００７４】
【数１】
0005644006.tif 000002
【００７５】
ここで、モデル推定部２２２は、Ｇ（ｉ）の各要素が式（２）について式（３）を満たすようにＧ（ｉ）を作成する。
【００７６】
【数２】
0005644006.tif 000003
【００７７】
【数３】
0005644006.tif 000004
【００７８】
そして、モデル推定部２２２は、式（４）で与えられるｊ番目とｊ＋１番目の搬入の時間間隔の度数分布を作成し、それをＮ−１で割って正規化することで搬入間隔データＤ２０００を作成する（ステップＳ２０１）。
【００７９】
【数４】
0005644006.tif 000005
【００８０】
次に、モデル推定部２２２は、１０分前から現在までのイベントデータＤ１０００の中で、モデルＩＤがｉである論理モジュールに対する検体（検体ＩＤ＝ｊ）の搬出イベントと搬入イベントの時間差、すなわち検体の滞在時間の実測値ｘi,jの集合Ｘiを作成する（式（５））。
【００８１】
【数５】
0005644006.tif 000006
【００８２】
本実施形態では滞在時間ｘiが混合正規分布に従うと仮定しているので、ｋ番目の混合正規分布の混合係数をπk、平均をμk、分散をσk2とすると、モデルＩＤがｉである論理モジュールにおける滞在時間ｘiの確率分布Ｐ（ｘi）は式（６）によって求められる。
【００８３】
【数６】
0005644006.tif 000007
【００８４】
ここで、Ｎ（・，・）は正規分布を表す。そこで、モデル推定部２２２は、統計的推定手法の一つであるＥＭ（Expectation Maximization）アルゴリズムを用いて混合係数πk、平均μkおよび分散σk2を計算し、滞在時間データＤ３０００を作成する（ステップＳ２０２）。なお、本処理においてモンテカルロ法など別の推定手法を使ってもよい。また、混合係数、平均、分散などのパラメータに事前分布を導入した場合は、変分ベイズ法等の別の統計的推定手法を使うことで推定することができる（ステップＳ２０２）。
【００８５】
次に、モデル推定部２２２は、１０分前から現在までのイベントデータＤ１０００の中で、モデルＩＤがｓである搬送元の論理モジュール（または搬入点）から、それに直接つながっているモデルＩＤがｔである搬送先の論理モジュール（または搬出点）へ搬送された検体（検体ＩＤ＝ｊ）の搬出イベントと搬入イベントの時間差、すなわち検体の搬送時間の実測値ｘs,t,jの集合Ｘs,t,jを作成する（式（７））。
【００８６】
【数７】
0005644006.tif 000008
【００８７】
本実施形態では、搬送時間ｘs,tが単一の正規分布に従うと仮定しているので、モデル推定部２２２は、平均μおよび分散σ2を計算し、搬送時間データＤ４０００を作成する（ステップＳ２０３）。
【００８８】
最後に、モデル推定部２２２は、１０分前から現在までのイベントデータＤ１０００の中で、モデルＩＤがｓである搬送元の論理モジュール（または搬入点）から、それに直接つながっているモデルＩＤがｔである搬送先の論理モジュール（または搬出点）へ搬送された検体の総数Ｃｏｕｎｔ（ｓ，ｔ）について、ｓとｔのすべての組合せごとに式（８）で与えられる比率を計算し、分岐方向データＤ５０００を作成する（ステップＳ２０４）。
【００８９】
【数８】
0005644006.tif 000009
【００９０】
次に、図１４を用いて、シミュレーション（ステップＳ１０３）の一回分の処理を詳しく説明する。
【００９１】
まず、シミュレーション部２２３は、シミュレーションにおける時刻を表す時刻変数ｔに現時刻を設定する（ステップＳ３０１）。
【００９２】
次に、シミュレーション部２２３は、イベントデータＤ１０００から各検体の最新の搬入イベントを抽出する。ここで、本実施形態では搬送機構としてベルトラインを用いているので、検体はＦＩＦＯ（First In First Out）で処理が行われる。そこで、論理モデル上の各論理モジュールは最大容量がそれぞれの装置構造によって定められたキューであるとして、シミュレーション部２２３は、発生時刻が古い順番に抽出したイベントの検体ＩＤを該当する論理モジュールに追加する。具体的には、たとえば、管理サーバ１２が各論理モジュールに搬入された検体のＩＤが格納されるキュー構造のデータを保持し、そこに、上記のように抽出したイベントの検体ＩＤが追加される。そして、滞在時間データＤ３０００で決定される混合正規分布から滞在時間のサンプル値を取得し、搬入イベントの発生時刻とサンプル値の時間を合算した時刻に搬出予約を登録する。ここで、搬出予約とは、各論理モジュールに搬入され、かつ、まだ搬出されていない検体が搬出される時刻の予約である。たとえば、管理サーバ１２は、論理モジュールごとにその論理モジュールからの検体の搬出時刻の予約を示す情報を保持してもよい。この場合、上記のように算出された時刻を搬出時刻の予約を示す情報として保持することによって、搬出予約が登録される。以上の手順を行うことで、検体が実際に搬送、処理されている順番を保持し、かつシミュレーション開始時点で処理が開始されている検体があることを考慮することができる（ステップＳ３０２）。
【００９３】
次に、シミュレーション部２２３は、論理モデル上の各搬入点に関して、生成予約が登録されていなければ、搬入間隔データＤ２０００で決定される度数分布から搬出間隔のサンプル値を取得し、現時刻（すなわち現在の時刻変数ｔが示すシミュレーション時刻）とサンプル値の時間を合算した時刻に生成予約を登録する（ステップＳ３０３）。
【００９４】
