基本情報技術者 2009年 春期 午後 問07
需要予測に関する次の記述を読んで、設問1〜3に答えよ。
精密機器を製造、販売しているC社では、製品在庫の削減と、欠品に伴う販売機会損失の低減を目的として、製品の需要予測システムを構築することになった。
担当となったD君は、C社製品の需要の特性及び需要予測システムへの要望を、社内の関係部署からヒアリングすることにした。
〔ヒアリングの結果〕
D君が実施したヒアリングの結果は、次のとおりである。
(1) 製造工程の事情によって、製品の生産台数は月単位で計画し、需要の増減に対応しているので、需要数量の予測も月単位で提供されることが望まれる。
(2) 月単位でみた需要の増減のパターンが、毎年繰り返される製品がある。
(3) 製品の世代交代などの影響で、需要が徐々に増えていく製品と、徐々に減っていく製品とがある。
(4) 上記の(2)、(3)以外の製品は、小幅な需要の増減が不規則に発生している。
(5) 製品のモデルチェンジのサイクルは5年から10年の間であり、新製品を除いて時系列分析に必要な期間の需要実績データは保管されている。
設問1:
問題文を見る 需要予測システムに関する次の記述中のに入れる最も適切な答えを、解答群の中から選べ。
D君は実施したヒアリングの結果から、C社製品の需要予測には、過去の需要推移から将来を予測する手法である時系列分析が適用できると考えた。需要予測のために必要と考えたシステム機能は、次のとおりである。
① 製品ごとの需要実績データに含まれる、需要のa傾向変動を把握して、予測値に反映させる機能
② 製品ごとの需要実績データに含まれる、需要のb季節変動を把握して、予測値に反映させる機能
③ 製品ごとの需要実績データに含まれる、cである不規則変動の影響を取り除き、予測値を平準化させる機能
a, bに関する解答群
ア:増加と減少のパターンが1年ごとに繰り返される
イ:増加と減少のパターンが5か月ごとに繰り返される
ウ:増加と減少のパターンが不定期に繰り返される
エ:増加又は減少が間欠的に発生する
オ:長期的な増加又は減少が継続する
cに関する解答群
ア:傾向変動や季節変動では説明できない部分
イ:人為的な影響による需要の増減部分
ウ:定常的に発生する需要の部分
エ:天候や気象の影響による需要の増減部分
模範解答
a:オ、b:ア、c:ア
解説
解答の導き方
この設問では、過去の需要の動きを「長期的な変化」「毎年繰り返す変化」「それ以外の不規則な変化」に分けて考えます。時系列分析(時間の順に並んだデータの変化から、将来を予測する方法)では、こうした動きの違いを見分けることが大切です。
-
aは、長期的に続く増加・減少です。
ヒアリングでは、製品の世代交代などの影響で「需要が徐々に増えていく製品」と「徐々に減っていく製品」があると分かっています。長い期間にわたって増加または減少が続く動きは、傾向変動と呼ばれます。
需要実績のグラフでも、製品Xは2006年から2008年にかけて全体として増加しています。このため、aには「長期的な増加又は減少が継続する」を表すオが当てはまります。 -
bは、毎年繰り返される変化です。
ヒアリングには、「月単位でみた需要の増減のパターンが、毎年繰り返される製品がある」とあります。毎年同じ時期に似た増減のパターンが現れる動きは、季節変動です。需要実績のグラフでは、製品Yに毎年似た増減のパターンが見られます。
したがって、bには「増加と減少のパターンが1年ごとに繰り返される」を表すアが当てはまります。毎年の需要数量が完全に一致する必要はなく、増減のパターンが繰り返されることがポイントです。 -
cは、傾向変動や季節変動では説明できない部分です。
需要には、長期的な増加・減少や毎年繰り返す変化だけでなく、一定のパターンで説明しにくい小幅な増減もあります。こうした不規則変動を除くと、細かな揺れが抑えられ、予測値を平準化できます。
そのため、cには「傾向変動や季節変動では説明できない部分」を表すアが当てはまります。ここでは、変動の原因を人為的な影響や天候に限定しているのではなく、傾向や季節のパターンで説明できない部分を指しています。
誤りやすいポイント
- 毎月の需要が変化していても、それだけで季節変動とは限りません。季節変動かどうかは、似た増減のパターンが毎年繰り返されるかで判断します。
- 傾向変動は、短い期間の上下ではなく、長い期間にわたる増加または減少です。
- 不規則変動は、「天候による変化」など特定の原因だけを指す言葉ではありません。傾向変動や季節変動で説明できない部分を指します。
- aとbはどちらも需要の増減に関係しますが、aは長期的な方向、bは毎年繰り返すパターンに注目します。
FAQ
Q: 毎年、需要の増減の幅が違っていても季節変動ですか?
