(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する消費物理量管理装置であって、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報を記録保持する施設管理部と、
前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報を記録保持する設備管理部と、
前記消費物理量の低減する施策を実現するのに用いる総コストと所定期間における前記施設全体の消費物理量の目標値の入力を受けて設定する条件入力部と、
前記所定期間毎の前記施設の使用時間を前記施設毎に求め、求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした施設の同時使用分布を前記所定期間毎に一定期間求め、前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数とを用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が前記目標値の設定範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記総コストの設定範囲内で前記配分を計算する計算部と、
計算した前記配分の結果を出力する出力部と、を有することを特徴とする消費物理量管理装置。
【請求項２】
前記計算部は、前記同時使用分布における各組の前記施設毎の使用時間を用いて算出される複数の制約条件であって、施策後の前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値がいずれも前記目標値以下となる複数の第１の制約条件と、前記設備に当てる施策用コストの合計値が前記総コスト以下となる第２の制約条件とを用いて、施策後の前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記配分を計算する、請求項１に記載の消費物理量管理装置。
【請求項３】
前記計算部は、施策後の前記施設の消費物理量の合計値を最小にする前記配分が算出されない場合、前記第１の制約条件から、前記同時使用分布における複数の組のうち、前記施設毎の前記低減係数と前記同時使用分布内の対応する施設の使用時間との積を合計した値の絶対値が最大となる組によってつくられる制約条件を除去し、残りの第１の制約条件と、前記第２の条件とを用いて、施策後の前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記配分を計算する、請求項２に記載の消費物理量管理装置。
【請求項４】
さらに、前記施設毎にセンサで計測された消費物理量を用いて前記所定期間毎の消費物理量を収集する物理量収集部を有し、
前記計算部は、前記施設情報と、前記設備情報と、収集した前記所定期間毎の消費物理量とを用いて前記施設の使用時間を前記施設毎に求める、請求項１に記載の消費物理量管理装置。
【請求項５】
施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する消費物理量管理装置であって、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報を記録保持する施設管理部と、
前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報を記録保持する設備管理部と、
前記消費物理量の低減する施策を実現するのに用いる総コストと所定期間における前記施設全体の消費物理量の目標値の入力を受け設定する条件入力部と、
前記所定期間毎の前記設備の使用時間を前記設備毎に求め、求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした設備の同時使用分布を前記所定期間毎に一定期間求め、前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数とを用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が前記目標値の設定範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記総コストの設定範囲内で前記配分を計算する計算部と、
計算した前記配分の結果を出力する出力部と、を有することを特徴とする消費物理量管理装置。
【請求項６】
複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる、施策用コストの配分を決定する消費物理量管理装置であって、
前記施設のそれぞれは、前記施設を使用する人の数に応じてあるいは前記施設が物を生産する生産量に応じて前記消費物理量が上昇し、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報を記録保持する施設管理部と、
前記設備毎の１人当たり、あるいは、単位生産量当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の１人当たり、あるいは、単位生産量当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報を記録保持する設備管理部と、
前記消費物理量の低減する施策を実現するのに用いる総コストと所定期間における前記消費物理量の目標値の入力を受け設定する条件入力部と、
前記所定期間毎の前記施設の使用人数あるいは生産量を前記施設毎に求め、求めた前記施設毎の前記使用人数あるいは前記生産量を組とした施設の同時使用分布を、前記所定期間毎に一定期間求め、前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と、を用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が前記目標値の設定範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記総コストの設定範囲内で前記配分を計算する計算部と、
計算した前記配分の結果を出力する出力部と、を有することを特徴とする消費物理量管理装置。
【請求項７】
複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する装置が行う消費物理量管理方法であって、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報と、前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報を含む設備情報と、を予め記録保持し、
前記配分を決定するとき、
所定期間毎の前記施設の使用時間を前記施設毎に求め、
求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした施設の同時使用分布を、前記所定期間毎に一定期間求め、
前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と、を用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が設定された目標値の範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、設定された総コストの範囲内で前記配分を計算し、
計算した前記配分の結果を出力する、ことを特徴とする消費物理量管理方法。
【請求項８】
複数の施設の使用により生じる消費物理量の低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する消費物理量管理方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報と、前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび前記設備の施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報と、がコンピュータに予め記録保持され、
前記配分を決定するとき、
所定期間毎の前記施設の使用時間を前記施設毎に求め、
求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした施設の同時使用分布を、前記所定期間毎に一定期間求め、
前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と、を用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が設定された目標値の範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、設定された総コストの範囲内で前記配分を計算し、
計算した前記配分の結果を出力する、処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、施設の施策となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する装置、方法、及びその方法をコンピュータで実行するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、消費電力の低減のために、コストを掛けて低消費電力の設備に入れ替え、また、設備が低消費電力機器となるように改善する施策が行われている。
