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2018 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, 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, 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, 領域長 (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)
Project Period (FY) 2016-07-19 – 2020-03-31
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
Outline of Annual Research Achievements

①作物モデルによる季節予測結果に基づいた再現シミュレーションの実施:全球気候モデル(GCM)による気温の季節予測結果を入力して過去20年間の主要農作物の単収をシミュレーション分析により再現した。その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の程度を解明するとともに、モデルの改善を行った。また、これまでに作成した作物モデル(PRYSBI2及びM-GAEZ)や先行研究で公表された作物モデルの再現結果と比較し、モデルの特性と精度を明らかにした。
②エネルギーモデルによる再現シミュレーションの実施:昨年度に作成したエネルギー変数と食料価格に関するモデル(非線形計画数理モデル及び産業連関モデル)を用いて、2007~8年に生じた原油価格高騰時のデータを入力して当時の食料価格高騰の要因を分析した。産業連関モデルのシミュレーションでは、おおよそ食料価格高騰の10%程度が原油価格の上昇により説明できることを明らかにし、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した。また、バイオエタノール生産に関する世界食料モデルを用いて、原油価格上昇がバイオエタノール市場を通じて食料価格の上昇に影響する因果関係をモデル化した。
③世界マクロ経済モデルによるシミュレーション分析のためのモデル構造の改善:昨年度に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モデルについて、予測精度向上のため、モデルの構造を見直した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

世界応用一般均衡モデル及びRBCモデルを用いてシミュレーション分析を行って、海外で開催される学会(GTAP Conference)や国際ジャーナル(Asian Journal of Regional Science)で公表し、成果の普及に努める予定であったが、予定していたGTAP国際会議(コロンビア国)への参加が、開催国の治安悪化により不可能となったため、研究期間を延長し、2019年度に実施する必要が生じた。

Strategy for Future Research Activity

①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。
②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(1991~2010年)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。
③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、国内外で開催された学会(日本農業気象学会、日本地域学会、Western Regional Science Association Annual Conference)や国際ジャーナル(Asian Journal of Regional Science)で公表し、成果の普及に努める。

Causes of Carryover

本年度予定していたGTAP国際会議(コロンビア国)への参加が、開催国の治安悪化により不可能となった。次年度は、2019年度に開催される国際学会(Western Regional Science Associatinの年次大会、ハワイ州)で発表して研究成果をとりまとめる計画である。

Remarks

研究成果の普及を目的に、研究で作成した経済モデルを他の研究者が誰でも自由に使えるように、WEBアプリケーションとして公表した。

  • Research Products

    (55 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 11 results) Presentation (35 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Journal Article] 貿易自由化の農産物・食品分野への影響: 農家の異質性と製品差別化を考慮した応用一般均衡分析2019

    • Author(s)
      細江宣裕, 阿久根 優子
    • Journal Title

      GRIPS Discussion Paper

      Volume: 18-21 Pages: 1-40

    • DOI

      doi.org/10.24545/00001660

    • Open Access
  • [Journal Article] Design and Analysis of District Heating Systems Utilizing Excess Heat in Japan2019

    • Author(s)
      Fujii Shin、Furubayashi Takaaki、Nakata Toshihiko
    • Journal Title

      Energies

      Volume: 12 Pages: 1202~1202

    • DOI

      doi.org/10.3390/en12071202

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Application of energy and CO2 reduction assessments for end-of-life vehicles recycling in Japan2019

    • Author(s)
      Sato Fernando Enzo Kenta、Furubayashi Takaaki、Nakata Toshihiko
    • Journal Title

      Applied Energy

      Volume: 237 Pages: 779~794

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.01.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modeling the Global Sowing and Harvesting Windows of Major Crops Around the Year 20002019

    • Author(s)
      Iizumi Toshichika、Kim Wonsik、Nishimori Motoki
    • Journal Title

      Journal of Advances in Modeling Earth Systems

      Volume: 11 Pages: 99~112

    • DOI

      doi.org/10.1029/2018MS001477

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Economic effects and greenhouse gas emissions of small-scale hydropower projects in Japan: evidence from a 47-prefecture interregional input-output analysis2018

    • Author(s)
      Ueda Tatsuki、Kunimitsu Yoji、Ishikawa Yoshifumi、Okiyama Mitsuru、Tokunaga Suminori
    • Journal Title

