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2016 Fiscal Year Research-status Report

季節予報に基づく作物・エネルギー・経済モデルによる世界食料価格の予測精度と限界

Research Project

Project/Area Number 16KT0036
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

國光 洋二  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門 地域資源工学研究領域, ユニット長 (30360390)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 潔  国立研究開発法人国立環境研究所, 社会環境システム研究センター, 主任研究員 (00291047)
中田 俊彦  東北大学, 工学研究科, 教授 (20260416)
細江 宣裕  政策研究大学院大学, 政策研究科, 准教授 (60313483)
古家 淳  国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 社会科学領域, 副プロジェクトリーダー (60399368)
飯泉 仁之直  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター 大気環境研究領域, 主任研究員 (60616613)
増本 隆夫  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門 地域資源工学研究領域, 研究領域長 (80165729)
上田 達己  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門 地域資源工学研究領域, 上級研究員 (80414431)
Project Period (FY) 2016-07-19 – 2019-03-31
Keywordsリアル・ビジネス・サイクル・モデル / 応用一般均衡モデル / 計量経済モデル / 作物モデル / エネルギーモデル / 政策シミュレーション / 気候変動
Outline of Annual Research Achievements

①気候データ及び作物関係のデータベース作成:気候データの実績値と中期予測が可能な大気海洋結合型GCM(海洋研究開発機構のSINTEX-F及び気象研モデル)による過去の時点における季節予測値(日別の気温、土壌水分量、日射量等)のグリッド(全球の1.125度メッシュ)ごとのデータ(過去に遡った時点の予測値)を入手し、データベースを作成した。また、世界各国の作物収量データを収集してデータベースを作成した。
②エネルギー関係のデータベース作成:IEA(Statistics and Balances), USEIA(http://www.eia.gov/), BP(BPStatistical Review of World Energy)等の世界エネルギー及び食料価格データを収集してデータベースを作成した。
③経済関係のデータベース作成:GTAP 9(Purdue大学)の世界経済データをもとに、地域統合と産業統合を行って社会会計行列データを作成した。合わせて、国連や世銀のNational Accounts Statistics及びFAOの農業・経済統計データをもとに、世界各国の時系列データを収集して経済データベースを作成した。
④モデルの基本構造の決定:作物モデルについては、先行研究やデータを勘案して気温と地域性の影響を考慮したモデルの作成に着手した。エネルギーモデルについては、先行研究のモデルをベースに、世界を対象としたモデルの地域分割手法の開発に着手した。さらに、世界経済モデル(計量経済モデル、応用一般均衡(CGE)モデル、リアル・ビジネス・サイクル(RBC)モデル)については、これまで作成してきたモデルを参考に、モデル式を定式化した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

データベース化の作業に時間を要しており、研究開始年度で研究期間が8ヶ月しかとれなかったため、研究内容のうち一部データの購入とデータに関する基本分析に遅れが生じている。その分を次年度の第1四半期に完了し、データベースを完成し、研究の推進を図る予定である。

Strategy for Future Research Activity

①作物モデルの作成:気象条件と農業関係のデータベースをもとに、統計解析を適用して作物モデルのパラメータを推定する。推定したモデルを用いて、過去20年間にわたるGCMの季節予測の結果を入力値とし、各作物の単収を再現推定するシミュレーションを行う。合わせて、水文データをもとに洪水被害の影響に関する予測可能性を検討する。
②エネルギーモデルの作成:エネルギー関係のデータベースをもとに、世界を対象とした非線形計画法に基づく数理モデル及び産業連関モデルのパラメータを決定し、食料価格に対するエネルギー資源利用面からの影響予測(季節予測)が可能なエネルギーモデルを作成する。また、原油・バイオエタノール価格から食料価格への影響を推定するモデルを用いて、食料価格の予測精度を明らかにするとともに、エネルギー資源利用と食料価格の関係について、時系列分析や計量経済モデル分析を適用して、エネルギー資源利用の変化が食料価格に及ぼす影響を予測するモデルの作成に着手する。
③世界マクロ経済モデルの作成:計量経済モデルについては、時系列経済データを用いて構造方程式の係数を推定し、初期値と外生変数のみを用いてモデルのファイナルテストを行い、モデルの再現性を検証する。世界CGEモデルについては、GTAPの社会会計行列からパラメータをカリブレートしてモデルを作成し、パラメータ変化に関する感度分析を行ってモデルの再現性を検証する。さらに、期待効用を考慮したRBCモデルについては、Forward-looking型のCGEモデルをもとに、先行研究のディープパラメータの推定値やGTAPの社会会計行列データをもとにモデルのプロトタイプを作成する。

