特開 2024-115124 最適化計算装置、最適化計算方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024115124

(43)【公開日】2024-08-26

(54)【発明の名称】最適化計算装置、最適化計算方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 10/04 20230101AFI20240819BHJP

【ＦＩ】

G06Q10/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023020614

(22)【出願日】2023-02-14

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 俊也

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 忠

(72)【発明者】

【氏名】榎本 智之

【テーマコード（参考）】

5L010

5L049

【Ｆターム（参考）】

5L010AA04

5L049AA04

(57)【要約】

【課題】適切なモデルを用いて最適化計算を行うことができる最適化計算装置、最適化計算方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】最適化計算装置は、所定のシステムの最適化計算を実行する装置であって、システムを表す評価層モデルが、１または複数種類の実装コンポーネントを備え、各実装コンポーネントが、１または複数種類の基礎コンポーネントを備え、各基礎コンポーネントは、実装コンポーネント毎に設定された変更可能な設定情報に基づき当該基礎コンポーネントにおける処理内容を変更する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定のシステムの最適化計算を実行する装置であって、
前記システムを表す評価層モデルが、１または複数種類の実装コンポーネントを備え、
各前記実装コンポーネントが、１または複数種類の基礎コンポーネントを備え、
各前記基礎コンポーネントは、前記実装コンポーネント毎に設定された変更可能な設定情報に基づき当該基礎コンポーネントにおける処理内容を変更する
最適化計算装置。

【請求項2】

前記基礎コンポーネントは、蒸気量の発生と消費に関する基礎コンポーネント、電力量の発生と消費に関する基礎コンポーネント、コストの発生に関する基礎コンポーネント、および、炭素の排出量に関する基礎コンポーネントを含む
請求項１に記載の最適化計算装置。

【請求項3】

各前記基礎コンポーネントは、前記設定情報に基づき当該基礎コンポーネントを構成するプログラムコードを変更せずに前記処理内容を変更する
請求項２に記載の最適化計算装置。

【請求項4】

各前記基礎コンポーネントは、入力部と、前記入力部から入力された入力情報に基づき所定の演算処理を実行する演算部と、前記演算部の処理結果を出力する出力部とを備え、前記処理内容を変更する際に、当該基礎コンポーネントを備える前記実装コンポーネントの種類に基づき前記入力部と前記演算部と前記出力部が実行する各処理を選択するとともに、前記設定情報に基づき前記演算処理の内容を変更する
請求項３に記載の最適化計算装置。

【請求項5】

前記設定情報は各前記基礎コンポーネントに対して前記入力情報として前記入力部から入力される
請求項４に記載の最適化計算装置。

【請求項6】

前記最適化計算が、複数の評価関数を用いた最適化計算であり、かつ、前記各評価関数に対して重み付けがなれている
請求項１から５のいずれか１項に記載の最適化計算装置。

【請求項7】

所定のシステムの最適化計算を実行する方法であって、
前記システムを表す評価層モデルが、１または複数種類の実装コンポーネントを備え、
各前記実装コンポーネントが、１または複数種類の基礎コンポーネントを備え、
各前記基礎コンポーネントは、前記実装コンポーネント毎に設定された変更可能な設定情報に基づき当該基礎コンポーネントにおける処理内容を変更する
最適化計算方法。

【請求項8】

所定のシステムの最適化計算をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記システムを表す評価層モデルが、１または複数種類の実装コンポーネントを備え、
各前記実装コンポーネントが、１または複数種類の基礎コンポーネントを備え、
各前記基礎コンポーネントは、前記実装コンポーネント毎に設定された変更可能な設定情報に基づき当該基礎コンポーネントにおける処理内容を変更する
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、最適化計算装置、最適化計算方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、次のような生産エネルギー管理システムが記載されている。すなわち、特許文献１に記載されている生産エネルギー管理システムは、プラント内に配置された装置間における生産関連物の入出力に関する流れと、エネルギーの入出力に関する流れとを有向線で表現した生産・エネルギーフローモデルを定義し、プラント内から収集された計測データと生産・エネルギーフローモデルとに従って装置ごとのエネルギー演算を行う。

【0003】

また、特許文献２には、再利用性が高く効率的なモデル開発を可能とすることを目的としたプラントモデル開発システムが記載されている。特許文献２に記載されている開発システムでは、初期機能オブジェクトを配置接続することで上位の機器モデルオブジェクトが生成される。その際、初期機能オブジェクトが持つ多数の入出力をグループ化することでＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃ）による配置接続を容易化している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１４／１７４９２８号

【特許文献2】特開２００８－２２５８２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、最適化計算によってシステムの構成や動作の最適化を図る場合、システムを表すモデルについては、構成や動作に係るパラメータを適切に変更することができることが求められる場合がある。

【0006】

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、適切なモデルを用いて最適化計算を行うことができる最適化計算装置、最適化計算方法、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】

【0007】

上記目的を達成するために、本開示に係る最適化計算装置は、所定のシステムの最適化計算を実行する装置であって、前記システムを表す評価層モデルが、１または複数種類の実装コンポーネントを備え、各前記実装コンポーネントが、１または複数種類の基礎コンポーネントを備え、各前記基礎コンポーネントは、前記実装コンポーネント毎に設定された変更可能な設定情報に基づき当該基礎コンポーネントにおける処理内容を変更する。

【0008】

本開示に係る最適化計算方法は、所定のシステムの最適化計算を実行する方法であって、前記システムを表す評価層モデルが、１または複数種類の実装コンポーネントを備え、各前記実装コンポーネントが、１または複数種類の基礎コンポーネントを備え、各前記基礎コンポーネントは、前記実装コンポーネント毎に設定された変更可能な設定情報に基づき当該基礎コンポーネントにおける処理内容を変更する。

【0009】

本開示に係るプログラムは、所定のシステムの最適化計算をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記システムを表す評価層モデルが、１または複数種類の実装コンポーネントを備え、各前記実装コンポーネントが、１または複数種類の基礎コンポーネントを備え、各前記基礎コンポーネントは、前記実装コンポーネント毎に設定された変更可能な設定情報に基づき当該基礎コンポーネントにおける処理内容を変更する。

【発明の効果】

【0010】

本開示の最適化計算装置、最適化計算方法、およびプログラムによれば、適切なモデルを用いて最適化計算を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の実施形態に係る最適化計算装置の構成例を示すブロック図である。