次に、シミュレーション部２２３は、論理モデル上の各搬入点に関して、現時刻より前の生成予約が登録されているならば、その搬入点に検体を生成する。そして、その搬入点に接続されている論理モジュールに検体を追加する。具体的には、シミュレーション部２２３は、当該論理モジュールに相当するキュー構造のデータに、当該検体のＩＤを追加する。ここで、接続される論理モジュールが複数ある場合は、分岐方向データＤ５０００の比率に基づいて搬送先となる論理モジュールを選択し、その論理モジュールに検体を追加する（ステップＳ３０４）。
【００９５】
次に、シミュレーション部２２３は、新しく論理モジュールに追加された検体があるならば、滞在時間データＤ３０００で決定される混合正規分布から滞在時間のサンプル値を取得し、現時刻とサンプル値の時間を合算した時刻を求める。そして、その検体が属している論理モジュールに、上記の合算によって求められた時刻の搬出予約を登録する（ステップＳ３０５）。
【００９６】
なお、後述するように、ステップＳ３０３〜Ｓ３１０のループが繰り返し実行されるため、たとえばステップＳ３０５も繰り返し実行される。一般に、ステップＳ３０５を複数回実行することによって取得される滞在時間の複数のサンプル値は互いに異なるが、その出現確率は、ステップＳ２０２において推定された滞在時間の確率分布に従う。ステップＳ３０２において取得される滞在時間のサンプル値についても同様である。さらに、同様に、ステップＳ３０３において取得される搬出間隔のサンプル値は、ステップＳ２０１において取得された搬入間隔の度数分布に従い、後述するステップＳ３０６において取得される搬送時間のサンプル値は、ステップＳ２０３において推定された搬送時間の確率分布に従う。また、ステップＳ３０４および後述するステップＳ３０６では、複数回の選択の結果が、ステップＳ２０３において計算された分岐の比率に従うように、搬送先の論理モジュールが選択される。
【００９７】
このようなサンプル値は、公知の方法によって取得することができる。たとえば正規分布または混合正規分布を用いた場合、その分布から、公知の方法によって容易に直接サンプリングすることができる。しかし、正規分布等は一例であり、それ以外の分布を用いてもよい。その際、直接サンプリングしづらい分布を用いた場合は、たとえば、正規分布等のサンプリングしやすい提案分布を別途作成し、ＳＩＲ（Sampling Importance Re-sampling）などを用いることによって、サンプル値を取得することができる。
【００９８】
次に、シミュレーション部２２３は、論理モジュールに現時刻以前の搬出予約が登録されているならば、搬送時間データＤ４０００で決定される正規分布から搬送時間のサンプル値を取得し、現時刻とサンプル値の時間を合算した時刻を求める。そして、シミュレーション部２２３は、前記論理モジュールから１つ検体を取り出し（すなわちその論理モジュールに相当するキュー構造のデータから、最も早く登録された検体ＩＤを１つ取り出し）、その検体が次に搬送される搬送先の論理モジュールにその検体の搬入予約を登録する。ここで、搬送先の論理モジュールが複数ある場合、その検体の搬送経路が分かっているならば、その検体に指示されている論理モジュールに検体を搬送する。負荷等に応じて動的に分岐方向が変化する場合は、分岐方向データＤ５０００の比率に基づいて搬送先となる論理モジュールを選択する。なお、検査技師によって指定された検体に関しては、少なくともその検体が必要としている処理項目を達成するために不可欠な論理モジュールを経由するように分岐方向を決定する（ステップＳ３０６）。
【００９９】
ここで、搬入予約とは、ある論理モジュールから搬出された検体がその次の論理モジュールに搬入される時刻の予約である。たとえば、管理サーバ１２は、論理モジュールごとにその論理モジュールへの検体の搬入時刻の予約を示す情報を保持してもよい。この場合、ステップＳ３０６において算出された時刻を搬入時刻の予約を示す情報として保持することによって、搬入予約が登録される。
【０１００】
次に、シミュレーション部２２３は、論理モジュールに現時刻以前の搬入予約が登録されていて、論理モジュールに登録されている検体が最大容量に達していないならば、搬入予約されている検体を前記論理モジュールに追加する（ステップＳ３０７）。なお、管理サーバ１２は、各論理モジュールの最大容量（すなわちそこに搬入可能な検体の数）を示す情報を保持してもよい。例えば、論理モジュールがキュー構造のデータである場合、そのキューの長さが最大容量を示す。
【０１０１】
次に、シミュレーション部２２３は、検査技師に指定されている検体について、処理が完了したならば、シミュレーションの現在時刻（時刻変数ｔ）とシミュレーション開始時刻の差をその検体の処理時間のサンプル値としてサンプル予測値Ｄ６０００に登録する（ステップＳ３０８）。
【０１０２】
次に、シミュレーション部２２３は、時刻変数ｔを２００ｍｓｅｃ後に進める。なお、本実施例では２００ｍｓｅｃとしたが、管理サーバ１２の性能に応じてこれより長くしても、短くしてもよい（ステップＳ３０９）。
【０１０３】
最後に、シミュレーション部２２３は、シミュレーションの終了条件が満たされたか否かを判定し（ステップＳ３１０）、満たされた場合には処理を終了し、満たされない場合はステップＳ３０３に戻る。本実施形態では、検査技師に指定された検体のすべての処理時間のサンプル値が計算されたか、シミュレーションの現在時刻（時刻変数ｔ）がシミュレーション開始時刻から６０分以上先になった場合に、シミュレーションの終了条件が満たされたと判定する。なお、本実施形態ではシミュレーションの終了条件として設定されたシミュレーション開始からの経過時間を６０分としたが、管理サーバ１２の処理能力に応じてこれより長くしても、短くしてもよい。
