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メタヒューリスティクスと
生産計画スケジューリング

— 入門〜実戦 —
全15章

順番をどう決めるか、で世界が動いている — 組合せ最適化とメタヒューリスティクスを、ラーメン屋から工場の生産計画までを通じて手触り感のある形で学ぶ全9章+用語集の教科書。

目次

基礎編

  1. 序: ようこそ — この本でやること、物語の流れ、三つの合言葉、対象読者。
  2. 最適化と計算困難さ — なぜ「順番」はこんなに難しいのか。組合せ爆発と計算量の感覚を掴む。
  3. 貪欲法と構築型解法 — とりあえず安いやつから — シンプルでも今も現役の最初の道具。
  4. 局所探索 — 入れ替えて良くなるなら入れ替える。そして局所最適という壁。

メタヒューリスティクス

  1. 単点型メタ手法 — 壁を乗り越える5つの戦略 — SA / Tabu / ILS / VNS / GRASP。
  2. 集団型と大規模近傍 — 豪快に壊して作り直す LNS / ALNS。現代の主役。
  3. 厳密解法とハイブリッド — MIP / CP-SAT で厳密に解く世界。メタ手法と混ぜると最強。

スケジューリング実戦

  1. スケジューリング問題の地図 — α|β|γ 表記、JSP、FJSP。生産スケジューリングの語彙と地図を読む。
  2. 現実の生産計画 — 教科書と現場の違い。Rolling Horizon の運用パターン。
  3. 要件をモデルに翻訳 — 現場要求を CP-SAT の変数と LNS の近傍に落とす。優先順・まとめ・ライン指定・サブロット・前段取りの語彙を揃える。
  4. 人間 × 最適化の設計 — 設備 × 作業者 × タクトの現場で、ガントエディタを主役にし、CP-SAT を裏方に置く。ピン留め LNS と警告/サジェスト/KPI ライブの実装パターン。
  5. エディタの UI/UX — 設備レーンへの D&D を起点に、役割スロットと候補提示で作業者を埋める。部分 CP-SAT 検証とバックグラウンド LNS の責任分担。
  6. LLM × エディタ API — エディタの操作・検証・問い合わせ API を MCP として公開し、LLM が自律的にドロップ&割当を進める。失敗モード対策と自律度の段階設計。
  7. 実装と運用パターン — 本番投入の設計判断と落とし穴。説明できる解を出すために。

付録

  1. 用語集・参考文献 — 本書で使った用語の整理と、次に読むべき本へのリンク。