【図2】本開示の実施形態に係る評価層モデルおよびフィールド層モデルの構成例を示す模式図である。

【図3】本開示の実施形態に係る実装コンポーネントと基礎コンポーネントの関係の例を示す模式図である。

【図4】本開示の実施形態に係る実装コンポーネントの構成例を示す模式図である。

【図5】本開示の実施形態に係る実装コンポーネント（実装コンポーネントが蒸気ボイラの場合）の入力画面の例を示す模式図である。

【図6】本開示の実施形態に係る実装コンポーネント（実装コンポーネントがガスタービンの場合）の入力画面の例を示す模式図である。

【図7】本開示の実施形態に係る実装コンポーネント（太陽光発電設備および蓄電池の場合）の入力画面の例を示す模式図である。

【図8】本開示の実施形態に係る評価層モデル（工場に設置されるエネルギー設備・生産設備の場合）の構成例を示す模式図である。

【図9】本開示の実施形態に係る最適化計算の処理フローの例を示す図である。

【図10】本開示の実施形態に係る最適化計算装置の動作例を示す図である。

【図11】本開示の実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の実施形態に係る最適化計算装置、最適化計算方法、およびプログラムについて、図１～図１１を参照して説明する。図１は、本開示の実施形態に係る最適化計算装置の構成例を示すブロック図である。図２は、本開示の実施形態に係る評価層モデルおよびフィールド層モデルの構成例を示す模式図である。図３は、本開示の実施形態に係る実装コンポーネントと基礎コンポーネントの関係の例を示す模式図である。図４は、本開示の実施形態に係る実装コンポーネントの構成例を示す模式図である。図５は、本開示の実施形態に係る実装コンポーネント（実装コンポーネントが蒸気ボイラの場合）の入力画面の例を示す模式図である。図６は、本開示の実施形態に係る実装コンポーネント（実装コンポーネントがガスタービンの場合）の入力画面の例を示す模式図である。図７は、本開示の実施形態に係る実装コンポーネント（太陽光発電設備および蓄電池の場合）の入力画面の例を示す模式図である。図８は、本開示の実施形態に係る評価層モデル（工場に設置されるエネルギー設備・生産設備の場合）の構成例を示す模式図である。図９は、本開示の実施形態に係る最適化計算の処理フローの例を示す図である。図１０は、本開示の実施形態に係る最適化計算装置の動作例を示す図である。図１１は、本開示の実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。なお、各図において同一または対応する構成には同一の符号を用いて説明を適宜省略する。

【0013】

（最適化計算装置の構成）
図１に示すように本開示の実施形態に係る最適化計算装置１は、例えば、サーバ、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いて構成することができ、コンピュータ、周辺装置等のハードウェアと、コンピュータが実行するプログラム等のソフトウェアとの組み合わせ等から構成される機能的構成として次の各部を備える。すなわち、図１に示す最適化計算装置１は、機能的構成として、モデル設定部２、評価層モデル３、ベース計算実行部４、最適化計算設定部５および最適化計算実行部６を備える。なお、最適化計算装置１が備える機能的構成の一部または全部は、例えば、ネットワーク上に構成された仮想的なコンピュータを用いて構成されていてもよい。

【0014】

なお、本実施形態において最適化計算（あるいは最適化問題）とは、評価層モデル３を最適化計算の対象モデル（最適化モデルに相当する）として、所定の制約条件の下で評価関数（あるいは目的関数）を最大または最小にする解を求める計算である。また、以下では、本実施形態が工場設備の運用に関する最適条件を得る場合を例として説明する。この場合、最適化問題として例えば次のような例を挙げることができる。

【0015】

最適化問題例１：ある事業のある制約条件（設備能力、蒸気消費量、電力消費量等の制約条件）の下で、二酸化炭素（ＣＯ２）排出量が最低となる場合の、ボイラ・タービン・電力融通・買電・コストの条件がなにかを求める。

【0016】

最適化問題例２：ある事業のある制約条件（設備能力、蒸気消費量、電力消費量等の制約条件）の下で、コストが最低となる場合の、ボイラ・タービン・電力融通・買電・ＣＯ２排出量の条件がなにかを求める。

【0017】

最適化問題例３：売上（生産量）を１０％増かつＣＯ２排出量１０％減となる場合の、設備能力増強の条件がなにかを求める。

【0018】

本実施形態において、評価層モデル３は、最適化計算の対象であるシステムを表すモデルである。評価層モデル３は、例えば、複数の工場を含むシステムを表すモデルである。評価層モデル３は、１または複数のフィールド層モデル３１を備える。フィールド層モデル３１は、評価層モデル３の１階層下の階層のモデルであって、０個以上の実装コンポーネント（実装コンポーネントモデルともいう）３２を備える。各フィールド層モデル３１は、例えばシステムが含む各工場を表すモデルである。なお、評価層モデル３は、フィールド層モデル３１を備えていなくてもよい。フィールド層モデル３１を備えていない場合、評価層モデル３は、１または複数種類の実装コンポーネント３２を直接備える。

【0019】

実装コンポーネント３２は、評価層モデル３またはフィールド層モデル３１の１階層下の階層のモデルであって、１または複数種類の基礎コンポーネント３３を備える。実装コンポーネント３２は、例えば工場に設置された設備や装置を表すモデルである。基礎コンポーネント３３は、実装コンポーネント３２を構成するソフトウェア（プログラム等）の基礎的な構成要素としてのモデルであり、１または複数の設定情報（単にパラメータともいう）を設定することで処理内容を設定（変更）することができる雛形モデルである。

