PARTⅡ3版2562

物 流 問 題 研 究Winter

No.63

Logistics Review

2015
No.63

物流問題研究2015
No.63

ISSN 1346-2016

冬

ISSN 1346-2016

CONTENTS

FOCUS

Relation between an aging society and Logistics●Future of Trucking in the Aging Society 〜 A Proposal ofslow logistics●The latest trend of logistics companies in Aging society

ＩＵＣＬ

〜

GO INOUE
FUJIO MORITA

Industry-University Consortium on Logistics
２０１５年

ARTICLE●Hop-Constrained Capacitated Network Design Problem

NAOTO KATAYAMANAOTO KATAYAMARKU Logistics Institution Ryutsu Keizai University

流通経済大学 物流科学研究所●A Branch and Price Algorithm for Capacitated Network Design Problem

ETSUO MASUDA

冬●Study on Logistics that supports Omni-Channel Retailing,which integrates Online and Oﬄine Sales

特集

高齢化社会と物流
流通経済大学

物流科学研究所

PARTⅡ3版2562

物 流 問 題 研 究Winter

No.63

Logistics Review

2015
No.63

物流問題研究2015
No.63

ISSN 1346-2016

冬

ISSN 1346-2016

CONTENTS

FOCUS

Relation between an aging society and Logistics●Future of Trucking in the Aging Society 〜 A Proposal ofslow logistics●The latest trend of logistics companies in Aging society

ＩＵＣＬ

〜

GO INOUE
FUJIO MORITA

Industry-University Consortium on Logistics
２０１５年

ARTICLE●Hop-Constrained Capacitated Network Design Problem

NAOTO KATAYAMANAOTO KATAYAMARKU Logistics Institution Ryutsu Keizai University

流通経済大学 物流科学研究所●A Branch and Price Algorithm for Capacitated Network Design Problem

ETSUO MASUDA

冬●Study on Logistics that supports Omni-Channel Retailing,which integrates Online and Oﬄine Sales

特集

高齢化社会と物流
流通経済大学

物流科学研究所

目次

特集

高齢化社会と物流

高齢化社会におけるトラック輸送のあり方........................................................................................ ２─「スローロジスティクス」の提唱─
井上豪（一般社団法人 東京都トラック協会 事業振興部 事業振興課 課長補佐）

高齢化社会における物流会社の新動向................................................................................................. 8森田富士夫（物流ジャーナリスト）

ロジスティクス産学連携コンソーシアムの紹介
2014年度の産学連携プログラムの実施状況.................................................................................... 12

論文
ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題............................................ 18
増田悦夫（流通経済大学 流通情報学部 教授）
分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法............................................ 29
片山直登（流通経済大学 流通情報学部 教授）
ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題......................................................... 45
片山直登（流通経済大学 流通情報学部 教授）

編集後記.......................................................................................................................................................... 611

特集 高齢化社会と物流

高齢化社会におけるトラック輸送のあり方─「スローロジスティクス」の提唱─

Future of Trucking in the Aging Society～ A Proposal of“slow logistics”～
井上略

豪：一般社団法人 東京都トラック協会 事業振興部 事業振興課 課長補佐

歴1974年生。2000年駒澤大学大学院法学研究科私法学専攻修士課程修了。同年、全国信用協同組合連合会に入社、預金事務や営業店管理等に携わった後、
日本投信委託株式会社（現 岡三アセットマネジメント株式会社）コンプライ
アンス部を経て現職。現在、海上コンテナ、紙・パルプ、セメント、食料品など、輸送品目別の部会の事務局を務める。物流経営士（第1445号）。

１．はじめに		 ～トラック運転者の高齢化

欧州の先進諸国と比較すると、フランスが「人間五十年、下天の内をくらぶれば、夢

ドイツが40年であるのに対し、日本はわずか

幻の如くなり」とは、今から450余年前の戦24年である。1950年の時点では5％にも満た

乱の世に生きた織田信長が好んで演じたとさなかった日本の高齢化率は、2013年時点でれる幸若舞「敦盛」の一節であるが、2013年

25.1％と4人に1人の割合にまで上昇しておにおける日本人の平均寿命は、男性が80.21

り、2060年 に は2.5人 に1人 が65歳 以 上 に、4歳と初めて80歳を超え、女性は過去最高の人に1人が75歳以上になると推計されている。

86.61歳で2年連続の世界一となった。今やわ

高齢化は、わが国の産業構造にも大きな影が国は、「人間八十年」の長寿国である。さ響を及ぼす。特に、労働集約型産業であるトらに、2060年には男性の平均寿命が84.19年、

ラック運送事業にとって、労働者の高齢化は

女性の平均寿命が90.93年になると見込まれ深刻な問題である。

126年、スウェーデンが85年、イギリスが46年、ている。
「人間九十年」も夢物語ではない。

今から10年ほど前の2004年の時点では、道その一方で、日本の総人口は少子化の影響

路貨物運送業（従業員規模10人以上）の平均などから長期の減少過程に入っており、2048

年齢は41.7歳で、全産業の平均年齢（40.7歳）

年に総人口が1億人を割り込んだ後も減少がと比べてほとんど差はなかった。しかし、続くと見られている。そのため、わが国は、

2013年には45.2歳まで急上昇し、全産業の平世界的に例を見ない速さで高齢化が進んでい均年齢（42.0歳）との差も拡大した。従業員る。高齢化率（総人口に占める65歳以上の高5 ～ 9人の小規模事業者の平均年齢は47.3歳

齢者人口の割合）が7％を超えてから倍のとさらに高い。
また、
関東１都６県の各トラッ

14％に達するまでの所要年数（倍化年数）を

ク協会の海上コンテナ部会で構成され、筆者

2

特集 高齢化社会と物流が事務局を務める関東トラック協会海上コン
テナ部会で部会員事業者を対象に実施した海２．加齢がトラックの運転に及ぼす影響

上コンテナセミトレーラ運転者の年齢別在籍

トラックは、一般的な乗用車とは車両諸元

人数調査でも、2014年3月末時点における在が異なり、挙動にも特性があるため、その運

籍運転者の平均年齢は46.8歳と同様の水準で転には高度な技能が求められる。この点、国あった（図表1）。

内外の自動車メーカーでは自動運転の研究が

道路貨物運送業の就業者（約187万人）の進められており、乗用車では一定の成果が認

うち、40歳以上の就業者が7割弱（約125万人）

められているものの、トラックなど大型の商を占めていることからも分かる通り、現在の用車は安全面などクリアすべき課題が多く、トラック輸送は中高年層の運転者によって支依然としてハードルが高い。時々刻々と変化

えられている。単純に考えれば、20年後にはする交通状況に臨機応変に対処し、大型車両

その多くが65歳以上の高齢者層となる。若年を安全かつ巧みに操るトラック運転者は、ま層の新たな労働力の確保が喫緊の課題である

さにマイスターである。

が、少子化などの構造的要因に加え、職業選

しかし、前述の通り、トラック運転者の平択の幅が広がっていることやトラック運送業

均年齢が40歳台後半に差し掛かっており、今界に対するマイナスイメージが払拭されてい後は50歳台から60歳台のトラック運転者が増ないこともあり、残念ながら現時点では困難加してくると見込まれることから、加齢がトな状況である。よって、トラック運送事業は

ラックの運転に及ぼす影響が懸念される。

他の産業と比べて高齢化がより急速に進む可能性が高い。
図表1

自動車安全運転センターが実施した調査によれば、50歳台後半から60歳台前半の職業運

関東トラック協会 海上コンテナ部会 運転者年齢別在籍人数調査（2014年3月31日現在）（n=3,150）

3

特集 高齢化社会と物流

転者は、運転に対して真摯な姿勢で臨み、普齢による視力の低下、緊急時の反応の遅れ、段から落ち着いた運転を心掛けていることか判断力の低下、慣れによる運転の手抜きなど

ら、総じて安全運転意識は高いとしている。

が挙げられている。

その一方で、
視機能など身体機能の衰えの他、50歳以上の職業運転者は、高血圧や糖尿病

集中力や判断力等の認知機能の衰えも始まるなど何らかの疾患がある比率が50歳未満の職

年齢であり、思い込みや勘違い、うっかり等

業運転者よりかなり高い。また、「夜間の運による事故や、信号や標識の見落とし等に注

転は疲れるようになった」「運転が下手になっ意が必要であること、衰えを自覚せずにトた」「運転中に目がかすんだり、ものが見え

ラックの運転を続けることは非常に危険であにくくなることがある」「運転中に緊張状態

ることが指摘されている。

が長く続かないと感じるようになった」など、具体的な調査結果を見ると、職業運転者に加齢による身体機能や認知機能の変化を強くよる全体の事故件数は減少しているが、55感じているにもかかわらず、トラックを運転

歳以上の事故が大幅に増加している。年齢別

する頻度は「毎日」が7割で、50歳未満の職

職業運転者単位人数当たりの事故件数（指数）

業運転者とほとんど変わらない。

は、30歳未満を頂点として、30歳台、40歳台

企業側も定年を間近に控えた職業運転者にと年齢の上昇とともに低下していくものの、対する教育投資には消極的で、高齢者層を50 ～ 59歳で微増し、60歳以上になると平均ターゲットとした安全運転教育を実施してい値を上回って大きく増加する傾向が見られるる企業は非常に少ない。

（図表2）。55 歳以上の事故が多い事業所におこうした中、警察庁は、昨今の認知症に起ける年齢別事故率（過去３年間の事故件数を因した交通事故の増加を踏まえ、道路交通法

現在の運転者数で除した値）でも、55 ～ 59を改正して75歳以上のドライバーに対する

歳が他の年齢層に比べて最も事故が多い。55

チェック体制を強化する方針を打ち出した。

歳以上で事故率が高くなる原因としては、加具体的には、現在は運転免許の更新時のみ義

図表2

年齢別職業運転者単位人数当たり事故件数の指数（全国平均=1）

出典：自動車安全運転センター「加齢に伴う職業ドライバーの運転技能の変化に関する調査研究」を基に筆者作成

4

特集 高齢化社会と物流務付けられている認知機能検査を信号無視やたが、現在は生活必需品から嗜好品に至るま

逆走などの違反があった場合にも臨時的に実で品揃えが豊富で、家に居ながらにして買い施し、認知症のおそれがあると判定されたド物ができ、購入した商品がすぐ手元に届く便

ライバーには医師による確定診断を受診させ利さから、対面での購買を好まない若い世代

るとしている。

の他、育児や介護で家を空けることができな

３．高齢化社会における
		「スローロジスティクス」の提唱

い家庭や、高齢者を中心として全国に約600

近年、インターネット通販などの電子商取

買い物や生活に必要なサービスを受けること

引（e-コマース）が急速に普及している。黎に困難を感じる人たち、いわゆる「買い物弱

明期には仕事が多忙で買い物に行く時間がな者」などにも積極的に利用されている。

万人存在すると言われる、居住地域で日常のいビジネスパーソンやパソコンに精通していこれに伴い、多種多様な商品を早く確実にる一部の人が使うツールとして想定されてい全国津々浦々の消費者の手元まで届ける「毛図表3

宅配便等取扱個数の推移

出典：国土交通省ホームページ「平成25年宅配便等取扱実績について」5

特集 高齢化社会と物流

細血管型物流」を担うトラック輸送のニーズ

よって、必要性や緊急性の観点から、受注も拡大し、平成25年度は宅配便全体の約99％以降のリードタイムを極力短くして「特別に」（35億9,506万個）を取り扱っている（図表3）。

「早く」輸送する貨物と、ピッキングや梱包

しかし、前述の通り、加齢による身体機能などの作業時間にも余裕を持たせてリードタ

や認知機能の衰えが大型車両の安全な運行にイムを長く取り、「普通に」「ゆっくりと」輸

支障をきたす危険性が存在する以上、高齢化送する貨物とに区別するという方法が採れな社会において従来と同様の大型車両による高いだろうか。そして、前者については身体機密度なトラック輸送を行うことは、交通事故

能や認知機能が高い若年層や中高年層のト発生のリスクが高いと言わざるを得ない。わ

ラック運転者に従来の大型車両による輸送をが国における交通事故は減少傾向にあるもの担当させ、後者については高齢のトラック運の、平成26年には57万件以上が発生し、負傷転者が小型で低速の貨物専用車両（超小型モ者は70万人以上、死亡者は4,000人を超えてビリティ）を使って輸送する。これにより、いる。ましてや大型車両であるトラックがひ安全の確保や輸送量の平準化をはかることがとたび事故を起こせば、その被害は甚大なもできる上に、高齢のトラック運転者の活用にのとなる。

も繋がると思われる。

利便性を追求するあまり、安全が疎かになることは決してあってはならない。仮に、安４．おわりに		 ～持続可能なトラック輸送を目指して～全の確保によって利便性が後退したとして当然ながら、「スローロジスティクス」は、も、それは社会全体で甘受しなければならな

わが国の物流のあり方そのものに関わるたい。高齢化による社会構造の変化に応じたト

め、車両の開発をはじめとした技術面や交通

ラック輸送サービスの構築が不可欠となる。

インフラ・ネットワーク機能の整備など、ク

そこで、高齢化社会における新たなトラッ

リアすべき課題が山積している。非現実的な

ク輸送のあり方として、「スローロジスティ

話のように思われるかもしれないが、来るべクス」を提唱したい。

き高齢化社会におけるトラック輸送のあり方

思うに、現在のトラック輸送は、顧客サーを今から真剣に模索していかなければ、物流

ビスの名の下にあらゆる貨物を「一律に」「早がわが国の産業活動や国民生活の維持・発展

く」輸送しているため、物量の集中や労働力を阻害するボトルネックとなりかねない。

不足などの問題を招くだけでなく、トラック

また、「スローロジスティクス」の根底にの安全な運行を阻害していると考えられる。

ある、「ゆっくりと」運ぶことが「普通」で確かに、必要なものがすぐ手に入るのは便利あり、「早く」運ぶことは「特別」であるとであるが、明日絶対に必要なものと１週間後いう考え方や、トラック輸送サービスは有償

でも十分間に合うものとがあることも事実でであるという認識を、わが国全体で共有するある。

ことが極めて大切である。

6

特集 高齢化社会と物流

一般的に、
「早く」
「楽に」
「確実に」などのメリットを享受すれば、それに見合った対価が発生するのが通常である。トラック輸送においても、実際に自分の足で店舗に出向いて買い物をして商品を自らの手で家まで持ち帰るという、多くの時間と労力が費やされる
一連の行為を輸送のプロフェッショナルであ・ 厚生労働省「平成25年賃金構造基本統計調査」
・ 厚生労働省「買いもの弱者応援マニュアルver.2.0」（平成23年5月）
・ 警察庁「『道路交通法改正試案』に対する意見の募集について」（平成27年1月）
・ 自動車安全運転センター「加齢に伴う職業ドライバーの運転技能の変化に関する調査研究」（平成22年3月）＜追記＞
本稿で述べた内容は、筆者の個人的な見解である。

るトラック運送事業者が安全かつ迅速に代行することは高品質な輸送サービスの提供であり、そこには相応の対価が発生すると考えるのが自然であろう。各駅停車の電車と比べ、特急電車の方が目的地まで早く着き、車内環境も快適であるという付加価値の分だけ乗車料金が高いことと同じ理屈である。
ましてや、
トラック輸送の送料は、決して無料などではない。
トラック運送事業者も提供した輸送サービスに応じた対価を利用者から適正に収受することによって、その一部を高齢のトラック運
転者の安全運転教育などに積極的に投下することが可能となり、利用者もトラック輸送に高い価値を認め、自らが享受したサービスに相応した対価を納得して負担する、という好循環が構築されるものと思われる。
高齢化社会における「スローロジスティク
ス」が持続可能なトラック輸送（Sustainable
Trucking）への架け橋となることを期待したい。

＜参考資料＞
・ 内閣府「平成26年版高齢社会白書」
・ 総務省「平成25年労働力調査年報」
・ 国土交通省「平成25年度 宅配便等取扱実績について」（平成26年7月）
7特集 高齢化社会と物流

高齢化社会における物流会社の新動向
The latest trend of logistics companies in Aging society
森田富士夫：物流ジャーナリスト
略歴1949年茨城県常総市生まれ ペトロケミカル分野で中間製品の流通構造な
らびに最終製品の市場調査・分析・執筆などに従事 流通業界誌や物流業界
紙誌の記者・編集者を経験 1977年からフリーの物流ジャーナリストとして今日に至る 会員制情報誌『M Report』を毎月発行 著書は『ネット通販と当日配送』（2014年１月・白桃書房）など多数「高齢化社会」といっても様ざまな解釈が人）配布、観賞用植物のレンタル会社との契できる。ここでは高齢者の比率が高い人口構約による配送、高齢者向け弁当の宅配などで造の社会だけではなく、労働人口の減少、若ある。弁当宅配では、いずれは地元産の野菜