【０１０４】
結局、上記の処理によって、各論理モジュールの滞在時間の確率分布および各搬送路の搬送時間の確率分布に基づいて、各論理モジュールにおける検体の搬入時刻および搬出時刻が推定され、検体ごとに搬入時刻と搬出時刻との間の時間（詳細には、各モジュールにおける搬入時刻と搬出時刻との間の時間、および、各モジュールにおける搬出時刻と次のモジュールにおける搬入時刻との間の時間）が合計され、これが当該検体の処理時間として出力される。
【０１０５】
なお、上記の実施形態では、ベルトラインによる検体の搬送を想定しているため、各論理モジュール及び搬送路においてＦＩＦＯの処理が行われる。例えば、ある論理モジュールにおいて、ある検体が搬入され、その検体の搬出時刻が滞在時間の確率分布に基づいて算出され、その時刻が搬出予約として登録された場合、実際にその時刻に当該論理モジュールから搬出される（すなわちその論理モジュールに相当するキュー構造のデータから取り出される）のは、当該論理モジュールにその時点で滞留している検体のうち、最も早く搬入された検体（すなわちそのキュー構造のデータに最も早く登録された検体）である。
【０１０６】
しかし、例えばロボットアームのような、検体の追い越しが可能な搬送手段が用いられる場合、シミュレーションにおいてＦＩＦＯの処理は適用されない。例えば、上記のようにある検体について算出された搬出時刻が搬出予約として登録された場合、当該搬出時刻に、当該検体が搬出される。
【０１０７】
＜ユーザインターフェース＞
次に図１５を用いて、処理時間を予測する検体の指定と削除の方法、および予測結果の表示方法を説明する。
【０１０８】
操作端末１３の出力部２３２に表示される予測処理時間モニタ（Ｇ１００）は、指定する検体の検体ＩＤを表示する検体ＩＤボックス（Ｇ１０１）と、追加ボタン（Ｇ１０２）と、削除ボタン（Ｇ１０３）と、予測結果リスト（Ｇ１０４）とから成る。
【０１０９】
検査技師が、入力部２３１を介して、検体ＩＤボックス（Ｇ１０１）に検体ＩＤを入力し、追加ボタン（Ｇ１０２）を押すことで、処理時間を予測したい検体を指定することができる。指定された検体の処理時間は、登録されてから次のシミュレーションが行われた時点で予測結果リスト（Ｇ１０４）に表示され、シミュレーションが行われるごとに更新される。この予測結果リスト（Ｇ１０４）には検体ＩＤと対応する処理時間の期待値（予測処理時間（平均））と、標準偏差を３倍した値（予測のばらつき）（３σ値）とが表示される。これらは、それぞれ、予測結果データ（Ｄ７０００）の検体ＩＤ（Ｄ７００１）、平均（Ｄ７００２）および分散（Ｄ７００３）に対応する。
【０１１０】
上記の手順で指定された検体は、検査が完了するか、検査技師が入力部２３１を介して、該当する検体の行を選択した上で、削除ボタン（Ｇ１０３）を押すと予測結果リストから削除される。
【０１１１】
この予測処理時間モニタ（Ｇ１００）を利用することで、検査技師またはドクタは処理時間の期待値だけでなくばらつきも把握できるので、効率的な作業計画を立てられるとともに、患者に的確な検査完了時間を伝えることができる。
【０１１２】
次に図１６を用いて、モジュールの処理時間の表示方法を説明する。
【０１１３】
操作端末１３の出力部２３２に表示されるリアルタイム処理時間モニタ（Ｇ２００）は、一覧ビュー（Ｇ２０１）と、詳細ビュー（Ｇ２０２）とから成る。
【０１１４】
一覧ビュー（Ｇ２０１）には、各モジュールの滞在時間の期待値が一覧表示される。
【０１１５】
詳細ビュー（Ｇ２０２）には、指定したモジュールの処理時間の確率分布が表示される。詳細ビュー（Ｇ２０２）左側にモジュールのリストが表示され、検査技師が入力部２３１を介して表示させたいモジュールを選択することで、確率分布が表示されるモジュールを指定できる。
【０１１６】
例えば、操作端末１３から管理サーバ１２に選択されたモジュールを識別する情報が送信され、それに応じて、管理サーバ１２が、選択されたモジュールの処理時間の確率分布（ステップＳ１０２において推定されたもの）を操作端末１３に出力し、操作端末１３がその確率分布のグラフを出力部２３２に表示してもよい。
【０１１７】
このリアルタイム処理時間モニタ（Ｇ２００）を利用することで、検査技師はシステムへの負荷と、依頼傾向を把握できるので、たとえば緊急検体が到着した際にシステムに投入せず手作業で前処理を行った後、一般的な分析装置に組み込まれている割り込み機能を使って優先分析するなどの柔軟な検査を実施することができる。
【０１１８】
以上に説明したように、本実施形態によれば、検査の処理時間の予測値だけでなくその予測値の信用度合（すなわちばらつき）が分かるので、検査技師は、処理時間とその信用度合を加味した作業計画を立案できる。
【０１１９】
また、各モジュールの処理時間の特性、たとえば、分注数または分析項目数による処理時間の違いに合わせて確率分布を仮定し、最近の実測値から分布の形状を推定するので、正確な予測ができる。
【０１２０】
また、稼働している自動分析システムの最近の実測値に基づいて処理時間を予測するので、時間帯、曜日、その日が休み明けか否か、などに依存する処理時間の変動、および、モジュールまたは試薬の異常に起因する処理時間の変動にも柔軟にも対応できる。
【０１２１】
また、前記予測手順はサンプル値を増やすことで予測精度を高めることができる方法であり、その際のサンプル値を取得する処理（シミュレーション）は並列実行可能なので、複数台の管理サーバ１２を使って分散処理させることもできる。