【0020】

モデル設定部２は、例えば最適化計算装置１のユーザの指示に従って、評価層モデル３（およびその下位階層のモデル）の構成と動作を設定する。モデル設定部２は、まず、例えば、評価層モデル３が備えるフィールド層モデル３１の種類（あるいは名称）と個数を設定する。次に、モデル設定部２は、各フィールド層モデル３１が備える実装コンポーネント３２の種類と個数と各実装コンポーネント３２間の接続関係を設定する。また、モデル設定部２は、フィールド層モデル３１が異なる各実装コンポーネント３２間の接続関係を設定する。モデル設定部２は、各実装コンポーネント３２の種類に基づき、各実装コンポーネント３２が備える基礎コンポーネント３３の種類と個数と各基礎コンポーネント３３間の接続関係と各基礎コンポーネント３３の基本的な処理内容とを決定するとともに、実装コンポーネント３２毎に入力された設定情報に基づいて各基礎コンポーネント３３内の詳細な処理内容を設定あるいは変更する。なお、基礎コンポーネント３３の種類と個数と各基礎コンポーネント３３間の接続関係と各基礎コンポーネント３３の基本的な処理内容は、実装コンポーネント３２の種類毎に予め決められている。また、基礎コンポーネント３３の基本的な処理内容とは例えば雛形的な処理内容であり、詳細な処理内容とは例えば基本的な処理内容に対して実装コンポーネント３２が表す構成（例えば設備や装置）に対応した属性（個性）を設定情報に基づいて付与した処理内容である。

【0021】

なお、モデル設定部２は、実装コンポーネント３２とは別のモデルを設定する機能を備えることができる。例えば、モデル設定部２は、実装コンポーネント３２の出力情報に対して四則演算等の演算処理を行い、新たな情報を生成して実装コンポーネント３２へ出力するモデル、外部から時系列情報を入力し、入力した時系列情報をそのまま、あるいは、任意の演算処理を行って生成した新たな時系列情報を、実装コンポーネント３２へ出力するモデル等を定義し、実装コンポーネント３２に接続させる機能を備えることができる。

【0022】

ベース計算実行部４は、最適化計算の基準設定を目的とし、評価層モデル３を用いて所定の変数を計算する。ベース計算実行部４は、例えば、固定された入力情報に基づいて、最適化計算において目的パラメータとしたい項目を算出する。ベース計算は、例えば、過去の生産情報（固定）、設備情報（固定）、ユーティリティ調達情報（固定）等から、コストや二酸化炭素（ＣＯ２）排出量を算出することを意味する。後述する最適化計算実行部６による最適化計算では、ベース計算の入力条件を可変（操作パラメータ（説明変数））と固定（制約パラメータ）に分けて、目標を満足する（または目標に最も近づく）条件となるまで、操作パラメータを動かして評価関数を変化させる最適化処理を行う。

【0023】

最適化計算設定部５は、例えばユーザの指示に従って、最適化計算実行部６による最適化計算における制約条件、評価関数（あるいは目的関数）、評価層モデル３を構成あるいは評価層モデル３に入力するどの変数を可変（操作パラメータ）または固定（制約パラメータ）にするのか等の各種設定を行う。また、最適化計算設定部５は、最適化計算において評価関数を複数設定する場合、各評価関数に重み付けを与えられるようにすることができる。重み付けは評価したい項目の優先度に相当し、重み付けを与えることで、最適化計算実行部６では複数の評価項目のバランス評価を行うことができる。

【0024】

最適化計算実行部６は、評価層モデル３を用いて、評価層モデル３が表すシステムの最適化計算を実行する。最適化計算の手法に限定はなく、既存の最適化計算手法を用いることができる。なお、最適化計算実行部６は、例えば、実装コンポーネント３２あるいは基礎コンポーネント３３の入力情報（時系列情報、非時系列情報（設定情報等））、出力情報等を、操作パラメータまたは制約パラメータとして最適化計算を実行する。

【0025】

最適化計算実行部６は、例えば、所定の時間単位（時間区間ともいう）で、所定の時間（期間）、評価層モデル３において時系列情報を入出力する全モデル（実装コンポーネント３２または実装コンポーネント３２とは別のモデル）において逐次、所定の演算処理等を実行することで評価層モデル３の時系列解析を行う。最適化計算実行部６は、時間単位毎に、前のモデルの出力を後のモデルへ入力する逐次処理を全モデルについて実行する。また、最適化計算実行部６は、所定の時間単位分の演算処理等が終了すると、次の時間単位分の演算処理等を実行し、これを所定の時間（期間）分繰り返して、評価関数を算出する。なお、所定の時間単位に限定はなく、例えば、秒単位、分単位、時間単位、日単位等とすることができる。また、所定の時間（期間）に限定はなく、例えば、分、時間、日、週、月、複数月、年、複数年、複数年の同一季節等とすることができる。

【0026】

（評価層モデル）
次に図２～図８を参照して評価層モデル３について詳細に説明する。図２は、評価層モデル３の構成例を示す。図２に示す評価層モデル３は、５個のフィールド層モデル３１（フィールド層Ａモデル３１－Ａ～フィールド層Ｅモデル３１－Ｅ）を備える。図２に示す評価層モデル３において、フィールド層Ａモデル３１－Ａの出力がフィールド層Ｂモデル３１－Ｂへ入力される。フィールド層Ｂモデル３１－Ｂの出力がフィールド層Ｃモデル３１－Ｃとフィールド層Ｄモデル３１－Ｄとへ入力される。フィールド層Ｃモデル３１－Ｃの出力がフィールド層Ｅモデル３１－Ｅへ入力される。フィールド層Ｅモデル３１－Ｅの出力がフィールド層Ｄモデル３１－Ｄへ入力される。

【0027】

フィールド層Ａモデル３１－Ａへは例えば時系列情報（例えば燃料流量、蒸気流量、電気量等の時系列情報）が入力され、フィールド層Ａモデル３１－Ａからは入力された時系列情報に基づいて算出された時系列情報（例えば蒸気量、電気量、所定の生産物の生産量等の時系列情報）が出力される。また、フィールド層Ｂモデル３１－Ｂは、フィールド層Ａモデル３１－Ａが出力した時系列情報を入力し、入力された時系列情報に基づいて算出された時系列情報（例えば所定の生産物の生産量等の時系列情報）を出力する。なお、本実施形態では、フィールド層モデル３１、実装コンポーネント３２等の構成要素が出力する情報を中間変数という。また、本実施形態において評価層モデル３は、最適化対象に応じて要素モデルを結合することで構成される。また、評価層モデル３の全体モデルの構築は、構成要素の結合関係の組み換えのみで可能である（＝構築が容易かつ汎用的である）。

【0028】

なお、時系列情報は、例えば、「蒸気ボイラ」の実装コンポーネント３２であれば、燃料流量の３０分毎のデータ、蒸気発生量の３０分毎のデータ、蒸気消費量の３０分毎のデータ等である。また、データは、実績や、統計手法や機械学習等による予測データとすることができる。