い世代の大都市圏への人口集中と人口分布のなどを調達して、高齢者向け弁当を自社（子偏り、それに伴い地方での人口減少の加速化会社）で製造するような構想もある。また、

や「限界集落」の増加その他、様ざまな意味

地産地消で、宅配と絡めてマイナーな地元の合いを包含した広義の高齢化社会と解釈し、特産品の販路開拓なども考えている。高齢者

それに対応した物流企業の新動向のいくつかへの宅配の延長としては、買い物代行サービを紹介する。

スなども視野に入れている。買い物代行は地

高齢者や女性パートを活用し軽ワゴン車で中山間地域のニーズに対応

元の商店街とのタイアップで地域振興にもな

市場縮小と高齢化が進行する中で、中山間に高齢者が引っ越す際の引越サービスや、遺地域などの運送事業者にとっては、地域特性品整理サービスなどにも繫げることが可能を考慮した新サービスを創造することが必要だ。

る。さらに、高齢者への弁当宅配は各種施設になっている。そこで、軽ワゴン車によって同社では、高齢化の進んだ農家から中古農“運ぶだけでなく販売もやれる仕事”という機具を買い取って販売する事業も始めた。高

サービス・コンセプトを新たに打ち出した長齢化で農作業をしなくなった農家が中古の農

野県の事業者がいる。

機具を売りに出すケースが多いという。
一方、同社は引越サービスも行っているので、一販売先は団塊の世代などリタイアして田舎暮

般家庭の住居空間にまで入って作業をするノらしをする人たちだ。最近は退職後に都会かウハウがある。将来的には多様な事業展開を

ら田舎に移住する人たちが増加しており、休構想しているが、取材時点ですでに開始して耕地を借りて農業をしたいという人たちが中いるサービスは、電話帳の各戸（あるいは法古の農機具を求める。さらに、自社でも休耕

8

特集 高齢化社会と物流しているリンゴ畑を賃借して農園経営にも参という面では、自分の好きなことだけに多く入した。定年退職した社員が通常は農作業をの時間を割きたいので、代行サービスがある

し、繁忙日だけトラックに乗務する仕組みだ。

なら委託したい。そして高齢化社会では、高このように同社では高齢化社会の進行に伴齢者だけの家庭が増加していて体が動かな

う社会の変化を多面的に捉えて、高齢者の雇

い、車が運転できないといった人が増えてい用と結びつけ新たなサービス展開を図っている。このような調査結果を踏まえ、不用品引る。

き取り、掃除、力仕事、パソコンや携帯電話物流をベースにした
高齢化社会の「便利屋」事業などのサポート、配達、家電製品やAV機器の設置、ハウスクリーニング、買い物代行、

ハウスクリーニングや不用品回収、さらに自転車修理、その他のサービスを始めたのでは各種のチケット購入代行など、高齢者家庭ある。この新サービスは、「創造的・革新的の困りごとを一括して解決、サポートするとな経営への取組」による「新サービスの開発、いう「便利屋」事業を行っているのが山口県提供」として、同県産業振興財団の承認を受の事業者。地方都市に所在する同社は社歴も

けた。

古く、
地元では社名が浸透している。そこで、女性の社会進出や高齢化など社会構造が変化

大都市では高齢者だけでなく「おひとり様」も含めたサービス展開もする中で、自社の知名度やノウハウを活かせ

引越サービスから派生して、高齢者の生活る地域限定の新サービスの可能性を３年ほどパートナーを目指して子会社を設立した都内

かけて社内で検討した。同地固有の事情かもの事業者は、介護保険ではカバーできない高しれないが、家具などを廃棄する場合に自治齢者のニーズに応える様ざまなサービスを展

体が引き取りに来てくれないため、自分で所開している。大都市ならではの事情かもしれ

定の場所まで運んでいかなければならない。

ないが、事前のマーケティン調査では高齢者

しかも、たとえば布団を廃棄する場合なら、だけでなく、女性の「おひとり様」にも共通決められた大きさに裁断して出さなければな

するようなニーズがあることが分かった。そらないという。これでは高齢者世帯などでは

こで、お片づけパートナー、１人暮らしの方難しい。さらに一般家庭を調べたら様ざまなへの“生涯安心特別プラン”サービス、リサ

ニーズがあることが分かった。

イクル事業、不用品廃棄、遺品整理事業など

そこで「便利屋」事業を行う子会社を設立のサービスを始めた。

したのである。便利屋は高齢者だけが対象でお片づけパートナーでは、季節ごとの衣替はない。たとえば、女性の社会進出という面

え、不要の道具や破損物の処分、部屋の模様

からは、家が留守がちになる、男手がなく重替え、病院や施設などへの入退去時の片づけ、い物などが運べない、家事の時間が充分にと住み替えに応じた整理や片づけサービスなど

れないなどのニーズがあった。自己実現社会を行う。１人暮らしの人の生涯安心プランで9

特集 高齢化社会と物流

は、介護施設などの紹介、子や孫などに集合

クで、取引形態もスポット契約の比率が他社してもらっての記念ポートレートの撮影、相より高い。そのような中で引越サービスにも続・遺言・贈与などの事前相談、遺品整理な参入したが、引越事業も競争が激しい。そこ

どのサービスを提供する。そのためには専門で引越サービス分野で他社との差別化を図る

知識や資格などが必要になることもあるた

ために介護の必要な高齢者などを対象にした

め、弁護士、税理士、司法書士など各分野の引越サービスを独自に考えた。高齢者の引っ専門家とも提携している。リサイクル事業や越しは単身で老人ホームやグループホームな

不用品廃棄では、リサイクル、リユース、適どの施設に入るケースがほとんどである。施正処分などをする。また、遺品整理では、個設への入所の順番を待っていて空きがでたら人の思いのこもった遺品の供養サービスなど引っ越すため繁閑の波動がない。また、荷物も行う。

が少ないので２t車や軽トラックなど小さな社内スタッフにはサービス介助士の認定試

車両でもよく、ほとんどが同一行政管内での験を全員が受けるように奨めている。同時に引っ越しのため近距離で作業時間も短い。

外 部 ス タ ッ フ の 拡 充 に 努 め、 ケ ア マ ネ ー

現状の介護サービスには、ホームヘルパー

ジャーやヘルパーなどの資格を持ちながら働による引っ越しの手伝いは含まれていない。

いていない人たちのネットワーク化も図って引っ越しの手伝いなどは周辺サービスといういる。これら外部スタッフの活用によって、位置づけに過ぎない。そこで同社は独自の高齢者の１人暮らしの「買物難民」を解消すサービス・システムを考えた。①高齢者の施るための買い物代行、衣替えや片づけ、高齢設への入居が決まったら、ヘルパーステー者を抱える夫婦の家事代行などを行う。
また、ションのケアマネージャーなどから同社に連

若い女性の「おひとり様」にも、将来にわたっ絡が入る。②同社の社員（ホームヘルパーのての不安に対応できるようなサービスを考有資格者）がケアマネージャーなどとスケ

え、不安を解消するための法的なサポートな

ジュールや引っ越し内容、契約金額、その他どができるような部隊（外部スタッフ）も抱の必要事項について相談。③ホームヘルパー

えている。

の訪問介護日に合わせて、荷造りなどの引っ作業スタッフにホームヘルパーが加わる引越サービス

越し準備を行う（ホームヘルパーの訪問介護

やはり引越サービスから派生して、介護のているので安心）。④施設への入居だけでな必要な高齢者を主たる対象とし、ホームヘル

く、施設からの退居や、万が一の際にも遺品

パーの有資格者が作業に加わる独自の引越の処理、部屋の掃除、リサイクルなどトータサービスを展開している大阪の事業者がいルでサポートする（家財の再販売、
廃棄処分、

る。

部屋の掃除、遺品などの処分その他）。

この事業者の保有車両は２t車と軽トラッ
10

日でなくても、有資格者がスタッフに加わっ

同社ではフランチャイズによる全国展開を

特集 高齢化社会と物流進めており、現在、加盟店は17社（同社を含物を等階級別に選別する作業すら困難になっむ）で、
サービスエリアは１都２府17県になってきた地域もある。たいていは農家が朝からている。

収穫して集荷場に持ち込む。集荷場では地域高齢化した農家を支援して農産物輸送需要を掘り起こすの高齢者の人たちが等階級別に選別して箱詰めを行う。運送事業者はそれを集荷するとい高齢化の波は農業従事者にも及んでいる。

う仕組みである。しかし、高齢化が進んだた

そのため休耕地が増えると農産物の出荷量がめに等階級別の選別作業もできなくなってい減少し、荷物も減ることになる。そこで茨城る地域もある。そこで愛知県の事業者は、選県の事業者は、地元の各JAや同県の全農と別されていない農産物を集荷場から集荷し、提携して、高齢化した農家をサポートする子

自社のセンターで、これもシルバー人材を活会社（農業生産法人ではない）を設立した。

用して選別作業まで請け負うようにした。

子会社では農作業の受託や農産物の生産・加物流は「買物弱者」と「販売弱者」のインターフェースという発想

工および販売、農業資材の貯蔵・運搬・販売、
農業機材の賃貸借、貨物運送取扱などの事業

まだ具体的なビジネスにはなっていないを行う。高齢化した農業従事者をサポートしが、「買物弱者」と「販売弱者」を結びつけて休耕地化を防ぎ、農産物の輸送量を増やす

る物流システムの事業化を構想・模索していのが目的である。

る中小トラック運送事業者もいる。

サービスの流れは、JAと農家が話し合い、「買物弱者」は一般的な言葉になっている

JAから農家サポートの委託を受けて、農作が、その一方には「販売弱者」もいるという業や遊休農地の活用などを支援するというも発想である。どの地方に行っても、昔からのの。具体的には野菜の収穫・調整・荷づくり、商店街の疲弊が目立つ。いわゆるシャッター

野菜の袋詰め、利用されていない農地を活用通りである。郊外の大型店に客が流れ、地元して野菜などの生産を手伝う、といった事業の商店街は活気がない。このような小規模小である。さらに、これらの作業はシルバー人

売店を「販売弱者」と捉え、高齢化などによっ材などを活用して行う。高齢化した農家の作て買物も難儀になっている「買物弱者」を結業をシルバー人材でサポートするという構図

びつけることができるのが物流事業者であはなかなか面白い。

る、という発想だ。

農産物の販売金は全額、同県全農に入る。

高齢化社会における物流新サービスを創造

運送事業者には全農から作業委託費（子会社）

するには、冒頭で高齢化社会を広義に解釈すや運賃（同社）として支払われる。また生産ると書いた理由でもある。

農家への支払は、全農から各JAに支払われ、JAから生産農家に支払うという形だ。
農家の高齢化という点では、集荷場で農産

以上のように、高齢化社会では宅配だけではなく、多様な新サービスの可能性がある。
11

ロジスティクス産学連携コンソーシアムの紹介

2014年度の産学連携プログラムの実施状況
Industry-University Consortium on Logistics
流通経済大学流通情報学部では、2010 年
度からロジスティクス産学連携プログラムを正式に立ち上げました。今年度が5年目であ告させていただきます。
①「ロジスティクス実践講座」の2014年度の実施状況

り、プログラムが確実に定着してきました。

「ロジスティクス実践講座」は、荷主企業

プログラムの講師は、ロジスティクス関連の等を中心にロジスティクス実務者を招き、各業界団体、物流業、運輸業、メーカー、卸売

企業のロジスティクスシステムの現状を学

業、小売業、コンサルタントなど、企業を中

び、ロジスティクスの考え方を現場から考え心とした幅広い人材で構成されております。

ていくことを目標としています。また、環境

ロジスティクス産学連携プログラムとし問題あるいは安全・安心といった新たな問題て、「ロジスティクス実践講座」、「物流マネについても学びます。ロジスティクス実践講

ジメント実践講座」「国際物流実践講座」、「情、座Ⅰが春学期、ロジスティクス実践講座Ⅱが報システム実践講座」、「ロジスティクス企業

秋学期に、龍ヶ崎、新松戸の両キャンパスで訪問講座」、「ロジスティクス改善演習」の6開講しました。各回のテーマ、講師は表１、科目、さらに関連する寄付講座として、「日

表２のとおりです。新松戸の受講生数は春学

本通運寄付講座」、「全国通運連盟寄付講座」、

期55人、秋学期53人でした。龍ヶ崎の受講生「日本通信販売協会寄付講座」の3 科目があ

数は春学期58人、秋学期56人でした。

ります。2014 年度の実施状況の概要をご報
表１ 「ロジスティクス実践講座－龍ヶ崎」の2014年度の実施結果
回
テーマ
1 ロジスティクス実践講座ガイダンス
2 ロジスティクスの基礎知識
3 企業のロジスティクス戦略の変遷－１
4 企業のロジスティクス戦略の変遷－２
5 物流改善のポイントは－１
6 物流改善のポイントは－２
7 トラック輸送の実態と未来像
8 流通業におけるロジスティクスの展望
9 地球環境問題と国際化
10 ロジスティクスと包装
11 ロジスティクス企業に期待されていること
12 ロジスティクスの最新動向
13 ロジスティクスと環境－環境問題とグリーン物流－
14 ロジスティクスと環境－リコーロジスティクス環境活動事例－
15 春学期まとめ
16 ロジスティクス概論
17 ガイダンスとロジスティクスの基礎知識
18 物流コスト低減のための改善策
12

講師
流通経済大学 矢野裕児
流通経済大学 矢野裕児
日通総合研究所 廣瀬吉英氏
日通総合研究所 廣瀬吉英氏
紙中コンサルティング 紙中英伸氏
紙中コンサルティング 紙中英伸氏
日通総合研究所 大島弘明氏
ロジスティクス経営士 楠堂昌純氏
みずほ情報総研 秋山浩之氏
ティ・エス・ケイ 橋爪文彦氏
日通情報システム 藤田光樹氏
日通総合研究所 山田健氏
ロジスティクス革新パートナーズ 菅田勝氏
ロジスティクス革新パートナーズ 菅田勝氏
流通経済大学 矢野裕児
元日本ロジスティクスシステム協会 石井徹郎氏
流通経済大学 矢野裕児
紙中コンサルティング 紙中英伸氏

ロジスティクス産学連携コンソーシアムの紹介
回
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

テーマ
フード業界企業間電子商取引（BtoB)プラットフォーム｢FOODS InfoMart｣
物流業界で重要性が高まる物流不動産ビジネスを学ぼう！
都市内物流の効率化について
中小企業の生き残りをかけた取り組み
食品コールドチェーンにおける課題改善と効果について
ロジスティクスファイナンスについて
食品の安全と物流効率を実現した「駅ナカ」「百貨店」向け
サプライチェーンの取組み
激変する物流業界とこれからの方向性
首都圏４千万人のゲートウエイ東京港
酒類・加工食品業界と味の素グループのロジスティクス
卸売業にとっての物流システム
菓子物流のネットワーク価値の拡大

講師
インフォマート 藤田尚武氏
イーソウコ 大谷巌一氏
日通総合研究所 大島弘明氏
十和運送 結束洋氏
物流環境管理士 櫻井保氏
日通キャピタル 馬越史郎氏
ロジスティクス・ネットワーク 立川哲二氏
ハウス物流サービス 早川哲志氏
中央大学 成田浩氏
ファイネット 恒吉正浩氏
国分 山田英夫氏
スナックフードサービス 一山幸市氏

表２ 「ロジスティクス実践講座－新松戸」の2014年度の実施結果
回
テーマ
講師
1 ロジスティクス実践講座ガイダンス
流通経済大学 矢野裕児
2 ロジスティクスの基礎知識
流通経済大学 矢野裕児
3 企業のロジスティクス戦略の変遷－１
日通総合研究所 廣瀬吉英氏
4 企業のロジスティクス戦略の変遷－２
日通総合研究所 廣瀬吉英氏
5 物流改善のポイントは－１
紙中コンサルティング 紙中英伸氏
6 物流改善のポイントは－２
紙中コンサルティング 紙中英伸氏
7 流通業におけるロジスティクスの展望
ロジスティクス経営士 楠堂昌純氏
8 地球環境問題と国際化
みずほ情報総研 秋山浩之氏
9 ロジスティクス企業に期待されていること
日通情報システム 藤田光樹氏
10 トラック輸送の実態と未来像
日通総合研究所 大島弘明氏
11 ロジスティクスの最新動向
日通総合研究所 山田健氏
12 ロジスティクスと環境－環境問題とグリーン物流－
ロジスティクス革新パートナーズ 菅田勝氏
13 ロジスティクスと環境－リコーロジスティクス環境活動事例－ ロジスティクス革新パートナーズ 菅田勝氏
14 春学期まとめ
流通経済大学 矢野裕児
15 ロジスティクス概論
元日本ロジスティクスシステム協会 石井徹郎氏
16 ガイダンスとロジスティクスの基礎知識
流通経済大学 矢野裕児
17 物流業界で重要性が高まる物流不動産ビジネスを学ぼう！ イーソウコ 大谷巌一氏
18 沖縄県の地域特性分析
あんしん 雨宮路男氏
食品の安全と物流効率を実現した「駅ナカ」「百貨店」向け19
ロジスティクス・ネットワーク 立川哲二氏
サプライチェーンの取組み
20 中小企業の生き残りをかけた取り組み
十和運送 結束洋氏
21 包装
ケイ・ティ
・エス 橋爪文彦氏
22 変化に対応する花王のＳＣＭ
花王 山口裕人氏
23 激変する物流業界とこれからの方向性
ハウス物流サービス 早川哲志氏
24 菓子物流のネットワーク価値の拡大
スナックフードサービス 一山幸市氏
25 卸売業にとっての物流システム
国分 山田英夫氏
26 鉄道貨物の輸送の現状と課題
日本貨物鉄道 神立哲男氏
27 物流コスト低減のための改善策
紙中コンサルティング 紙中英伸氏
28 酒類・加工食品業界と味の素グループのロジスティクス
ファイネット 恒吉正浩氏②「物流マネジメント実践講座」の2014年度の実施状況