このような場合、消費電力の大きさに応じてあるいは費用対効果の大きさに応じて優先順位を定めて施設内の設備の交換や改善等の対策が行われる。
【０００３】
一方、電化製品の新規購入において、電化製品の販売価格とランニングコストを合算して表示し、製品のランニングコストを考慮した購買方法が知られている。具体的には、電化製品の情報を検索する電化製品検索プログラムは、予め記憶されたアドレスに基づいて電化製品の製品名、メーカ名、販売店及び販売価格情報を取得し、取得した電化製品の製品名からランニングコストを求め、求めたランニングコストと製品の販売価格とを合算し表示するようにコンピュータに処理を行わせる。ランニングコストは、予め記録されたアドレスに基づいて取得した消費電力量と、ユーザにより入力された電化製品の使用時間、使用期間及び予め取得した電力料金目安単価によって求められる。
【０００４】
また、家庭における電化製品等の電気、ガス、水道といったランニングコストを計算し、顧客ごとに効率よく省エネを実現できる製品の提案を行う製品インフォメーションシステムが知られている。具体的には、製品インフォメーションシステムは、少なくとも顧客が保有する製品の機種とその使用時間情報を蓄積した顧客情報データベースと、各種製品の少なくとも消費エネルギー情報を蓄積した製品情報データベースとを有したインフォメーションサーバと、前記インフォメーションサーバに通信網を介して接続した端末機とを備える。インフォメーションサーバは、顧客情報データベースに蓄積した顧客が保有する製品の機種ならびに使用時間と、製品情報データベースに蓄積した当該製品の消費エネルギーとから、当該顧客が保有する製品の総ランニングコストを演算して端末機に送信する。さらに、インフォメーションサーバは、製品情報に基づいて前記総ランニングコストを低減できる製品の提案情報を端末機に送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８７０６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２８８３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記購買方法を実行するプログラムおよび上記製品インフォメーションシステムでは、使用時間や使用期間より求めたランニングコストが用いられる。しかし、製品の使用時間や使用期間より求めたランニングコストを、購入等の省エネルギー施策のために用いることは、各施設の利用状況によって設備の使用時間が変動するオフィスや工場、店舗などでは適さない。
例えば、オフィスでは事務室照明の使用時間は毎週あまり変わらないが、会議室の照明はほとんど使われない週もあれば毎日使われる週もあり大きく変動する。工場ではラインごとに生産量の変動に応じ設備の消費電力は変動する。店舗では売場の照明など使用時間はほぼ一定である一方、調理器や遊技機など来客数によって消費電力が大きく変動する設備もある。
したがって、省エネルギー施策コストを使用時間、使用期間、あるいは、消費電力あるいはその平均値に応じて配分すると、普段より消費電力が多くなる施設が現れることにより、設定された消費電力の目標値を達成できなくなる場合がある。
このような省エネルギー施策の問題は、消費電力のみを対象とするのではなく、水や化石燃料等の資源の消費量も対象となる。
【０００７】
そこで、本発明は、電力、水、ガスあるいは化石燃料等の消費物理量の低減のために、消費物理量の目標値を高い確率で達成できるようにするための施策用コストの最適な配分を定める消費物理量管理装置、消費物理量管理方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する消費物理量管理装置である。当該装置は、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報を記録保持する施設管理部と、
前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報を記録保持する設備管理部と、
前記消費物理量の低減する施策を実現するのに用いる総コストと所定期間における前記施設全体の消費物理量の目標値の入力を受けて設定する条件入力部と、
前記所定期間毎の前記施設の使用時間を前記施設毎に求め、求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした施設の同時使用分布を前記所定期間毎に一定期間求め、前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数とを用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が前記目標値の設定範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記総コストの設定範囲内で前記配分を計算する計算部と、
計算した前記配分の結果を出力する出力部と、を有する。
【０００９】
また、本発明の他の一態様は、施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する消費物理量管理装置である。当該装置は、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報を記録保持する施設管理部と、
前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報を記録保持する設備管理部と、
前記消費物理量の低減する施策を実現するのに用いる総コストと所定期間における前記施設全体の消費物理量の目標値の入力を受け設定する条件入力部と、
前記所定期間毎の前記設備の使用時間を前記設備毎に求め、求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした設備の同時使用分布を前記所定期間毎に一定期間求め、前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数とを用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が前記目標値の設定範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記総コストの設定範囲内で前記配分を計算する計算部と、
計算した前記配分の結果を出力する出力部と、を有する。
【００１０】
また、本発明の他の一態様は、複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる、施策用コストの配分を決定する消費物理量管理装置である。
前記施設のそれぞれは、前記施設を使用する人の数に応じてあるいは前記施設が物を生産する生産量に応じて前記消費物理量が上昇する。
当該装置は、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報を記録保持する施設管理部と、
前記設備毎の１人当たり、あるいは、単位生産量当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の１人当たり、あるいは、単位生産量当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報を記録保持する設備管理部と、
前記消費物理量の低減する施策を実現するのに用いる総コストと所定期間における前記消費物理量の目標値の入力を受け設定する条件入力部と、
前記所定期間毎の前記施設の使用人数あるいは生産量を前記施設毎に求め、求めた前記施設毎の前記使用人数あるいは前記生産量を組とした施設の同時使用分布を、前記所定期間毎に一定期間求め、前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と、を用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が前記目標値の設定範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記総コストの設定範囲内で前記配分を計算する計算部と、
計算した前記配分の結果を出力する出力部と、を有する。
【００１１】
さらに、本発明の他の一態様は、複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する装置が行う消費物理量管理方法である。当該方法では、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報と、前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報を含む設備情報と、を予め記録保持し、
前記配分を決定するとき、
所定期間毎の前記施設の使用時間を前記施設毎に求め、
求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした施設の同時使用分布を、前記所定期間毎に一定期間求め、
前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と、を用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が設定された目標値の範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、設定された総コストの範囲内で前記配分を計算し、