【0029】

また、図２に示す例において、フィールド層Ａモデル３１－Ａは、４個の実装コンポーネント３２（実装コンポーネントαモデル３２－α～実装コンポーネントδモデル３２－δ）を備える。図２に示すフィールド層Ａモデル３１－Ａにおいて、実装コンポーネントαモデル３２－αの出力が実装コンポーネントβモデル３２－βへ入力される。実装コンポーネントβモデル３２－βの出力が実装コンポーネントγモデル３２－γと実装コンポーネントδモデル３２－δとへ入力される。実装コンポーネントγモデル３２－γの出力が実装コンポーネントδモデル３２－δへ入力される。

【0030】

（実装コンポーネントと基礎コンポーネント）
また、実装コンポーネント３２は、上述したように、１または複数種類の基礎コンポーネント３３を備える。基礎コンポーネント３３は、実装コンポーネント３２のエレメント（構成要素）である。図３は、各種類の実装コンポーネント３２が備える基礎コンポーネント３３の例を示す。図３に示す例では、４種類の基礎コンポーネント３３が設定されている。図３に示す例では、蒸気量の発生と消費に関するエレメントである蒸気コンポーネントと、電力量の発生と消費に関するエレメントである電力コンポーネントと、コスト（費用）の発生に関するエレメントであるコストコンポーネントと、炭素（二酸化炭素）の排出量に関するエレメントである炭素コンポーネントの４種類の基礎コンポーネント３３が設定されている。各実装コンポーネント３２は、実装コンポーネント３２の種類（名称）に応じて、各実装コンポーネント３２に関連する基礎コンポーネント３３を１または複数種類備える。

【0031】

図３は、１１種類の実装コンポーネント３２と、４種類の基礎コンポーネント３３との関係の例を示す。「蒸気ボイラ」を表す実装コンポーネント３２は、「蒸気」、「コスト」および「炭素」の３種類の基礎コンポーネント３３を備える。すなわち、「蒸気ボイラ」の実装コンポーネント３２を構成するプログラムは、「蒸気」の基礎コンポーネント３３を構成するプログラムと「コスト」の基礎コンポーネント３３を構成するプログラムと「炭素」の基礎コンポーネント３３を構成するプログラムとを組み合わせて構成される。「蒸気タービン（発電機）」の実装コンポーネント３２は、「蒸気」および「電力」の２種類の基礎コンポーネント３３を備える。「ガスタービン（発電機）」の実装コンポーネント３２は、「蒸気」、「電力」、「コスト」および「炭素」の４種類の基礎コンポーネント３３を備える。「ディーゼル発電機」の実装コンポーネント３２は、「電力」、「コスト」および「炭素」の３種類の基礎コンポーネント３３を備える。「その他蒸気発生設備」の実装コンポーネント３２は、「蒸気」の基礎コンポーネント３３を備える。「その他電力発生設備」の実装コンポーネント３２は、「電力」の基礎コンポーネント３３を備える。「蒸気需要」の実装コンポーネント３２は、「蒸気」の基礎コンポーネント３３を備える。「蒸気需要」の実装コンポーネント３２は、例えば、工場内で蒸気を消費する設備を表す。「電力需要」の実装コンポーネント３２は、「電力」の基礎コンポーネント３３を備える。「電力需要」の実装コンポーネント３２は、例えば、工場内で電力を消費する設備を表す。「外部電力融通」の実装コンポーネント３２は、「電力」の基礎コンポーネント３３を備える。「外部電力融通」の実装コンポーネント３２は、例えば当該実装コンポーネント３２を含むフィールド層モデル３１の外部にある他の構成要素との間で電力を融通するための仮想的な設備を表す。「外部電力融通」の実装コンポーネント３２の詳細については後述する。「太陽光発電設備」の実装コンポーネント３２は、「電力」の基礎コンポーネント３３を備える。「蓄電池」の実装コンポーネント３２は、「電力」の基礎コンポーネント３３を備える。なお、実装コンポーネント３２の種類は、図３に示す例に限定されない。例えば、「太陽光発電設備」と「蓄電池」を組み合わせた実装コンポーネント３２等を定義することができる。

【0032】

図４は、「蒸気ボイラ」の実装コンポーネント３２（図４では実装コンポーネント３２－１）の構成例を示す。図３を参照して説明したように、「蒸気ボイラ」の実装コンポーネント３２は、「蒸気」、「コスト」および「炭素」の３種類の基礎コンポーネント３３を備える（図４では基礎コンポーネント３３－１、３３－２および３３－３として示す。）。また、各基礎コンポーネント３３－１～３は、入力部３４－１～３と、演算部３５－１～３と、保存・出力部３６－１～３とをそれぞれ備える。なお、基礎コンポーネント３３－１～３を総称する場合、基礎コンポーネント３３という。入力部３４－１～３を総称する場合、入力部３４という。演算部３５－１～３を総称する場合、演算部３５という。保存・出力部３６－１～３を総称する場合、保存・出力部３６という。なお、保存・出力部３６は、本開示に係る出力部の一構成例である。また、演算部３５における演算処理は、例えば、入力情報を出力情報に変化させる処理関数等で定義される。

【0033】

各基礎コンポーネント３３において、入力部３４は、実装コンポーネント３２－１の外部から入力された情報または他の基礎コンポーネント３３から出力された情報を入力する。演算部３５は、入力部３４から入力された入力情報に基づき所定の演算処理を実行する。保存・出力部３６は、演算部３５の演算処理の結果（処理結果）を保存および出力する。保存・出力部３６の出力先は、実装コンポーネント３２－１内の他の基礎コンポーネント３３または実装コンポーネント３２－１の外部の他の実装コンポーネント３２等である。なお、保存・出力部３６は、演算部３５の演算処理の結果の保存のみを行い、他の要素への出力を行わなくてもよい。演算部３５は、例えば、入力情報を出力情報に変化させる処理関数を含む。また、演算処理は、入力情報として定義した時間区間ごとに実施される。また、入力部３４の処理内容は、入力情報の数、名称、入力方法（入力欄への入力、他のコンポーネントからの入力、時間区間の定義等）で定義することができる。また、保存・出力部３６の処理内容は、出力情報の数、名称等で定義することができる。