【０１２２】
＝＝＝第２の実施形態＝＝＝
次に本発明の第２の実施形態を説明する。この実施形態は、予想される処理時間が、予め定めた以上の確率で目標とする時間を超える場合、混雑解消および優先処理を実施する自動分析システムの例を示す。
【０１２３】
＜システム構成＞
図１７は、本発明の第２の実施形態における自動分析システムの構成図である。
【０１２４】
図１７に示す通り、自動分析システム２０１０は、複数のモジュールを含むモジュール群２０１１と、管理サーバ２０１２と、操作端末２０１３とから成り、各構成要素はEthernet（登録商標）などを用いたＬＡＮを介して接続される。また、管理サーバ２０１２は、病院ネットワーク２０１４を介して電子カルテシステムなどの病院の他のシステムと接続される。
【０１２５】
モジュール群２０１１は、前処理を担う投入モジュール２１０１、遠心モジュール２１０２、開栓モジュール２１０３、分注モジュール２１０４、後処理を担う収納モジュール２１０５、搬送処理を担う搬送モジュール２１１１〜２１１４と分岐モジュール２１１５、２１１６、分析処理を担う生化学分析モジュール２１２１、２１２３および遺伝子分析モジュール２１２２、２１２４から成り、図１７で示すように配置される。すなわち、図１７の例では、収納モジュール２１０５に投入モジュール２１０１が隣接し、投入モジュール２１０１に遠心モジュール２１０２が隣接し、遠心モジュール２１０２に開栓モジュール２１０３が隣接し、開栓モジュール２１０３に分注モジュール２１０４が隣接し、分注モジュール２１０４に搬送モジュール２１１１が隣接し、搬送モジュール２１１１に分岐モジュール２１１５が隣接し、分岐モジュール２１１５に搬送モジュール２１１２および２１１３が隣接し、搬送モジュール２１１２に分岐モジュール２１１６が隣接し、分岐モジュール２１１６に搬送モジュール２１１４が隣接し、搬送モジュール２１１３に分析モジュール２１２１が隣接し、分析モジュール２１２１に分析モジュール２１２２が隣接し、搬送モジュール２１１４に分析モジュール２１２３が隣接し、分析モジュール２１２３に分析モジュール２１２４が隣接するように、各モジュールが配置される。
【０１２６】
これらの各モジュールはそれぞれが検体の搬入出を行う複数本の搬送路を内部に備えており、隣接するモジュールの搬送路同士が連結されることで、モジュール間の検体の受け渡しを可能としている。たとえば、投入モジュール２１０１上の下側のライン２１０１ａと中央のライン２１０２ｂは左から右へ（すなわち収納モジュール２１０５から搬入された検体を遠心モジュール２１０２に搬出する方向に）検体を搬送でき、上側のライン２１１０１ｃは右から左へ検体を搬送することができる。分注モジュール２１０４は、子検体が新たに生成されるラインを持つとともに、親検体および子検体の各々を搬送モジュール１１１または開栓モジュール１０３へ選択的に搬送できるようになっている。
【０１２７】
なお、本実施形態では、投入モジュール２１０１以外のモジュールも同様に左から右へ検体を搬送する２本の搬送路を備えてもよい。その場合、各モジュールは、それらの２つの搬送路のうち一方を用いて各モジュールに搬入された検体について、当該モジュールによる処理を行わずに、その次のモジュールに搬出してもよい。たとえば、分注モジュール２１０４が左から右へ（すなわち開栓モジュール２１０３から搬送された検体を搬送モジュール２１１１に搬出する方向に）検体を搬送する２つの搬送路を備える場合、分注モジュール２１０４は、それらのうち一方の搬送路から搬入された検体については、分注処理を実行して親検体及び子検体をそれぞれ次のモジュール（たとえば搬送モジュール２１１１）に搬出し、もう一方の搬送路から搬入された検体については、分注処理を実行せずに次のモジュールに搬出してもよい。このような場合、検体をモジュールに搬入する搬送路を選択することによって、各モジュールにおける処理の実行の有無を選択することができる。後述する分注後回し処理は、このような搬送路の選択によって実現される。なお、前記搬送路の選択は、搬送機構に応じて搬入元のモジュールで選択されても、搬送先のモジュールで選択されてもよい。
【０１２８】
また、図２の例では投入モジュールを１台、遠心モジュールを１台、開栓モジュールを１台、分注モジュールを１台、搬送モジュールを４台、分岐モジュールを２台、生化学分析モジュールを２台、遺伝子分析モジュールを２台示したが、第１の実施形態と同様に、これよりモジュールの数が多くても少なくてもよい。また、他の種類の処理モジュールが接続されていてもよい。
【０１２９】
また、管理サーバ２０１２は処理負荷等に応じて２台以上あってもよい。また、操作端末２０１３は検査室のレイアウトおよび運用に応じて２台以上あってもよいし、管理サーバ２０１２の入出力機能を操作端末２０１３として代用してもよい。また、管理サーバ２０１２とモジュール群２０１１の間に仲介装置を設置してもよく、その場合、後述の管理サーバ２０１２の機能を分散配置してもよい。
【０１３０】
＜機能構成＞
次に、図１８を用いて、自動分析システム２０１０の機能構成を説明する。
【０１３１】
モジュール群２０１１を構成する投入モジュール１０１、遠心モジュール１０２、開栓モジュール１０３、分注モジュール１０４、収納モジュール１０５、搬送モジュール１１１、および分析モジュール１２１の各々は、制御部２１１を有して成る。
【０１３２】