計算した前記配分の結果を出力する。
【００１２】
本発明の他の一態様は、複数の施設の使用により生じる消費物理量の低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する消費物理量管理方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
コンピュータは、前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報と、前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび前記設備の施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報と、を予め記録保持する。
当該プログラムは、前記配分を決定するとき、
所定期間毎の前記施設の使用時間を前記施設毎に求め、
求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした施設の同時使用分布を、前記所定期間毎に一定期間求め、
前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と、を用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が設定された目標値の範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、設定された総コストの範囲内で前記配分を計算し、
計算した前記配分の結果を出力する、処理をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
上述の態様の消費物理量管理装置、消費物理量管理方法、およびプログラムによれば、消費物理量に関する目標値を高い確率で達成できるようにするための施策用コストの設備への最適なコスト配分を定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の消費電力管理装置を用いるシステムの概略を示す図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す消費電力管理装置のブロック構成図であり、（ｂ）は、消費電力管理装置の機能ブロック図である。
【図３】（ａ）は、消費電力の情報の一例を示す図であり、（ｂ）は、施設情報の一例を示す図であり、（ｃ）は、設備情報の一例を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、消費電力管理装置を用いるシステムの具体例を説明する図である。
【図５】本実施形態の消費電力管理装置が求める施設同時使用分布の一例を説明する図である。
【図６】本実施形態の消費電力管理装置が求める施設同時使用分布の頻度表示を示す図である。
【図７】本実施形態の消費電力管理装置が算出したコスト配分の意義を説明する図である。
【図８】従来の方法によってコスト配分を行った結果を示す図である。
【図９】本実施形態の消費電力管理装置が行うコスト配分の算出方法のフローの一例を示す図である。
【図１０】図９に示すステップＳ２０におけるコスト配分Ｘの計算のフローの一例を示す図である。
【図１１】図１０に示すステップＳ８０における最適な施策用コストのコスト配分を求めるフローの一例を示す図である。
【図１２】本実施形態の消費電力管理装置の変形例を示す図である。
【図１３】図１２に示す変形例における消費電力情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の消費物理量管理装置、消費物理量管理方法、およびプログラムについて説明する。
【００１６】
図１は、消費物理量管理装置の一実施形態である消費電力管理装置を用いるシステム１０の概略を示す図である。
【００１７】
システム１０は、施設１，２，３，・・・を有する。以下では、施設１，２，３を代表して説明する。施設１は、設備１，２，３をそれぞれｎ1,1個、ｎ1,2個、ｎ1,3個備える。同様に、施設２は、設備１，２，３をそれぞれｎ2,1個、ｎ2,2個、ｎ2,3個備え、施設３は、設備１，２，３をそれぞれｎ3,1個、ｎ3,2個、ｎ3,3個備える。
【００１８】
施設１．２，３は、それぞれ、施設全体が使用する電力を計測する電力センサを備える。電力センサで計測された電力値は、本実施形態である消費電力管理装置１２に送信される。
消費電力管理装置（以下、管理装置という）１２は、送信された電力値を用いて、各施設の所定期間、たとえば１週間における施設の消費電力からみた使用日数を算出する。
さらに、管理装置１２は、各施設の使用日数を、所定期間毎に、たとえば１週間毎に一年間求める。つまり、管理装置１２は、施設１，２，３がどのように使用されたか、各週における施設１，２，３の使用日数の組を５２週分求める。この組を施設同時使用分布という。例えば、ある週における施設１，２，３の使用日数が５日、３日、４日であれば、５日、３日、４日が１組となった施設同時使用分布となる。この分布は、５２週の期間において種々変動する。管理装置１２は、施設１，２，３の施策対象用の設備に当てる施策用コストのコスト配分を、限られた施策用コストの範囲内で計算する。その際、管理装置１２は、消費電力低減のために、設備における各週の消費電力の合計値が目標値の設定範囲内にあり、かつ、施設における１年間の消費電力の合計値が最小となるように、施設の使用状況を表す施設同時使用分布に合わせて、コスト配分を行なう。以下、具体的に管理装置１２について説明する。
【００１９】
（管理装置）
図２（ａ）は、管理装置１２のブロック構成図であり、図２（ｂ）は、管理装置１２の機能ブロック図である。
管理装置１２は、ＣＰＵ１４と、記憶装置１６と、入出力装置１６と、通信ユニット１８と、バス２０と、入出力装置１６に接続されたディスプレイ２２およびマウスやキーボード等の入力操作系２４と、を有するコンピュータである。ＣＰＵ１４と、記憶装置１６と、入出力装置１６と、通信ユニット１８とは、バス２０を通してお互いに接続されている。
記憶装置１６は、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびハードディスク等を有し、ＲＯＭあるいはハードディスクには、管理装置１２を起動することによってＣＰＵ１４によって読み出されて実行されるＯＳが記憶される。また、記憶装置１６は、過去において計測されて得られた消費電力の値、各施設の消費電力から得られた施設同時使用分布の情報、各施設が所有する設備の種類および設備毎の数を含む施設情報、さらには、設備毎の単位時間当たりの消費電力の情報と設備１個当たりの施策用コストの情報と、設備の施策後の単位時間当たりの消費電力の情報とを含む設備情報を記録する。施策用コストとは、消費電力の低減のために新しい製品に代替するための購入コストあるいは設備を改善して低消費電力化するための作業コスト等を含む。設備情報は、施策により従来の設備と交換して新たに使用しようとする低消費電力対応設備の情報を含み、この情報が、設備の施策後の単位時間当たりの消費電力の情報である。また、設備情報は、従来の設備に対して改善作業を行って低消費電力対応設備にするときの改善後の消費電力の情報を含んでもよい。この場合施策用コストは、改善作業のコストとなる。
また、ＲＯＭあるいはＲＡＭには、読み出されることにより、後述するように設備に当てる施策用コストの最適なコスト配分を計算する検知モジュールを生成するプログラムが記憶されている。
ＣＰＵ１４は、記憶装置１６の記憶と読み出し、通信ユニット１８の動作を制御、管理する。
通信ユニット１８は、電力センサへ電力値の送信要求を送信し、電力センサから所定期間毎に電力値を受信する。
ディスプレイ２２は、算出した最適なコスト配分の計算結果を画面に表示する。また、ディスプレイ２２は、消費電力の目標値や総コストをオペレータが入力するために参照する入力設定画面を表示する。入力操作系２４は、消費電力の目標値や総コストをオペレータが入力するとき用いられる。
【００２０】
このような管理装置１２は、記憶装置１６に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、図２（ｂ）に示すような、条件入力部３８、計算部４０と、消費電力収集部３６を有するソフトウェアモジュールが生成される。したがって、条件入力部３８、計算部４０と、消費電力収集部３６の機能は、実質的にＣＰＵ１４が担う。
【００２１】
記憶装置１６は、施設管理部３０と、設備情報管理部３２と、消費電力管理部３４とに区分けされて情報を記録する。施設管理部３０は、施設１，２，３が所有する設備の種類および設備毎の数を含む施設情報を記録保持する。施設情報は、予めオペレータの入力により設定されて記憶されてもよく、他のシステム等から収集してもよい。設備情報管理部３２は、設備毎の単位時間当たりの消費電力の情報と設備１個当たりの施策用コストと施策後の単位時間当たりの消費電力の情報とを含む設備情報を記録保持する。消費電力管理情報３４は、週毎の消費電力の情報を記憶保持する。
【００２２】