【0034】

図４に示す例では、「蒸気」の基礎コンポーネント３３－１の保存・出力部３６－１の出力が、「コスト」の基礎コンポーネント３３－２の入力部３４－２の入力と「炭素」の基礎コンポーネント３３－３の入力部３４－３の入力に接続されている。「蒸気」の基礎コンポーネント３３－１の保存・出力部３６－１から出力された情報は、後続の実装コンポーネント３２への入力情報となる。「コスト」の基礎コンポーネント３３－２の保存・出力部３６－２から出力された情報は、後続の実装コンポーネント３２への入力情報となる。「炭素」の基礎コンポーネント３３－３の保存・出力部３６－３から出力された情報は、後続の実装コンポーネント３２への入力情報となる。

【0035】

また、「蒸気」の基礎コンポーネント３３－１の入力部３４－１へ入力される入力情報Ｄ１は、燃料流量（Ｌ／ｈ）の時系列情報と、性能値、各原単位（単価、ＣＯ２）等の非時系列情報である。演算部３５－１の処理内容は、燃料流量を発生蒸気流量に変換する関数処理である。また、保存・出力部３６－１は、蒸気流量（Ｌ／ｈ）の時系列情報を保存および出力する。なお、性能値、各原単位（単価、ＣＯ２）等の非時系列情報が、上述した実装コンポーネント３２毎に入力される設定情報に対応する。

【0036】

また、「コスト」の基礎コンポーネント３３－２の入力部３４－２へは蒸気流量（Ｌ／ｈ）の時系列情報が入力される。演算部３５－２の処理内容は、燃料流量をコストに変換する関数処理である。また、保存・出力部３６－２は、コスト（円／ｈ）の時系列情報を保存および出力する。

【0037】

また、「炭素」の基礎コンポーネント３３－３の入力部３４－３へは蒸気流量（Ｌ／ｈ）の時系列情報が入力される。演算部３５－３の処理内容は、燃料流量を炭素排出量（ＣＯ２）に変換する関数処理である。また、保存・出力部３６－３は、ＣＯ２（ｋｇ／ｈ）の時系列情報を保存および出力する。関数処理は、例えば、蒸気発生量、発電量、燃料種、燃料別ＣＯ２排出係数等からＣＯ２排出量に変換する関数で構成することができる。

【0038】

各実装コンポーネント３２が備える基礎コンポーネント３３の種類と個数と接続関係と基本的な処理内容については、各実装コンポーネント３２の種類に基づいて上述したようにモデル設定部２によって設定される。例えば、図３に示す例において、「蒸気」の実装コンポーネント３２の場合、当該実装コンポーネント３２が備える基礎コンポーネント３３の種類は「蒸気」、「コスト」および「炭素」の３種類であり、個数は各種類１個の３個である。また、「蒸気」の実装コンポーネント３２内の各基礎コンポーネント３３の接続関係は、図４を参照して上述したように設定される。また、基礎コンポーネント３３の基本的な処理内容については、図４を参照して説明したように、例えば、演算部３５－１の演算処理が燃料流量を蒸気流量に変換する関数処理であること等が設定（選択）される。

【0039】

なお、処理内容の設定（選択あるいは変更）は、例えば次のように行うことができる。すなわち、例えば、「蒸気」の基礎コンポーネント３３については、図３に示すように、それを備える「蒸気ボイラ」、「蒸気タービン」、「ガスタービン」、「その他の蒸気発生設備」、「蒸気需要」の各実装コンポーネント３２に対応した複数種類の接続関係と複数種類の基本的な処理内容に対応したプログラム等のソフトウェアを、予め「蒸気」の基礎コンポーネント３３内に用意しておく。そして、当該「蒸気」の基礎コンポーネント３３を備える実装コンポーネント３２の種類に応じて、予め用意したソフトウェアのいずれかを選択することで、接続関係と処理内容を設定することができる。この場合、「蒸気ボイラ」、「蒸気タービン」、「ガスタービン」、「その他の蒸気発生設備」、および、「蒸気需要」の各実装コンポーネント３２を構成する場合の接続関係と処理内容とが選択できるように「蒸気」の基礎コンポーネント３３が構成されている。また、各接続関係や各処理内容で用いる係数、定数等のパラメータが、入力情報Ｄ１（設定情報）に基づいて変更できるように基礎コンポーネント３３のソフトウェアが構成されている。また、基礎コンポーネント３３は、設定情報に基づき当該基礎コンポーネント３３を構成するプログラムコードを変更せずに処理内容を変更することができるように構成されている。例えば、図４に示す演算部３５－１は、入力情報Ｄ１が含む性能値や原単位の情報に基づいて、燃料流量を蒸気流量に変換する関数処理の内容を変更する。なお、基礎コンポーネント３３－２および３３－３についても同様に基礎コンポーネント３３－１への入力情報Ｄ１に含まれた設定情報によって処理内容が変更される。

【0040】

なお、入力部３４における入力処理では、例えば、複数の実装コンポーネント３２から同一種類の入力情報がある場合の各入力値に対する演算処理の内容（例えば単純に合算してすべて入力するのか、所定の比率で合算してかつその一部のみを入力するのかといった処理内容）等が設定情報に基づいて設定される。また、演算部３５における演算処理では、例えば、演算処理（関数処理）で用いる係数、定数等のパラメータ等が、設定情報に基づいて設定される。なお、演算部３５における演算処理は、例えば、四則演算、物理モデルを用いた計算、統計モデルを用いた計算、物理モデルと統計モデルを組み合わせた計算等とすることができる。また、出力部３６による出力処理では、例えば、１種類の出力を複数の実装コンポーネント３２へ分割する場合の演算処理の内容（所定の比率での分割処理の内容）等が設定情報に基づいて設定される。

【0041】

なお、実装コンポーネント３２へ入力する入力情報は、例えば、図５～図７に示す実装コンポーネント３２の種類毎の入力画面（最適化計算装置１が備える表示装置あるいは最適化計算装置１の周辺装置である表示装置の表示画面）から入力することができる。図５に示すように、「蒸気ボイラ」の実装コンポーネント３２の入力画面では運転蒸気圧［Ｍｐａ］、運転蒸気温度［ｄｅｇＣ］、給水温度［ｄｅｇＣ］、および、ボイラ効率の各非時系列情報を入力することができる。また、履歴データモード（この例では燃料流量であることが入力されている）と履歴データファイル名を入力することで、時系列情報を指定することができる。