新の動きについても学びます。半期科目であ「物流マネジメント実践講座」
は、
トラック、

龍ヶ崎キャンパスで開講しました。各回の鉄道、３ＰＬ等の物流事業者及び有識者を招

テーマ、講師は表３、表４のとおりです。新き、ロジスティクス管理に関する現状を学ぶ

松戸の受講生数は24人、龍ヶ崎の受講生数はことを目標としています。また、企業の物流21人でした。

り、春学期は新松戸キャンパスで、秋学期は戦略や多様な物流サービスの事例といった最13ロジスティクス産学連携コンソーシアムの紹介
表３ 「物流マネジメント実践講座－春学期、新松戸」の2014年度の実施結果
回
テーマ
1 ガイダンス
2 講座受講に必要な知識
3 トラック運送産業の概要
4 ３ＰＬの役割と実例
5 ロジスティクス分野のＩ
Ｔ活用事例
6 経営戦略の中での物流の位置づけ/役割
7 鉄道貨物輸送の仕組みとＪＲ貨物の取り組み
8 メーカーと物流子会社の関係・役割
9 内航海運の現状
10 重量品輸送
11 宅配便の開発と成長過程
12 物流における倉庫の役割
13 市場流通の動向と市場物流の実際
14 講座の復習とまとめ ＴＶドキュメント
15 講座の復習とまとめ講師
流通経済大学 小野秀昭
流通経済大学 小野秀昭
運輸・物流研究室 中田愛子氏
川崎陸送 樋口恵一氏
野村総合研究所 足立研二氏
金方堂運輸 松本有司氏
日本貨物鉄道 大熊真理子氏
ファイネット 恒吉正浩氏
海上技術安全研究所 間島隆博氏
日通総合研究所 福島茂明氏
ヤマト運輸 江口真一氏
日本通運 佐藤健吾氏
コンサル アグリ 藤井憲雄氏
流通経済大学 小野秀昭
流通経済大学 小野秀昭

表４ 「物流マネジメント実践講座－秋学期、龍ヶ崎」の2014年度の実施結果
回
テーマ
1 ガイダンス
2 講座受講に必要な知識
3 トラック運送産業の概要
4 ３ＰＬの役割と実例
5 宅配便の開発と成長過程
6 鉄道貨物輸送の仕組みとＪＲ貨物の取り組み
7 ロジスティクス分野のＩ
Ｔ活用事例
8 重量品輸送
9 経営戦略の中での物流の位置づけ/役割
10 内航海運の現状
11 物流における倉庫の役割
12 市場流通の動向と市場物流の実際
13 メーカーと物流子会社の関係・役割
14 講座の復習とまとめ ＴＶドキュメント
15 講座の復習とまとめ講師
流通経済大学 小野秀昭
流通経済大学 小野秀昭
運輸・物流研究室 中田愛子氏
川崎陸送 樋口恵一氏
ヤマト運輸 江口真一氏
日本貨物鉄道 大熊真理子氏
野村総合研究所 足立研二氏
日通総合研究所 福島茂明氏
金方堂運輸 松本有司氏
海上技術安全研究所 間島隆博氏
日本通運 佐藤健吾氏
コンサル アグリ 藤井憲雄氏
ファイネット 恒吉正浩氏
流通経済大学 小野秀昭
流通経済大学 小野秀昭③「国際物流実践講座」の2014年度の実施状況

際物流の現状と課題を把握するとともに今後「国際物流実践講座」は、国際物流に携わ

春学期に半期科目として、新松戸キャンパスる経営者、実務経験者を講師として招聘し、で開講しました。各回のテーマ、講師は表５

国際物流における最新動向、事例により、国のとおりです。受講生数は63人でした。

の展望を学修することを目標としています。

表５ 「国際物流実践講座－春学期、新松戸」の2014年度の実施結果
回
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
14

テーマ
ガイダンス
荷主企業の国際物流管理
国際物流サービス
船会社の国際物流戦略
ロシアの最新物流事情
商社の国際物流管理
インテグレータの国際物流戦略
航空会社の国際物流戦略
中間まとめ
航空フォワーダーの国際物流戦略
海上貨物フォワーダーの国際物流戦略
物流企業の海外展開（中国）
ASEANの最新物流事情
クーリエ会社の国際物流戦略
講義のまとめ講師
流通経済大学 林克彦
ニトリ 岡村毅氏
流通経済大学 林克彦
オーシャントランス 辰巳順氏
環日本海経済研究所 辻久子氏
住友商事 河野達也氏
FedEx 山口邦夫氏
株式会社ANA Cargo 嶋崎 聡氏
流通経済大学 林克彦
日本通運 石川淳一氏
日本通運 織田博文氏
日本通運 小林克人氏
日通総合研究所 山口修氏
日本クーリエサービス 杉山年弘氏
流通経済大学 林克彦

ロジスティクス産学連携コンソーシアムの紹介④「情報システム実践講座」の2014年度の実施状況

クの設計・開発の手法についても学びます。

「情報システム実践講座」は、物流分野なにて、秋学期は龍ヶ崎キャンパスにて開講しどに利用されている情報システムやその要素ました。各回のテーマ、講師は表６、表７の技術などに関わる実務者を講師として招き、とおりです。新松戸の受講生数は40人、龍ヶ具体的事例を通して最近の動向や課題などに崎の受講生数は37人でした。

半期科目であり、春学期は新松戸キャンパス

ついて学びます。
また、システムやネットワー
表６ 「情報システム実践講座－春学期、新松戸」の2014年度の実施結果
回
テーマ
講師
1 ガイダンス
流通経済大学 増田悦夫
2 情報システムを活用したロジスティクス・ネットワークの最適化 日本ビジネスクリエイト 後藤一孝氏
3 ロジスティクスと情報システム
フレームワークス 秋葉淳一氏
4 ＳＣＭにおける情報セキュリティの課題
飛天ジャパン 傘義冬氏
5 物流の効率化とこれからの取り組み
日通総合研究所 要藤洋文氏
6 物流情報化と標準化
オフイス・ロン 吉本隆一氏
7 サプライチェーン情報の活用とその効果
日本ユニシス 澤上多恵子氏
8 パレットにおけるＲＦ
ＩＤの利用
日本パレットレンタル 永井浩一氏
9 物流作業における先端物流情報機器導入について
日立物流ソフトウェア 小林道明氏
10 IT業界での職務とキャリアパス・企業研究
ヒューマネテック 松下雄二氏
11 本人認証学への入門
きさいや 宇都宮康夫氏
12 Ｗｅｂシステム開発の現状と今後
ヒューマネテック 田中裕樹氏
13 物流現場力強化のためのＩ
Ｔ技術
ＭＴ
Ｉ 粟本繁氏
14 ＴＭＳの現状と今後の課題
光英システム 三輪宏氏
15 講義のまとめ
流通経済大学 増田悦夫

表７ 「情報システム実践講座－秋学期、龍ヶ崎」の2014年度の実施結果
回
テーマ
講師
1 ガイダンス
流通経済大学 増田悦夫
2 情報システムを活用したロジスティクス・ネットワークの最適化 日本ビジネスクリエイト 後藤一孝氏
3 Ｗｅｂシステム開発の現状と今後
ヒューマネテック 田中裕樹氏
4 ＳＣＭにおける情報セキュリティの課題
飛天ジャパン 傘義冬氏
5 物流作業における先端物流情報機器導入について
日立物流ソフトウェア 小林道明氏
6 物流情報化と標準化
オフイス・ロン 吉本隆一氏
7 本人認証学入門
きさいや 宇都宮康夫氏
8 ロジスティクスと情報システム
フレームワークス 秋葉淳一氏
9 サプライチェーン情報の活用とその効果
日本ユニシス 澤上多恵子氏
10 物流の効率化とこれからの取り組み
日通総合研究所 要藤洋文氏
11 パレットにおけるＲＦ
ＩＤの利用
日本パレットレンタル 永井浩一氏
12 物流現場力強化のためのＩ
Ｔ技術
ＭＴ
Ｉ 粟本繁氏
13 ＴＭＳの現状と今後の課題
光英システム 三輪宏氏
14 講義のまとめ
流通経済大学 増田悦夫⑤「ロジスティクス企業訪問講座」の2014年度の実施状況

ことを目標としています。2014年度は11箇所を訪問し、現場でロジスティクス担当者が概

企業がロジスティクスをどのように考え、説し、物流現場を実際に見学しました。半期システムを構築しているかについて、企業訪

科目で、企業訪問を実施することから、夏季

問を通じて考察します。実際の現場を訪問す

休暇中の9月に集中講義で、開講しました。

ることによって、学生が実感として理解する

各回のテーマ、訪問先は表８のとおりです。
15

ロジスティクス産学連携コンソーシアムの紹介
表８ 「ロジスティクス企業訪問講座」の2014年度の実施結果
回

テーマ
企業訪問講座ガイダンス-１
1 ・企業訪問講座の全体像
・訪問場所のロジスティクスの概要
企業訪問講座ガイダンス-２
2 ・訪問スケジュール
・訪問時の注意事項
3 自動車メーカーの工場見学
4 自動車メーカー向け物流センターの見学
5 江戸時代から昭和までの物流の歴史を紹介
6 鉄道貨物駅の見学
7 物流改善事例の説明、物流機器の見学
8 最新の物流システム、物流機器の見学
9 社用品物流センターの見学
10 通信販売の物流センターの見学
11 建設現場向け物流センターの見学と改善事例
12 小売業の物流センター見学
13 メーカーから物流業務を委託された物流センターの見学

訪問先、講師
流通経済大学矢野裕児、
洪京和

流通経済大学矢野裕児、
洪京和

富士重工業 矢島工場
日発運輸 太田配送センター
物流博物館
東京貨物ターミナル駅
トヨタＬ＆Ｆ カスタマーズセンター
国際物流総合展 東京ビッグサイト
日本郵便 東日本物流センター
ファンケル 関東物流センター
カネシン
カスミ 中央流通センター
トーワ流通 小絹センター⑥「ロジスティクス改善演習」の2014年度の実施状況

することにより、物流システムに関する理解「ロジスティクス改善演習」では、物流部

能力や改善案を提案できる能力を習得するこ門の現場で発生する課題を題材として取り上とを目標としています。
半期科目として、
竜ヶげ、現状の問題点の整理を行い、各種手法を

崎キャンパスで実施しました。各回の内容は用いて改善案を検討します。この演習を受講

表９のとおりで、受講生数は36人でした。

を深め、分析手法を習得するとともに、分析

表９ 「ロジスティクス改善演習」の2014年度の実施結果
回

項目

1

はじめに

2

ミニチュアモデルによる設備配置13

ミニチュアモデルによる設備配置24ミニチュアモデルによる倉庫設備35

RALCによるラック配置設計16RALCによるラック配置設計27RALCによるラック配置設計38サプライチェーンゲーム 1

9 サプライチェーンゲーム 2
10 サプライチェーンゲーム 3
11 サプライチェーンゲーム 4
12 物流とCO2排出13 モーダルシフトによるCO2排出量の削減1
14 モーダルシフトによるCO2排出量の削減2
15 まとめ16

内容
授業のテーマと目標、実施方法、評価基準等を理解する。
方眼紙を用いて、
倉庫およびラックのミニチュアモ
デルを作成する。
ミニチュアモデルを用いたシミュレーションを用いてにより、物流施設内のラック配置を設計する。
総移動距離などを算出し，提案した設計案を評価し、レポートを作成する。
ミニチュアモデルにより作成したラック配置案に対応するRALCシミュレーションモデルを作成し、シミュ
レーションを行い、設計案を評価する。
RALC上で、ラック配置を改善したモデルを作成し、シミュレーションを行い、改善案を評価する。
RALCシミュレーションの各モデルについて分析し、レポートを作成する。
サプライチェーンゲーム（ビールゲーム）の概要を理解し、ゲームの実施方法を習得する。
サプライチェーンゲームを実施する。
サプライチェーンゲームを実施する。
エクセルを用いて、ゲームの結果を評価・分析し、レポートを作成する。
物流部門におけるCO2排出量の計算法を学習する。
事例データを用いて、モーダルシフトによるCO2排出量の削減量を算出する。
モーダルシフトによるCO2排出量の削減に関するレポートを作成する。
全体のまとめを行う。

ロジスティクス産学連携コンソーシアムの紹介⑦「全国通運連盟寄付講座」の2014年度の実施状況

を広く学びます。
半期科目であり、
新松戸キャ「全国通運連盟寄付講座」は、鉄道貨物輸

は表10のとおりです。下記の講義以外に夏休

送をテーマとして、物流博物館、ＪＲ貨物、み期間中に、事前講習として東京貨物ターミ

鉄道利用運送事業者、荷主企業の実務者を招ナル駅の見学を実施しました。受講生数は43

き、鉄道貨物輸送の現状、課題、今後の展望人でした。

ンパスで開講しました。各回のテーマ、講師

表10 「全国通運連盟寄付講座」の2014年度の実施結果
回
テーマ
1 物流と通運の歴史
2 地球環境問題とモーダルシフト
3 国際物流の動向と鉄道利用運送事業者の役割
4 ＪＲ貨物に関する知識（１）
5 鉄道コンテナ輸送へのモーダルシフトの実際（１）
6 鉄道コンテナ輸送へのモーダルシフトの実際（２）7 鉄道コンテナ輸送へのモーダルシフトの実際（３）8 鉄道コンテナ輸送へのモーダルシフトの実際（４）9 ＪＲ貨物に関する知識（２）
10 企業物流の中の鉄道貨物輸送（１）
11 企業物流の中の鉄道貨物輸送（２）
12 鉄道コンテナ輸送の今後
13 日本経済と鉄道貨物輸送ネットワークのあり方について
14 講義のまとめ

講師
物流博物館 玉井幹司氏
三菱総合研究所 永村知之氏
流通経済大学 林克彦
ＪＲ貨物 高澤弘人氏
日本通運 中野泉氏
合通 高橋宏樹氏
磐城通運 鈴木孝雄氏
日本ロジスティクスシステム協会 荻原克郎氏
ＪＲ貨物 和田智秀氏
ブルボン 稲田浩氏
ホンダロジスティクス 久保田靖氏
全国通運連盟 西濱公樹氏
流通経済大学 林克彦
流通経済大学 林克彦⑧「日本通信販売協会寄付講座 ダイレクト・
マーケティング論」の2014年度の実施状況な影響をもたらしつつあります。本講座は、「日本通信販売協会寄付講座」は、近年、期科目であり、春学期に新松戸キャンパスで市場が大きく拡大している通信販売、ネット

開講しました。また、9月にファンケルの物販売といったダイレクト・マーケティングを流センターを見学しました。各回のテーマ、テーマに、通販業界の実務家を招き、講義を

講師は表11のとおりです。受講生数は40人で進めます。ダイレクト・マーケティングの進した。
「日本通信販売協会寄付講座」は2年間

展は、小売業における店舗型から無店舗型へ限定の寄付講座ですが、学生からの評価が高の変化というだけでなく、メーカー、卸、小かったため、2015年度からはダイレクト・マー

売、物流企業による流通システム全体に大きケティング実践講座として継続します。

このような展開を、広く学んでいきます。半

表11 「日本通信販売協会寄付講座」の2014年度の実施結果
回
1
2
3
4

テーマ
講師
ガイダンス
（講義の進め方と講義の対象・課題）
矢野裕児
データでみる通販市場2014
日本通信販売協会 三浦千宗氏
ダイレクト・マーケティングとロジスティクス
矢野裕児
顧客対応からみた通販
日本通信販売協会 八代修一氏
顧客満足作りのポイント
5 『購入後満足』
カタログハウス 松尾隆久氏と『個性化』
をいかに具体化するか
6 地方発産直通販の現状
ふくや 平山高久氏
7 スクロールの変遷と今後の展開
スクロール 高山隆司氏
8 通信販売市場の動向とオムニチャネル化
日本通信販売協会 柿尾正之氏
9 リーダーシップ論／ヒット商品を売り続ける秘訣
オークローンマーケティング 堀秀樹氏
“不”の解消を目指して10 世の中のファンケル 岡田周久氏～お客様第一主義と価値創造の追求～
オットージャパンの国内・海外でのフルフィルメントサービスとそ オットージャパン 勝井武二氏
11の事例～顧客に求められるフルフィルメントサービスとは？～
12 インターネット通販の展開
千趣会 中山茂氏
13 ヤフージャパンの基本戦略とショッピング事業開
ヤフー 佐藤弘一氏
14 まとめ矢野裕児
15 ファンケル関東物流センターの見学矢野裕児
17