      Asia-Pacific Journal of Regional Science

      Volume: 1(2) Pages: 399-425

    • DOI

      doi.org/10.1007/s41685-018-0098-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 多面的機能支払交付金の地域経済への生産波及効果― 47都道府県地域間産業連関分析による後方連関効果と所得連関効果 ―2018

    • Author(s)
      國光洋二・上田達己・沖山充・徳永澄徳・石川良文
    • Journal Title

      農業農村工学会論文集

      Volume: 86(2) Pages: I_155-I_161

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] バイオ燃料が世界の食料需給及びフードセキュリティに与える影響2018

    • Author(s)
      小泉達治
    • Journal Title

      農林水産政策研究

      Volume: 28 Pages: 25-62

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Contribution of Agricultural Investments to Food Loss and the World Rice Market in Asian Countries2018

    • Author(s)
      KOIZUMI Tatsuji
    • Journal Title

      Japan Agricultural Research Quarterly: JARQ

      Volume: 52 Pages: 181~196

    • DOI

      doi.org/10.6090/jarq.52.181

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 世界における穀物等需給構造の変化2018

    • Author(s)
      小泉達治
    • Journal Title

      農業

      Volume: 1644 Pages: 57-62

    • Open Access
  • [Journal Article] 世界の食料需給見通し-世界食料需給モデルによる2027年の予測結果-2018

    • Author(s)
      小泉達治、古橋元、池川真里亜
    • Journal Title

      農業

      Volume: 1645 Pages: 48-53

    • Open Access
  • [Journal Article] Design of a sustainable woody biomass supply chain considering facility location problem2018

    • Author(s)
      FURUBAYASHI Takaaki、SATO Yuji、NAKATA Toshihiko、KASAI Hidekazu
    • Journal Title

      Transactions of the JSME (in Japanese)

      Volume: 84 Pages: 17-00565

    • DOI

      doi.org/10.1299/transjsme.17-00565

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Energy and CO2 benefit assessment of reused vehicle parts through a material flow approach2018

    • Author(s)
      SATO Fernand Enzo Kenta, FURUBAYASHI Takaaki, NAKATA Toshihiko
    • Journal Title

      International Journal of Automotive Engineering

      Volume: 9 Pages: 91-98

    • DOI

      doi.org/10.20485/jsaeijae.9.2_91

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Emerging research topics in agricultural meteorology and assessment of climate change adaptation2018

    • Author(s)
      IIZUMI Toshichika、MASUTOMI Yuji、TAKIMOTO Takahiro、HIROTA Tomoyoshi、YATAGAI Akiyo、TATSUMI Kenichi、KOBAYASHI Kazuhiko、HASEGAWA Toshihiro
    • Journal Title

      Journal of Agricultural Meteorology

      Volume: 74 Pages: 54~59

    • DOI

      doi:10.2480/agrmet.D-17-00021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Uncertainties of potentials and recent changes in global yields of major crops resulting from census- and satellite-based yield datasets at multiple resolutions2018

    • Author(s)
      Iizumi Toshichika、Kotoku Mizuki、Kim Wonsik、West Paul C.、Gerber James S.、Brown Molly E.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Pages: e0203809

    • DOI

      doi.org/10.1371/journal.pone.0203809

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 気候シナリオの不確実性を反映させた豪雨の確率評価法2018

    • Author(s)
      皆川裕樹、工藤亮治、増本隆夫
    • Journal Title

      農業農村工学会論文集

      Volume: 307 Pages: I_163-I_173

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 低平水田域における豪雨排水に関するリスクとその不確実性の評価法2018

    • Author(s)
      皆川裕樹、池山和美、北川 巌、増本隆夫
    • Journal Title

      農業農村工学会論文集

      Volume: 307 Pages: I_175-I_184

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 取水・還元が連続する河川の流況解析に必要な水利情報の段階的スクリーニング― 分布型水循環モデルの鬼怒川流域への適用 ―2018

    • Author(s)
      宮島真理子、吉田武郎、森田孝治、村山 香、名和規夫、増本隆夫
    • Journal Title

      農業農村工学会論文集

      Volume: 307 Pages: I_185-I_195

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Heterogeneity of Producers in Japanese Regional Agriculture: Using Microdata2019