【0042】

また、図５に示すように、「ガスタービン」の実装コンポーネント３２の入力画面では、燃料流量から蒸気流量への変換式の傾き［（ｔ／ｈ）／計量単位］、燃料流量から蒸気流量への変換式の切片［（ｔ／ｈ）］、燃料流量から出力電力への変換式の傾き［ＭＷ／計量単位］、燃料流量から出力電力への変換式の切片［ＭＷ］および履歴データファイル名を入力することができる。

【0043】

また、「太陽光発電設備」と「蓄電池」の実装コンポーネント３２の入力画面では、太陽光発電の標準出力［ｋＷ］、発電効率、蓄電池システムの最大充電容量［ｋＷｈ］、定格出力［ｋＷ］、充電時間開始時刻、および、放電時間開始時刻を入力することができる。

【0044】

図８は、上述した最適化問題例１～３の対象となる評価層モデル３の構成例を示す。図８に示す評価層モデル３－１は、４個のフィールド層モデル３１－１０～１３を備える。フィールド層モデル３１－１０は、工場Ａを表すモデルである。フィールド層モデル３１－１１は、電力市場Ａを表すモデルである。フィールド層モデル３１－１２は、工場Ｂを表すモデルである。フィールド層モデル３１－１３は、工場Ｃを表すモデルである。工場Ａ～Ｃは、それぞれ発電設備を備え、発電した電力を自工場内の設備へ供給するとともに、余剰な電力や不足した電力を他の工場と融通し合ったり、電力市場Ａにおいて売電したり買電したりする。図８において実線の矢印（引き出し線を除く）は蒸気の流れを示し、破線の矢印は電力の流れを示す。

【0045】

フィールド層モデル３１－１０は、８個の実装コンポーネント３２－１０～１７を備える。実装コンポーネント３２－１０および３２－１１は、「蒸気ボイラ」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－１２～１４は、「蒸気タービン」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－１５は、「蒸気需要」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－１６は、「電力需要」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－１７は、「外部電力融通」の実装コンポーネント３２である。

【0046】

なお、「外部電力融通」の実装コンポーネント３２－１７は、この例では、他の工場または電力市場との間で電力を融通するためのモデルであり、各発電設備（実装コンポーネント３２－１２～１４）の発電電力量の合計と電力消費設備（実装コンポーネント３２－１６）の消費電力量との差分を算出し、余剰分を後述する「リソースアグリゲータ」のモデル３９１へ出力し、不足分を「リソースアグリゲータ」のモデル３９１から入力する。その際、「外部電力融通」の実装コンポーネント３２－１７は、例えば、電力に余剰がある場合に余剰分の電力量を正の値で表し、電力が不足する場合に不足分の電力量を負の値で表し、正または負の電力量の時系列情報を「リソースアグリゲータ」のモデル３９１へ出力する。

【0047】

実装コンポーネント３２－１０が出力した蒸気は実装コンポーネント３２－１２へ入力される。実装コンポーネント３２－１１が出力した蒸気は実装コンポーネント３２－１３～１４へ入力される。実装コンポーネント３２－１２～１４が出力した蒸気は実装コンポーネント３２－１５へ入力される。実装コンポーネント３２－１２～１４が出力した電力は実装コンポーネント３２－１６～１７へ入力される。実装コンポーネント３２－１７は、「リソースアグリゲータ」のモデル３９１から入力した電力を、実装コンポーネント３２－１６へ出力する。

【0048】

フィールド層モデル３１－１２は、６個の実装コンポーネント３２－１８～２３を備える。実装コンポーネント３２－１８は、「蒸気ボイラ」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－１９は、「蒸気タービン」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－２０は、「ガスタービン」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－２１は、「蒸気需要」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－２２は、「電力需要」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－２３は、「外部電力融通」の実装コンポーネント３２である。

【0049】

「外部電力融通」の実装コンポーネント３２－２３は、各発電設備（実装コンポーネント３２－１９～２０）の発電電力量の合計と電力消費設備（実装コンポーネント３２－２２）の消費電力量との差分を算出し、余剰分を「リソースアグリゲータ」のモデル３９１へ出力し、不足分を「リソースアグリゲータ」のモデル３９１から入力する。

【0050】

実装コンポーネント３２－１８が出力した蒸気は実装コンポーネント３２－１９へ入力される。実装コンポーネント３２－１９～２０が出力した蒸気は実装コンポーネント３２－２１へ入力される。実装コンポーネント３２－１９～２０が出力した電力は実装コンポーネント３２－２２～２３へ入力される。実装コンポーネント３２－２３は、「リソースアグリゲータ」のモデル３９１から入力した電力を、実装コンポーネント３２－２２へ出力する。

【0051】

フィールド層モデル３１－１３は、６個の実装コンポーネント３２－２４～２９を備える。実装コンポーネント３２－２４は、「蒸気ボイラ」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－２５は、「蒸気タービン」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－２６は、「太陽光発電設備」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－２７は、「蒸気需要」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－２８は、「電力需要」の実装コンポーネント３２である。実装コンポーネント３２－２９は、「外部電力融通」の実装コンポーネント３２である。

【0052】

「外部電力融通」の実装コンポーネント３２－２９は、各発電設備（実装コンポーネント３２－２５～２６）の発電電力量の合計と電力消費設備（実装コンポーネント３２－２８）の消費電力量との差分を算出し、余剰分を「リソースアグリゲータ」のモデル３９１へ出力し、不足分を「リソースアグリゲータ」のモデル３９１から入力する。

【0053】

実装コンポーネント３２－１８が出力した蒸気は実装コンポーネント３２－１９へ入力される。実装コンポーネント３２－１９～２０が出力した蒸気は実装コンポーネント３２－２１へ入力される。実装コンポーネント３２－１９～２０が出力した電力は実装コンポーネント３２－２２～２３へ入力される。実装コンポーネント３２－２３は、「リソースアグリゲータ」のモデル３９１から入力した電力を、実装コンポーネント３２－２２へ出力する。