管理サーバ２０１２は、イベント収集部２２１、モデル推定部２２２、シミュレーション部２２３、サンプル統合部２２４、イベントＤＢ２２５、モデルＤＢ２２６、サンプルＤＢ２２７、予測結果ＤＢ２２８、進捗管理部２４１、指示部２４２、および検体情報ＤＢ２４３を有して成る。
【０１３３】
操作端末１３は、入力部２３１および出力部２３２を有して成る。
【０１３４】
＜機能とハードウェアの対応＞
次に図１８に示す自動分析システム２０１０の各構成要素と、当該構成要素を実現しているハードウェアおよびソフトウェアとの対応を説明する。
【０１３５】
モジュール群２０１１を構成するモジュールの制御部２１１は、各モジュールのＣＰＵがＲＯＭまたは外部記憶装置に格納されたプログラムをＲＡＭに読み込み、通信Ｉ／Ｆ、搬送および検査処理を行うためセンサ、コントローラ、アクチュエータ等のハードウェアを制御することで実現される。
【０１３６】
本実施形態の管理サーバ２０１２のハードウェア構成は、第１の実施形態の管理サーバ１２のハードウェア構成と同様である（図２７参照）。すなわち、管理サーバ２０１２のイベント収集部２２１、モデル推定部２２２、シミュレーション部２２３、サンプル統合部２２４、イベントＤＢ２２５、モデルＤＢ２２６、サンプルＤＢ２２７、予測結果ＤＢ２２８、進捗管理部２４１、指示部２４２、検体情報ＤＢ２４３は、管理サーバ２０１２のＣＰＵ２７０１がＲＯＭ（図示省略）または外部記憶装置２７０２に格納されたプログラムをＲＡＭ２７０３に読み込み、通信Ｉ／Ｆ２７０４、マウス２７０５、キーボード２７０６、ディスプレイ２７０７等を制御することで実現される。
すなわち、以下の説明においてイベント収集部２２１、モデル推定部２２２、シミュレーション部２２３、サンプル統合部２２４、進捗管理部２４１および指示部２４２が実行する処理は、実際には上記のプログラムに従う管理サーバ２０１２のＣＰＵによって実行され、イベントＤＢ２２５、モデルＤＢ２２６、サンプルＤＢ２２７、予測結果ＤＢ２２８および検体情報ＤＢ２４３に格納されるデータは、実際には管理サーバ２０１２のＲＡＭまたは外部記憶装置に格納される。
【０１３７】
操作端末２０１３の入力部２３１、出力部２３２は、操作端末１３のＣＰＵがＲＯＭまたは外部記憶装置に格納されたプログラムをＲＡＭに読み込み、通信Ｉ／Ｆ、マウス、キーボード、ディスプレイ等を制御することで実現される。
【０１３８】
＜搬送機構＞
本実施形態における各モジュールの処理機構は、第１の実施形態と同様であるため（図３参照）、説明を省略する。
【０１３９】
＜論理モデル＞
次に図１９を用いて、処理時間を予測するために用いるモジュール群２０１１の論理モデルを説明する。
【０１４０】
モジュール群２０１１の論理モデルは、論理モジュール４０１、搬入点４０２、搬出点４０３および論理コネクション４０４から成るグラフとして表現される。図１９に示す論理モデルは、図１７に示したモジュールの接続関係を表現するものである。第２の実施形態のモジュールの接続関係（図１７）が第１の実施形態のモジュールの接続関係（図１）より複雑になっているため、第２の実施形態の論理モデルの構成（図１９）も第１の実施形態の論理モデルの構成（図４）と比べて複雑になっている。しかし、それを構成する各要素（論理モジュール４０１、搬入点４０２、搬出点４０３、論理コネクション４０４）の役割は第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１４１】
なお、本実施形態では、図１７を参照して説明したように、各モジュールに左から右の方向に検体を搬送する２つの搬送路が含まれる。そして、それらの一方の搬送路から搬出された検体が次のモジュールのいずれの搬送路に搬入されるかを選択することができる。このため、このようなモジュール群２０１１を表現する論理モデルに含まれる各論理モジュールは、右から左の方向の搬送に対応する１つの論理モジュールと、左から右の方向の搬送に対応する２つの論理モジュールと、を含む。そして、左から右の方向の搬送に対応する２つの論理モジュールの各々から搬出された検体が、次のモジュールにおける対応する左から右の方向の搬送に対応する２つの論理モジュールのいずれにも搬入できるよう、２つの論理モジュールとその次の２つの論理モジュールとを平行する方向に接続する論理コネクションに加えて、それらを交差する方向に接続する論理コネクションも設けられる。
【０１４２】
＜データ構造＞
イベントＤＢ２２５のイベントデータＤ１０００、モデルＤＢ２２６の搬入間隔データＤ２０００、滞在時間データＤ３０００、搬送時間データＤ４０００、分岐方向データＤ５０００、サンプルＤＢ２２７のサンプル予測値Ｄ６０００、および予測結果ＤＢ２２８の予測結果データＤ７０００は、第１の実施形態と同様であるため（図５〜図１１参照）、説明を省略する。
【０１４３】
次に図２０を用いて、検体情報ＤＢ２４３に格納される依頼データＤ８０００を説明する。
【０１４４】
依頼データＤ８０００は、検体になされた依頼内容を表すものであって、検体を識別するための検体ＩＤ（Ｄ８００１）と、依頼の緊急性を表す優先度（Ｄ８００２）と、モジュールでの処理内容を識別するための処理項目ＩＤ（Ｄ８００３）とから成る。この依頼データＤ８０００は、検体が自動分析システム２０１０で処理されるのに先立って電子カルテシステム等で定義され、検体情報ＤＢ２４３に格納される。
【０１４５】
次に図２１を用いて、検体情報ＤＢ２４３に格納される目標データＤ９０００を説明する。
【０１４６】
目標データＤ９０００は、課せられた依頼に対する処理の目標を表すものであって、依頼の緊急性を表す優先度（Ｄ９００１）と、モジュールの処理内容を表す処理項目ＩＤ（Ｄ９００２）と、処理の目標時間（Ｄ９００３）とから成る。この目標データＤ９０００は、検査技師によって予め登録される。