図３（ａ）は、２００９年の第１週目および第２週目における施設１，２の消費電力の情報の一例が示されている。図３（ｂ）には、施設１，２が所有する設備１，２の情報と、設備１，２の使用個数の情報の一例が、施設情報として示されている。図３（ｃ）には、設備１，２における単位時間当たりの消費電力および設備の単価の一例が、設備情報として示されている。設備情報は、設備１，２の他に、施策として、設備１，２と交換しようとする新たな低消費電力対応用設備に関する消費電力の情報と単価の情報も含む。
【００２３】
消費電力収集部３６は、各週の終わりに、あるいは翌週の初めに、電力センサに対して各施設の消費電力メータの電力値の送信要求を送信し、各施設の電力値を収集する。消費電力管理部３４は、先週における電力値を記録保持しているので、先週における電力値と収集した電力値との差分から１週間に消費した消費電力を求める。求めた消費電力は、消費電力管理部３４に記憶される。
【００２４】
条件入力部３８は、消費物理量の低減のために用いる総コストと１週間における消費物理量の目標値の入力を受け設定する。入力は、入力操作系２４を用いたオペレータの入力操作により行われる。条件入力部３８は、この他に、施策対象用の設備の種類を特定するための入力、および取り替えようとする新しい設備の種類を特定するための入力を、入力操作系２４から受ける。
【００２５】
計算部４０は、入力により設定された条件と、後述する施設同時使用分布とを用いて、施設に対する最適なコスト配分を計算する。
以下、本実施形態の内容を理解し易いように、具体例を用いながら説明する。
図４（ａ）〜（ｄ）は、消費電力管理装置１２を用いるシステム１０が施設１（事務室）及び施設２（会議室）を有し、施設１，２には、蛍光管のみが設けられている場合を説明する図である。図４（ａ）に示すように、施設１には蛍光管が１００個、施設２にも蛍光管１００個が設けられている。
図４（ｂ）は、２００９年の第１週目（２００９−０１）から〜５２週目（２００９−５２）まで、施設１である事務室と施設２である会議室における週毎の消費電力を示している。会議室はよく使用される週もあれば全く使用されない週もあり、図４（ｂ）では、会議室の消費電力は週によって大きな変動を有することが示されている。
図４（ｃ）は施設情報を、図４（ｄ）は、設備情報を示す。
このようなシステムにおいて、計算部４０は、蛍光管に代えて、省エネルギーのために、蛍光管をＬＥＤｘに交換するとき、施設１および２に対する最適なコスト配分を、後述する事務室及び会議室の消費電力からみた使用状況を表す施設同時使用分布を用いて計算する。
【００２６】
図５は、施設同時使用分布の一例を説明している。施設同時使用分布は、週毎の事務室と会議室の使用日数を組としたものをいう。例えば、２００９年の第１週目は、事務室の使用日数が５日であり、会議室の使用日数が３日であるので、第１週目の施設同時使用分布は、５日と３日の組となる。計算部４０は、２００９年の第１週目から第５２週目までの事務室と会議室の使用日数の組を５２週分求める。
図６は、施設同時使用分布の頻度表示を示す図である。縦軸は事務室の使用日数を、横軸は会議室の使用日数を示す。事務室の使用日数が５日の行と会議室の使用日数が４日の列が交差する部分の値は８である。この８は、５２週のうち事務室の使用日数が５日、会議室の使用日数が４日である施設同時使用分布が８週分あったことを示す。すなわち、図６に示す施設同時使用分布の頻度表示は、事務室と会議室の週毎の使用状況の変動を纏めたものである。
【００２７】
このような使用日数は、事務室及び会議室の消費電力から算出される。具体的には、事務室には、図４（ｃ）に示すように蛍光管が１００本設けられ、図４（ｄ）に示すように１本当たりの蛍光管の消費電力は４０Ｗである。したがって、図４（ｂ）に示す２００９年第１週目（２００９−０１）の事務室の消費電力は２００ｋＷｈであるので、２００ｋＷｈを１００本の消費電力で割り算し、さらに、１日の基準使用時間を１０時間としたとき、第１週目の使用日数として５日（＝１週目の消費電力２０００００Ｗｈ／１００本／４０Ｗ／１０時間）が得られる。同様に２００９年第１週目の事務室の使用日数は、３日（＝１２００００Ｗｈ／１００本／４０Ｗ／１０時間）となる。このようにして、計算部４０は、図５に示すような事務室及び会議室の消費電力からみた使用日数を計算する。計算部４０は、使用日数に端数が出る場合、四捨五入をする。
【００２８】
このような消費電力からみた施設ｉにおける第ｔ週目の使用日数Ｕi,tは、以下に示すように一般的に表すことができる。
【数１】
0005553039.tif 000002
上記式（１）において、Ｗi,tは消費電力情報から取得した施設iの第t週目の消費電力、ｈiは施設iが１日に利用される時間、ｎi,jは施設情報から取得した施設iが所有する設備jの個数、ｗjは設備情報から取得した設備jの単位時間当たりの消費電力である。なお、ｈiは１週あたりの使用時間を１週あたりの使用日数に換算するためのもので、もしＵi,tを１週あたりの使用時間として算出する場合、ｈi＝１となる。
計算部４０は、こうして算出された使用日数Ｕitを用いて、施設同時使用分布を求める。
【００２９】
計算部４０は、求めた施設同時使用分布と設備情報から求めた設備１個における施策後の単位コスト当たりの１週間における消費物理量の低減係数と、施設管理部３０が記録保持する施設情報とを用いて、施設における所定期間、例えば１週間の消費電力の合計値が目標値の設定範囲内にあり、かつ施設における一定期間、たとえば１年間の消費物理量の合計値が最小となるように、コスト配分を計算する。
具体的には、計算部４０は、図４（ｄ）に示す蛍光管をＬＥＤxに交換する場合蛍光管１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数を求める。低減係数は、消費電力が４０Ｗの蛍光管を、消費電力が２０Ｗで、単価が１００００円のＬＥＤｘに交換する場合、−０．００２（＝（ＬＥＤｘの消費電力２０Ｗ−蛍光管の消費電力４０Ｗ）／ＬＥＤｘの単価１００００円）となる。計算部４０は、この低減係数と、施設情報と施設同時使用分布を用いて第１の制約条件を作成する。
第１の制約条件とは、施設同時使用分布における各組の施設毎の使用時間を用いて算出される複数の制約条件であって、施策後の施設における１週の消費電力の合計値が、いずれも入力された消費電力の目標値以下となる条件である。
【００３０】
具体的には、図５に示す２００９年第１週目（２００９−０１）における施設同時使用分布である事務室の使用日数５日と会議室の使用日数３日と、事務室に交換すべき蛍光管が１００個あり、会議室に交換すべき蛍光管が１００個ある情報（施設情報）を用いて、計算部４０は下記式（２）の不等式を生成する。ここで、Ｘi（ｉは１または２）は施設ｉへ割り当てようとする未知数である施策用コストである。以下では入力された消費電力の目標値は３００×１０3  Ｗｈとする。
【００３１】
施策前の消費電力の合計値（３２０×１０3  Ｗｈ）
＋事務室の低減係数（−０．００２）×事務室の使用日数（５日）×１日の使用時間（１０時間）×事務室に当てる施策用コスト（Ｘ1）
＋会議室の低減係数（−０．００２）×会議室の使用日数（３日）×１日の使用時間（１０時間）×会議室に当てる施策用コスト（Ｘ2）
≦１週間の消費電力の目標値(３００×１０3  Ｗｈ)               式（２）
上記式（２）を纏めると、
３２０×１０3−０．１・Ｘ1−０．０６・Ｘ2  ≦  ３００×１０3
となる。
ここで、施策前の消費電力の合計値は、図４（ｂ）中の２００９年第１週目（２００９−０１）における事務室と会議室の消費電力の合計である。
【００３２】
同様に、計算部４０は、２００９年第２週目（２００９−０２）における施設同時使用分布である事務室の使用日数４日および会議室の使用日数６日を用いて、上記式（２）と同様に式（３）を生成する。
施策前の消費電力の合計値（４００×１０3  Ｗｈ）
＋事務室の低減係数（−０．００２）×事務室の使用日数（４日）×１日の使用時間（１０時間）×事務室に当てる施策用コスト（Ｘ1）
＋会議室の低減係数（−０．００２）×会議室の使用日数（６日）×１日の使用時間（１０時間）×会議室に当てる施策用コスト（Ｘ2）
≦１週間の消費電力の目標値(３００ｋＷｈ)                       式（３）
上記式（３）を纏めると、
４００×１０3−０．０８・Ｘ1−０．１２・Ｘ2  ≦  ３００×１０3
となる。
ここで、施策前の消費電力の合計値は、図４（ｂ）中の２００９年第２週目（２００９−０２）における事務室と会議室の消費電力の合計である。
【００３３】
計算部４０は、このような第１の制約条件の式を、異なる施設同時使用分布について生成する。したがって、図６に示すような５２週分の施設同時使用分布のうち異なる同時使用分布が９個ある場合、第１の制約条件の式は９個生成される。
【００３４】
計算部４０は、さらに、事務室に当てる施策用コストＸ1と、会議室に当てる施策用コストＸ2との合計値が入力された総コスト以下になる第２の制約条件を生成する。例えば総コストとして、１００万円が入力された場合、下記式（４）が生成される。
Ｘ1＋Ｘ2  ≦  １００×１０4（円）                      式（４）
【００３５】
計算部４０は、さらに、目的関数として、施設同時使用分布の平均値と、上記低減係数と、施設情報とを用いて、目的関数を生成する。
