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公開番号2025026063
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023131412
出願日2023-08-10
発明の名称原因分析装置、方法及びプログラム
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類G06Q 10/08 20240101AFI20250214BHJP(計算;計数)
要約【課題】異常状態への変化が単独で発生した場合に、変化の原因を特定する。
【解決手段】原因分析装置は、取得部と、外れスコア算出部と、関係重み算出部、性質重み算出部及び原因スコア算出部を含む算出部と、を備える。取得部は、目的変数と説明変数とを含む参照データ群と、目的変数と説明変数とを含む対象データと、を取得する。外れスコア算出部は、参照データ群の説明変数の分布に対して、対象データの説明変数の外れ具合を示す外れスコアを算出する。関係重み算出部は、参照データ群の目的変数と説明変数との関係性の強さを表す関係重みを算出する。性質重み算出部は、参照データ群の目的変数と説明変数との分布に対して、対象データの目的変数と説明変数との値の一致度を表す性質重みを算出する。原因スコア算出部は、外れスコア、関係重み及び性質重みに基づいて、対象データの目的変数の変化に対する説明変数の原因スコアを算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
目的変数と説明変数とを含む参照データ群と、目的変数と説明変数とを含む対象データとを取得する取得部と、
前記参照データ群の説明変数に関する第１分布に対して、前記対象データの説明変数の外れ具合を示す外れスコアを算出する外れスコア算出部と、
前記参照データ群の目的変数と説明変数との関係性の強さを表す関係重みを算出する関係重み算出部と、
前記参照データ群の目的変数と説明変数とに関する第２分布に対して、前記対象データの目的変数と説明変数との値の一致度を表す性質重みを算出する性質重み算出部と、
前記外れスコア、前記関係重み及び前記性質重みに基づいて、前記対象データの目的変数の変化に対する説明変数の原因スコアを算出する原因スコア算出部と、
を備える原因分析装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記参照データ群は、１つ以上の目的変数と２つ以上の説明変数とを含む参照データを２つ以上含んでおり、
前記対象データは、１つ以上の目的変数と２つ以上の説明変数とを含んでおり、
前記原因スコア算出部は、前記対象データにおける１つの目的変数と１つの説明変数との組合せ毎に、前記原因スコアを算出する、請求項１記載の原因分析装置。
【請求項３】
前記原因スコア算出部は、前記外れスコア、前記関係重み及び前記性質重みを互いに乗算することにより、前記原因スコアを算出する、請求項１記載の原因分析装置。
【請求項４】
前記外れスコア、前記関係重み、前記性質重み及び前記原因スコアのうちの少なくとも前記原因スコアを含む指標と、前記原因スコアに対応する前記対象データの目的変数及び説明変数とを含む情報を可視化して表す可視化データを生成する生成部、を更に備えた請求項１記載の原因分析装置。
【請求項５】
前記生成部は、前記原因スコアに応じた表示態様を含む前記可視化データを生成する、請求項４記載の原因分析装置。
【請求項６】
前記対象データは、１つ以上の目的変数と２つ以上の説明変数とを含んでおり、
前記生成部は、前記原因スコアに応じて前記２つ以上の説明変数をランキング化した表示態様を含む前記可視化データを生成する、請求項５記載の原因分析装置。
【請求項７】
前記表示態様は、前記ランキング化した説明変数のうち、所定ランク未満の説明変数を非表示又は抑制表示する態様である、請求項６記載の原因分析装置。
【請求項８】
前記生成部は、前記情報のうち、許容範囲から逸脱した指標を強調する表示態様を含む前記可視化データを生成する、請求項４記載の原因分析装置。
【請求項９】
前記生成部は、前記指標のうち、前記外れスコア及び前記関係重みが許容範囲内にあり、前記性質重みが許容範囲から逸脱して小さい場合に、前記性質重みを強調して未知の異常の確認を促す表示態様を含む前記可視化データを生成する、請求項８記載の原因分析装置。
【請求項１０】
前記性質重み算出部は、前記第２分布に対する推定モデルにより計算される前記参照データ群の目的変数の理論値と前記対象データの目的変数の実測値との残差に基づいて、前記一致度を前記性質重みとして算出する、請求項１記載の原因分析装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、原因分析装置、方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
物流倉庫において、作業効率や作業時間等が特定の状態に変化した場合に、変化の原因を早期に特定することが重要である。例えば、作業効率が正常な状態から低下した状態に変化する異常が発生した場合、低下の原因を早期に特定することで、作業効率の維持向上が可能となる。原因の特定は、倉庫作業における様々なデータを取得し、倉庫全体の情報および個々の作業に関する情報を精査することで、可能となる。例えば、ある期間中、作業効率が低下した場合、当該ある期間に取り扱った商品の総量を示すデータを取得し、作業員の個々の作業時間を示す情報を精査する。この結果、変化の原因を、取り扱い商品の総量の増加およびそれに伴う作業時間の延長として、特定できる可能性がある。