Causes of Carryover

研究期間が8ヶ月で、データ収集のための海外への書籍並びに磁気データ発注契約等の期間が予定外に必要となった。そのため、H28年度に予定していたデータの一部の購入と全体データに関する基本統計量の分析等のためのソフトウェアの購入並びに分析業務に要する作業経費の支出に一部の遅れが生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

H29年度の第1四半期までに、モデル作成で必要となるデータに関する基本統計分析を行うため、未入手のデータ購入の契約手続きを進めるとともに、必要となるソフトウェアや作業契約を完了し、全ての分担課題でデータベースの完成を図る。

  • Research Products

    (26 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] ロジスティクスとエネルギー空間情報を組み合わせた木質バイオマス利活用システムの構築2017

    • Author(s)
      佐竹宏貴, 古林敬顕, 中田俊彦, 河西英一
    • Journal Title

      ケミカルエンジニヤリング

      Volume: 62 Pages: 45-53

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 木質バイオマス高比率混焼システムへの挑戦2017

    • Author(s)
      河西英一, 福島仁, 田村雅人, 犬伏和之, 中田俊彦
    • Journal Title

      IHI技報

      Volume: 57 Pages: 76-93

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Induced technological change and the timing of public R&D investment in the Japanese electricity sector considering a two-factor learning curve2017

    • Author(s)
      Usui, T., Furubayashi, T. & Nakata, T.
    • Journal Title

      Clean Technologies and Environmental Policy

      Volume: - Pages: 1-14

    • DOI

      10.1007/s10098-017-1333-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 日本の 大豆 作生産性 の変化と その特徴―トルンクビス指数よる計測 トルンクビス指数よる計測―2016

    • Author(s)
      小林航平・國光洋二
    • Journal Title

      農業経済研究

      Volume: 88(2) Pages: 173-177

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 農村における小水力発電の今後と展望2016

    • Author(s)
      上田達己
    • Journal Title

      農業および園芸

      Volume: 91(12) Pages: 1171-1177

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] IAM-IAV-ESM linkage in AIM project - Focusing spatial resolution issues -2017

    • Author(s)
      Kiyoshi TAKAHASHI
    • Organizer
      The 3rd Japan - Korea International Workshop
    • Place of Presentation
      ソウル(韓国)
    • Year and Date
      2017-03-18 – 2017-03-18
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Contributions of different bias-correction methods and reference meteorological forcing data sets to the uncertainty in the projected temperature and precipitation extremes2017

    • Author(s)
      Iizumi, Toshichika
    • Organizer
      APHRODITE-2 International Workshop on Evaluating Precipitation Extremes and Their Relation to Disasters
    • Place of Presentation
      TKP京都四条烏丸会議室(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2017-03-07 – 2017-03-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] エネルギー需要の空間分布に基づく地域エネルギーシステムの設計2017

    • Author(s)
      古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都・千代田区)
    • Year and Date
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [Presentation] 資源とエネルギーのネクサスを考慮した自動車リサイクルの性能評価2017

    • Author(s)
      Fernando Sato、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都・千代田区)
    • Year and Date
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [Presentation] 資源と需要の空間情報分布に基づく地域エネルギーシステムの準最適設計2017

    • Author(s)
      井上憲輝、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都・千代田区)
    • Year and Date
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [Presentation] 家庭部門におけるエネルギーフローの作成とエネルギー消費特性の評価2017

    • Author(s)
      川島彩貴、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都・千代田区)
    • Year and Date
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [Presentation] 森林資源の空間情報に基づく木質バイオマスサプライチェーンの最適設計2017

    • Author(s)
      佐竹宏貴、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第12回バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂(東京都・文京区)
    • Year and Date
      2017-01-18 – 2017-01-19
  • [Presentation] 地域のエネルギー需要分布を考慮した木質バイオマス供給システムの設計2017