具体的には、図６に示す５２週分の施設同時使用分布の平均値、すなわち事務室の平均使用日数５日と会議室の平均使用日数４．４日と、上記低減係数−０．００２と、事務室の蛍光管の所有数１００個と、会議室の蛍光管の所有数１００個とを用いて、下記式（５）で表される目的関数ｆを生成する。施策前の１週間当たりの平均消費電力は、事務室の平均使用日数５日と会議室の平均使用日数４．４日と、１日の使用時間（１０時間）と事務室および会議室の蛍光管の数（１００個）と蛍光管１個当たりの消費電力（４０Ｗ）を用いて算出される。この目的関数ｆが、施策後の事務室と会議室の１週間の消費電力の合計値である。ここで、目的関数ｆでは、施設同時使用分布における使用日数の１年間の平均値が使用日数として用いられるので、目的関数ｆは、１年間における各施設の使用日数から算出される施策後の全施設の消費電力の合計値を、１週当たりに換算した全施設の消費電力として表している。すなわち、目的関数ｆを最小にすることは、施設における１年間の消費電力の合計値を最小にする、すなわち、施設における１年間の消費電力の合計値を最小にすることを意味する。
目的関数ｆ  ＝施策前の１週間当たりの平均消費電力（３７６×１０3ｋＷｈ）
＋会議室の低減係数（−０．００２）×事務室の平均使用日数（５日）×１日の使用時間（１０時間）×事務室に当てる施策用コスト（Ｘ1）
＋会議室の低減係数（−０．００２）×会議室の平均使用日数（４．４日）×１日の使用時間（１０時間）×会議室に当てる施策用コスト（Ｘ2）            式（５）
上記式（５）を纏めると、
ｆ＝３７６×１０3−０．１・Ｘ1−０．０８８・Ｘ2
となる。
【００３６】
計算部４０は、上述した施設同時使用分布の種類毎に生成された複数の第１の制約条件の式と、総コストに関する第２の制約条件の式を用いて、上記目的関数ｆ、すなわち、１施策後の事務室と会議室の１年間の消費電力の合計値が最小（消費電力の低減量が最大）となるように、Ｘ1とＸ2の組の最適解、すなわち、コストが総コストの設定範囲で１年間の消費電力の低減を最大にする最適解を算出する。このような最適解の算出は、公知の方法、例えば線形計画法や非線形計画法等の分野における周知の解法アルゴリズム、例えばシンプレックス法等を用いて算出することができる。
【００３７】
なお、計算部４０は、Ｘ1とＸ2の組の最適解が算出できない場合、複数の第１の制約条件の式から、１つの条件の式を除去して、残りの第１の制約条件の式と第２の制約条件の式とを用いて、Ｘ1とＸ2の組の最適解を算出する。依然として最適解が算出されない場合、計算部４０は、さらに、第１の制約条件から１つの条件を除去する。このようにして、計算部４０は、最適解が算出されるまで、第１の制約条件の式を１つずつ順次除去する。除去する制約条件の式は、特に制限されないが、同時使用分布における複数の組のうち、上述した施設毎の低減係数と同時使用分布内の対応する施設の使用時間との積を合計した値の絶対値が最大となる組によりつくられる第１の制約条件の式が除去対象とすることが、最適解を早期に算出する点で好ましい。例えば、上述した具体例の場合、９種類の第１の制約条件の式のうち、事務室及び会議室の低減係数と図６に示す同時使用分布内の対応する事務室および会議室の使用時間との積を合計した値の絶対値が最大となる組からつくられる制約条件の式を除去対象とする。例えば、図６に示す施設同時使用分布の場合、計算部４０がＸ1とＸ2の組の最適解を算出できない場合、上記合計した値の絶対値が最大となる使用時間の組、すなわち事務室の使用日数５日および会議室の使用日数６日の組からつくられる式を除去する。この場合、上記合計した値の絶対値は０．０２２（＝｜事務室の低減係数（−０．００２）×事務室の使用日数（５日）＋会議室の低減係数（−０．００２）×会議室の使用日数（６日）｜）となり他の組からつくられる値に比べて最大である。上記低減係数は事務室および会議室で同一なので、事務室および会議室の使用日数の合計値が最大となる組から得られる式が除去対象となる。
なお、本実施形態では、使用日数の合計値が最大となる組から得られる第１の制約条件の式を除去対象とすることもできる。
計算部４０は、こうして、算出した最適解、すなわち、施設毎のコスト配分の結果をディスプレイ２２に画面表示する。
【００３８】
計算部４０における目的関数ｆの設定、複数の第１の制約条件の設定および第２の制約条件の設定を以下のように一般的に表すことができる。
【００３９】
（目的関数ｆの作成）
施設ｉ（ｉ＝１〜ｎの自然数：ｎは施設の数）の設備ｊ（ｊ＝１〜ｍの自然数：ｍは設備の数）に当てる施策用コストをｘi,jと表し、ei,jを施設ｉの設備ｊにおける低減係数、すなわち、設備ｊ１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と表し、ＭＵiを設定された期間（例えば１年間）における施設iの所定期間（例えば１週間）当たりの平均使用時間と表したとき、目的関数ｆは、下記式（６）のように作成される。
【数２】
0005553039.tif 000003
ここで、ＭＵiは、下記式（７）で表される。
【数３】
0005553039.tif 000004
ここで、Ｕi,tは、所定期間（例えば１週間）における施設ｉにおける使用時間を表し、ｎｗは、設定された一定期間（例えば１年間）における所定期間（例えば１週間）の含まれる総数（例えば５２）を表す。すなわち、ＭＵiは、一定期間（例えば１年間）における使用時間の平均値である。
また、ei,jは、下記式（８）で表される。
【数４】
0005553039.tif 000005
ここで、ajおよびbjはそれぞれ設備jの施策後、施策前の消費電力、pjは施策後設備の単価であり、これらの情報は設備情報から取得される。
【００４０】
（第１の制約条件の作成）
施設同時使用分布の１つの組をＰ（ｔ1，ｔ2・・・，ｔn）と表し、ｈiを設定されている１日の使用時間と表し、消費電力の目標値をＧと表したとき、各施設同時使用分布Ｐ（ｔ1，ｔ2・・・，ｔn）によってつくられる第１の制約条件の式は、下記式（９）で表される。
【数５】
0005553039.tif 000006
上記式（９）は、１つの施設同時使用分布Ｐによってつくられるが、施設同時使用分布は複数存在する。したがって、複数の施設同時使用分布に対して、上記式（９）に従って第１の制約条件の式は複数作成される。
【００４１】
（第２の制約条件の作成）
設定された総コストをＣとしたとき、各施設へのコスト配分ｘi,jは、下記式（１０）で表される。
【数６】
0005553039.tif 000007
上記式（１０）に従って、第２の制約条件は作成される。その際、コスト配分ｘi,jは０以上であるので、以下の制約条件も付加されて作成される。
xi,j≧０
【００４２】
計算部４０は、上述した目的関数ｆ、複数の第１の制約条件の式、第２の制約条件の式を自動的に作成して、目的関数ｆが最小となるように、各施設へのコスト配分ｘi,jを計算する。
【００４３】
図７は、図４に示す具体例において、目的関数ｆが最小となるように算出したコスト配分の意義を説明する図である。
直線ｌを境にして左上の領域は施設同時使用分布において１週間の消費電力が目標値を達成することができる領域を示し、直線ｌを境にして右下の領域は、施設同時使用分布において１週間の消費電力が目標値を達成できない領域を示す。上述したように、複数の第１の制約条件と第２の制約条件を用いて目的関数ｆを最小にするコスト配分が算出されない場合があるが、このような場合とは、コスト配分ｘi,jを種々変化させても、直線ｌの右下の領域に施設同時使用分布の一部が存在することを意味する。したがって、計算部４０は、右下の領域に位置する施設同時使用分布を除去することにより、すなわち、右下の領域に位置する施設同時使用分布からつくられる第１の制約条件の式を除去することにより、目的関数ｆを最小にするコスト配分ｘi,jを算出することができる。したがって、計算部４０は、施設同時使用分布の大部分において目的関数ｆを最小にするコスト配分ｘi,jを算出することができる。すなわち、計算部４０は、各週において施設の消費電力の合計値が目標値の設定範囲内になる確率を最大にし、かつ、１年間を通して施設の消費電力の合計値を最小にするコスト配分ｘi,jを算出することができる。
この場合、総コスト１００万円で、１週間当たりの消費電力を３７５ｋＷｈを３００ｋＷｈ（目標値３００ｋＷｈ）に低減するために、図４（ｄ）に示す蛍光管をＬＥＤｘに交換する施策を行うとき、事務室に５０万円、会議室に５０万円コスト配分する結果となる。
【００４４】
なお、図７に示す例では、計算部４０は、事務室の使用日数５日および会議室の使用日数６日の施設同時使用分布からつくられる第１の制約条件を除去することにより、太線で囲まれた施設同時使用分布において目的関数ｆが最小となる解を算出する。したがって、すべての第１の制約条件を用いて目的関数ｆが最小となる解が算出できない場合、計算部４０は、すべての第１の制約条件の中から、施設同時使用分布における複数の組のうち、施設毎の低減係数ｅi,jと同時使用分布内の対応する施設の使用時間との積を合計した値の絶対値が最大となる組によってつくられる制約条件を除去することが好ましい。あるいは、施設の使用時間の合計時間が最大となる組によってつくられる制約条件を除去することが好ましい。
このように、目的関数ｆを最小にするとは、事務室および会議室の１年間の使用状況を反映して、１年間を通して大部分の週において１週間における消費電力の合計値を目標値以内とし、かつ、事務室および会議室における１年間の消費電力の合計値を最小にすることを意味する。
【００４５】