【０００３】
このような原因の特定に関し、機械化が進みデータ取得が容易となった製造工場において、データを取得して精査する装置あるいはシステムの開発が進められている。例えば、製造工場における異常への変化の原因を特定するための解析を行う解析装置が知られている。この解析装置は、製造工場において１日に製造した製品群等を対象として、目的変数に相当する状態に関する第１データと、説明変数に相当する製造条件に関する第２データを取得する。しかる後、解析装置は、第１データおよび第２データに対する指標値を求め、それぞれの指標値に基づいて第１データおよび第２データに関する情報の表示様態を変更する。なお、製造工場では、一定の作業を繰り返した結果、同一条件下で複数の異常が発生することが想定される。このため、解析装置は、第２データの指標値について、異常と判定された製品の個数の偏りに着目し、統計的検定の枠組みでｐ値を算出することで第１データの変化の原因を特定する。
【０００４】
しかしながら、物流倉庫では、一定の作業を繰り返す製造工場とは異なり、定常状態にバラツキがあるため、条件毎に単独で異常が発生することが想定される。例えば、物流倉庫は、商品の種類や作業員の作業内容などが一定では無いことに加え、顧客からの注文数や受注時刻などのように、倉庫運用者がコントロールできない要素が多い。このため、物流倉庫では、同一条件下で複数の異常が発生することは珍しく、異常が単独で発生する。従って、物流倉庫では、異常状態への変化が単独で発生した場合に、複数の異常が発生した際の異常の偏りからｐ値を算出する解析装置を適用しても、変化の原因を特定することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－７１８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、異常状態への変化が単独で発生した場合に、変化の原因を特定することが可能な原因分析装置、方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る原因分析装置は、取得部と、外れスコア算出部と、関係重み算出部と、性質重み算出部と、原因スコア算出部と、を備える。前記取得部は、目的変数と説明変数とを含む参照データ群と、目的変数と説明変数とを含む対象データとを取得する。前記外れスコア算出部は、前記参照データ群の説明変数に関する第１分布に対して、前記対象データの説明変数の外れ具合を示す外れスコアを算出する。前記関係重み算出部は、前記参照データ群の目的変数と説明変数との関係性の強さを表す関係重みを算出する。前記性質重み算出部は、前記参照データ群の目的変数と説明変数とに関する第２分布に対して、前記対象データの目的変数と説明変数との値の一致度を表す性質重みを算出する。前記原因スコア算出部は、前記外れスコア、前記関係重み及び前記性質重みに基づいて、前記対象データの目的変数の変化に対する説明変数の原因スコアを算出する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１の実施形態に係る原因分析装置の一例を示すブロック図。
第１の実施形態における動作を説明するためのフローチャート。
第２の実施形態に係る原因分析装置の一例を示すブロック図。
第２の実施形態における動作を説明するためのフローチャート。
第２の実施形態に係る表形式データの一例を示す図。
第２の実施形態に係るグラフデータの一例を示す図。
第２の実施形態に係る表形式データの一例を示す図。
第２の実施形態に係る可視化データの一例を示す図。
第３の実施形態に係る原因分析装置の一例を示すブロック図。
第３の実施形態における動作を説明するためのフローチャート。
第３の実施形態に係る可視化データの一例を示す図。
第３の実施形態における動作を説明するための模式図。
第３の実施形態に係る可視化データの他の一例を示す図。
第３の実施形態に係る可視化データの他の一例を示す図。
第３の実施形態の変形例における動作を説明するための模式図。
第３の実施形態の他の変形例に係る可視化データの一例を示す図。
第４の実施形態に係る原因分析装置のハードウェア構成の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して各実施形態について説明する。以下の説明では、説明変数を用いて目的変数の変化の原因を分析する原因分析装置について例を挙げて述べる。なお、原因分析装置は、データ解析装置、又は原因スコア算出装置などといった任意の名称に読み替えてもよい。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る原因分析装置およびその周辺構成の一例を示すブロック図である。原因分析装置１は、取得部１０及び算出部２０を備えている。算出部２０は、外れスコア算出部２１、関係重み算出部２２、性質重み算出部２３及び原因スコア算出部２４を備えている。また、算出部２０は、表示部４０に接続されている。なお、表示部４０は必須ではなく、省略してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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