    • Author(s)
      古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第12回バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂(東京都・文京区)
    • Year and Date
      2017-01-18 – 2017-01-19
  • [Presentation] 木質バイオマス資源の空間情報を利用した機械化伐出システムの提案と性能評価2017

    • Author(s)
      岡野航介、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第12回バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂(東京都・文京区)
    • Year and Date
      2017-01-18 – 2017-01-19
  • [Presentation] Modeling global yield growth of major crops under multiple socioeconomic pathways2016

    • Author(s)
      Iizumi, Toshichika, Wonsik Kim, Zhihong Shen, and Motoki Nishimori
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2016
    • Place of Presentation
      San Francisco(USA)
    • Year and Date
      2016-12-12 – 2016-12-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Forward and Backward Linkage Effects of Agricultural Direct Payment for Coping with Aging Irrigation and Drainage Facilities on Regional Economy: Application of 47 Prefecture-Inter-Regional Input-Output Analysis2016

    • Author(s)
      Kunimitsu,Y., Ueda,T., Okiyama,M., Tokunaga,S.
    • Organizer
      International Conference of the Japan Economic Policy Association
    • Place of Presentation
      北海道教育大学(北海道・函館市)
    • Year and Date
      2016-10-30 – 2016-10-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生産基盤関係の社会資本整備による地域経済活性化効果:リカーディアン家計比率の変化を考慮した動学的CGE モデルの適用2016

    • Author(s)
      國光洋二
    • Organizer
      日本地域学会年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟県・新潟市)
    • Year and Date
      2016-10-08 – 2016-10-10
  • [Presentation] 拡張地域間産業連関表による農業農村整備事業からの温室効果ガス排出量の解析2016

    • Author(s)
      上田達己・國光洋二
    • Organizer
      日本地域学会年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟県・新潟市)
    • Year and Date
      2016-10-08 – 2016-10-10
  • [Presentation] Impacts of the East-Japan-Earthquake and Effects of Restoration in the Iwate Prefecture Coastal-Area: Application of a DSGE Model2016

    • Author(s)
      國光洋二
    • Organizer
      日本地域学会年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟県・新潟市)
    • Year and Date
      2016-10-08 – 2016-10-10
  • [Presentation] 事後評価データからみた畑地灌漑施設整備の効果2016

    • Author(s)
      國光洋二
    • Organizer
      農業農村工学会大会講演会
    • Place of Presentation
      ホテル法華クラブ仙台(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-08-31 – 2016-08-31
  • [Presentation] What is the key causative factors for an improvement of total factor productivity in Japanese rice sector?: Evidence from Spatial Econometric Model2016

    • Author(s)
      Kunimitsu, Y.
    • Organizer
      European Regional Science Association Congress
    • Place of Presentation
      Viena(Austria)
    • Year and Date
      2016-08-23 – 2016-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Economic effects of mitigation and adaptation technology in rice production under global warming: Application of dynamic spatial computable general equilibrium model2016

    • Author(s)
      Kunimitsu,Y.
    • Organizer
      European Regional Science Association Congress
    • Place of Presentation
      Viena(Austria)
    • Year and Date
      2016-08-23 – 2016-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 地域活力の創生と社会的共通資本-知識資本、社会インフラ資本、ソーシャルキャピタルの効果2017

    • Author(s)
      國光洋二
    • Total Pages
      235
    • Publisher
      農林統計出版
  • [Book] Advances in Steam Turbines for Modern Power Plants2017

    • Author(s)
      T. Tanuma, Ed., T. Nakata et al.
    • Total Pages
      568
    • Publisher
      Elsevier/ Woodhead Publishing
  • [Book] グローバル視点から考える世界の食料需給・食料安全保障-気候変動等の影響と農業投資-2017

    • Author(s)
      小泉達治
    • Total Pages
      155
    • Publisher
      農林統計協会
  • [Book] 気候変動の農業への影響と対策の評価2016

    • Author(s)
      國光洋二、工藤亮治、古家淳ほか
    • Total Pages
      155
    • Publisher
      養賢堂

URL: 

Published: 2018-01-16  

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