図８は、同じ施設同時使用分布、すなわち、事務室および会議室の１週間毎の使用状況において、従来の方法によって事務室及び会議室にコスト配分を行った結果を示す。
この場合、１年間の事務室および会議室の消費電力の比によって、コスト配分を定める。総コスト１００万円で、１週間当たりの消費電力を３７５ｋＷｈを３００ｋＷｈ（目標値は３００ｋＷｈ）に低減する場合、図４（ｄ）に示す蛍光管をＬＥＤｘに交換する施策を行うとき、従来の方法では、事務室に５３万円、会議室に４７万円施策用コストを配分する結果となる。図８は、このときの施設同時使用分布において消費電力が目標値を達成できる範囲を太線で示している。図７および図８に示す太線の範囲を比較すればわかるように、従来の方法では、事務室４日、会議室６日における施設同時使用分布における消費電力は目標値を達成しないことを示している。このように、本実施形態の計算部４０は、施設の使用状況に応じてコスト配分を計算するので、従来の方法に比べて消費電力の目標値を達成する期間を増大させることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、目的関数ｆは、ｘi,jに低減係数を乗算した１次形式（線形形式）で表されるが、１次形式の他に、目的関数ｆは、ｘi,jの増大に伴って単調減少する周知の関数を用いることができる。
また、本実施形態では、各施設の使用日数を、計測した消費電力から換算した日数を用いるが、実際に施設を使用した時間を１週間計測して、１週間ごとの使用日数を算出することもできる。
【００４７】
（コスト配分の算出方法）
図９は、本実施形態の管理装置１２が行うコスト配分の算出方法のフローの一例を示す図である。すなわち、下記方法では、複数の施設の使用により生じる消費電力を低減するために、施設の施策対象用の設備に当てる施策用コストのコスト配分Ｘが算出される。
まず、管理装置１２の入力操作系２４によってオペレータから総コストＣ及び消費電力の目標値Ｇの入力を受け、総コストＣ及び消費電力の目標値Ｇが設定される（ステップＳ１０）。
この後、計算部４０は、総コストＣ及び消費電力の目標値Ｇを用いて、コスト配分Ｘを計算する（ステップＳ２０）。
最後に、計算部４０は、計算したコスト配分Ｘをディスプレイ２２に表示する。
【００４８】
図１０は、ステップＳ２０におけるコスト配分Ｘの計算のフローの一例を示す図である。
まず、計算部４０は、消費電力の情報、施設情報および設備情報を、消費電力管理部３４、施設管理部３０および設備管理部３２から読み出す（ステップＳ５０）。
次に、計算部４０は、消費電力情報および施設情報及び設備情報を用いて、上記式（１）に従って、消費電力からみた各施設の所定期間、例えば１週間の使用時間Ｕi,tを各所定期間毎に、設定された期間、例えば１年間分求める（ステップＳ６０）。
次に、計算部４０は、求めた施設毎の使用時間Ｕi,tを組とした施設同時使用分布Ｐを、所定期間毎、例えば１週間毎に求める。
最後に、計算部４０は、施設同時使用分布Ｐを用いて、施策用コストの最適なコスト配分を求める（ステップＳ８０）。最適なコスト配分とは、施設の消費電力の合計値が各週において目標値Ｇの設定範囲内にあり、かつ１年間の消費電力の合計値が最小となるように、総コストＣの設定囲内で算出されるコスト配分である。
【００４９】
図１１は、図１０に示すステップＳ８０における最適な施策用コストのコスト配分を求めるフローの一例を示す図である。
まず、計算部４０は、コスト配分ｘi,jを変数とした目的関数ｆを上記式（６）に従って作成し、さらに、消費電力についての複数の第１の制約条件の式Ｐcを上記式（９）に従って作成する。また、計算部４０は、コストについての第２の制約条件の式を上記式（１０）に従って作成する（ステップＳ９０）。
このような目的関数ｆおよび制約条件の式Ｐｃは、管理装置１２であるコンピュータにおいて、例えば、周知の数式処理ソフトウェア等により自動的に作成されてもよい。また、制約条件の式Ｐｃについて、制約条件の各式に対応するサブルーチンが生成されてもよい。サブルーチンは、例えば、各コスト配分ｘi,jが入力されると、制約条件の式を満足するか否かの情報と、入力された各コスト配分ｘi,jにおけるコストと総コストＣとの間の差分と、入力された各コスト配分ｘi,jから算出される消費電力の合計値と消費電力の目標値Ｇとの間の差分をデータとして出力する。目的関数ｆについても、各コスト配分ｘi,jが入力されると、入力された各コスト配分ｘi,jから算出される消費電力の合計値が出力されるように、目的関数ｆに対応するサブルーチンが生成されてもよい。
【００５０】
次に、計算部４０は、第１の制約条件の式Ｐｃの数が０（Ｐｃが空）であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。これは、後述するように、最適解が算出されない場合、計算部４０は、第１の制約条件を１つずつ除去していくため、予め第１の制約条件の数が０であるか否かが判定される。判定の結果、第１の制約条件の数が０である場合（ステップＳ１００においてＹｅｓの場合）、計算部４０は最適なコスト配分が算出されなかったとして（ステップＳ１１０）、計算を終了する。この結果は、ディスプレイ２２に表示される。
一方、第１の制約条件の式Ｐｃの数が０でない場合（ステップＳ１００においてＮｏの場合）、計算部４０は、現在の第１の制約条件の式Ｐｃと第２の制約条件の式と、更に上述したxi,j≧０で表される制約条件を用いて、目的関数ｆを最小にする解、すなわち、最適解を計算する（ステップＳ１２０）。最適解の計算は、線形計画法や非線形計画法等の分野における周知の解法、例えばシンプレックス法等が用いられる。
【００５１】
計算部４０は、目的関数ｆを最小にする解を計算した場合（ステップＳ１３０においてＹｅｓの場合）、その解であるｘi,jを最適なコスト配分として決定する（ステップＳ１４０）。決定したコスト配分ｘi,jは、ディスプレイ２２に画面表示される。また、図示されないプリンタに出力されてもよい。
一方、ステップＳ１３０において目的関数ｆを最小にする解が求められない場合（ステップＳ１３０においてＮｏの場合）、計算部４０は、複数の第１の制約条件の式Ｐｃから第１の制約条件の式を１つ除去する（ステップＳ１６０）。除去する第１の制約条件の式は、上述したように、施設同時使用分布Ｐにおける複数の組のうち、式（９）中の施設毎の低減係数ｅi,jと同時使用分布Ｐ内の対応する施設の使用時間ｔi,jとの積を合計した値の絶対値が最大となる組によってつくられる第１の制約条件の式であることが好ましい。あるいは、除去する第１の制約条件の式は、施設同時使用分布の各組の使用時間の合計値が最大となる組により作られる第１の制約条件の式であってもよい。この後、ステップＳ１００に進む。こうして、計算部４０は、ステップＳ１３０において最適解を算出するまで、第１の制約条件の式が１つずつ取り除かれる。
【００５２】
図９〜１１に示すような処理は、管理装置１２であるコンピュータが記憶装置１６に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより行われる。このようなプログラムは、ネットワーク回線を通して提供されたものであってもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ等に記憶されたプログラムから提供されたものであってもよい。
【００５３】
（第１変形例）
本実施形態では、施設同時使用分布Ｐを、施設を１週間の間に使用する使用時間を用いて作成した。本変形例では、施設同時使用分布Ｐに関して、使用時間の代わりに、施設を１週間の間に利用した利用人数とすることができる。利用人数を適用できる施設とは、遊戯施設のように、使用時間は一定だが、利用人数に応じて消費電力が変動する設備を有する施設等である。あるいは、本変形例では、施設同時使用分布Ｐに関して、使用時間の代わりに、施設を用いて物を生産する生産量とすることができる。生産量を適用できる施設とは、工場のように、使用時間は一定だが、生産量に応じて消費電力が変動する設備を有する工場等である。
【００５４】
施設同時使用分布Ｐに関して、使用時間に代えて利用人数を用いる場合、週毎の施設同時使用分布は、各施設における利用人数の組を用いる。このような利用人数は、各施設に入場する利用者の数を直接カウントした結果を用いてもよいし、各週の施設毎の消費電力から、各施設における１人あたりが消費する消費電力を予め算出しておくことにより、消費電力からみた利用人数を求めることもできる。
この場合、管理装置１２は、図３（ｃ）に示す設備情報として1人当たりの消費電力の情報を記録保持し、図１０に示すステップＳ６０では、施設の利用人数求め、ステップＳ７０では、利用人数の施設同時使用分布Ｐを求める。また、計算部４０は、第１の制約条件の式として式（９）に代えて式（１１）を用いる。
【数７】
0005553039.tif 000008
ここで、piは施設同時使用分布Ｐにおける施設iの利用人数であり、ｐi,j＝ｎi,jである。
【００５５】
施設同時使用分布Ｐに関して、使用時間に代えて生産量を用いる場合、週毎の施設同時使用分布は、各施設における生産量の組を用いる。このような生産量は、施設毎に生産物等の生産量を直接計測」した結果を用いてもよいし、各週の消費電力から、各施設における生産量あたりの消費電力を予め算出しておくことにより、消費電力からみた生産量を求めることもできる。