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題
Study on Logistics that supports Omni-Channel Retailing, .
which integrates Online and Offline Sales
増田悦夫：流通経済大学 流通情報学部 教授

略歴1977年3月電通大修士修了。同年4月日本電信電話公社（現在NTT）入社。
2002年3月ＮＴＴ退職。同年4月より現職。日本物流学会・電子情報通信学会などの会員。

［要約］ ネット通販やスマートフォン（以下、スマホ）の進展などを背景に、小売業におけるネット
・
店舗間の融合が進みつつある。2011年頃から北米において登場し、「オムニチャネル」という言葉で呼ばれる。我が国でも2013年辺りから注目されつつある。融合が進む背景として、ネット通販の進展、スマホやそのアプリなどの進展、さらには、SNS（Social Networking Service）
やブログなどのソーシャルメディアの浸透などにより、商品の売り方・買い方のバリエーションが大きく広がり、消費者の行動が多様化・複雑化してきたことが挙げられる。本稿では、ネット・店舗が融合するサービスの動向とそれを支援するロジスティクスの課題について示す。

キーワード

ネット・店舗、融合、オムニチャ

ネル、スマートフォン、ネット通販、ロジスティ
クス、配送網１. まえがきい。
消費者は、
このようなモバイル機器やソー
シャルメディアなどを通して認知した商品を、近くの店舗で確認したり、ネット上で調べたりして、いつでも、どこからでも注文することが可能となり、しかも注文した商品は、
その日のうちに受け取れたり、あるいは翌日

インターネットの進展や配送網の拡充などに受け取れたりできるようになってきた。商によりインターネット通販（以下、ネット通品の売り方・買い方のバリエーションは大き販）が進展している［1］。一方、スマホやタく広がり、消費者の行動は多様化・複雑化しブレットなどのモバイル機器の進展、モバイてきている［2］。例えばＩＴ機器や衣類・履ル機器上で実行される応用ソフト（いわゆる物の購入などにおいて、実店舗にて商品の実

アプリ）の拡充が進みつつある。特に、交流物を確認し、その場では購入せず、価格や他

サ イ ト のSNS（Social Networking Service）の類似商品との比較をネット上で行い、最終や簡易型ホームページのブログ、口コミサイ

的にネットにて購入といった動きが見られトなどのソーシャルメディアの進展が著しる。あるいは、逆に、店舗の近くを通りかかっ18

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題

た時に、スマホのアプリ上に配信される当該店舗のチラシやクーポンを見て、店舗へ足を運び割安価格で購入といった動きもある。

２．小売業におけるネット・店舗の融合
2.1

ネット・店舗の融合と狙い

ネット通販の売り上げ拡大の煽りを受け、

MRI（Mobile Retail Initiative、 全 米 小 売

スーパーマーケットや百貨店の収益が低迷す

業協会NRFが2010年に設立）が2011年1月にる事態が顕在化しつつある中、消費者行動の公開したMobile Retailing Blueprint Ver.2.0.0

多様化・複雑化が、ネット通販と実店舗とを［3］によると、小売業と消費者との接点は、独立の販売チャネルとして扱うことに対し改

シングルチャネル→マルチチャネル→クロス

革の必要性を提起した。2011年頃から、北米

チャネル→オムニチャネル（Omni-Channel）の小売業において、複数の販売チャネルを明と進化していき、最も適した形に行きつくと確に区別した運営を改め、小売業全体としてころがオムニチャネルであるとしている。即の収益向上を目的として、チャネルの垣根をち、オムニチャネルは、消費者に店舗やネッ意識させずに、消費者とのあらゆる接点におト通販などといったチャネルの垣根を感じさいて、一元化された商品アイテムや在庫情報せない、ネット・店舗が融合した商品販売のなどを提供するという販売形態、即ち、ネッ仕組みである。

ト・店舗の融合を図った販売形態の取り組み

消費者の意識は、ある店の商品をどのチャが始まった。この種の形態は「オムニチャネ

ネルを利用して買うかでなく、どの店で何をル」と呼ばれ［3］、我が国においても2013年

買うかにある。もはや、店舗、ネット通販なあたりからその実現に向けた取り組みが始め

どの販売チャネルを選択することに神経を使られている。

う必要はないということになる。 小売業者

本稿では、ネット・店舗が融合するサービからすると、いわゆるマーケティングミックスの動向とそれを支援するロジスティクスのス（4P）のPlace（流通）として、あらゆる課題について示す。第2章では、ネット・店

消費者接点を活用することを意味している。

舗の融合の概念や狙い、融合が進む背景につ即ち、複数のチャネルを連携させ、戦略的にいて示す。続く、第3章では、ネット・店舗

個々の消費者に対応する。その場合、顧客やの融合に向けての基本的課題をマーケティン

商品の管理は、複数のチャネル間で一元化さ

グ、ロジスティクス、ＩＴなどと関連づけてれ、切れ目なく（シームレスに）運用される。

整理する。第4章では、ネット・店舗が融合

図１にその概念図を示す。同図の右側に、するサービスの形態や現時点における企業の消費者と小売業者とが接する媒体・場所、消動向を示す。続く、第5章では、ロジスティ

費者の移動の例を示している。特にインター

クス面の課題として、商品配送網の扱い、在ネットと店舗とを融合させた販売の形態が進庫箇所や出荷拠点、商品配送ルートなどの扱展しつつある。例えば、この図の点線で示すいについて示す。第6章で全体をまとめる。

ように、スマホで商品を認知した後、Web19

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題
図1

小売業におけるネット・店舗の融合

小売業：消費者の移動●：消費者との接点

店舗

通販（カタログ）

接する媒体・
場所一元化された品揃え・会員データ・在庫管理

ネット
（Ｗｅｂ、
ＳＮＳ、
スマホ）

Ｗｅｂ

●

●

ＳＮＳ

●

●

スマホ

●

通販
（カタログ）
店舗

ネ
ッ
ト

宅：自宅

●

宅

●

●

●

宅

●

●

●

●

宅

●

●

●

●

●

●

認知

検討

購入

受取

リピート

：消費者の移動宅：自宅

購買プロセス

消費者
小売業

図１ 小売業におけるネット・店舗の融合●：消費者との接点一元化された●●●宅●
加しており、
2013（平成25）
年では11.2兆円（前上あるいはSNSにて、あるいは店頭で、関連品揃え・会員データ・在庫管理
接する媒体・
場所

Ｗｅｂ

ネッ
商品との比較やクチコミの確認あるいは商品ト

年比17.4％増）規模に達している。この傾向

ＳＮＳ

●

●

スマホ

●

●

●

宅

●

がさらに継続していくと、実店舗の利用者がの実物などを確認し、その後Web上（通販

通販
●
●
●
宅
●
ネット
（カタログ）
減少していき存続の危ぶまれる事態が想定さサイト）で購入（注文）し、受け取りは自分
通販
（Ｗｅｂ、
店舗
ＳＮＳ、
（カタログ）
●
●
●
●
●
店舗
スマホ）

の 都 合 に 合 わ せ て 店 頭 で 行 いWeb上 で リれる。

ピートする、といった購入の形態がそれに該（2）モバイルマーケティングにおけるO2O戦略の進展

認知

検討

購入

受取

リピート

購買プロセス

消費者

O2Oとは、Online（ネット）to Offline（実当する。ネット・店舗が融合する販売形態の

図１ 小売業におけるネット・店舗の融合
店舗）あるいはOffline（実店舗）to Online
狙いは、両者を融合させ相乗効果による小売
120,000
111,660（ネット）を意味しており、ネットから実店（注）単位：億円
95,130100,000
舗へあるいは実店舗からネットへと集客を促
84,59077,88080,00066,960
したりするマーケティング戦略である（図60,89060,000

業全体としての収益拡大を図ることにある。
2.2

ネット・店舗の融合が進む背景

ネット・店舗の融合が進む背景として、
ネッ

３）。スマホ、SNSなどソーシャルメディア

ト通販市場の拡大、モバイルマーケティング

40,000の普及により、それらを活用するマーケティ

におけるO2O戦略（注：下記の（2）を参照）

20,000の進展、実店舗におけるショールーム化（注：ングの手法として注目されるようになった0「ショールーミング」と呼ばれる）が挙げられる。
（1）ネット通販市場の拡大

2008年
2008年

120,000

2011
年
2011年

2012
年
2012年

2013
年
2013年

111,660（注）単位：億円
95,130100,000
80,000

したものである［1］。小売業（実店舗）の販

60,000

売額が過去数年間に亘りほぼ135兆円規模で40,000

して、消費者向けのBtoC-EC市場は着実に増

2010
年
2010年

日本のBtoC-EC市場規模の推移 経済産業省（2014年8月）
図２ 図2
日本のBtoC-EC市場規模の推移（経済産業省、2014年8月）

図２は日本のBtoC-EC市場規模の推移を示

横ばい状態に推移している（図示略）のに対

2009
年
2009年

77,88060,89084,59066,96020,000
0
2008年
2008年

2009
年
2009年

2010
年
2010年

2011
年
2011年

2012
年
2012年

2013
年
2013年

図２ 日本のBtoC-EC市場規模の推移（経済産業省、2014年8月）
20

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題
図3しかないということである。
この現象は、
ネッ

O2Oの概念クーポン、ポイント発行
店舗検索、など

ト通販の普及により、ＥＣサイトや比較サイ
Offline（実店舗）

Online（ネット）

トなどが充実し、商品の購入が便利になったことが背景にある。
クーポン、ポイント発行
店舗検索、など

最近では、実店舗で商品を確認し、その場
Offline（実店舗）

でスマートフォンを利用して価格チェックを
Online（ネット）ソーシャルメディア

行い、注文してしまうといったことも珍しく

スマートフォン

QRコードでサイトへ誘導
会員登録、など

図３

O2Oの概念ない。図４に示すような、スマートフォンのソーシャルメディア
アプリを利用し、実店舗に陳列されている商スマートフォン

［4］。10年以上も前に使われた言葉で、オン品のバーコードを読み取ると、価格や色の種ラインと実店舗との連携・融合を意味する「ク類など商品に関する詳細な情報が表示されリック（ネット）& モルタル（店舗）」と同る。価格を比較することも容易である。その様の概念である。

場で購入する必要はなく、ネット経由で注文

QRコードでサイトへ誘導
会員登録、など

図３

O2Oの概念ネットから実店舗へ誘導する基本的な事例することが可能である。アマゾン・ドット・としては、登録された会員へメールで割引

コムが提供するスマホアプリ［5］を利用し、クーポンを送りつけたり、店の近くを通りか

店頭商品のバーコードをスマホで読み取る

かった人のスマホにその店のチラシを表示さと、アマゾンの在庫をその場で検索し購入す

せたり、割引クーポンを発行している近くのることが可能である。楽天も同様のショー

店を検索できたりするものなどがある。
逆に、ルーミング支援アプリ「ショッピ！」［5］を実店舗からネットへ誘導する事例として、来2013年4月から提供している。このアプリを店の際にメールマガジン会員へ登録させた

利用すると、楽天だけでなく、アマゾンやヤり、店内に用意したQRコードにより店のサフー！を含む6万点のECサイトの在庫を検索「楽天市場」「Amazon」
イトへ誘導させたりするものがある。

できる。

（3）実店舗のショールーム化

図4 バーコードで商品検索できるスマホアプリの例「価格なび」「ショッピッ！」

米国において2012年1月頃から小売店（実「Amazon」「楽天市場」「価格なび」「ショッピッ！」店舗）の新たな問題として顕在化しているの
図４ バーコードで商品検索できるスマホアプリの例
が「ショールーミング」と呼ばれる現象である。消費者が家電製品やアパレル商品などを購入する際、実店舗では購入したいと思う商
品の下見などを行うのみで注文はネットで行う現象である。近場の実店舗は、ネット上で

図４ バーコードで商品検索できるスマホアプリの例

３．融合の実現と運用に向けた課題

イメージがつかみにくいような商品の現物確

ネット・店舗の融合を実現しかつ効果的に認のみの場、いわゆるショールームの役割で運用するための課題としては、マーケティン21

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題

グに関するもの、ロジスティクスに関するもどの明確化が必要となる。さらに、（3）収益の、ＩＴに関するもの、さらには企業の組織拡大を狙うプロモーション戦略では、スマホ構造に関するものまで多岐に亘る。ネット・やソーシャルメディアを利用したO2Oの戦

店舗の融合化は小売業が中心となって推進さ略などにより、ネット・店舗の垣根を意識されるものと思われるが、その基本的課題を表１

せない環境における販売促進策の展開を検討に示す。表１の、（1）サービス形態の明確化する必要がある。

については、ネット・店舗が融合する環境下

表１において、（1）サービス形態の明確化

で、消費者の便宜を図る観点から消費者とのおよび（3）収益拡大を狙うプロモーション

接点をどのようにするか、即ち、消費者に対戦略については「マーティング」が深く関連し、商品を見せる媒体や場所、渡す場所、渡する課題であり、（2）サービス形態の効果的し方などを明確にする必要がある。
（2）サー

な実現のうちの情報管理の一元化については

ビス形態の効果的実現については、明確にさ「ＩＴ」が深く関連し、またネット・店舗のれたサービス形態の実現を支援するための情融合に対応する物流網/在庫運用法の明確化

報システム面やロジスティクス面の課題の検については「ロジスティクス」が深く関連す討が必要となる。情報システム面では、ネッる課題である。また、どの課題についても組

ト・店舗間での消費者IDの同一化、消費者

織構造の見直しが関連してくる。

情報の一元化、さらには複数拠点に配備されている在庫を一元管理するシステムの構築が４．ネット・店舗が融合するサービスの動向求められる。一方、ロジスティクス面では、

ネット・店舗が融合する環境下において、サービス形態に対応して、商品の出荷拠点か消費者の便宜を図る観点から消費者との接点

ら消費者への受け渡し拠点・場所までに商品をどのようにするか、即ち、消費者に対し、を配送する配送網の扱いの明確化、さらには商品を見せる媒体や場所、渡す場所、渡し方

在庫箇所や商品出荷箇所、商品配送ルートななどを明確にする必要がある。
４.1

商品取り扱い場所から見たサービス形態

表１ ネット・店舗の融合化に関する基本的課題

図５は、商品の販売形態毎に商品取り扱い

検討分野（注）場所を整理したものである。即ち、従来の「店

表１ ネット・店舗の融合化に関する基本的課題

項目

内容

消費者接点の明確化：消費者へ商品を（1）サービス形
見せる場所、渡す場所等、媒体や場所
態の明確化
をどのようにするか

ﾏｰｹ ﾛｼﾞｽ
ﾃｨﾝｸﾞ ﾃｨｸｽ

ＩＴ

組織
構造

◎

△

△

○

△

◎

情報管理の一元化：同一IDのネット・店
舗間共同利用化、消費者情報の一元（2）サービス形 化、複数拠点在庫情報の一元化
態の効果的な実現
ネット･店舗の融合に対応する物流網/
在庫運用法の明確化：通販品配送網と在庫補充網の扱いの明確化△（3）収益拡大を
ネット・店舗を意識させない環境におけ狙うプロモーショる販売促進策の展開
ン戦略の展開◎（注）◎：深く関連 ○：やや関連