    • Author(s)
      Akune, Y., Hosoe, N.
    • Organizer
      the 58th annual meeting of the Western Regional Science Association
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of Trade Liberalization on the Japanese Agri-food Sectors: A General Equilibrium Analysis with Farm Heterogeneity and Product Differentiation2019

    • Author(s)
      Hosoe, N., Akune, Y.
    • Organizer
      International Workshop on "One Belt & One Road"
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 日本における農業生産性分布の地域間比較―『農家経営統計調査』の個票データを用いて―2019

    • Author(s)
      阿久根優子, 細江宣裕
    • Organizer
      日本農業経済学会2019年度大会
  • [Presentation] 森林空間情報に基づく林業機械の最適運用計画と生産性評価2019

    • Author(s)
      佐藤高士, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Organizer
      第 130 回日本森林学会大会
  • [Presentation] 部分均衡エネルギー・経済モデルによる2050年脱炭素社会に向けた持続可能エネルギーシステムの統合デザイン2019

    • Author(s)
      高橋遼, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Organizer
      第35回エネルギーシステム・環境・経済コンファレンス
  • [Presentation] セクターカップリングを考慮した脱炭素型地域エネルギーシステムの設計2019

    • Author(s)
      長野尚也, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Organizer
      第35回エネルギーシステム・環境・経済コンファレンス
  • [Presentation] 交通手段選択の分析に基づく,持続可能な社会に向けた地域内旅客運輸システムのエネルギー消費の構造分析2019

    • Author(s)
      村形夏生, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Organizer
      第35回エネルギーシステム・環境・経済コンファレンス
  • [Presentation] 地域資源・エネルギー需給の分析に基づく脱炭素社会に向けたエネルギーシステムの最適設計2019

    • Author(s)
      角田友明, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Organizer
      第35回エネルギーシステム・環境・経済コンファレンス
  • [Presentation] 熱導管ネットワークの拡張を考慮した地域熱供給システムの性能解析2019

    • Author(s)
      古林敬顕, 中田俊彦
    • Organizer
      第35回エネルギーシステム・環境・経済コンファレンス
  • [Presentation] EFBサプライチェーン の分析および統合デザイン2019

    • Author(s)
      横井佑香, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Organizer
      第14回バイオマス科学会議
  • [Presentation] 福島県奥会津地域を対象とした持続可能な林業施策モデルの開発2019

    • Author(s)
      佐藤高士, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Organizer
      第14回バイオマス科学会議
  • [Presentation] 熱,電力及びCHPを考慮した地域バイオマスエネルギーシテムの解析2019

    • Author(s)
      古林敬顕, 中田俊彦
    • Organizer
      第14回バイオマス科学会議
  • [Presentation] Participatory Observation and Operation for Flood Protection Management on Irrigation Gates in a Low-lying Paddy-dominant Basin of Laos2019

    • Author(s)
      MASUMOTO, Takao
    • Organizer
      THA 2019 International Conference on “Water Management and Climate Change towards Asia's Water-Energy-Food Nexus and SDGs,” Swissôtel Bangkok Ratchada, Thailand, 23-25 January 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 震災による産業連関構造の変化:投入係数・配分係数の安定性2018

    • Author(s)
      國光洋二・上田達己
    • Organizer
      日本地域学会第55回(2018年)年次大会
  • [Presentation] Effects of mid-summer drainage in paddy fields on a reduction in methane gas emissions: Application of dynamic spatial computable general equilibrium model2018

    • Author(s)
      Kunimitsu, Y.
    • Organizer
      日本地域学会第55回年次大会
  • [Presentation] 国際地域間産業連関分析による資源価格の上昇が農産物価格に与える影響の考察2018

    • Author(s)
      上田達己・國光洋二
    • Organizer
      日本地域学会第55回年次大会
  • [Presentation] 震災による地域経済構造の変化2018

    • Author(s)
      國光洋二・上田達己
    • Organizer
      農業農村工学会大会講演会
  • [Presentation] 都道府県間産業連関分析による経済・環境評価WEB ツールの開発2018

    • Author(s)
      上田達己・國光洋二
    • Organizer
      農業農村工学会大会講演会
  • [Presentation] Free-ride and prevention scheme to mitigation measure against CO2 emissions in rice production - Application of dynamic spatial computable general equilibrium model -2018