この場合、管理装置１２は、図３（ｃ）に示す設備情報として単位生産量当たりの消費電力を記録保持し、図１０に示すステップＳ６０では、施設の生産量求め、ステップＳ７０では、生産量の施設同時使用分布Ｐを求める。また、計算部４０は、第１の制約条件の式として式（９）に代えて式（１２）を用いる。
【数８】
0005553039.tif 000009
式（１２）
ここで、ｑiは施設同時使用分布Ｐにおける施設iの生産量であり、ｑi,j＝ｎi,jである。
【００５６】
（第２変形例）
上記実施形態では、施設毎に電力センサを設けて、施設毎の施設同時使用分布を用いたが、本変形例では、図１２に示すように、設備毎に電力センサを設けて消費電力を計測する。これにより、設備毎の設備同時使用分布を作成して、設備毎のコスト配分をきめ細かく計算することができる。例えば、同じ施設内であっても、設備毎に使用状況が異なり、施設間を移動する設備があっても、設備に当てる最適なコスト配分を計算することができる。
この場合、消費電力管理部３４は、図１３に示すような設備毎の消費電力を週毎に収集して消費電力の情報として記録保持する。
【００５７】
本実施形態および第１変形例、第２変形例は、いずれも施設毎の使用時間や利用者人数や生産量を組とした週毎の施設の同時使用分布を週毎に求め、この同時使用分布を用いて、施設における１週間の消費物理量の合計値が消費物理量の目標値の範囲となり、かつ１年間を通した消費電力の合計値が最小となるように、総コストの設定範囲内でコスト配分を計算する、すなわち、施設の使用状況を反映してコスト配分を計算する。このため、本実施形態および第１変形例、第２変形例は、消費物理量の低減した目標値を高い確率で達成できるようにするための施策用コストの最適なコスト配分を定めることができる。
【００５８】
また、本実施形態および第１変形例、第２変形例は、施設同時使用分布における各組の施設毎の使用時間を用いて算出される第１の制約条件を用いて、１年間の消費電力の合計値が最小となるようにコスト配分を計算する。すなわち、本実施形態および第１変形例、第２変形例は、第１の制約条件を少なくとも用いて最適なコスト配分を求めるので、最適化問題に帰着した処理を適用して解を求めることができる。
【００５９】
また、本実施形態および第１変形例、第２変形例は、施策後の施設の消費物理量の合計値が最小となる解が算出されない場合、第１の制約条件から、制約条件を１つ除去し、解を求める処理を行う。その際、除去する第１の制約条件は、同時使用分布における複数の組のうち、施設毎の低減係数と同時使用分布内の対応する施設の使用時間との積を合計した値の絶対値が最大となる組によってつくられる制約条件とする。このため、解を早期に算出することができる。
【００６０】
また、本実施形態および第１変形例、第２変形例は、施設情報と、設備情報と、収集した所定期間毎の消費電力とを用いて施設の使用時間を施設毎に求めるので、求めた使用時間は、消費電力の使用状況に由来した情報が含まれおり、消費電力の低減を確実に行うことができる解を求めることができる。
【００６１】
また、本実施形態および第１変形例、第２変形例は、消費電力に限らず、資源の消費を低減するためのコスト配分にも有効に転用することができる。
【００６２】
本実施形態、第１変形例および第２変形例では、低減する消費物理量としていずれも消費電力を用いたが、低減する消費物理量は、消費電力に代えて、水、ガス、石油等の化石燃料の消費量、あるいは、ＣＯ2排出量の元となる炭素消費量であってもよい。
【００６３】
上記実施形態は、以下に示す内容を開示する。
【００６４】
（付記１）
複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する消費物理量管理装置であって、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報を記録保持する施設管理部と、
前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報を記録保持する設備管理部と、
前記消費物理量の低減する施策を実現するのに用いる総コストと所定期間における前記施設全体の消費物理量の目標値の入力を受けて設定する条件入力部と、
前記所定期間毎の前記施設の使用時間を前記施設毎に求め、求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした施設の同時使用分布を前記所定期間毎に一定期間求め、前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数とを用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が前記目標値の設定範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記総コストの設定範囲内で前記配分を計算する計算部と、
計算した前記配分の結果を出力する出力部と、を有することを特徴とする消費物理量管理装置。
【００６５】
（付記２）
前記計算部は、前記同時使用分布における各組の前記施設毎の使用時間を用いて算出される複数の制約条件であって、施策後の前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値がいずれも前記目標値以下となる複数の第１の制約条件と、前記設備に当てる施策用コストの合計値が前記総コスト以下となる第２の制約条件とを用いて、施策後の前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記配分を計算する、付記１に記載の消費物理量管理装置。
【００６６】
（付記３）
前記計算部は、施策後の前記施設の消費物理量の合計値を最小にする前記配分が算出されない場合、前記第１の制約条件から、前記同時使用分布における複数の組のうち、前記施設毎の前記低減係数と前記同時使用分布内の対応する施設の使用時間との積を合計した値の絶対値が最大となる組によってつくられる制約条件を除去し、残りの第１の制約条件と、前記第２の条件とを用いて、施策後の前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記配分を計算する、付記２に記載の消費物理量管理装置。
【００６７】
（付記４）
さらに、前記施設毎にセンサで計測された消費物理量を用いて前記所定期間毎の消費物理量を収集する物理量収集部を有し、
前記計算部は、前記施設情報と、前記設備情報と、収集した前記所定期間毎の消費物理量とを用いて前記施設の使用時間を前記施設毎に求める、付記１に記載の消費物理量管理装置。
【００６８】
（付記５）
前記消費物理量は、消費電力あるいは資源消費量である、付記１〜４のいずれか１項に記載の消費物理量管理装置。
【００６９】
（付記６）
施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する消費物理量管理装置であって、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報を記録保持する施設管理部と、
前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報を記録保持する設備管理部と、
前記消費物理量の低減する施策を実現するのに用いる総コストと所定期間における前記施設全体の消費物理量の目標値の入力を受け設定する条件入力部と、
前記所定期間毎の前記設備の使用時間を前記設備毎に求め、求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした設備の同時使用分布を前記所定期間毎に一定期間求め、前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数とを用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が前記目標値の設定範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記総コストの設定範囲内で前記配分を計算する計算部と、
計算した前記配分の結果を出力する出力部と、を有することを特徴とする消費物理量管理装置。
【００７０】
（付記７）
複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる、施策用コストの配分を決定する消費物理量管理装置であって、
前記施設のそれぞれは、前記施設を使用する人の数に応じてあるいは前記施設が物を生産する生産量に応じて前記消費物理量が上昇し、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報を記録保持する施設管理部と、
前記設備毎の１人当たり、あるいは、単位生産量当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の１人当たり、あるいは、単位生産量当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報を記録保持する設備管理部と、
前記消費物理量の低減する施策を実現するのに用いる総コストと所定期間における前記消費物理量の目標値の入力を受け設定する条件入力部と、