22△：浅く関連△△○した「ネット通販」、そして今回の「ネット・店舗の融合（オムニチャネル販売）
」の3種の

○
◎

頭販売」
、インターネットの進展により登場

販売形態を取り上げ、陳列商品を見せる場所、商品を在庫し出荷する場所、商品を渡す場所○のそれぞれについての選択肢を示している。
時間軸は無視している。

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題
図5

販売形態毎に整理した商品取り扱い場所

陳列商品を見せる場所

商品を在庫・出荷する場所
商品を在庫し出荷する場所

商品を渡す場所
・店頭

店頭販売：

・店頭

・店頭

ネット通販：

・ネット上（消費者の端末：PC、スマホ
等）

・物流拠点（センター）

・自宅

×

渡し拠点

・仕入れ先メーカ

・コンビニ等
・その他（自宅・
コンビニ以外）
・店頭

・店頭

・店頭

・消費者の端末：PC、
スマホ等

×・店頭の端末：PC、タ
ブレット

図５

・物流拠点（センター）
・仕入れ先メーカ

×

渡し拠点

ネット上

ネット・店舗の融合（ｵﾑﾆﾁｬﾈﾙ販売）：

×・自宅
・コンビニ等
・その他（自宅・
コンビニ等以外）

販売形態毎に整理した商品を扱う場所

この図から分かるように、ネット・店舗がが、需要動向と費用面のトレートオフにより融合する販売の場合は、より多くの選択肢が優先順位をつけた提供が現実的であろう。な

存在する。商品を取り扱う場所の中で、特にお、商品を在庫し出荷する場所については、

消費者と直接関係する2つの場所、即ち陳列5章で扱う。

商品を見せる場所と商品を渡す場所に着目し

4.2

サービスの動向

た場合、｛店頭、ネット上（消費者の端末）、

現時点で知られている企業事例を、前節で同（店頭の端末）｝×｛店頭、自宅、渡し拠示したネット・店舗が融合するサービス形態

点としてのコンビニ等の店舗、同その他｝＝の観点から整理した（表2）。
表2に示すように、12通りのサービス形態が考えられる。消費者

消費者端末からネット経由で注文し店頭（実が望む（時刻と）場所で商品を見ることがで

店舗）で確認して受け取る形態（V1a）の事例、

き、かつ望む（時刻と）場所で受け取れるよ

同じく消費者端末で注文し自宅やコンビニ等

うにするには、少なくとも上記12通りのサーの拠点で引き渡すサービス形態（V1b、V1c）

ビス形態の実現が考慮されなければならないの事例、店頭に設置されたPCやタブレット

表2 サービス形態で整理した企業の取り組み事例
表2 サービス形態で整理した企業の取り組み事例

商品を渡す所ａ）店頭

ｂ）自宅

ｃ）拠点（自店舗以外のコンビニ等、他）

R）店頭

Ra：
※通常の店頭販売

Rb：－（事例見当たらず）

Rc：－（事例見当たらず）

V1）ネット上
（消費者の
端末で）

V1a：
V1b/V1c：①メガネスーパー（ﾈｯﾄ上の商品の注文を ①セブン＆アイ（ｸﾞﾙｰﾌﾟ内実店舗の商品、即日渡し可能化）
受付け店頭渡し）②アマゾン（通販商品をﾛｰｿﾝ、ﾌｧﾐﾘｰﾏｰﾄなどのｺﾝﾋﾞﾆやﾔﾏﾄ運輸集配所へ届ける）②パルコ（ﾈｯﾄ上で予約、店頭で確認してもらい・店頭渡し）③ヨドバシカメラ（ﾈｯﾄ上商品を同一価格、 V1b：
V1c：
店頭で24時間いつでも渡せる体制も）①ウオルマート（ﾈｯﾄ注文品を駐車場で乗※通常のネット通販
車したまま渡す）④キタムラ（専門性高いﾈｯﾄ注文品を店頭で説明して渡す）⑤コメリ（ﾈｯﾄ上で在庫等確認して注文を受け、店頭渡し）

商品を見せる所

V2a/V2b/Ｖ2c：①セブン＆アイ（ｾﾌﾞﾝｲﾚﾌﾞﾝ店頭のﾀﾌﾞﾚｯﾄから店頭にない雑誌・書籍、化粧品・靴等を受注）②トイザらス（店頭のPCやﾀﾌﾞﾚｯﾄから店頭で扱っていない/在庫がない商品も含めて注文受付、店舗や自宅にて渡す）
V2）ネット上（店頭の端末で）

Ｖ2a/Ｖ2b：①イオン（店頭のﾀﾌﾞﾚｯﾄ端末から店頭にない家具、ﾜｲﾝなどを注文受付、後日渡す）
V2a：－（事例見当たらず）

V2c：－（事例見当たらず）

Ｖ2b：①アディダス（店頭端末から店頭に在庫なしの商品などを注文受付、自宅へ届ける）②メガネスーパー（同上）Ｖ2b/Ｖ2c：①アマゾン（ﾛｰｿﾝ店頭端末から注文受付）

23

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題

端末で注文し、別途店頭にて引き渡すサービ

目をそこでも受け取れる取り組みを始めていス形態（V2a）あるいは自宅や拠点等へ届ける［8］。

るサービス形態（V2b、V2c）の事例が登場（3）V2a/V2b/V2cの事例している。以下に代表的な事例を示す。
（1）V1aの事例

このタイプは、店頭に置かれたPCやタブ
レット端末からネット上の商品を注文できる

このタイプは、ネット上に店頭の在庫情報ようにし、在庫切れに伴う販売機会損失を避を公開し消費者が事前に確認してから店舗へ

けたり、レコメンデーションによる売り上げ

足を運べるよう便宜を図ったり、カメラやメ拡大を狙うものである。 セブン＆アイは、ガネなど専門性の高い商品についてネット上

セブンイレブンの店頭にタブレット端末を置で取り置き予約などをできるようにしその後き、店頭にない雑誌・書籍、化粧品、靴など

店頭で説明をして購入してもらうような形態の注文を受付け、後日、店頭や自宅などへ届である。 前者の例としてはコメリ、後者のけるサービスを進めている［8］
［9］
。また、

例としてメガネスーパー、パルコ、ヨドバシ

トイザらスでは、店頭のPCやタブレット端

カメラ、
キタムラなどが知られている。特に、末から店頭商品の注文を受付け他の店舗で受

ヨドバシカメラでは、実店舗での販売価格をけ取れるようにしたり、店頭にない商品や在ネット上に公開したり、24時間いつでも渡せ

庫切れの商品の注文を受け、後日、店頭や自るなどの便宜を図っている［6］。

宅などへ届けるサービスを行っている［10］。

（2）V1b/V1cの事例

一方、アディダスやメガネスーパーでは、店

V1bタイプは、通常のネット通販の形態で頭のタブレット端末から店頭に在庫のない商あるが、特にV1cは、ネット通販品を注文者

品（スポーツウェアや靴、メガネ）の注文をへ配達する際に起こり得る、宅配業者－消費受付け、自宅へ届けるサービスを始めている。

者間の受け渡しのミスマッチの問題を防ぐ目

アマゾンはローソン店頭に設置されている情的で導入されるものであり、消費者の商品受報端末から注文を受付けるサービスを拡大しけ取り時の便宜を図った形態である。セブン

つつある。

＆アイは、ネット事業専用の物流拠点を稼働させ、グループに属するスーパーマーケット、

５．ロジスティクスの課題

百貨店などが取り扱う300万品目の商品をそ明確にされたサービス形態の実現を支援すこへ集め、最寄りのコンビニや自宅へ即日あるためのロジスティクス面の課題として、商

るいは翌日に届ける取り組みを開始しつつあ

品の出荷拠点から消費者への受け渡し拠点・る［7］。一方、アマゾンは自らの店舗は有し場所へ商品を配送する配送網の取り扱いの明ていないが、コンビニ（ローソン、ファミリーマー

確化、さらには在庫箇所や商品出荷拠点、商ト、ミニストップ）などと連携し、ネット通販で品配送ルートなどの取り扱いの明確化が必要

扱う１億品目以上の商品のうちの数1000万品と考えられる。

24

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題
表3

商品配送網の特徴の比較

表３

項 目

商品配送網の特徴の比較

2）配送先の属性

通販品の配送網
在庫補充の配送網
Amazon、セブンネット、楽各小売業の配送網
天、コープみらい、ロハコなど
一般に個人
法人

3）配送先の数

一般に多い

1）例

少ない

4）配送のきっかけ 消費者（会員）からの通販品 店舗からの補充要求
受注
5）配送アイテム数 一般に少ない
多い/配送先
6）配送先の変動、 日ごとに変動、ルートは個人 日々変動しない、ルート
配送ルート、配送 の場合、一般に決まっていな はほぼ決まっている、
便数は商品需要依存い（例外．コープ）、便数は便数
ネット注文有無に依存
リードタイムは多様（高いもリードタイムは高くな
7）納入までのリー リ
ードタイムは多様（小さいも リードタイムは小さくなのからそうでないものまで）、い、変動範囲は小さい
ドタイム、納入時刻 のからそ
うでないものまで）、い、
変動範囲は小さい
変動範囲は2時間程度ある （厳（厳しい）の許容変動範囲 変動範囲は2時間程度あるしい）
いはそれ以上いはそれ以上8）配送車両の大き 配送先部分は小型
大型さ9）配送に課された ・個人宅への効率良い配送 配送品質の要求が厳し
条件など（距離や積載率改善）が課題 い（納入時刻の厳守）となる
・配達時の消費者ミスマッチ
起り易い

5.1

商品配送網の取り扱い

ネット・店舗の融合を支援する配送網の取り扱い方として、図６に示すように、従来の延長として捉える考え方（案Ａ）や極力在庫補充網を流用する考え方（案Ｂ）などがある。
案Ａは、受け渡し拠点も自宅と同様の届け先
ルートとして通販品の配送を行う形態である。配送エリアは比較的広くなる。通販利用者に特化した対応が可能な案である。一方、
案Ｂは、届け先が変動しにくい受け渡し拠点（店舗が兼ねる場合あり）を店舗の位置づけ
として在庫補充の配送ルートに組み込んで配送を行う形態である。通販品配送のための車両やルートを在庫補充のものに極力統合する

ネットと実店舗を融合させる場合のロジス案である。通販品配送は拠点から先のみの狭ティクス面のひとつの課題として、性格の異い範囲のみで小型車両等で対応すればよい。

なる2種の配送網、即ち、ネット購入者へ通文献〔11〕では、案Ａにおいて特に店舗がネッ販品を配送するための「通販品配送網」と店

ト購入品の受け渡し拠点も兼ねるとし、消費舗へ在庫を補充するための「在庫補充配送網」

者の最寄り拠点受け取り率βをパラメータにをいかに取り扱えばよいかが考えられる。

して、配送距離の比較を行い、短くて済む案

これら２つの配送網の基本的な特徴を表３

Ｂが有効であるとしている。しかしながら、に示す。即ち、通販品配送網では、通販の注

案Ｂの場合には、以下のような点の考慮も必文者が日々変動しかつ自宅受取りの場合には要であり、更なる検討が必要となる。

届け先が変わるため配送ルートが日々変動す（1）案Ｂで店舗が受け渡し拠点を兼ねず受ること、消費者から注文された多様な個別の商品を配送すること、配達時間帯に通常2時

図6 ネット・店舗の融合を支援する配送網の実現案

間以上の時間幅があるため受け渡し時のミス

在庫補充配送網（店舗用在庫）

一方、在庫補充配送網については、届け先が決まっているため配送ルートがほぼ一定であ

受渡拠点
または
小売店舗

メーカ

・・

マッチが起こりやすいこと等の特徴がある。

配送

通販品配送網
（通販用在庫）補充

管理エリア

案Ａ：店舗へは在庫補充網で、拠点＋自宅は通販品配送網で対応

メーカ

受渡拠点
または
小売店舗

・
・

は厳しくはないが納入時刻の許容変動範囲が在庫補充配送網（通販用在庫＋
店舗用在庫）

通販品
配送網

ること、店舗が対象のため多くのアイテムをバッチで配送すること、リードタイムの要求

消費者
受取/
店頭購入

配送
消費者

受取/
店頭購入

補充/配送
管理エリア

小さいこと等の特徴がある。

案Ｂ：店舗＋拠点へは在庫補充網で、自宅のみ通販品配送網で対応

図６

ネット・店舗の融合を支援する配送網の実現案

25

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題

け渡し専用の拠点が存在する場合には、店舗

トから商品を注文すると自宅や他の店舗など

への補充品配送のルートに拠点も組み込んだで受け取れるようにした［10］。店舗に在庫配送を行うのが良いと考えられるが、その場切れの商品や店舗で扱っていない商品なども合のオーバヘッドを通販品配送の費用として注文可能である。注文内容に応じて、店舗や考慮する必要がある。

物流センターの在庫を発送したり、仕入先（2）案Ｂで通販品を注文者宅へ届ける場

メーカに配送依頼しそこから届けたりもでき

合、店舗への在庫補充のタイミングに合わせるようになっている（図７）。即ち、出荷拠て、一旦、店舗あるいは受け渡し拠点へ注文点として、店舗、物流センター、仕入先メー品を届け、そこから改めて注文者宅へ配送すカのいずれも可能となっている。
このように、ることになる。通販品の出荷から配達までの従来とは異なる出荷拠点の新たな導入の必要

リードタイムを短くする必要がある場合に性が生じている。

は、その要求を満たせない可能性が生じ得る。

（2）商品配送ルートの取り扱い

そのような商品を配送するための特殊便を用意するかどうかの検討が必要となる。
（3）案Ｂではネット注文された商品と店舗向け在庫商品の両方を同一センターから出荷することになるが、通販品の出荷作業と店舗向け在庫補充のための出荷作業が効率的に行えるためのスペースや作業員の配置、作業の効率化のための検討が必要となる。
5.2

在庫や商品配送などの取り扱い（１）在庫箇所や商品出荷拠点の取り扱い

5.1節では、出荷拠点の選択肢を考慮した
議論はしていないが、消費者の商品受け取り
注文内容に応じた出荷場所

自由に選べる
受取場所

注文内容に応店舗
じた出荷場所

自由に選べる
店舗
受取場所

店舗
物流セン
ター

自宅

図7 日本トイザらスのストア・オーダー・システム
店頭の
端末で
注文
店頭の
端末で
注文

消費者

店舗

消費者
物流セン
ター
仕入れ

自宅
指定の
場所

先メーカ

消費者

仕入れ
指定の
消費者
先メーカ
場所
図７ 日本トイザらスのストア・オーダー・システム

図５で示したように、ネット・店舗が融合新たな商品配送ルート（あるいは在庫移動ルー
図７ 日本トイザらスのストア・オーダー・システム

図8 ネット・店舗の融合に対応する商品配送ルート方式案

する販売形態においては、「商品を在庫し出 新たな商品配送ルート（あるいは在庫移動ルー
配送

荷する場所」（業者出荷拠点）と「商品を渡す場所」（消費者受取場所）のそれぞれにおいて多くの選択肢が存在する。考え得る組み

メーカ

センター

店舗

消費者
メーカ

合わせのパタンとしては、｛店舗、在庫セン

センター

店舗
受渡し
拠点

拠点

（案ａ）従来方式案（注：図６の案Ｂ相当）
配送

ンビニ、コンビニ以外の拠点｝＝12通りとな

ダー・システムと呼ばれる仕組みを構築し、2014年7月より、店舗に置いたPCやタブレッ
26

消費者（案ａ）従来方式案（注：図６の案Ｂ相当）
受渡し

ター、仕入れ先メーカ｝×｛店舗、自宅、コる。
例えば、
日本トイザらスでは、
ストア・オー

配送

メーカ

センター

店舗

センター

店舗
受渡し
拠点

配送

消費者
メーカ

（案b）日本トイザらス方式案

受渡し
拠点

図８ ネット・店舗の融合に対応する商品配送ルート方式案（案b）日本トイザらス方式案
図８ ネット・店舗の融合に対応する商品配送ルート方式案

消費者

消費者
受渡し
拠点

（案b）日本トイザらス方式案
図８ ネット・店舗の融合に対応する商品配送ルート方式案

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題
図9

和性が高いと考えられる。この点を考慮した

在庫補充の基本的な2方式
店舗

センター

●

店舗側からセンター側へ定期的に発注、センター側より必要量を補充（定期・不定量補充）

BR

店頭

▲

■

この在庫は、店舗側が所有・店舗側
で管理

消費者（4）在庫情報の一元管理の扱い
以上のように、
ネット・店舗が融合するサー

店頭在庫が一定量以下になったら、BRから即座に補充（定量補充）

ビスを支援するロジスティクスにおいては、

方式Ra：店舗主導の在庫補充
方式Ra：店舗主導の在庫補充
店舗

センター

●

センター側がBR内在庫を常に監視し、一定量以下になったら、自ら必要量を補充（不定期・定量補充）

BR

店頭

▲

■

この在庫は、センター側が所有・センター側で管理（BRは借用）

モデル化と評価が今後必要となろう。

消費者

種々の商品出荷拠点、商品配送ルートの新たな導入が必要となり得る。その場合、商品在庫の一元的でよりきめ細かな管理が求められ

同上

方式Rb：センター主導の在庫補充（VMI方式）
方式Rb：センター主導の在庫補充（VMI方式）

る。例えば、
ネット・店舗間で在庫や顧客デー

在庫補充の基本的な２方式

タを一元管理するものとして、「ITFOReC

場所が複数種類存在する場合、受け取り拠点

MS2」（アイティフォー）［13］は、ネット通へ配送する商品をどの拠点から出荷するかに販サイトや実店舗毎に用意された複数倉庫のついても検討が必要となる。即ち、図８に示

在庫情報をひとつにまとめて管理でき、あるすように、従来のメーカ→センター→店舗と商品が通販サイトで売れた場合、倉庫の在庫いうサプライチェーンの流れに沿って商品を情報も連動して減らされるようになってい流すやり方で対応する（案a：従来方式案）か、る。 小売業全体としての一元管理を可能と