    • Author(s)
      Kunimitsu, Y.
    • Organizer
      日本農業経済学会年次大会
  • [Presentation] 日本の大豆作生産性の変化とその特徴―北海道と都府県の規模別データによる解析―2018

    • Author(s)
      小林航平・國光洋二
    • Organizer
      日本農業経済学会年次大会
  • [Presentation] Economic effects of carbon tax and green subsidies in rice production under global warming: Application of dynamic stochastic general equilibrium model2018

    • Author(s)
      Kunimitsu,Y.
    • Organizer
      58th International Congress of European Regional Science Association
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バイオエタノール需給が国際とうもろこし価格に与える影響のシミュレーション分析-米国及び主要国の生産と日本の輸入の影響-2018

    • Author(s)
      小泉達治
    • Organizer
      2018年度日本農業経済学会大会個別報告
  • [Presentation] 世界のバイオデイーゼル生産が世界の大豆・大豆製品需給に与える影響試算2018

    • Author(s)
      小泉達治
    • Organizer
      2018年度日本フードシステム学会個別報告
  • [Presentation] 中国のバイオエタノール普及拡大政策が食料需給に与える影響2018

    • Author(s)
      小泉達治
    • Organizer
      2019年度日本農業経済学会大会個別報告
  • [Presentation] 日本の農家の多様性:ミクロデータに基づく分析2018

    • Author(s)
      阿久根優子, 細江宣裕
    • Organizer
      応用地域学会2018年度研究発表大会
  • [Presentation] 自由化による農家の選別と輸出可能性: メリッツ型応用一般均衡モデルによる分析2018

    • Author(s)
      細江宣裕, 阿久根優子
    • Organizer
      応用地域学会2018年度研究発表大会
  • [Presentation] 2050年脱炭素社会に向けた持続可能エネルギーシステムの統合デザイン2018

    • Author(s)
      高橋遼, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Organizer
      日本機械学会講演会No.18-58
  • [Presentation] Design and analysis of district heating system utilizing excess heat in Japan2018

    • Author(s)
      Shin Fujii, Takaaki Furubayashi, Toshihiko Nakata
    • Organizer
      4th International Conference on Smart Energy Systems and 4Th Generation District Heating
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Future perspectives of regional development2018

    • Author(s)
      Toshihiko Nakata
    • Organizer
      International Workshop: Future perspectives of bioenergy development in Asia
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Multifaceted analysis and integrated design for global supply chain of empty fruit bunch2018

    • Author(s)
      Yokoi, Y., Furubayashi, T., Nakata, T., Kasai, H., Ochi, Y.
    • Organizer
      26th European Biomass Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スマートコミュニティのエネルギー需給分析とシステム性能評価2018

    • Author(s)
      長野尚也, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Organizer
      日本地域学会第55回年次大会
  • [Presentation] 気候変動に伴う豪雨強大化が低平水田域に与える水稲被害リスクの評価法2018

    • Author(s)
      皆川裕樹、増本隆夫
    • Organizer
      平成30年度農業農村工学会大会講演会
  • [Presentation] Latest performance and technological transfer of agricultural hydrology and water resources research in Asia2018

    • Author(s)
      MASUMOTO, Takao
    • Organizer
      Research and applications of water control and management in agricultural and rural areas
    • Invited
  • [Presentation] 将来豪雨に対する水利施設計画・管理への水稲被害リスク評価法2018

    • Author(s)
      増本隆夫
    • Organizer
      秋田県立大学第5回平成30年度部局間研究交流フォーラム
  • [Presentation] 流域規模の農地水利用と自然・人為的水循環変化に関する研究2018

    • Author(s)
      増本隆夫
    • Organizer
      日本農業工学会賞2018受賞講演会
    • Invited
  • [Remarks] 経済・環境評価WEBアプリケーション

    • URL

      http://kinohyoka.jp/

  • [Funded Workshop] 日本地域学会年次大会特別セッション「気候変動の地域経済への影響Ⅰ」2018

  • [Funded Workshop] 日本地域学会年次大会特別セッション「気候変動の地域経済への影響Ⅱ」2018

URL: 

Published: 2019-12-27  

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