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Development Real Options Valuation Models for Pollutant Reduction Investment under Ambiguity and Their Applications

Research Project

Project/Area Number 21K01573
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 07060:Money and finance-related
Research InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

辻村 元男  同志社大学, 商学部, 教授 (40335328)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsリアルオプション / 曖昧性 / 資本投資 / ロバスト制御 / 確率インパルス制御問題 / アーラン化 / 汚染物質削減
Outline of Research at the Start

本研究課題は,リアルオプション・アプローチを応用して,曖昧性は環境政策にどのように・どれだけの影響を与えるのか,という問いに対して理論モデルを開発し,定量的・定性的に曖昧性の影響を明らかにする。特に,予防原則に対して定量的な評価基準を与え,実際の環境政策の議論に示唆を与える。
具体的には,アウトプットの需要,投資費用や技術進歩などを対象に,これらの分布を一意には決められないという曖昧性を考慮する。こうした曖昧性が存在する下で,生産の副産物として汚染物質排出を組み込み,汚染物質削減投資が適宜繰り返される汚染物質削減投資評価モデルを開発する。

Outline of Annual Research Achievements

2023年度の主な研究成果として,辻村他(2023)について述べる。
本研究は競争市場を想定し,アウトプットの価格に対して上限価格規制が設定され,その上限価格が一定の割合で上昇する場合について,企業の資本投資を考察した。そのために,上限価格内で変動するJacobi拡散過程に従う価格調整係数を導入することで,規制下における価格の動学を表現した。企業の問題は投資によって得られる利益を最大とするように最適な投資タイミングを求める最適停止問題として定式化しした。定式化された企業の問題は,変分不等式を用いて解くことができる。本研究では,数値的に変分不等式を解くことによって,投資タイミングを定める閾値を求めた。さらに,いくつかのパラメータについては感度分析を行い,代表的な結果として次を得た。まず,価格調整係数のボラティリティーについては,ボラティリティーが大きくなるに従い閾値が大きくなり,資本への投資が抑制されることが示された。ただし,閾値の変化は他のパラメータと比較して小さく,意思決定への影響が相対的に小さいことも示された。つぎに,価格調整係数の平均回帰速度については,平均回帰速度がある値に大きくなるまでは閾値は大きくなり,資本投資は抑制されるが,その値を超えると閾値は小さくなり,資本投資が促進されるという関係が示された。最後に,上限価格の上昇率については,上限価格の上昇率が大きくなると,上限価格が低いため資本投資が実行されない領域を除き,任意の上限価格に対する閾値は大きくなり,資本投資が抑制されることが示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は研究実績として,4本の論文を公刊し,そのうち査読付き論文が3本ある。さらに,国際会議での報告が1件,国内の学会の報告が2件ある。

Strategy for Future Research Activity

2023年度に実施した研究を中心に,以下のように研究を進める計画である。
1.Imai and Tsujimura(2022)をベースとして,曖昧性下における企業の資本拡張・縮小問題を考察する。さらには,生産の副産物として汚染物質が排出される場合についても考察する。
2.辻村他(2023)を,容量市場の分析に応用する。さらに,長期にわたる意思決定を考えるため曖昧性も考慮する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (19 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Assessing the value of investment in thermal generation capacity under price ambiguity in electricity and capacity markets2023

    • Author(s)
      辻村元男
    • Journal Title

      社会科学

      Volume: 52 Issue: 4 Pages: 299-313

    • DOI

      10.14988/00029436

    • ISSN
      04196759
    • URL

      https://doshisha.repo.nii.ac.jp/records/29437

    • Year and Date
      2023-02-28
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  • [Journal Article] 価格規制を考慮したアウトプット価格のリスク下における資本投資2023

    • Author(s)
      辻村元男, 吉岡秀和, 高嶋隆太, 後藤允
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録

      Volume: 2272 Pages: 114-121

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    • Author(s)
      Yoshioka Hidekazu、Tsujimura Motoh、Yoshioka Yumi
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 10477 Pages: 569-582

    • DOI

      10.1007/978-3-031-36030-5_45

    • ISBN
      9783031360299, 9783031360305
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    • Author(s)
      Motoh Tsujimura and Hidekazu Yoshioka
    • Journal Title

      Mathematics and Financial Economics

      Volume: 17 Issue: 9 Pages: 23-47

    • DOI

      10.1002/mma.9140

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    • Author(s)
      Hidekazu Yoshioka, Motoh Tsujimura, Haruka Tomobe
    • Journal Title

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      Volume: 424 Pages: 114974-114974

    • DOI

      10.1016/j.cam.2022.114974

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      辻村元男, 吉岡秀和, 高嶋隆太, 後藤允
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      数理解析研究所講究録

      Volume: 2237 Pages: 104-115

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      吉岡秀和, 辻村元男
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      Volume: 2237 Pages: 5-10

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      辻村元男
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      同志社商学

      Volume: 74 Issue: 2 Pages: 403-431

    • DOI

      10.14988/00029304

    • ISSN
      03872858
    • URL

      https://doshisha.repo.nii.ac.jp/records/29305

    • Year and Date
      2022-09-30
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    • Author(s)
      Junichi Imai and, Motoh Tsujimura
    • Journal Title

      International Journal of Real Options and Strategy

      Volume: 9 Issue: 0 Pages: 11-39

    • DOI

      10.12949/ijros.9.11

    • ISSN
      2186-4667
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    • Author(s)
      Hidekazu Yoshioka, Motoh Tsujimura, Tomohiro Tanaka, Yumi Yoshioka, and Ayumi Hashiguchi
    • Journal Title

      Computers and Mathematics with Applications

      Volume: 126 Pages: 115-148

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    • Author(s)
      Hidekazu Yoshioka and Motoh Tsujimura
    • Journal Title

      Optimization

      Volume: 71 Issue: 11 Pages: 3383-3417

    • DOI

      10.1080/02331934.2022.2103414

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  • [Journal Article] Analytical and numerical solutions to ergodic control problems arising in environmental management2022

    • Author(s)
      Hidekazu Yoshioka, Motoh Tsujimura, and Yuta Yaegashi
    • Journal Title

      Mathematical Methods in the Applied Sciences

      Volume: 45 Issue: 13 Pages: 8329-8352

    • DOI

      10.1002/mma.8338

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  • [Journal Article] Derivation and Computation of Integro-Riccati Equation for Ergodic Control of Infinite-Dimensional SDE2022

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      Yoshioka Hidekazu、Tsujimura Motoh
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      Computational Science; ICCS 2022

      Volume: Part IV Pages: 577-588

    • DOI

      10.1007/978-3-031-08760-8_47

    • ISBN
      9783031087592, 9783031087608
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      Hidekazu Yoshioka, Motoh Tsujimura
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      Computers and Mathematics with Applications

      Volume: 112 Pages: 23-54

    • DOI

      10.1016/j.camwa.2022.02.013

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      辻村元男
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      Volume: 2207 Pages: 71-76

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      Volume: 2027 Pages: 57-61

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      Yoshioka Hidekazu、Tanaka Tomomi、Aranishi Futoshi、Tsujimura Motoh、Yoshioka Yumi
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      Mathematical Methods in the Applied Sciences

      Volume: - Pages: 1-27

    • DOI

      10.1002/mma.7982

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      Volume: 65 Pages: 157-167

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      Volume: 96 Pages: 131-154

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      10.1016/j.camwa.2021.05.015

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      Motoh Tsujimura
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    • URL

      https://mtsujimu.doshisha.ac.jp/

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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