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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-01-08 10:50 交互方向乗数法を用いた複数店舗スタッフスケジューリングの分散解法に関する研究 ○松下佳世・宮本俊幸（阪工大）  MSS2025-36 |
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| 抄録 | （和） | 近年，人手不足の深刻化に伴い，スタッフの希望を考慮しつつ必要人員を確保するシフト作成は一層複雑化している。特に，複数店舗を兼務するスタッフが存在する場合，各店舗が独立にシフトを作成すると重複配置や勤務過多などの非効率が生じ，全体最適の実現が困難となる。本研究では，プライバシ要件を満たしつつ複数店舗の勤務シフトを統合的に調整するため，交互方向乗数法（ADMM）に基づく分散最適化手法を導入し，店舗単位に問題を分割しながら整合性を確保する枠組みを構築した。 提案手法の評価では，主残差および双対残差はいずれも反復とともに減少し，最終的に主残差は 0.092，双対残差は 0 に近い値まで収束したことから，店舗間で一貫した勤務シフトが得られることを確認した。また，双対変数は自店舗勤務時間帯で正，他店舗勤務時間帯で負の値を取りつつ収束しており，兼務スタッフの割当調整が適切に機能していることが示された。さらに，補助変数の更新方法を調整することで，店舗間連携に必要な情報のみをセンターに共有しつつ最適化を可能とした。 集中型最適化との比較では，目的関数値のうち希望充足率にわずかな差異が見られたものの，その他の要素は同等であり，全体として両手法は同程度の解を生成した。最終シフトも大部分で一致しており，両手法ともすべての制約を満たした勤務計画が構築された。以上より，本研究の分散最適化手法は，問題規模の増大を抑えながら複数店舗間の整合性を維持し，高品質なスタッフスケジューリングを実現できることが示された。 |
| （英） | In recent years, the deepening labor shortage has made staff scheduling increasingly complex, as it requires securing necessary staffing levels while accommodating individual preferences. In particular, when cross-store managers work across multiple stores, independently created schedules can lead to inefficiencies such as overlapping assignments and work overload, making it difficult to achieve global optimality. This study proposes a distributed optimization method based on the Alternating Direction Method of Multipliers (ADMM) to coordinate schedules across multiple stores while satisfying privacy requirements, thereby constructing a framework that maintains consistency among stores by decomposing the problem on a per-store basis. In the evaluation of the proposed method, both the primal and dual residuals decreased over iterations; the primal residual ultimately converged to 0.092, and the dual residual approached zero, confirming that consistent multi-store schedules were achieved. The dual variables also converged while taking positive values during working hours at a manager’s primary store and negative values during hours allocated to other stores, demonstrating appropriate consensus building for cross-store managers. Furthermore, modifying the update procedure for the auxiliary variables enabled local schedule optimization while sharing only the necessary information with the central coordinator. Compared with the centralized optimization approach, the distributed method exhibited a slight decrease in preference satisfaction, although all other objective components were equivalent, indicating that both approaches produced solutions of similar quality. The final schedules were largely consistent between the two approaches, and all scheduling constraints were satisfied. These results demonstrate that the proposed ADMM-based distributed scheduling method can maintain cross-store consistency while controlling problem-scale growth, thereby enabling high-quality and scalable staff scheduling for multi-store operations. |
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| キーワード | （和） | スタッフスケジューリング / 最適化 / 交互方向乗数法 / / / / / |
| （英） | staff scheduling / optimization / alternating direction method of multipliers / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 310, MSS2025-36, pp. 21-25, 2026年1月. | |
| 資料番号 | MSS2025-36 | |
| 発行日 | 2026-01-01 (MSS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | MSS2025-36 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | MSS |
| 開催期間 | 2026-01-08 - 2026-01-08 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | システム数理と応用，一般，およびWIP |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | MSS |
| 会議コード | 2026-01-MSS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 交互方向乗数法を用いた複数店舗スタッフスケジューリングの分散解法に関する研究 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Distributed Multi-Store Staff Scheduling Using Alternating Direction Method of Multipliers |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | スタッフスケジューリング / staff scheduling |
| キーワード(2)（和/英） | 最適化 / optimization |
| キーワード(3)（和/英） | 交互方向乗数法 / alternating direction method of multipliers |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 松下 佳世 / Kayo Matsushita / マツシタ カヨ |
| 第1著者 所属（和/英） | 大阪工業大学 (略称： 阪工大) Osaka Institute of Technology (略称： OIT) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 宮本 俊幸 / Toshiyuki Miyamoto / ミヤモト トシユキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 大阪工業大学 (略称： 阪工大) Osaka Institute of Technology (略称： OIT) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-01-08 10:50:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | MSS |
| 資料番号 | MSS2025-36 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.310 |
| ページ範囲 | pp.21-25 |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2026-01-01 (MSS) |
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