【０１４７】
＜処理フロー＞
次に図２２を用いて、処理時間の予測に基づいた混雑解消制御の概略を説明する。
【０１４８】
各種モジュールの制御部２１１は、検体を検出すると、随時イベントデータＤ１０００を生成し、管理サーバ２０１２に送信する。
【０１４９】
管理サーバ２０１２のイベント収集部２２１は、定期的に各種モジュールの制御部２１１から送られてくるイベントデータＤ１０００を収集し、イベントＤＢ２２５に格納する（ステップＳ２１０１）。
【０１５０】
次に、管理サーバ２０１２のモデル推定部２２２が、１０分前から現在までのイベントデータＤ１０００を用いて、シミュレーションで使うモデルを表す搬入間隔データＤ２０００、滞在時間データＤ３０００、搬送時間データＤ４０００、分岐方向データＤ５０００を生成し、それらをモデルＤＢ２２６に格納する（ステップＳ２１０２）。ここで、モデル推定処理は第１の実施形態で説明したもの（図１２のステップＳ１０２および図１３参照）と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１５１】
次に、管理サーバ２０１２のシミュレーション部２２３が、ステップＳ２１０２において生成されたモデルに基づいて、現在時刻から２０分先までのシミュレーションを１００回行い、その間に処理が完了した検体の処理時間のサンプル予測値Ｄ６０００をサンプルＤＢ２２７に格納する（ステップＳ２１０３）。ここで、シミュレーションの実行処理は第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する（図１４参照）。
【０１５２】
次に、管理サーバ２０１２のサンプル統合部２２４が、検査技師によって指定された各検体のサンプル予測値Ｄ６０００から処理時間の期待値（すなわち平均値）および分散を算出し、それらをそれぞれ平均（Ｄ７００２）および分散（Ｄ７００３）として含む予測結果データＤ７０００を作成し、それを予測結果ＤＢ２２８に格納する（ステップＳ２１０４）。
【０１５３】
次に、管理サーバ２０１２の進捗管理部２４１が、検体に対する処理が目標時間内で終わるか否かの予測に基づいて、混雑解消が必要か否かを判定する（Ｓ２１０５）。この判定の詳細については後述する（図２３参照）。目標時間内に処理が終わると予測された場合、混雑解消が不要であると判定され、処理を終了する。目標時間内に処理が終わらないと予測された場合、混雑解消が必要であると判定され、ステップＳ２１０６およびステップＳ２１０７が実行される。
【０１５４】
混雑解消が必要である場合、混雑解消制御（ステップＳ２１０６）および交換制御（ステップＳ２１０７）が実行される。混雑解消制御は、低速搬入制御および分注後回し制御を含む。これらについて説明する。
【０１５５】
まず管理サーバ２０１２の指示部２４２が、混雑解消制御の指示を投入モジュール２１０１、分注モジュール２１０４および収納モジュール２１０５の制御部２１１に送信する。この指示を受信した投入モジュール２１０１および収納モジュール２１０５の制御部２１１は、たとえば４秒間隔で検体を搬入できるところを８秒間隔で検体を搬入するといったように、検体を低速で搬入する（低速搬入制御）。また、この指示を受信した分注モジュール２１０４の制御部２１１は、分注モジュール２１０４に搬入された検体に対する分注処理のうち、優先度の高くない処理項目に関する分注処理、および、すべての親検体を吸い出す分注処理（分離分注）を一旦取りやめ、それらの検体を収納モジュール等に搬送しておき、それらの検体については後で分注処理を行うようにする（分注後回し制御）。
【０１５６】
なお、上記の各モジュールの制御部２１１は、一定期間（たとえば１分）以上指示を受信しなくなった時点で混雑解消のための前記処理を中止し、平常通りの処理に戻す。また、本実施形態ではユーザへ確認することなく分注後回し制御を実施するものしたが、ユーザの許可なしに処理時間が遅くなることを避ける必要がある場合は、ユーザに分注後回し制御の可否を確認し、許可された検体のみについて分注後回し制御をしてもよい。
【０１５７】
次に、管理サーバ２０１２の指示部２４２が、バッチ処理を行う同種類のモジュールが２つ以上ある場合、それらのモジュールの処理開始順を確認する。一般に、バッチ処理を行うモジュールは、搬入された検体の数が所定の数に達すると、バッチ処理を開始する。また、検体の数が所定の数に達していない場合でも、所定の時刻が経過した（すなわちタイムアウトした）場合にも、処理を開始する。このため、既に搬入されている検体の数が多いか、または、タイムアウトの時刻が近いモジュールの処理が先に開始されると予想される。次に、指示部２４２は、後に処理を開始すると予想された（すなわち搬入されている検体の数が少ない）モジュールの中に、目標時間内に処理が終わらないと予測される未搬送の検体の予約が含まれており、かつ、先に処理を開始すると予想されたモジュールの中に、目標時間までに余裕のある未搬送の検体の予約があれば、その２つの搬送先を交換する指示を各モジュールに送信する。この指示を受けたモジュールは、指示に従い搬送先を変更して処理を行う（交換制御）。
【０１５８】