サプライチェーンの各ノードから消費者受けする情報システムの導入も必要となる。

図９取り場所へ届ける新たな商品配送ルート（あるいは在庫移動ルート）（図の破線のルート）を導入する（案b：トイザらス方式案）か、

６．まとめ
以上、本稿では、最近注目されているネッなどについての検討が必要となる。

ト・店舗が融合する小売業の販売形態を取り（3）在庫補充方法の取り扱い上げ、商品の取り扱い場所に着目したサービ

一方、在庫を移動する基本的な方式案とし

スの形態や動向、それを支援するロジスティて、図９に示すような２方式が知られている

クスの課題について述べた。NTTデータ経［12］。例えば、センターから店舗へ在庫を補

営研究所の2014年7月の調査［14］によると、充する場合、店舗からの発注を受けてセン約4割の企業が複数のサービスで同一IDを利ターから補充する店舗主導の方式Raと、逆用できる環境の整備を進めており、同様に約にセンター側で店舗側の在庫状況を情報シス

4割の企業が顧客や在庫情報の統合により販テムの活用により常時監視しセンター主導で売機会ロスを減少させる施策を実施してい補充する方式Rbである。ネット・店舗が融る。一方、日経MJの第3回ネットライフ１万

合する場合の在庫補充としては、消費者に対人調査［15］によると、企業側の仕掛けたサーしシームレスな接点を提供しかつ品切れによ

ビスに対し消費者の反応は現時点では高くはる機会損失を避ける観点から方式Rbとの親ないものの、着実に向上している。収益拡大
27

ネット・店舗が融合するサービスの動向とロジスティクスの課題という狙いの達成に向け、ネットと店舗を融合させたサービスの効果的実現とその運用が必要となるが、そのために今回提示したようなロジスティクスの課題に関する検討が必要と考えられる。

参考文献・サイト［1］平成25年度我が国経済社会の情報化・サービス化に係る基盤整備、電子商取引に関する市場調査
報告書、経済産業省 商務情報政策局 情報経済課、2014年8月、
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28分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法
A Branch and Price Algorithm for Capacitated Network Design Problem
片山直登：流通経済大学 流通情報学部 教授

略歴1982年早稲田大学理工学部卒業。1988年同大学院博士後期課程単位取得退学。博士（物流情報学）。早稲田大学理工学部助手、金沢工業大学工学部講師、1996年流通経済大学流通情報学部助教授を経て、2002年から現職。

［要約］ 本研究では、アークに容量制約をもつネットワーク設計問題に対して分枝価格法を実装
し、分枝時において限定されたパス変数をもつ問題に対する分枝限定法を用いた近似解法を提案する。ネットワーク設計問題のベンチマーク問題に対して数値実験を行い、従来の研究との比較を行なった結果、従来の容量スケーリング・局所分枝法と比較すると誤差は大きいが、その他の解法よりも誤差の小さい解を求めることができ、容量スケーリング・局所分枝法と比べて計算時間を大きく削減できることが明らかとなった。

キーワード

ネットワーク設計問題、分枝価格法、最適化問題

１. はじめに本研究で扱う容量制約をもつネットワーク
設計問題はアークに容量をもつ問題であり、ネットワーク設計問題の中でも最適解や良い近似解を求めることが困難な問題である。容量制約をもつネットワーク設計問題に関してネットワーク設計問題は、ネットワーク上は、今日まで数多くの研究が行われている。

のアークにかかる固定的なデザイン費用とフ

ネットワーク設計問題とその関連問題に関す

ローにかかる変動的なフロー費用を考慮しる サ ー ベ イ と し て、Gendron et al.（1997）、て、アークやを適切に選択することによりCrainic（2003）、Costa（2005）および Yaghini

ネットワークを形成し、かつ異なる始点と終and Rahbar（2012）などがある。

点もつ複数のフローを決める問題である。こ分枝価格（Branch and Price）法は、多くの問題は、輸送、ロジスティクス、通信や生の変数を含む組合せ最適化問題や離散変数と産システムなどに幅広い応用分野をもつネッ

連続変数を含む混合整数計画問題に対する解

トワークの構造を設計する問題であり、一般法である。すべての変数が連続変数である線

的なネットワーク設計問題は NP-困難な問題

形計画問題において連続変数が非常に多い場であることが知られている（Magnanti and合は、適時、必要な変数を陽的に生成する列

Wong 1984）。

生成法が用いられる。一方、組み合わせ最適
29

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法

化問題や混合整数計画問題の解法として、分題）

枝限定法がある。分枝価格法は、これら列生

デザイン費用 f、フロー費用c、アーク容成法と分枝限定法を組み合わせた手法であ量Cをもつ向きをもつアーク集合Aが与えらる。分枝価格法は、一般化割当問題、鉄道なれ、ノード集合Nおよび品種の需要dをもつどの乗務スケジュール問題や車両巡回問題な

品種集合Kが与えられている。このとき、フどで大きな成功を収めている。

ロー費用とデザイン費用の合計を最小にする

非分割フローに対する容量制約をもつネッ
ト ワ ー ク 設 計 問 題 に 対 し て、Hewitt et al.

アーク集合A′（ ⊆ A）、およびアーク容量を満足するパスフロー xを求めよ。

（2013）が分枝価格カット法を用いたガイドつき探索法を用いている。この解法は、分枝時に強制制約式およびカバー制約をカットと容量制約をもつネットワーク設計問題の前提条件を示す。

して追加する分枝カット法を含めた分枝価格●

ノード集合が与えられている。

カット法であり、さらに一部変数を固定した●向きをもつアーク集合が与えられている。

問題を解くことによって、近似解を算出する●

アークには、非負のデザイン費用が与えられている。

近似解法を示している。ただし、フロー変数が0-1であり、本研究の対象とする問題とは

●

ている。

異なる。
本研究では、アークに容量制約をもつネッ●アークには、品種ごとの単位当たりの非負のフロー費用が与えられている。

トワーク設計問題に対して分枝価格法を実装する。さらに、分枝時において限定されたパ

複数の品種からなる品種集合が与えられ●アークには、単位期間当たりの処理量の上限であるアーク容量が与えられている。

ス変数をもつ問題に対する分枝限定法を用いた近似解法を提案する。さらに、これらの厳●各品種ごとの需要が与えられている。

密解法および近似解法の有効性を検討する。

●

各品種の需要は、始点から終点までのいく
つかのパス上を移動する。

2 問題の定式化
この節では、容量制約をもつネットワーク

容量制約をもつネットワーク設計問題の定式化で使用する記号の定義を示す。

設計問題の定義および前提条件、使用する記●N：ノード集合号を示す。続いて、パスフローによる定式化●

A：アーク集合を示す。

●

K：品種集合2.1 問題の定義●

P：取り得るパス集合●

P k：品種kの取り得るパス集合

計問題の定義を示す。

●

P ：限定されたパスの集合；P ⊆P

定義：（容量制約をもつネットワーク設計問●

P k： 品 種kの 限 定 さ れ た パ ス の 集 合；

はじめに、容量制約をもつネットワーク設

30

─

─

─

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法

P k⊆ P k─

量となる。
（2）式は、品種kのパスフロー変

c ijk：アーク（i, j）上における品種kの単位数値の合計が品種kの需要量に一致すること

当たりの非負のフロー費用を表す。（3）式は、アーク（i, j）が選択さ●

fij：アーク（i, j）の非負のデザイン費用

れるときはアーク上を移動するフロー量の合●

Cij：アーク（i, j）のアーク容量計がアーク容量以下であり、アークが選択さ●

d k：品種kの需要量れないときは 0であることを表す容量制約式

δijp：パスpにアーク（i, j）が含まれるとき1、である。
（4）式は、アーク（i, j）におけるそうでないとき0を表す定数

品種kに関する強制制約式であり、アーク（i,x pk：パスp上を移動する品種kのフローを表j）が選択されるときはアーク上を移動する

すパスフロー変数；連続変数

品種kのフロー量の合計は品種kの需要量アー

yij：アーク（i, j）を選択するとき1、そうク容量以下であり、アークが選択されないとでないとき0であるデザイン変数；0−1変きは0であることを表す。
（5）
式はパスフロー数

変数の非負条件、（6）式はデザイン変数の0

●

●

●

●

2.2 パスフローによる定式化
容量制約をもつネットワーク設計問題の定−1条件である。
CNDは、k個である指数個のパス│P│

式化CNDを示す。この定式化は、パスフロー

フロー変数、│A│個のデザイン変数と│K│+│Aを用いたものである。

│+│A││K│本の制約式をもつ問題となる。そ（CND）のため、指数個のパスフロー変数を陽的に扱うのではなく、逐次、必要なパスフロー変数を生成して問題を解く列生成法が用いられることが多い。この列生成法をうまく適用すれば、アークフローによる定式化の場合よりも、陽的に使用する変数の数を大きく抑えることができる。

3 分枝価格法
3.1 分枝価格法
分枝限定法は、分枝操作と限定操作から構成される。ここでは、0−1変数をもつ最小化問題を想定する。
（1）式は目的関数であり、フロー費用とデ分枝操作は、問題をいくつかの変数の領域

ザイン費用の総和を最小化する。ここで、を限定した部分問題に分割する手続きであはアーク（i, j）上の品種kのフローる。0−1変数をもつ問題の場合、特定の0−131分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法

変数を0に固定した問題と1に固定した問題のである。このため、0−1変数を含み、指数個

2つの部分問題に分割するのが一般的である。

の変数をもつような混合整数計画問題や組合

元問題と部分問題の関係は二分木となり、二せ最適化問題では、直接的に列生成法を適用

分木上の節を分枝ノードとよび、分枝ノード

することができない。分枝限定法では、分枝は部分問題に対応する。

ノードにおける部分問題の緩和問題を解くこ

限定操作は、分枝操作を停止する手続きでとから、それぞれの分枝ノードにおける部分ある。分枝ノードの部分問題に対して、その問題の線形緩和問題に列生成法を適用するこ緩和問題を解く。多くの場合、緩和問題は0とにより、部分問題の線形緩和問題の最適値−1条件を連続条件に緩和する線形緩和が用である元問題の下界値を求めることができいられる。最小化問題の場合、緩和問題の最る。このように、適当な変数を含む限定主問

適値は元の問題の下界値となる。このため、題に対して、分枝限定法を適用し、その分枝元の問題の適当な上界値が求められている場

ノードの部分問題において列生成法を行う解合、求められた下界値が上界値を上回るまた

法が分枝価格法である。

は実行不可能であれば、その分枝ノード以降

3.2 限定主問題
─

分枝しても、より良い上界値を得られないこ

CNDにおいてパス集合がPに限定された問とから、分枝を停止することができる。また、題である限定主問題をCNDM（P ）とおく。

緩和問題の最適解が0−1条件を満たせば、分CNDに対するすべての変数が含まれてはい枝を停止することができ、得られた解は元のな い こ と か ら、CNDM（P ） の 最 適 値 は、問題の実行可能解となり、緩和問題の最適値

CNDの上界値となる。

は上界値となる。

───

一方、CNDM（P ）には、非常に多くの強指数個のような膨大な連続変数をもつ線形制制約式である（4）式が含まれている。し

計画問題を解く場合、適時、必要な変数を生

かし、列生成により生成されたパスフロー変成していく列生成法が用いられる。列生成法数が含まれる強制制約式はそれほど多くなでは、適当な一部の変数を含む限定主問題をく、生成されたパスフロー変数が左辺に含ま解き、その双対解で構成される価格付け問題れていない強制制約式は不要なものとなる。

を作成し、これを解くことによって被約費用

そこで、生成したパスフロー変数が初めて左が負となる変数、すなわち限定主問題の目的辺に含まれる強制制約式を逐次生成し、問題

関数値を減少できる変数を生成し、限定主問に追加する。生成する制約式が単体法の行に題に加えていく。被約費用が負となる変数が相当することから、このような方法を行生成

存在しなければ、元の問題の最適解に必要な法とよぶ。なお、適時、線形緩和解を除外す

変数が生成されており、元の問題の最適解がるような有効な強制制約式であるカットを加得られたことになる。

えることも可能であり、分枝価格法と組合せ

列生成法は線形計画問題を対象とする解法
32

た方法を分枝価格カット法とよぶ。

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法
─

生成されているパス集合Pとそのパスフ──

デザイン変数を線形緩和した問題を──（⊂
ロー変数を含む強制制約式の集合AK（P ）CNDMLPn（P , AK ）とおく。

A×K）が求められているものとする。この）（CNDMLPn（P , AK ）

─

─

─

─

─

とき、パス集合がP、強制制約式がAK （P ）─に限定されている限定主問題をCNDM（P ,─AK）とおく。
──

）（CNDM（P , AK ）─

分枝ノードnにおけるパス集合P をもつ部
──

─

CNDMLPn（P , AK ）はパスフロー変数が─

限定された線形緩和問題である。このため、

CNDMn（P , AK ）でデザイン変数を1に固すべてのパスフロー変数を含む問題

定されているアーク集合A1nと0に固定されて

CNDMLPn（P）の最適解を求めるためには、

分問題をCNDMn（P , AK ）とする。
─

─

─

─

い るA0nを 用 い る と、CNDMn（P , AK ） は──

逐次、基底に入るであろう新たなパスフロー

CNDM（P , AK ）における（12）式を次の三変数を生成しなければならない。
そのために、

つの式で置換えた問題となる。

価格付け問題とよばれる問題を解き、被約費
用が負であるパスフロー変数を求めることが必要である。パスフロー変数とそれに対応す─

るパスをP に加え、再度問題を解き直す。この操作を被約費用が負である変数がなくなるまで繰り返す。被約費用が負である変数がな
3.3 価格付け問題
──

CNDMn（P , AK ）おける0−1変数である

ければ、CNDMLPn（P）の最適解が得られたことになる。
33

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法

フロー変数に関係する制約式である（17）式に対する双対変数をs、（18）、（19）式に対PRICE kに帰着される。
（PRICE k）

する非負の双対変数をu、wとする。これらの双対変数の最適解は、線形計画問題である
──

CNDMLPn（P , AK ）を最適に解くことにより求めることができる。
このとき、パスフロー変数xに関する被約費用は、skは定数であるので、PRICE kはアーク（i,j） の 長 さ が 非 負 のc ijk+d kuij+w ijk ま た は
c ijk+d kuijとした品種kに対する始点・終点間の最短路問題に帰着され、この問題はダイクス
─となる。ここで、A─P kはP kのパスに含まれる

トラ法により容易に解くことができる。

アーク集合である。また、品種k、アーク（i,

この最短路問題の最短パスをpk、最短パスj）の需要に関する強制制約式が生成されての長さをt kとする。このとき、t k−sk<0であいない、すなわちAK に含まれない制約式に

─れば、品種kにおける被約費用が負であるパ

対するw ijkは（24）式には含めていない。

スフロー変数が見つかったことになり、pkがアーク（i, j）の長さをδijp（c ijk+d kuij+w ijk）

生成すべきパス、パスに対応するパスフロー（24）式
またはδijp（c ijk+d kuij）としたとき、変数xpkkが生成すべき変数となる。また、すの第一項と第二項の和はパスpの長さとなる。

0であれば、被べての品種kについてt k−sk>
─また、skは品種kの始点・終点間の現在のパ約費用が負である変数が存在しないため、

─k

─

─

ス集合P におけるパスの最短距離である。

CNDMLPn（P , AK ）が最適に解けたことに被約費用は「パスpの長さ−現在の最短距離」

なる。続いて、生成したpk上のアークに関しであるので、被約費用が負である変数を見つて、要素（i, j, k）をAK に追加し、新たな強けることは現在の最短距離よりも短いパスを制制約式を追加する。

─

分枝ノードの部分問題で生成したパスは、

見つけることになる。
skは定数項として扱えるので、被約費用が次に解く分枝ノードの部分問題でも変数とし負であるパスフロー変数を見つけるには、品て使用することができるので、現在までに生種kに対して、（24）式の第一項と第二項の和成したパス集合をそれ以降の部分問題におけを最小化するパスpを見つければ良い。したるパスの初期集合P 0として利用する。

──

がって、CNDMLPn（P , AK ）における品種
kに関する価格付け問題は、次のような問題
34

3.4 近似解法
価格付け問題を解くことによって新たに生分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法成されパスフロー変数と強制制約式を含む
──

CNDMLPn（P , AK ）において、デザイン変数の連続条件である（21）式を0−1条件に戻───Solve CNDMBn（P , AK ）;Branching if necessary;
end while─

した問題をCNDMBn（P , AK ）とおく。
──

CNDMBn（P , AK ）は一部のデザイン変数が固定され、かつパスや強制制約式が限定さ──

4 数値実験

れた問題であるため、CNDMBn（P , AK）の

容量制約をもつネットワーク設計問題で用最適値はCNDの上界値であり、得られた解いられるベンチマーク問題である C問題おはCNDの実行可能解、すなわち近似解となよびR問題（Crainic et al. 2001）に対して、