A: はい。数量が毎年完全に一致しなくても、増える時期や減る時期などのパターンが繰り返されていれば、季節変動として考えます。
A: はい。数量が毎年完全に一致しなくても、増える時期や減る時期などのパターンが繰り返されていれば、季節変動として考えます。
Q: 需要が増えたり減ったりしている場合、傾向変動と不規則変動はどう見分けますか?
A: 長い期間にわたって増加または減少が続いていれば傾向変動です。短い期間に不規則に起き、長期的な方向や毎年のパターンで説明できない揺れは、不規則変動です。
A: 長い期間にわたって増加または減少が続いていれば傾向変動です。短い期間に不規則に起き、長期的な方向や毎年のパターンで説明できない揺れは、不規則変動です。
Q: 不規則変動を取り除くと、需要が変化しなくなるのですか?
A: いいえ。細かな不規則な揺れを抑えることが目的です。長期的な増減や毎年繰り返すパターンまで取り除く、という意味ではありません。
A: いいえ。細かな不規則な揺れを抑えることが目的です。長期的な増減や毎年繰り返すパターンまで取り除く、という意味ではありません。
関連キーワード: 時系列分析、傾向変動、季節変動、不規則変動、平準化
設問2:
問題文を見る D君は、システム機能が要望を満たしているか確認するため、図に示すC社製品の過去3年間の需要実績を基に、製品ごとに適用する予測手法の検討を行った。製品X、製品Y、製品Zの需要実績に適用すべき予測手法として適切な組合せを、解答群の中から選べ。

解答群


模範解答
ウ
解説
解答の導き方
この設問では、製品X、製品Y、製品Zの需要の動きが、どの変動に当たるかを見分けます。見るポイントは、長い期間で増えたり減ったりしているか、毎年同じ時期に似た動きが繰り返されているかです。
-
製品Xは、傾向変動と不規則変動です。
図では、製品Xの需要は2006年から2008年にかけて、全体として増えています。このように、長い期間で一方向に増えたり減ったりする動きが「傾向変動」です。
ただし、毎月の需要がなめらかに増えるわけではなく、小さな上下もあります。そのような予測しにくい変動が「不規則変動」です。 -
製品Yは、季節変動と不規則変動です。
製品Yは、年末頃に需要が高く、8月頃に低くなる動きが、2006年、2007年、2008年に繰り返されています。毎年、同じ時期に似た変化が起こる動きが「季節変動」です。
その年ごとに完全に同じ需要になるわけではないため、不規則変動も含まれます。変化の幅が大きくても、毎年似た時期に繰り返されるなら、季節変動と判断できます。 -
製品Zは、不規則変動だけです。
製品Zは、おおむね同じ水準で推移しており、製品Xのような長期的な増加傾向や、製品Yのように毎年繰り返される動きは見られません。年末頃の上昇だけでは、長期的な傾向や季節変動があるとは判断しにくいため、不規則変動だけと考えます。
したがって、製品Xが「傾向変動と不規則変動」、製品Yが「季節変動と不規則変動」、製品Zが「不規則変動だけ」となる、解答群のウが当てはまります。
誤りやすいポイント
-
需要の上下が大きいことだけで、不規則変動と決めないこと
製品Yは変動幅が大きいですが、似た動きが毎年繰り返されているため、季節変動があります。 -
一時的な上昇を、傾向変動と判断しないこと
傾向変動は、長い期間にわたって増加または減少する動きです。製品Zの年末頃の上昇だけでは、傾向変動とはいえません。 -
季節変動と傾向変動を混同しないこと
毎年同じ時期に繰り返される動きは季節変動です。長い期間で続く増加や減少は傾向変動です。
FAQ
Q: 季節変動と不規則変動は、同時に当てはまりますか?
A: はい。季節変動のような繰り返しがあっても、実際の需要は毎年まったく同じにはなりません。その差などを不規則変動として扱います。
A: はい。季節変動のような繰り返しがあっても、実際の需要は毎年まったく同じにはなりません。その差などを不規則変動として扱います。
Q: 3年間の実績だけで、毎年繰り返されると判断できるのですか?
A: この問題では、図に示された3年間の実績を比べ、同じ時期に似た動きが繰り返されているかを見ます。製品Yでは、年末頃の増加と8月頃の減少が各年に見られるため、季節変動と判断できます。
A: この問題では、図に示された3年間の実績を比べ、同じ時期に似た動きが繰り返されているかを見ます。製品Yでは、年末頃の増加と8月頃の減少が各年に見られるため、季節変動と判断できます。
Q: 製品Zも少し増えているように見えます。傾向変動ではないのですか?
