結論から言うとTag Managerを挟んでGTMのGoogle Analytics使用+GTMのGoogle Optimize使用+カスタムタグ使ってGoogle Optimizeの非表示スニペット4000ms
が、運用的にもユーザー体験的にも大きな問題は無いように思いました。
試したのは以下の7つのパターンです。
1.Google Analyticsのanalytics.js + ga(‘create’) + ga(‘require’)ベタ書き
以下のステップ1をべた書き
https://support.google.com/optimize/answer/7359264
2.Google Analyticsのgtm.js + {‘optimize_id’}ベタ書き
以下のStep2をべた書き
https://support.google.com/optimize/answer/7513085?hl=en
3.Tag Managerを挟んでGTMのGoogle Analytics使用+GTMのGoogle Optimize使用
4.Tag Managerを挟んでGTMのGoogle Analytics使用+GTMのGoogle Optimize使用+カスタムタグ使ってGoogle Optimizeの非表示スニペット1000ms
5.Tag Managerを挟んでGTMのGoogle Analytics使用+GTMのGoogle Optimize使用+カスタムタグ使ってGoogle Optimizeの非表示スニペット3000ms
6.Tag managerを挟んでカスタムタグを使ってGoogle Analyticsのgtm.jsにOptimize IDを追加
7.Tag Managerを挟んでGTMのGoogle Analytics使用+GTMのGoogle Optimize使用+カスタムタグ使ってGoogle Optimizeの非表示スニペット4000ms
まとめ
結局、Googleが英語版のヘルプで推奨しているインストール方法が一番良い、ということが分かりました。