ここで、未搬送の検体の予約とは、図１４のシミュレーションで扱われる搬入予約等とは異なり、検体を実際にモジュールに搬送するために参照される情報である。たとえば、遺伝子分析モジュール（２１２２、２１２４）がバッチ処理を行うと仮定すると、これから遺伝子分析が行われる検体であって、まだ遺伝子分析モジュールに搬送されていない検体について、いずれかの遺伝子分析モジュールに搬送される予約が登録される。各モジュールの制御部２１１が、各検体のＩＤとその検体がこれから搬送されるモジュールのＩＤとを対応付ける情報を予約情報として保持し、その予約情報を参照して、各検体の搬送先を決定してもよい。その場合、管理サーバ２０１２の指示部２４２は、上記のような搬送先の交換の指示を、上記の予約情報を保持するモジュールの制御部２１１に送信し、その指示を受けた制御部２１１が予約情報を更新する。その結果、検体が実際に搬送されるモジュールが変更される。
【０１５９】
交換制御の具体的な例を説明する。この例において、遺伝子分析モジュール（２１２２、２１２４）は数十本の検体をバッチ的に処理する。この遺伝子分析モジュールのうち、遺伝子分析モジュール２１２２はあと２０検体搬入された時点で処理を開始し、遺伝子分析モジュール２１２４はあと３検体搬入された時点で処理を開始すると仮定する。また、遺伝子分析モジュール２１２２には目標時間に間に合いそうにない検体Ａの搬入予約があり、遺伝子分析モジュール２１２４には目標時間までに余裕のある検体Ｂの搬入予約があると仮定する。このとき、交換制御によって、これら２つの搬入予約が交換され、検体Ａが遺伝子分析モジュール２１２４、検体Ｂが遺伝子分析モジュール２１２２に搬送されることになる。
【０１６０】
なお、バッチ処理できるモジュールが複数あるとき、一般的には片方が一杯になるまで搬送が続けられるように制御されることが多い。そのため、ほとんどの場合、先に処理を開始するモジュールに予約の空きがないので、前記のように交換を行う必要があるが、もし途中で予約がキャンセルされるなど空きが生じる場合には、単純に検体Ａの搬送先を変更すればよい。
【０１６１】
次に図２３を用いて、混雑解消が必要か否かを判定する処理（ステップＳ２１０５）を詳しく説明する。
【０１６２】
まず、進捗管理部２４１は、検体情報ＤＢ２４３の依頼データＤ８０００を参照して、作成された各検体の予測結果データＤ７０００の中に優先度が高い検体が含まれているか否かを判定する（ステップＳ２２０１）。優先度の高い検体が含まれていると判定された場合、進捗管理部２４１は、ステップＳ２２０２を実行する。一方、優先度の高い検体が含まれていないと判定された場合、混雑解消は不要である（Ｎｏ）と判断し、処理を終了する。なお、本実施形態では、優先度の高くない検体は検体情報ＤＢ２４３の目標データＤ９００００に登録されている目標時間を考慮していないが、必要に応じても考慮しても良い。
【０１６３】
なお、各検体の優先度は、予め各検体に付与されている。一般に、救急搬送された患者から採取された検体等、緊急性の高い検体に高い優先度が与えられる。この優先度は、例えば病院ネットワーク２０１４に含まれる電子カルテシステムによって付与され、管理サーバ２０１２に入力される。具体的には、例えば管理サーバ２０１２が各検体のＩＤとその検体に付与された優先度とを対応付ける情報を保持してもよい。各検体の優先度が高いか否かは、各検体に付与された優先度が所定の値より高いか否かに基づいて判断されてもよい。例えば、各検体に、「高い」または「低い」の２段階の優先度のいずれかが付与される場合、ステップＳ２２０１では、優先度として「高い」が付与された検体が含まれているか否かが判定される。また、各検体の優先度は、容態が急変した患者の検体などの分析を迅速化するために検査室で優先度を変更できる。具体的には、投入モジュール２１０１や各種分析モジュールに用意された緊急検体用の投入位置を介して投入したとき、ならびに、管理サーバ２０１２に直接変更指示したときに変更されうる。こういった場合、前記電子カルテシステムで付与された優先度に依らず、新しい優先度が割り当てなおされる。
【０１６４】
予測結果データＤ７０００の中に優先度が高い検体が含まれている場合、その各検体について、検体情報ＤＢ２４３の目標データＤ９０００に登録されている目標時間と、式（９）で与えられる予想総処理時間の差が負となる場合が１回以上起こるか否かを判定する（ステップＳ２２０２）。
【０１６５】
【数９】
0005644006.tif 000010
【０１６６】
ここで、現在時刻をＴn、検体が投入された時刻をＴi、処理時間の期待値をＥ、標準偏差をσとする。その結果、上記の差が負になる場合が１回以上起こる（すなわち、優先度の高い検体の処理時間が目標時間を超える確率が所定の値を超える）と判定された場合には、進捗管理部２４１は混雑解消が必要である（Ｎｏ）と判断し処理を終了し、一度も負にならなかった場合には、混雑解消は不要（Ｙｅｓ）であると判断して処理を終了する。
【０１６７】
次に図２４を用いて、管理サーバ２０１２の指示部２４２が投入モジュール２１０１、分注モジュール２１０４、収納モジュール２１０５の制御部２１１に指示を送信する処理を詳しく説明する。
【０１６８】
まず、指示部２４２は、低速搬入制御が実施できるモジュールがあるか否かを判定する（ステップＳ２３０１）。ここで、低速搬入制御ができるモジュールとは、投入モジュールまたは収納モジュールといったトレイなどから検体を取り込む機能を有し、かつ、後述のＧＵＩによって制御の許可を得ているモジュールである。低速搬入制御が実施できるモジュールがあると判定された場合、指示部２４２はステップＳ２３０２を実行する。低速搬入制御が実施できるモジュールがないと判定された場合、指示部２４２はステップＳ２３０３を実施する。
【０１６９】