【0054】

フィールド層モデル３１－１１は、「リソースアグリゲータ」のモデル３９１と、「電力市場取引」のモデル３９２を備える。「リソースアグリゲータ」のモデル３９１と「電力市場取引」のモデル３９２は、例えば評価層モデル３－１を設定する際にモデル設定部２によって定義した実装コンポーネント３２とは別のモデルである。「リソースアグリゲータ」のモデル３９１は、「外部電力融通」の実装コンポーネント３２－１７、２３および２９の出力を入力して合計し、負の電力量を出力した「外部電力融通」の実装コンポーネント３２－１７、２３または２９に対して不足分を補うための電力量を出力する。また、「リソースアグリゲータ」のモデル３９１は、合計した電力量では不足分を補いきれない場合、補えなかった不足分の値を「電力市場取引」のモデル３９２へ出力する。あるいは、「リソースアグリゲータ」のモデル３９１は、合計した電力量に余剰分が生じた場合、生じた余剰分の値を「電力市場取引」のモデル３９２へ出力する。「電力市場取引」のモデル３９２は、電力市場の取引価格の実績値または予測値等に基づいて、合計値が負の場合には買電価格を算出し、正の場合には売電価格を算出して、保存する。なお、「リソースアグリゲータ」のモデル３９１と「電力市場取引」のモデル３９２は、実装コンポーネント３２として予め用意してもよい。

【0055】

（最適化計算装置の動作例）
次に、図９を参照して、最適化計算装置１の動作例について説明する。ここでは、評価層モデル３が図８を参照して説明した評価層モデル３－１である場合を例として説明する。図９に示す処理では、まず、モデル設定部２が、ユーザの入力操作に基づき、リソース数を入力する（ステップＳ１１）。ここで、リソース数は、モデルの個数であり、例えば、評価層モデル３が備える実装コンポーネント３２の個数と別のモデル（モデル３９１～３９２）の個数の合計である。以下、実装コンポーネント３２と別のモデルを総称してコンポーネントという。次に、モデル設定部２が、リソース毎に、各リソース（ナンバ１～ナンバＮ）のコンポーネントの構成を設定し（ステップＳ１２－１～Ｎ）、さらに各コンポーネントのパラメータを設定する（ステップＳ１３－１～Ｎ）。

【0056】

次に、ベース計算実行部４が、ベース計算を実行し（ステップＳ１４）、最適化計算装置１の表示装置等に計算結果を表示するとともに、計算結果に基づき電力、コストおよびＣＯ２の時系列情報等を含む履歴データテーブルＤ１１を生成して保存する（ステップＳ１５）。

【0057】

次に、最適化計算設定部５が、最適化計算のための設定を行う（ステップＳ１６）。

【0058】

次に、最適化計算実行部６が、最適化計算を実行し（ステップＳ１７）、最適化計算装置１の表示装置等に計算結果（条件に合う解の組み合わせ等）を表示するとともに、計算結果に基づき電力、コストおよびＣＯ２の時系列情報等を含む履歴データテーブルＤ１２と各コンポーネントにおける演算処理等の結果の時系列情報等を含む履歴データテーブルＤ１３を生成して保存する（ステップＳ１８）。

【0059】

（最適化計算装置の他の動作例）
次に、図１０を参照して、最適化計算装置１の他の動作例について説明する。本実施形態の最適化計算装置１は、評価層モデル３が備える実装コンポーネント３２が含む演算部３５の入力情報（例えば時系列情報）を変化させることで、演算部３５への入力情報を変化させることができるとともに、入力情報が含む設定情報を変化させることで演算部３５の処理内容を変化させることができる。この場合、設定情報を操作パラメータに含めて最適化計算を行うことで、評価層モデル３の動作（例えば運転条件等）の最適化を図るとともに、評価層モデル３の構成（例えば装置構成等）の最適化を図ることができる。また、本実施形態の最適化計算装置１は、時系列情報に基づき最適化計算を実行することができるので、例えば期間を指定して最適解を算出することが容易である。これらによれば、例えば、事業目標から、とるべき事業活動の条件の組み合わせを効率的に導出すること等ができる。

【0060】

図１０に示すように、最適化計算装置１では、まず、設定情報を変化させながら、複数回、最適化計算を行うことで、所定の事業目標を達成する大まかな設定情報の範囲を確認する（Ｓ２０１）。次に、確認した範囲で設定情報を変化させて最適化計算を実行することで設定情報を最適化する（Ｓ２０２）。次に、設定情報を固定して目標を満足する実装コンポーネント３２の条件を導出する（Ｓ２０３－１、Ｓ２０３－２）。この流れで、目標を満足する条件の組み合わせを導出することができる。なお、事業目標としては例えば、電力利用・コスト・ＣＯ２排出量などに係る目標があり、また、期間を指定して目標を満足する条件組み合わせの導出が可能（四半期ごと、月ごと、特定の時間帯など）である。

【0061】

（作用・効果）
本実施形態の最適化計算装置１では、評価層モデル３が、１または複数種類の実装コンポーネント３２を備え、各実装コンポーネント３２が、１または複数種類の基礎コンポーネント３３を備え、各基礎コンポーネント３３が、実装コンポーネント３２毎に設定された変更可能な設定情報に基づき当該基礎コンポーネント３３における処理内容を変更する。この構成によれば、実装コンポーネント３２を基礎コンポーネント３３の組み合わせから構成することができる。また、実装コンポーネント３２毎に、実装コンポーネント３２を構成する基礎コンポーネント３３の処理内容を変更することができる。したがって、この構成では、実装コンポーネント３２を、ユーザが把握しやすい実体（装置等）を表すモデルとすることで、ユーザが把握しやすい実体の単位で構成や動作に係るモデルのパラメータを変更することができる。したがって、本実施形態によれば、構成や動作に係るパラメータを適切に変更することができる。よって、本実施形態の最適化計算装置１によれば、適切なモデルを用いて最適化計算を行うことができる。

【0062】

また、本実施形態の最適化計算装置１では、各基礎コンポーネント３３が、設定情報に基づき当該基礎コンポーネント３３を構成するプログラムコードを変更せずに処理内容を変更する。この構成によれば、容易かつ柔軟にモデルを変更することができる。