──

る。CNDMBn（P , AK ）は変数および制約式
が限定されている、すなわち相対的に変数および制約式の数が少ない問題となるため、
CNDに比べて最適解を求めやすい問題とな

数値実験を行った。
数値実験で使用した設定した主な条件および設定などは以下の通りである。
●

Python 2.7

る。しかし、必ずしも適切な時間内に最適解が得られる保証はない。
分枝価格法のアルゴリズムをAlgorithm 1●

最適化ソルバー： Gurobi 5.63●

CPU INTEL i7 3774 3.4GHz 4Core、
RAM 24GByteに示す。Algorithm 1の記述は、最適解を算出する厳密解法となる。最適解を求めるため●●

分枝価格法の計算時間の上限： 600秒、3600秒

間で計算を打ち切り、その時点の最良解を近似解として採用する。

使用コア数：分枝価格法1コア、近似解法 4コアには、一般的に大きな計算時間を必要とするため、計算時間に上限を設定し、その上限時

使 用OSお よ び 言 語： UBUNTU 14.10、●初期上界値：使用せず、および容量スケー
リ ン グ 法（ ス ケ ー リ ン グ パ ラ メ ー タ
0.150）（Katayama 2015）による上界値

Algorithm 1 ：Branch and Price─0

Set P ：=P ;を使用

while CND has not been solved do●

分枝ルール：下界値の最小のノード

Select an unevaluated branch node n;近似解の誤差には、アークフローによる定while a new path has been added do

式化を数理計画ソルバー CPLEX（最大 30──Solve CNDMLPn（P , AK ）;時間 ）により解くことにより得た下界値まSolve PRICE k, k∈K and find adding

たは最適値を使用した。

paths and forcing constraints;
Add new paths and forcing constraints;
end while

なお、C問題に対しては多くの研究が行われ、その結果が公開されている。ここでは、2010年以降の主な研究である Rodriguezの局35分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法
表1：上界値の平均誤差の比較
（%）
：C問題

表2：平均計算時間の比較
（秒）
：C問題

表3：上界値の平均誤差の比較
（%）
：R問題

表4：平均計算時間の比較
（秒）
：R問題

所 分 枝 法（Rodríguez-Martín and Salazar-の上限が 3600秒のものである。

Gonzáleza 2010）, HewittのIP探索法（Hewitt

従来の研究では、MIPタブー探索法が誤差

et al. 2010）, ChoumanのMIPタ ブ ー 探 索 法

1.04%、容量スケーリング・局所分枝法が誤（Chouman and Crainic 2010）、ハイブリッ

差 0.43%となっている。一方、分枝価格法でドシミュレーテッドアニーリング法

は、初期上界値を用いない場合は 2.88%およ（Yaghini et al. 2013）, ならびにKatayamaのび 1.64%であったが、容量スケーリング法で容量スケーリング・局所分枝法（Katayama

求めた上界値を用いた場合には平均誤差

2015）の結果を併記した。

0.97%お よ び 0.91%と な っ た。 こ の よ う に、

表1に、C問題に対する上界値の平均誤差

従来の解法と比べると、IP探索法や MIPタを示す。LBRは局所分枝法、IPSはIP探索法、

ブー探索法よりも良い解を求めることができ

MIPはMIPタブー探索法、HSAはハイブリッている。しかし、容量スケーリング・局所分

ドシミュレーテッドアニーリング法、CPLB

枝法よりも劣っている。また、30ノードの問

は容量スケーリング・局所分枝法による結果

題では、容量スケーリング法による初期の上で あ る。 な お、HSAに お け る 問 題

界値を更新することができていない。

30/520/400/FTの解は誤りのため、集計から

表2に、C問題に対する平均計算時間を示除いている。また、
CSは容量スケーリング法、す。従来の研究の計算時間は、各論文に掲載

BP（600）からCSBP（3600）までは本研究してものであり、使用しているコンピュータで提案した解法であり、BP（600）は計算時が異なっているため、計算時間を直接比較す間の上限が600秒、BP（3600）は計算時間のることはできない。平均誤差の最も小さい容上 限 が3600秒 で あ り、CSBP（600） は 容 量

量スケーリング・局所分枝法は、範囲の広い

スケーリング法で求めた上限を用いた計算時

局所分枝法を行っているため、大きな計算時間の上限が 600秒、CSBP（3600）は容量ス間が必要であり、7011.4秒となっている。一ケーリング法で求めた上限を用いた計算時間方、本研究の分枝価格法は、初期上界値を用

36

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法いない場合では 513.3秒および 2675.3秒と大CPLEXにより求めた下界値または最適値できいが、初期上界値を用いると 341.2秒およあり、Lが付いている値が下界値、Oが付いび 1590.3秒となっている。初期上界値を求めている値が最適値である。また、太字体は近るための計算時間は CSの73.0秒であり、そ似解法により最適値が求められたことを表し

れを加えても計算時間は短い。

ている。C問題の37問中、局所分枝法では9問、表3に、R問題に対する上界値の平均誤差

IP探索法では6問、MIPタブー探索法では7問、を示す。従来の研究では、
容量スケーリング・ハイブリッドシミュレーテッドアニーリング

局所分枝法が誤差 0.17%となっている。一方、法では9問、容量スケーリング・局所分枝法

分枝価格法では、初期上界値を用いない場合

では20問の最適値が求められている。一方、は同程度の 1.94%および 1.44%であったが、本研究で提案した解法である BP（600）か

容量スケーリング法で求めた上界値を用いた

らCSBP（3600）まではそれぞれ、7問、9問、場合には誤差 0.31%および 0.29%となった。

10問、12問の最適値を求めることができていこのように、容量スケーリング・局所分枝法

る。

よりも劣っているが誤差の小さな解を算出することできている。また、C問題とは異なり、多くの問題で初期上界値を更新することができている。

5 おわりに
本研究では、アークに容量制約をもつネッ
トワーク設計問題に対して分枝価格法を実装

表4に、R問題に対する平均計算時間を示

し、分枝時において限定されたパス変数をもす。従来の研究の計算時間は、各論文に掲載

つ問題に対する分枝限定法を適用することにしてものである。平均誤差の最も小さい容量よる近似解法を提案した。また、ベンチマー

スケーリング・局所分枝法は、範囲の広い局

ク問題である C問題および R問題に対して、

所分枝法を行っているため、大きな計算時間

数値実験を行い、従来の研究との比較を行っが必要であり、3374.9秒となっている。一方、た。

本研究の分枝価格法は、初期上界値を用いな

従来の研究の容量スケーリング・局所分枝い場合では1254.9秒および 1217.8秒と大きい

法と比較すると誤差は大きいが、それ以外のが、 初 期 上 界 値 を 用 い る と172.6秒 お よ び

解法よりも誤差の小さい解を求めることがで805.6秒となっている。初期上界値を求める

きた。また、計算時間は、容量スケーリング・ための計算時間は CSの30.5秒であり、それ局所分枝法と比べて大きく削減することがでを加えても計算時間は短い。

きている。しかし、現在のバージョンの最適表5および表6に、C問題に対する個別の問化ソルバー Gurobiには分枝価格法を直接組

題に対する上界値を示す。また、表7から表

み込むことができないため、プログラミング

11に、R問題に対する個別の問題に対する上

言語 Pythonにて分枝・限定操作を行い、緩界 値 を 示 す。 な お、 表 内 のLB/OPTは、

和問題および近似解を算出するためのフロー
37

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法

変数を限定した問題のみを Gurobiで解いて界値優先則を用いているため、この工夫も必いる。このため、強力な Gurobiの分枝限定要である。

法やマルチコアの機能を十分に活用することはできていない。また、分枝操作を単純な下

本研究は科学研究費基盤研究 C（課題番号25350454）による成果の一部である。

表5：上界値の比較：C問題
（1/2）

38

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法
表6：上界値の比較：C問題
（2/2）

39

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法
表７：上界値の比較：R問題
（1/5）

40

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法
表8：上界値の比較：R問題
（2/5）

41

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法
表9：上界値の比較：R問題
（3/5）

42

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法
表10：上界値の比較：R問題
（4/5）

43

分枝価格法を用いた容量制約をもつネットワーク設計問題の解法
表11：上界値の比較：R問題
（5/5）

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ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題

ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題
Hop-Constrained Capacitated Network Design Problem
片山直登：流通経済大学 流通情報学部 教授

略歴1982年早稲田大学理工学部卒業。1988年同大学院博士後期課程単位取得退学。博士（物流情報学）。早稲田大学理工学部助手、金沢工業大学工学部講師、1996年流通経済大学流通情報学部助教授を経て、2002年から現職。

［要約］ 本研究では、ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題に対して、ホップ
数変数による定式化と限定されたパスによる定式化を示し、限定されたパスによる定式化に対して容量スケーリング法を用いた近似解法を提案する。続いて、最適化ソルバーと提案した容量スケーリング法による近似解法を用いた数値実験を行ない、定式化と解法の有効性を検討する。ホップ
数変数による定式化と最適化シルバーを組合せた場合では誤差の小さな解を算出することができ、限定されたパスによる定式化と容量スケーリング法の組合せでは短時間で比較的良い近似解を算出することができ、さらに局所分枝法を組み合せることによって計算時間を抑えながら誤差の小さな解を算出できることを示す。

キーワード

ネットワーク設計問題、ホップ数、容量スケーリング、最適化問題

１. はじめにを考慮して、アークを適切に選択することによりネットワークを形成し、かつ異なる始点と終点もつ複数種類の荷物である品種の経路を決める問題を対象とする。
一般的なネットワーク設計問題はNP−困

今日の物流・ロジスティクスは、輸送ネッ

難な問題であることが知られている

トワークやロジスティクスネットワークと（Magnanti and Wong 1984）。また、ネット

いったネットワーク上で展開されている。こワーク設計問題の現実問題への応用に関してのような物流・ロジスティクスを始めとするは、Magnanti et al.（1986） や Powell and様々なネットワークの形態を決める数理的な

Sheffi（1989） に 詳 し い 記 述 が な さ れ、問題がネットワーク設計問題である。ここでBalakrish-nan et al.（1997）、Costa（2005）、

は、ネットワーク設計問題の中の基本的な問

Crainic （2003）、 Gendron et al. （1997）、題、すなわちネットワーク上の輸送路線など

Magnanti and Wong
（1984）、
Minoux（1989）、のアークにかかる固定的なデザイン費用と輸Wong（1984, 1985）、Yaghini and Rahbar

送であるフローにかかる変動的なフロー費用（2012）などがサーベイを示している。
45

ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題

通信ネットワークにおいては、サーバー等

ネットワーク設計問題に対しては、Thion-の経由数であるホップ数の大小に通信のフ

gane et al.（2015）が3種類の非分割フローを

ローは大きな影響を受けない。一方、物流・もつ問題の定式化およびラグランジュ緩和を

ロジスティクスでは、
配送センターを経由し、含むいくつかの緩和問題を示し、列勾配法を

荷物の積替えを行うことによって輸送・配送用いた解法を示している。

を実現している。このような場合、配送セン

本研究では、ホップ数を考慮した容量制約

ターでは積降し、積替え等の作業により多くをもつネットワーク設計問題に対して、ホッの時間と費用が発生するため、経由する配送

プ数変数による定式化と限定されたパスによ

センターの数は限られたものとなる。本研究

る定式化を示す。続いて、ホップ数変数によでは、荷物の輸送経路上で経由する配送セン

る定式化に対しては最適化ソルバーを用いてター等の数に上限をもつような問題を対象と解を求めることとし、限定されたパスによるし、輸送経路上の輸送能力を考慮した問題を定式化に対して容量スケーリング法を用いた対象とする。このような問題を経由回数を考

近似解法を提案する。

慮した容量制約をもつネットワーク設計問題
またはホップ数を考慮した容量制約をもつ
ネットワーク設計問題とよぶ。

2 問題の定式化
この節では、ホップ数を考慮した容量制約

このようなホップ数を考慮したネットワー

をもつネットワーク設計問題の定義および前ク設計問題に関連した研究が数多くなされて提条件、使用する記号を示す。続いて、ホッいる。Gouveia and Requejo（2001）、Gouveia

プ数変数によるホップアークフローを用いた

et al.（2011）、Gouveia（1995, 1996）および定式化、および限定されたパスフローによるDahl et al.（2006）はホップ数を考慮した最定式化を示す。

小木問題、
Costa et al.（2009）やVoβ（1999）

2.1 問題の定義

はホップ数を考慮したスタイナー木問題、

はじめに、対象とする問題の定義を示す。

Balakrishnan and Altinkemer（1992）はホッ定義：（ホップ数を考慮した容量制約をもつ

プ数を考慮した通信ネットワーク問題を取りネットワーク設計問題）扱っている。また、Botton et al.（2013）おデザイン費用f、フロー費用c、アーク容量

よびGouveia et al.（2006）は、ホップ数を考Cをもつ向きをもつアーク集合Aが与えられ、慮したサバイバルネットワーク設計問題を対ノード集合Nおよび品種の需要dをもつ品種

象としている。また、Dahl et al.（1999）や集合K、および各品種に対するホップ数の上Dahl and Gouveia（2004）は、ホップ数制約

限Hが与えられている。このとき、品種の需をもつ最短路問題に対して解析を行ってい要を満足し、フロー費用とデザイン費用の合る。

計を最小にするアーク集合A′（ ⊆ A）、およ

一方、ホップ数を考慮した容量制約をもつ
46

びアーク容量とホップ数制約を満足するパスホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題

フローまたはアークフロー xを求めよ。

●

つづいて、前提条件を示す。

─A─P k：パス集合P kのパスに含まれるアーク
集合c ijk：アーク（i, j）上における品種kの単位●ノード集合が与えられている。

●

向きをもつアーク集合が与えられている。

●

アークには、非負のデザイン費用が与えら●

fij：アーク（i, j）の非負のデザイン費用

れている。

●

Cij：アーク（i, j）のアーク容量

複数の品種からなる品種集合が与えられて●

d k：品種kの需要量いる。

●

H k：品種kのホップ数

アークには、品種ごとの単位当たりの非負

●

●

●

●

当たりの非負のフロー費用

δijp：パスpにアーク（i, j）が含まれるとき1、のフロー費用が与えられている。
●

アークには、単位期間当たりの処理量の上そうでないとき0を表す定数●

x kijh：アーク（i, j）上を移動する品種kのフ限であるアーク容量が与えられている。

ロー量を表すホップ数hのホップアークフ●

各品種ごとの需要が与えられている。

ロー変数；連続変数●

各品種ごとに、パスに含まれるノードの経●由数に1を加えたホップ数の上限値が与えられている。
●

各品種の需要は、始点から終点までのいく
つかのパス上を移動する。

x pk：品種kのパスpのパスフロー量を表すパスロー変数；連続変数●

yij：アーク（i, j）を選択するとき1、そうでないとき0であるデザイン変数；0-1変数

2.2 ホップ数変数による定式化

ここで、ホップ数は"ノードの経由数+1"とホップ数を考慮した容量制約をもつネット

定義し、これはパス上のアーク数と一致する。

ワーク設計問題のホップアークフローによるホップ数を考慮した容量制約をもつネット

定式化HNDAを示す。この定式化は、ホッワーク設計問題の定式化で使用する記号の定プ数変数であるホップアークフローを用いた義を示す。

ものであり、Thiongane et al.（2015）の非●N：ノード集合

分割フローに対する定式化を分割フローに対●A：アーク集合応させたものである。

●

K：品種集合●P：ホップ数制約を満足するパス集合

あり、始点から続くアークをホップ数1、次●P k：品種kのホップ数制約を満足するパスのアークをホップ数2などとする。なお、品集合

種kのホップ数の最大値はH kであり、ホップ

P ：パス集合Pの部分集合で、生成された─

アークフロー変数によりH kを超えるフロー

パスの集合は存在しないため、すべてのフローはホップ─kP ：品種kパス集合P kの部分集合で、生成数制約を満足することができる。

されたパスの集合（HNDA）●●

ホップ数はパス上の始点からのアーク数で47

ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題

点以外のノードでは、流入するホップ数h−
1のホップアークフローと流出するホップ数
hのホップアークフローが一致することを表すフロー保存式である。この式により、ホップ数の整合性を取ることができる。
（4）式は始点以外のノードから出るホップ数1のホッ
プアークフローの合計は0であり、（5）式は終点以外のノードに入るホップ数H kのホップアークフローの合計は0であることを表す。
（6）式は、アーク（i, j）が選択されるときはアーク上を移動するホップアークフロー量の合計がアーク容量以下であり、アークが選択されないときは0であることを表す容量制約式である。
（7）式は、アーク（i, j）における品種kに関する強制制約式であり、アーク（i, j）が選択されるときはアーク上を移動する品種kのホップアークフローの合計は品種kの需要量以下であり、アークが選択されないときは0であることを表す。（8）式はホップパスフロー変数の非負条件、（9）式はデザイン変数の0−1条件である。
2.3 ホップ数制約を満足するパスフローによる定式化
定式化に含むパスおよびパスフロー変数の集合をホップ数制約を満足するものに限定す（1）式は目的関数であり，第一項はフローる。これにより、ホップ数を考慮した容量制