低速搬入制御が実施できるモジュールがあると判定された場合、指示部２４２は、該当するすべてのモジュールの制御部２１１に対して、低速搬入制御の指示を送信し（ステップＳ２３０２）、その後、ステップＳ２３０３を実施する。この結果、低速搬入制御の指示を受けたモジュールが通常より遅い間隔で検体をトレイなどから取り込むことによって、システム内に検体が停滞することが防止される。
【０１７０】
低速搬入制御が実施できないと判定されたか、または、低速搬入制御の指示の送信が終了した場合、指示部２４２は、分注後回し制御が実施できるモジュールがあるか否かを判定する（ステップＳ２３０３）。ここで、分注後回し制御が実施できるモジュールとは、モジュールが分注モジュールであり、かつ、後述のＧＵＩによって制御の許可を得ているモジュールである。分注後回し制御が実施できるモジュールがあると判定された場合、指示部２４２はステップＳ２３０４を実施し、実施できるモジュールがなければ処理を終了する。
【０１７１】
分注後回し制御を実施できるモジュールがあると判定された場合、指示部２４２は、該当するすべてのモジュールの制御部２１１に対して、分注後回し制御の指示を送信する。この結果、後回し制御の指示を受けたモジュールは、緊急性のない項目に関する分注処理、分離分注を一旦取りやめ、収納モジュール等に搬送する。そして、緊急性の高い検体の予想処理時間が目標時間を超過しなくなった時点で処理を再開する（ステップＳ２３０４）。
【０１７２】
＜ユーザインターフェース＞
次に図２５を用いて、混雑解消に関する制御状態の表示方法を説明する。
【０１７３】
操作端末１３の出力部２３２に表示される制御状態モニタ（Ｇ２１００）は、状態ビュー（Ｇ２１０１）から成る。状態ビュー（Ｇ２１０１）には、自動分析システム２０１０のモジュール群２０１１の俯瞰図が表示される。この中で制御可能なモジュールについては、吹き出しによって制御状態も表示される。図２５においては、投入モジュール２１０１および分注モジュール２１０４が混雑解消制御（それぞれ、低速搬入制御および分注後回し制御）を実施している一方、収納モジュール２１０５は混雑解消制御が許可されていない状態を表している。
【０１７４】
この制御状態モニタ（Ｇ２１００）を利用することで、検査技師は制御のＯＮ／ＯＦＦによって混雑しているか否かを把握できるとともに、分注後回しなどによって報告順番の入れ替わりが起こることなどを瞬時に把握できる。
【０１７５】
次に図２６を用いて、混雑解消制御の実施許可を設定する方法を説明する。
【０１７６】
操作端末１３の出力部２３２に表示される制御設定画面（Ｇ２２００）は、許可リスト（Ｇ２２０１）から成る。
【０１７７】
許可リスト（Ｇ２２０１）は、混雑解消制御が実施可能なモジュール（投入モジュール２１０１、分注モジュール２１０４、収納モジュール２１０５）の制御が許可されているか否かを表示するとともに、その許可状態を変更するためのボタン（Ｇ２２０２、Ｇ２２０３、Ｇ２２０４）から成る。
【０１７８】
検査技師は、入力部２３１を介して、混雑解消制御の実施許可を与えたいモジュールのボタンを指定することができる。たとえば、図２６の例では、それぞれ投入モジュール２１０１および分注モジュール２１０４に対応するボタンＧ２２０２およびＧ２２０３に「ＯＮ」が表示され、収納モジュール２１０５に対応するボタンＧ２２０４に「ＯＦＦ」が表示されている。これは、投入モジュール２１０１および分注モジュール２１０４に制御許可が与えられ、収納モジュール２１０５には制御許可が与えられていないことを表している。
【０１７９】
以上に説明したように、本実施形態によれば、検査の処理時間を予測できるだけでなく、その予測の信用度合（すなわちばらつき）が分かるので、優先度の高い検体が予め定めた以上の確率で目標時間を超える可能性がある場合、優先度の高くない検体の処理を抑制することで、優先度の高い検体がより優先処理されるように自動分析システムを制御できる。
【０１８０】
また、稼働している自動分析システムの最近の実測値に基づいて処理時間を予測するので、時間帯、曜日、その日が休み明けか否か、などに依存する処理時間の変動、および、モジュールまたは試薬の異常に起因する処理時間の変動にも柔軟にも対応できる。
【０１８１】
また、前記予測手順はサンプル値を増やすことで予測精度を高めることができる方法であり、その際のサンプル値を取得する処理（シミュレーション）は並列実行可能なので、複数台の管理サーバ１２を使って分散処理させることもできる。
【符号の説明】
【０１８２】
１０、２０１０  自動分析システム
１１、２０１１  モジュール群
１２、２０１２  管理サーバ
１３、２０１３  操作端末
１４、２０１４  病院ネットワーク
１０１、２００１  投入モジュール
１０２、２００２  遠心モジュール
１０３、２００３  開栓モジュール
１０４、２００４  分注モジュール
１０５、２００５  収納モジュール
１１１、２１１１、２１１２、２１１３、２１１４  搬送モジュール
２１１５、２１１６  分岐モジュール
１２１、２１２１、２１２２、２１２３、２１２４  分析モジュール
２１１  制御部
２２１  イベント収集部
２２２  モデル推定部
２２３  シミュレーション部
２３４  サンプル統合部
２２５  イベントＤＢ
２２６  モデルＤＢ
２２７  サンプルＤＢ
２２８  予測結果ＤＢ
２３１  入力部
２３２  出力部
２４１  進捗管理部
２４２  指示部
２４３  検体情報ＤＢ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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