【0063】

また、本実施形態の最適化計算装置１では、各基礎コンポーネント３３は、入力部３４と、入力部３４から入力された入力情報に基づき所定の演算処理を実行する演算部３５と、演算部３５の処理結果を出力する保存・出力部３６とを備え、処理内容を変更する際に、当該基礎コンポーネント３３を備える実装コンポーネント３２の種類に基づき入力部３４と演算部３５と出力部３６が実行する各処理を選択するとともに、設定情報に基づき演算部３５の演算処理の内容を変更する。この構成によれば、容易にモデルを変更することができる。

【0064】

また、の最適化計算装置１では、設定情報が、各基礎コンポーネント３３に対して入力情報として入力部３４から入力される。この構成によれば、設定情報を容易に変更することができる。

【0065】

また、本実施形態によれば、最適化演算の操作量、最適化対象の変数を、全体モデル構成に応じて動的に変化させることができ、また、ユーザが任意にパラメータの固変設定（固定または可変設定）が可能である。また、計算モデルを順計算モデルに簡略化することにより、最適化演算時に並列的な探索が可能であり、大規模システムへも対応可能である。また、変数に時刻の概念を取り入れることにより、局所時間の最適化が可能である。例えば夜間の電力自給率の最適化などに用いることができる。

【0066】

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【0067】

例えば、実装コンポーネント３２等の要素モデルの属性として、製造能力や運搬能力などの属性を設定できるようにすれば、物流に係る投入コスト(資材費、人件費)に対するコストやデリバラブルの評価、各種属性値の最適化シミュレーションが可能である。

【0068】

なお、最適化を実行するために必要な入力情報は、例えばＣＳＶ（ｃｏｍｍａ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｖａｌｕｅｓ）ファイル等の外部ファイルのインポートとすることができる。なお、入力情報は、実績値や計画値、機械学習等を用いる予測値、各種制約情報（閾値やその可変範囲等）とすることができる。また、入力情報として、時系列情報（３０分データ、月次データ、など）を扱うことが可能である。また、任意の時間区間に対する処理が可能である。

【0069】

また、各変量（例えば実装コンポーネント３２の入出力）の最適化を評価する場合に、評価項目に重み付けを与える事で複数評価項目のバランス評価するようにしてもよい。この場合、重み付けは、評価したい項目の優先度に相当する。優先度は評価層全体で設定することができる。優先度の設定により、複数の項目の目標を達成する条件を求めることができる。例えば、優先度の設定によるバランス評価は、例えば、「生産量を満足しながら」、「ＣＯ２排出量削減とコスト削減の同列に優先」、する場合の、「設備条件」、「ユーティリティ調達条件」、などを求めるシーンに適用することができる。

【0070】

また、評価層モデル３内の処理で用いられる各変数を任意に保存および出力できるようにしてもよい。

【0071】

また、最適化計算式は、順解析、逆解析など問題に応じて任意に選択可能としてもよい。

【0072】

（コンピュータ構成）
図１１は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９０は、プロセッサ９１、メインメモリ９２、ストレージ９３、および、インタフェース９４を備える。
上述の最適化計算装置１は、コンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ９３に記憶されている。プロセッサ９１は、プログラムをストレージ９３から読み出してメインメモリ９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ９２に確保する。

【0073】

プログラムは、コンピュータ９０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータは、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。この場合、プロセッサによって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。

【0074】

ストレージ９３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ９３は、コンピュータ９０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムをメインメモリ９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。

【0075】

＜付記＞
上記実施形態に記載の最適化計算装置１は、例えば以下のように把握される。

【0076】

（１）第１の態様に係る最適化計算装置１は、所定のシステムの最適化計算を実行する装置であって、前記システムを表す評価層モデル３が、１または複数種類の実装コンポーネント３２を備え、各前記実装コンポーネント３２が、１または複数種類の基礎コンポーネント３３を備え、各前記基礎コンポーネント３３は、前記実装コンポーネント３２毎に設定された変更可能な設定情報に基づき当該基礎コンポーネント３３における処理内容を変更する。本態様および以下の各態様によれば、モデルの構成や動作に係るパラメータを適切に変更することができる適切なモデルを用いて最適化計算を行うことができる。

【0077】

（２）第２の態様の最適化計算装置１は、（１）の最適化計算装置１であって、前記基礎コンポーネントは、蒸気量の発生と消費に関する基礎コンポーネント、電力量の発生と消費に関する基礎コンポーネント、コストの発生に関する基礎コンポーネント、および、炭素の排出量に関する基礎コンポーネントを含む。本態様によれば、蒸気、電力、コスト、および、炭素に関係する最適化計算を容易に行うことができる。

【0078】

（３）第３の態様の最適化計算装置１は、（１）または（２）の最適化計算装置１であって、各前記基礎コンポーネント３３は、前記設定情報に基づき当該基礎コンポーネント３３を構成するプログラムコードを変更せずに前記処理内容を変更する。本態様によれば、基礎コンポーネント３３の処理内容を容易に変更することができる。

【0079】

（４）第４の態様の最適化計算装置１は、（１）～（３）の最適化計算装置１であって、各前記基礎コンポーネント３３は、入力部３４と、前記入力部３４から入力された入力情報に基づき所定の演算処理を実行する演算部３５と、前記演算部３５の処理結果を出力する出力部３６とを備え、前記処理内容を変更する際に、当該基礎コンポーネント３３を備える前記実装コンポーネント３２の種類に基づき前記入力部３４と前記演算部３５と前記出力部３６が実行する各処理を選択するとともに、前記設定情報に基づき前記演算処理の内容を変更する。本態様によれば、基礎コンポーネント３３の処理内容を容易に変更することができる。

【0080】

（５）第５の態様の最適化計算装置１は、（４）の最適化計算装置１であって、前記設定情報は各前記基礎コンポーネントに対して前記入力情報として前記入力部から入力される。本態様によれば、基礎コンポーネント３３の処理内容を容易に変更することができる。

【0081】

（６）第６の態様の最適化計算装置１は、（１）～（５）の最適化計算装置１であって、 前記最適化計算が、複数の評価関数を用いた最適化計算であり、かつ、前記各評価関数に対して重み付けがなれている。本態様によれば、複数の評価項目の各項目に優先度を設定して最適化計算を行うことができる。

【符号の説明】

【0082】

１…最適化計算装置
２…モデル設定部
３…評価層モデル
４…ベース計算実行部
５…最適化計算設定部
６…最適化計算実行部
３１…フィールド層モデル
３２…実装コンポーネント
３３…基礎コンポーネント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】