A: 一部の時期で上昇していても、長い期間にわたる明確な増加傾向がなければ、傾向変動とは判断しません。製品Zは全体として安定しており、不規則変動だけと考えます。
A: 一部の時期で上昇していても、長い期間にわたる明確な増加傾向がなければ、傾向変動とは判断しません。製品Zは全体として安定しており、不規則変動だけと考えます。
関連キーワード: 需要予測、時系列分析、傾向変動、季節変動、不規則変動
設問3:
問題文を見る D君は、製品Zの需要変動に対し、移動平均法と指数平滑法の二つの予測手法の適合度を、実際のデータを使って調べることにした。その結果に関する次の記述中のに入れる正しい答えを、解答群の中から選べ。

〔予測手法の製品Zへの適用の流れと結果〕
① D君は、2008年11月までの実績データを用いて2008年12月の予測値を求め、実際の2008年12月の実績値との適合性をチェックしてみた。
② 次の式で計算される移動平均法を、過去3か月の製品Zの需要実績について適用してみた。その結果、移動平均法(過去3か月の需要実績を使用する場合)による2008年12月の予測値は、dになった。
・2008年12月の予測値(移動平均法)
= (2008年9月から11月までの各月の需要実績の総和) ÷ 3
③ 次の式で計算できる指数平滑法を用いて、指数aを0.6として、製品Zの2008年12月の予測値を求めると、eとなった。
・2008年12月の予測値(指数平滑法)
= a × (2008年11月の需要実績) + (1 − a) × (2008年11月の予測値)
なお、指数平滑法で求めた2008年11月の予測値は100であった。
d, eに関する解答群
ア:98
イ:101
ウ:104
エ:106
オ:109
カ:110
模範解答
d:ウ、e:オ
解説
解答の導き方
求めるのは、2008年12月の需要予測です。どちらの方法も、2008年11月までに分かっている実績や予測値を使います。
まず、移動平均法では、直近の実績を平均して予測値を出します。問題文では「過去3か月の需要実績」を使うので、2008年12月を予測するときに使うのは、2008年9月、10月、11月の実績です。表から、それぞれの需要実績は92、105、115です。
したがって、計算は次のとおりです。
よって、移動平均法による予測値は104で、選択肢はウです。
次に、指数平滑法では、直近の需要実績と、その月の予測値を組み合わせます。問題文では、指数は0.6、2008年11月の需要実績は115、2008年11月の予測値は100です。
式に当てはめると、次のようになります。
まず、です。したがって、
よって、指数平滑法による予測値は109で、選択肢はオです。
誤りやすいポイント
- 2008年12月の予測に、2008年12月の実績を使わないようにします。予測時点で分かっているのは、2008年11月までの情報です。
- 移動平均法で使うのは、指定された「過去3か月」です。2008年9月から11月までの3か月を使います。
- 指数平滑法では、2008年11月の需要実績115だけでなく、2008年11月の予測値100も式に入れます。
- 指数平滑法の式では、の計算も必要です。なので、もう一方の重みは0.4です。
FAQ
Q: 移動平均法で、なぜ2008年9月から11月までを使うのですか?
A: 2008年12月を予測する直前の3か月が、2008年9月、10月、11月だからです。12月の実績は予測を出す時点では分からないため、使いません。
A: 2008年12月を予測する直前の3か月が、2008年9月、10月、11月だからです。12月の実績は予測を出す時点では分からないため、使いません。
Q: 指数平滑法では、なぜ過去の予測値も使うのですか?
A: 直近の実績だけでなく、それまでの予測値も反映して、予測値を更新するためです。この問題では、2008年11月の実績と、同月の予測値を組み合わせて2008年12月の予測値を求めます。
A: 直近の実績だけでなく、それまでの予測値も反映して、予測値を更新するためです。この問題では、2008年11月の実績と、同月の予測値を組み合わせて2008年12月の予測値を求めます。
Q: 移動平均法と指数平滑法で、同じ予測値になるとは限らないのですか?
A: はい。移動平均法は直近数か月の実績の平均を使い、指数平滑法は直近の実績と前月の予測値を組み合わせるため、計算の仕組みが異なります。
A: はい。移動平均法は直近数か月の実績の平均を使い、指数平滑法は直近の実績と前月の予測値を組み合わせるため、計算の仕組みが異なります。
関連キーワード: 需要予測、移動平均法、指数平滑法、需要実績、予測値