前記所定期間毎の前記施設の使用人数あるいは生産量を前記施設毎に求め、求めた前記施設毎の前記使用人数あるいは前記生産量を組とした施設の同時使用分布を、前記所定期間毎に一定期間求め、前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と、を用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が前記目標値の設定範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記総コストの設定範囲内で前記配分を計算する計算部と、
計算した前記配分の結果を出力する出力部と、を有することを特徴とする消費物理量管理装置。
【００７１】
（付記８）
複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する装置が行う消費物理量管理方法であって、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報と、前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報を含む設備情報と、を予め記録保持し、
前記配分を決定するとき、
所定期間毎の前記施設の使用時間を前記施設毎に求め、
求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした施設の同時使用分布を、前記所定期間毎に一定期間求め、
前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と、を用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が設定された目標値の範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、設定された総コストの範囲内で前記配分を計算し、
計算した前記配分の結果を出力する、ことを特徴とする消費物理量管理方法。
【００７２】
（付記９）
前記配分を計算するとき、前記同時使用分布における各組の前記施設毎の使用時間を用いて算出される複数の制約条件であって、施策後の前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が、いずれも前記目標値以下となる複数の第１の制約条件と、前記設備に対する施策用コストの合計値が前記総コスト以下となる第２の制約条件とを用いて、施策後の前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記配分を計算する、付記８に記載の消費物理量管理方法。
【００７３】
（付記１０）
前記配分を計算するとき、施策後の前記施設の消費物理量の合計値を最小にする前記配分が算出されない場合、前記第１の制約条件から、前記同時使用分布における複数の組のうち、前記設備毎の前記低減係数と前記同時使用分布内の対応する施設の使用時間との積を合計した値の絶対値が最大となる組によってつくられる制約条件を除去し、残りの第１の制約条件と、前記第２の条件とを用いて、施策後の前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、前記配分を計算する、付記９に記載の消費物理量管理方法。
【００７４】
（付記１１）
前記施設毎にセンサで計測される消費物理量を用いて前記所定期間毎の消費物理量を収集し、
前記施設情報と、前記設備情報と、収集した前記所定期間毎の消費物理量とを用いて前記施設の使用時間を前記施設毎に求める、付記８に記載の消費物理量管理方法。
【００７５】
（付記１２）
複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する装置が行う消費物理量管理方法であって、
前記施設のそれぞれは、前記施設を使用する人の数に応じてあるいは前記施設が物を生産する生産量に応じて前記消費物理量が上昇し、
各施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報と、前記設備毎の１人当たり、あるいは、単位生産量当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび施策後の１人当たり、あるいは、単位生産量当たりの消費物理量の情報を含む設備情報と、を予め記録保持し、
前記配分を決定するとき、
所定期間毎の前記施設の使用人数あるいは生産量を前記施設毎に求め、
求めた前記施設毎の前記使用人数あるいは前記生産量を組とした施設の同時使用分布を、前記所定期間毎に一定期間求め、
前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と、を用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が設定された目標値の範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の前記施設の消費物理量の合計値が最小となるように、設定された総コストの範囲内で前記配分を計算し、
計算した前記配分の結果を出力する、ことを特徴とする消費物理量管理方法。
【００７６】
（付記１３）
複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する消費物理量管理方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報と、前記設備毎の単位時間当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび前記設備の施策後の単位時間当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報と、がコンピュータに予め記録保持され、
前記配分を決定するとき、
所定期間毎の前記施設の使用時間を前記施設毎に求め、
求めた前記施設毎の前記使用時間を組とした施設の同時使用分布を、前記所定期間毎に一定期間求め、
前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と、を用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が設定された目標値の範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、設定された総コストの範囲内で前記配分を計算し、
計算した前記配分の結果を出力する、処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【００７７】
（付記１４）
複数の施設の使用により生じる消費物理量を低減する施策を実現するために、前記施設の施策対象となる設備に当てる施策用コストの配分を決定する消費物理量管理方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記施設のそれぞれは、前記施設を使用する人の数に応じてあるいは前記施設が物を生産する生産量に応じて前記消費物理量が上昇し、
各施設が所有する前記設備の種類および前記設備毎の数を含む施設情報と、前記設備毎の１人当たり、あるいは、単位生産量当たりの消費物理量の情報と前記設備１個当たりの施策用コストおよび前記設備の施策後の１人当たり、あるいは、単位生産量当たりの消費物理量の情報とを含む設備情報と、がコンピュータに予め記録保持され、
前記配分を決定するとき、
所定期間毎の前記施設の使用人数あるいは生産量を前記施設毎に求め、
求めた前記施設毎の前記使用人数あるいは前記生産量を組とした施設の同時使用分布を、前記所定期間毎に一定期間求め、
前記同時使用分布と、前記施設情報と、前記設備情報から求めた前記設備１個における施策後の単位コスト当たりの消費物理量の低減係数と、を用いて、前記施設における前記所定期間の消費物理量の合計値が設定された目標値の範囲内となり、かつ前記施設における前記一定期間の消費物理量の合計値が最小となるように、設定された総コストの範囲内で前記配分を計算し、
計算した前記配分の結果を出力する、処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【００７８】
以上、本発明の消費物理量管理装置、消費物理量管理方法、およびプログラムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００７９】
１０  システム
１２  消費電力管理装置
１４  ＣＰＵ
１６  記憶装置
１８  通信ユニット
２０  バス
２２  ディスプレイ
２４  入力操作系
３０  施設管理部
３２  設備情報管理部
３４  消費電力管理部
３６  消費電力収集部
３８  条件入力部
４０  計算部
【図１】
0005553039.tif 000010
【図２】
0005553039.tif 000011
【図３】
0005553039.tif 000012
【図４】
0005553039.tif 000013
【図５】
0005553039.tif 000014
【図６】
0005553039.tif 000015
【図７】
0005553039.tif 000016
【図８】
0005553039.tif 000017
【図９】
0005553039.tif 000018
【図１０】
0005553039.tif 000019
【図１１】
0005553039.tif 000020
【図１２】
0005553039.tif 000021
【図１３】
0005553039.tif 000022