費用，第二項はデザイン費用であり，それら約をもつネットワーク設計問題の定式化は、の総和を最小化する．フロー費用は，アーク

パス集合の定義以外は一般の容量制約をもつごと、品種ごとおよびホップ数ごとのフロー

ネットワーク設計問題の定式化と同一とな

費用の合計となる。
（2）式は、流入するホッる。この定式化は、Thiongane et al.（2015）

プアークフローの合計と流出するホップアーの非分割フローに対する定式化を分割フロー

クフローの合計の差が品種kの始点では−d k、に対応させたものである。パスフローによる

終点ではd kであることを表すフロー保存式で定式化HNDPを示す。

ある。（3）式は、品種kにおいて、始点と終（HNDP）

48

ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題

制約を満足するパスフロー変数を生成して問題を解く列生成法が用いられる。この列生成法をうまく適用すれば、ホップアークフロー
による定式化の場合よりも、陽的に使用する変数の数を抑えることができる。

3 定式化 HNDP に対する近似解法
3.1 容量スケーリング法・列生成・行生成・局所分枝法
ホップ数変数による定式化HNDAは、直接的に最適化ソルバーで解くことにする。ここでは、ホップ数制約を満足するパスフロー
による定式化HNDPに対する近似解法を提ここで、P kは品種kのホップ数制約を満足案する。

するパス集合であり、定式化に現れるパスフ

HNDPの取り得るパスは集合で与えられ

ロー変数はホップ数制約を満足していることており、ホップ数制約を満足するパスは指数に注意する。
（10）
式は目的関数であり、フロー乗個存在する。このような定式化をもつ線形費用とデザイン費用の総和を最小化する。

計画問題に対しては、変数である列を適時生（11）式は、品種kのパスフローの合計が品種成する列生成法が有効である。一方、強制制

kの需要d kに一致することを表す需要保存式

約の数も多いため、強制制約に対しては、制である。（12）式は、アーク（i, j）が選択さ約式である行を適時生成する行生成法が有効れるときはアーク上を移動するフロー量の合である。

計がアーク容量以下であり、アークが選択さ

本研究では、線形緩和問題を用いて近似解れないときは0であることを表す容量制約式を求める手法として、容量スケーリング法、である。（13）式は、アーク（i, j）における列生成および行生成を組み合せた解法を使用

k

品種kの需要d に関する強制制約式である。

する。得られた線形緩和解をもとに、適時、（14）式はパスフロー変数の非負制約であり、限定された分枝限定法を行い、元の問題の近（15）式はデザイン変数の0−1条件である。

似解を生成する。さらに、これらの解法によk個である指数個のパス│P│り得られた近似解に対して、局所分枝法を適

フロー変数、│A│個のデザイン変数と│K│+│A│用する。この一連の解法は、一般の容量制約+│A││K│本の制約式をもつ問題となる。変数をもつネットワーク設計計画問題に対して提が指数乗個存在するので、小規模な問題で案され、有効であることが示されている。こ

あってもこの定式化を直接的に解くことは困の容量スケーリング法、列生成、行生成、限難である。実際には、逐次、必要なホップ数

定分枝限定法、および局所分枝法を組み合せ

HNDPは、

49

ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題
─k─

た解法の詳細はKatayama（2014）に詳しい

な部分集合P が求められているものとし、P解説がなされている。

＝（P k）とする。このとき、パス集合がP に

HNDPに対しては、列生成の際に、被約費──

限定されている次のような限定主問題
─

用が負となるパスを生成するのではなく、

HNDPL（P ）を考える。

ホップ数制約を満足し、かつ被約費用が負と）（HNDPL（P ）─

なるパスを生成することに注意する。次の節
では、容量制約をもつネットワーク設計問題の解法とは大きく異なる列生成法の部分を解説する。
3.2 限定主問題
容量スケーリング法では、HNDPにおける0−1条件を線形緩和した問題HNDPLを対象とする。ホップ数があるため取り得るパスの数は限定されているとはいえ、HNDPLは非
常に多くのパスフロー変数を含む。
そのため、
HNDPLを直接解くことは困難である。そこで、あらかじめ対象となるすべてのパスフ
ロー変数を含む問題を対象とするのではな
く、逐次、必要なパスフロー変数を生成し、問題に追加していく。生成するパスフロー変数が単体法の列に相当することから、このような方法を列生成法とよぶ。

─

ここで、A─P kは品種kのパス集合P kに含まれるアーク集合であり、（19）式はアーク（i,一方、HNDPLには、非常に多くの強制制j）を通る品種kのパスフロー変数が生成され約式が含まれている。しかし、列生成によりているときのみ存在する強制制約式となる。

生成されたパスフロー変数が含まれる強制制

この問題は線形計画問題であるため、パス約式はそれほど多くなく、生成されたパスフの部分集合の要素数が少なければ、汎用の最ロー変数が左辺に含まれていない強制制約式

適化ソルバーを用いて解くことができる。

は不要なものとなる。そこで、生成したパス

3.3 列行生成法と行生成法
─

フロー変数が初めて左辺に含まれる強制制約

HNDPL（P ）は変数が限定された問題で式を逐次生成し、問題に追加する。生成するある。そのため、HNDPL（P ）の最適解を制約式が単体法の行に相当することから、こ求めるためには、逐次、基底に入るであろうのような方法を行生成法とよぶ。

ホップ数を満足するパスフロー変数を生成し品種kのホップ数の限定されたパスの適当50─

なければならない。そのために、価格付け問

ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題

題を解き、被約費用が負であり、かつホップ品種kに関する価格付け問題は、次のような数を満足するパスフロー変数を求める必要が問題PRP kに帰着される。

ある。このようなパスフロー変数を問題に加（PRP k）

─

え、この変数に対応するパスをP kに加えて、
─

再度HNDPL（P ）を解き直す。この操作を被約費用が負であるパスフロー変数がなくなるまで繰り返す。被約費用が負であるパスフ
ロー変数がなければ、HNDPLの最適解が得られたことになる。
（17）式に対する双対変数をπ、
（18）
、
（19）

ここで、品種kの需要に関する強制制約式

0）
、
w（>
0）
式に対する非負の双対変数をu（>──（19）が生成されていない、すなわちA─P kに含とする。これらの値は、最適化ソルバーを用

まれない制約式に対するw ijkは0であること、

─

いてHNDPL（P ）を最適に解くことによりまたP kはホップ数制約を満足するパス集合

求めることができる。なお、（19）式が生成であることに注意する。

されていない場合、対応するwは0と考える。

PRP kは次のようなアーク（i, j）の長さをこのとき、パスフロー変数xに関する被約

c ijk+uij+w ijkとした品種kに対する始点・終点間のホップ数制約をもつ最短路問題SPP kに帰

費用は、

着される。
（SPP k）となる。

δijp（c ijk+uij+w ijk）は、アーク（i, j）の長さをc ijk+uij+w ijkとしたとき、パスpの長さに相当する。また、πkは現在のパ─ス集合P kにおける品種kの最短距離である。
被約費用は「パスpの長さ−現在の最短距離」
であるので、被約費用が負である変数を見つけることは現在の最短距離よりも短いパスを見つけることになる。
πkは定数項として扱えるので、ホップ数

ここで、ψkはSPP kの最適値である。

を満足する負のパスフロー変数を見つけるにこ のSPP kはホップ数制約件である（28）は、品種kに対して、
ホップ数制約の下で（22）式をもつ最短路問題であるため、一般的には

式の第一項を最小化するパスpを見つければ容易に最適解を求めることはできない。そこ─

良い。したがって、HNDPL（P ）における0）を用いてホッで、ラグランジュ乗数λ（>─51

ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題

プ数制約である（28）式をラグランジュ緩和した問題SPPLk（λ）を考える。
）（SPPLk（λ）になる。
得 ら れ た 解 に お い て、v ijk ＝1ま た はv ijk ＝1
であるアークの集合からなるパスをpkとすると、pkが生成すべきパス、パスに対応するパスフロー変数x kp kが生成すべき変数となる。
生成したpk上のアークに関して、新たにA─P kの要素となったアーク集合に対して、品種kの需要に関する強制制約式を問題に追加する。
一方、SPPLk（λ）の最適解においてφk−πk>0であれば、ψk−πk>
φk−πk>0とな───
り、被約費用が負となるパスが存在しないこ

ここで、φkはSPPLk（λ）の最適値である。

とになる。また、すべての品種kについてφk

この問題は最短路問題となり、係数が非負−πk>0であれば、被約費用が負である変数
─であるのでDijkstra法を用いて容易に解くこが存在しないため、HNDPLが最適に解けたとができる。

ことになる。

SPPLk（λ）の最適値であるφkは、λにここでは、緩和問題SPPLk（λ）の解から対して上に凸の微分不可能な関数となる。しパスを導出しているため、ホップ数制約であかし、ラグランジュ乗数は1変数のみである

る（28）式を満し、被約費用が負となるパスので、λの値を二分探索法によって設定し、をすべて生成できる保証はない。しかし、解その都度、SPPLk（λ）を解くことにし、そ法自体が近似解法であるため、被約費用が負れらの最適値の最大値を求め、φkまたはそとなるパスをすべて生成できなくとも、近似の近似値とすることにする。

解を求めることは十分に可能である。

SPPLk（λ）はSPP kのラグランジュ緩和問題であるので、その最適値φkはSPP kの下

4 数値実験

界値となりφk<ψkとなる。φk−πk<0であれ

ホップ数変数による定式化HNDAおよびば、SPPLk（λ）の解に対応するψk−πkがホップ数制約を満足するパスフローによる定負になる可能性はあるが、φk−πk<ψk−πk

式化HNDPに対して、数値実験を行なった。

であるため、ψk−πkは必ずしも負になると使用した問題は、容量制約をもつネットワー

は限らない。しかし、SPPLk（λ）の最適解

ク設計問題に対するCrainicらのベンチマー

に対してψk−πk<0で、かつ（28）式を満足

ク問題であるC問題とR問題（Crainic et al.

するパスが得られれば、ホップ数制約を満足

2000）である。それぞれの問題に対して、各する負の被約費用をもつパスが得られたこと

品種のホップ数の上限値は、“すべてのアー52

ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題

クを含むネットワーク上での最短経路のホッ問題の結果であり、太字は最適値、斜体文字

プ数+1”とした。このため、ホップ数の上は3つ の 方 法 の 中 の 最 良 値 で あ る。 ま た、限がきついため、いくつかの問題では実行不

CPLEX
（％）
はCPLEXによる上界値とCPLEX

可能となっている。

による最適値または下界値との誤差であり、ホップ数変数による定式化HNDAに対しCAP（％）とLOB（％）も同様である。

て、これを最適化ソルバー CPLEXにより解CPLEXでは33問中28問、局所分枝法を行っ

き、 上 界 値または最適値を求めた。なお、

た容量スケーリング法では33問中26問の最適

CPLEXの計算時間が30時間を超えた場合は、解を求めることができている。また、局所分

その時点における最良の上界値および下界値

枝法を行わない容量スケーリング法は問題を求めた。

100/400/010/VLの実行可能解を求めること

計算環境およびHNDPに対する近似解法ができていない。局所分枝法を行わない容量で設定した主なパラメータおよび条件は以下

スケーリング法の平均誤差は0.83%であった。

の通りである。

また、局所分枝法を行った容量スケーリング●●

使用OS および言語：UBUNTU 12.4，

法の平均誤差は0.20%であり、CPLEXの平均

GNU C++ compiler

誤差0.18%と同程度となった。

CPU INTEL i7 3440K 3.4GHz 4Core，

C問 題 に 対 す る 計 算 時 間 を 表2に 示 す。

RAM 24GByte

CPLEXの平均計算時間は24692.7秒と非常に最適化ソルバー：CPLEX 12.6（Parallel

大きく、最適解を求められなかった5問ではVersion）

上限の30時間となっている。一方、局所分枝

容量スケーリングパラメータ：0.025 ～法を行わない容量スケーリング法の平均計算

0.200

時間は91.1秒と短かく、短時間で多くの近似●

局所分枝の計算時間の上限：1000 秒解を求めることができている。また、局所分●局所分枝の近傍：10枝法を行った容量スケーリング法の平均計算●●

なお、その他の容量スケーリング法・局所時間は1836.5秒であり、局所分枝法を行わな

分 枝 法 に お け る パ ラ メ ー タ はKatayama

い方法よりも長いが、CLPEXに比べると計（2015）と同一であり、パラメータの内容に

算時間は1/13程度であり、大幅に計算時間をついては同文献を参照のこと。

削減することができている。

C問題に対する上界値と誤差を表1に示す。

R問題に対する上界値と誤差を表3および

表内のCPLEXは最適化ソルバー CPLEXによ表4に示す。R問題はr01.1からr18.9まである

る上界値、CAPは局所分枝法を行わない容が、ここでは、容易に最適解を求めることが量スケーリング法による上界値、LOBは局できるか実行不可能となった問題r01.1から

所分枝法を行った容量スケーリング法による

r12.9までを除く問題 r13.1からr18.9までの54上界値である。これらは実行可能であった33問の結果を示す。なお、表5の平均は54問の53

ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題

平均誤差である。

プ数変数による定式化と限定されたパスによ

CPLEXでは54問中46問、局所分枝法を行っる定式化を示し、限定されたパスによる定式

た容量スケーリング法では54問中38問の最適化に対して容量スケーリング法および局所分解を求めることができている。局所分枝法を枝法を用いた近似解法を提案した。続いて、行わない容量スケーリング法の平均誤差は

ホップ数変数による定式化に対しては最適化

1.99%と比較的大きいが、局所分枝法を行っソルバーを用いた数値実験、限定されたパス

た容量スケーリング法の平均誤差は0.43%でによる定式化に対しては提案した近似解法をあった。一方、CPLEXの平均誤差は0.21%と用いた数値実験を行ない、定式化と解法の有小さなものとなっている。

効性を検討した。

R問 題 に 対 す る 計 算 時 間 を 表5に 示 す。

ホップ数変数による定式化とCPLEXを組

CPLEXでは20464.1秒を要した。局所分枝法

合せた場合、誤差の小さな解を算出することを行わない容量スケーリング法の計算時間はができたが、
大きな計算時間が必要となった。

58.9秒であり、非常に短時間で近似解を算出

このため、数値実験で用いた問題よりもさらできている。また、局所分枝法を行った容量に大規模な問題対しては、このまま適用する

スケーリング法の計算時間は1739.5秒であことは困難である。一方、限定されたパスにり、CLPEXに比べると計算時間は1/12程度

よる定式化と容量スケーリング法の組合せとなり、大幅に計算時間を削減することがでは、短時間で比較的良い近似解を算出するこきている。

とができた。さらに局所分枝法を組み合せる

5 おわりに
本研究では、ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題に対して、ホッ54

ことによって、計算時間を抑えながら、誤差の小さな解を算出することがきた。
本研究は科学研究費基盤研究C（課題番号25350454）による成果の一部である。

ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題
表1：C問題の上界値と誤差

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ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題
表2：C問題の計算時間（秒）表3：R問題の上界値と誤差（1/2）

56ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題
表4：R問題の上界値と誤差（4/4）

57ホップ数を考慮した容量制約をもつネットワーク設計問題
表5：R問題の計算時間（秒）参考文献
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編集後記昨年11月、ＮＳ物流研究会主催による「第６回物流関連ゼミ学生による研究発表会」が開催された。
私の3年ゼミでは３回目の参加となる。参加各校のゼミ生が発表した研究内容をみると、人材不足解消の対策、ドライバー確保への提言、大学生の採用に関する考察、買い物難民対策などで、いずれもタ
イムリーな提案であった。発表分野は特に決められているわけではなく、ゼミのチームで自由に設定できるのだが、半数以上が少子化に伴う物流業界の労働力不足や高齢化問題に関連する内容であった。
学生の目線から見ても、こうした問題が物流業界に大きな影響を及ぼしていると考えられているのだろう。
『物流問題研究63号（2015年冬）』の特集の部も、少子高齢化の問題を取り上げた。物流業界の労働力不足の実情、逆に高齢化社会による新たな物流市場の開拓など、陰陽の両面で、その具体的な現状や対応策を紹介していただいた。この場を借りて、お礼を申し上げたい。
本誌は本学ホームページに掲載しており、誰でも閲覧できる。「知の共有」の場として少しでも役立てばと考えている。
なお、本誌の掲載論文ならびにロジスティクス産学連携コンソーシアムのタイムリーな活動情報も、
ホームページにも掲載しており、是非お立ち寄りいただければ幸甚である。
(http://www.rku.ac.jp/distribution/index.html)
（小野）

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物流問題研究

No.63

ISSN 1346-2016

非売品

2015年3月1日発行

編

集

小野

秀昭

発

行

流通経済大学物流科学研究所〒301-8555

茨城県龍ヶ崎市120

電話（0297）64−0001（代表）制

作

港洋社