2017 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
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16KT0036
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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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, ユニット長 (30360390)
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| 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, 室長 (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, 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, 主任研究員 (60616613)
増本 隆夫 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (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, 上級研究員 (80414431)
小泉 達治 農林水産省農林水産政策研究所, その他部局等, 研究員 (80415637)
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| Project Period (FY) |
2016-07-19 – 2019-03-31
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| Keywords | 気候変動 / リアル・ビジネス・サイクル（RBC)モデル / 応用一般均衡（CGE）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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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した。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った。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し、モデルのパフォーマンスが高いことを明らかにした。
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した。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、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した。
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した。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た。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構造を検討しプロトタイプを作成した。これらモデルを用いて、現実経済の再現性の検証に着手した。
これらの結果について、国内外で開催された学会（日本農業気象学会、日本地域学会、GTAP Conference）や国際ジャーナル（Asian Journal of Regional Science）で公表し、成果の普及に努めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度から引き続きデータ収集を行ったが、海外の出版社や公表機関のデータが多いため、発注契約等に時間を要した。また、収集したデータをもとに実施するモデルのパラメータの推定作業への着手時期がずれ込まざるを得なかったことから、特に経済モデルの作成において感度分析等の作業が完了しなかった。これら作業を次年度に完了し、研究の推進を図る。
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| Strategy for Future Research Activity |
①作物モデルによる季節予測に基づく再現シミュレーション： GCMの季節予測の結果を入力して再現した過去２０年間の各作物の単収のシミュレーション結果を実績の収量データを比較して作物モデルで生じる予測誤差を解明する。また、過去に研究参加者が作成した作物モデルや先行研究の作物モデルの再現性を比較し、モデルの特性を明らかにする。
②エネルギーモデルによる再現シミュレーション：エネルギー変数と食料価格に関する非線形計画数理モデル及び産業連関モデルを用いて、過去の事象に対するモデルの再現性を分析し、エネルギーモデルによる食料価格の予測可能性を明らかにする。また、エネルギーと食料価格に関する時系列モデル及び計量経済モデルを用いて、食料価格の予測精度を明らかにする。
③世界マクロ経済モデルによるシミュレーション：作成した計量経済モデル、世界CGEモデル及び期待効用を考慮したRBCモデルを用いて、同じ入力に対する各モデルの出力結果を比較し、モデルの特性を明らかにする。
④予測精度を定量化するためのシミュレーション分析：作物モデル、エネルギーモデル、経済モデルを連携し、過去20年間のGCMによる気温等の季節予測値を入力して20年間の食料需給量と価格を再現推定する。再現推定結果を実績データと比較して経済モデルの予測精度を明らかにする。また、複数の経済モデルの結果を比較するとともに、収量予測段階、エネルギー価格予測段階、食料価格予測段階における予測精度の低下状況を定量的に評価し、モデルの特性と予測の限界を示す。
⑤政策提言のとりまとめ：作物・エネルギー・経済統合モデルによるシミュレーション結果をもとに、異常気象や食料市場環境の変化を考慮した食料価格の予測モデルの実社会での活用について政策提言をまとめる。これらの結果について、国内外で開催される学会や国際ジャーナルに公表し、成果の普及に努める。
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| Causes of Carryover |
（理由）
昨年度から引き続きデータ収集を行ったが、海外の出版社や公表機関のデータが多いため、発注契約等に時間を要した。また、収集したデータをもとに実施するモデルのパラメータの推定作業への着手時期がずれ込まざるを得なかったことから、特に経済モデルの作成において感度分析等の作業が完了しなかった。
（使用計画）
H30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の更新を終えてモデル作成・改良を行うとともに、政策シミュレーションを行って、研究のとりまとめを行う。
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Research Products
(52 results)
