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2012 Fiscal Year Annual Research Report

情報化ネットワーク社会に向けた高度な専門的数理技術ライブラリの研究と開発

Research Project

Project/Area Number 20241038
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

水野 眞治  東京工業大学, 社会理工学研究科, 教授 (90174036)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小島 政和  東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 名誉教授 (90092551)
比嘉 邦彦  東京工業大学, イノベーションマネジメント研究科, 教授 (50282877)
二宮 祥一  東京工業大学, イノベーションマネジメント研究科, 教授 (70313377)
尾形 わかは  東京工業大学, イノベーションマネジメント研究科, 准教授 (90275313)
中川 秀敏  一橋大学, 国際企業戦略研究科, 准教授 (30361760)
中田 和秀  東京工業大学, 社会理工学研究科, 准教授 (00312984)
中野 張  東京工業大学, イノベーションマネジメント研究科, 准教授 (00452409)
北原 知就  東京工業大学, 社会理工学研究科, 助教 (10551260)
高野 祐一  東京工業大学, 社会理工学研究科, 助教 (40602959)
Project Period (FY) 2008-04-08 – 2013-03-31
Keywordsファイナンス / 最適化 / 数値解析 / 情報ネットワーク
Research Abstract

本研究では、数理ファイナンス/金融工学に関連する最適化技術、応用統計学、確率解析等の数値計算の最先端技術の開発を行うことを目標とする。平成24年度の主な研究実績は次の通りである。
(1)コヒーレントなリスクメジャーや確率制御問題に対する近似スキームを研究・開発した。また、実務上重要である解約リスクやデフォルトリスクに関する様々な知見を得た。さらに、乱数マートンモデルを改良することにより、社債スプレッドの実証分析を行なった。それらの研究の礎となる確率微分方程式の楠岡近似を実現するソフトウェアライブラリについてまとめた。
(2)近年盛んに研究されているCVaRをリスク尺度として用い、保険料を決定する最適化モデルや非凸型取引コストの下でのポートフォリオ選択問題に対する効率的な解法を開発し、そのアルゴリズムを実装した。
(3)非退化な状況下でのシンプレックス法の反復回数の上界の計算など、単体法の計算量についての新しい評価法を考案した。また、様々な形式の線形計画問題に対する多面体の性質を導いた。
(4)数値技術ライブラリを構築する際に重要となるICTシステムの暗号の信用性や国内外のクラウドソーシングの現状とその利用事例についてまとめた。
以上の研究成果を合計28本の論文(うち査読つき18本)で発表を行った。そして、学会やワークショップで計37件(うち招待講演13件)の発表を行い、上記の研究成果を内外に周知した。これまでの研究の集大成として、11月には科研費シンポジウム「情報化ネットワーク社会に向けた高度な専門的数理技術ライブラリの研究と開発」を開催し13件の講演を企画した。77人の参加者があり、本研究テーマに関する最新技術の情報共有並びに意見交換が活発に行われた。2月には情報・サービスイノベーション分野の公開シンポジウムを開催し、8件の講演を企画した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (66 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (28 results) (of which Peer Reviewed: 18 results) Presentation (37 results) (of which Invited: 13 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] An Upper Bound for the Number of Different Solutions Generated by the Primal Simplex Method with Any Selection Rule of Entering Variables2013

    • Author(s)
      Tomonari Kitahara, Shinji Mizuno
    • Journal Title

      Asia-Pacific Journal of Operational Reserch

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1142/S0217595913400125

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the generalized English scheme for double round robin tournaments in sports scheduling2013

    • Author(s)
      Zeng Lishun, Shinji Mizuno
    • Journal Title

      Asia-Pacific Journal of Operational Reserch

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1142/S0217595913400083

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the number of solutions generated by the simplex method for LP2013

    • Author(s)
      Tomonari Kitahara, Shinji Mizuno
    • Journal Title

      Advances in Optimization and Control with Applications (Springer Book for the OCA5 Conference)

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A bound for the number of diferent basic solutions generated by the simplex method2013

    • Author(s)
      北原 知就, 水野 眞治
    • Journal Title

      Mathematical Programming

      Volume: 137 Pages: 579-586

    • DOI

      10.1007/s10107-011-0482-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Diameter of a Polytope and the Simplex Method2013

    • Author(s)
      北原知就,水野眞治
    • Journal Title

      統計数理研究所共同研究リポート

      Volume: 306 Pages: 56-58

  • [Journal Article] Enclosing Ellipsoids and Elliptic Cylynders of Semialgebraic Sets and Their Application to Error Bounds in Polynomial Optimization2013

    • Author(s)
      M. Kojima, M. Yamashita
    • Journal Title

      Mathematical Programming

      Volume: 138(1-2) Pages: 333-364

    • DOI

      10.1007/s10107-012-0515-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] e-businessとreal-businessのビジネス形態別コスト比較分析に関する考察-定量的実証研究-2013

    • Author(s)
      錦織 聡一, 比嘉 邦彦
    • Journal Title

      日本テレワーク学会誌

      Volume: 11(1) Pages: 66-79

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 日本におけるマイクロタスク型クラウドソーシング市場の現状調査2013

    • Author(s)
      井川 甲作, 比嘉 邦彦
    • Journal Title

      日本テレワーク学会誌

      Volume: 11(1) Pages: 15-23

  • [Journal Article] クラウド時代のスマート経営(6)オープン・リソース・ソサエティ(ORS)における組織・人材の未来2013

    • Author(s)
      比嘉 邦彦, 小豆川 裕子
    • Journal Title

      経営情報学会誌

      Volume: 21(4) Pages: 311-316

  • [Journal Article] On Surrender and Default Risks2013

    • Author(s)
      Olivie Le Courtois, Hidetoshi Nakagawa
    • Journal Title

      Mathematical Finance

      Volume: 23(1) Pages: 143-168

    • DOI

      10.1111/j.1467-9965.2011.00487.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A New Characterization of Random Times for Specifying Information Delay2013

    • Author(s)
      Takanori Adachi, Ryozo Miura, Hidetoshi Nakagawa
    • Journal Title

      Journal of Mathematical Science

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Positive definite matrix approximation with condition number constraint2013

    • Author(s)
      Tanaka Mirai, Nakata Kazuhide
    • Journal Title

      Optimization Letters

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s11590-013-0632-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the Number of Solutions Generated by the Dual Simplex Method2012

    • Author(s)
      Tomonari Kitahara, Shinji Mizuno
    • Journal Title

      Operations Research Letters

      Volume: 40 Pages: 172-174

    • DOI

      10.1016/j.orl.2012.01.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the separation in 2-period double round robin tournaments with minimum breaks2012

    • Author(s)
      Zeng Lishun, Shinji Mizuno
    • Journal Title

      Computers & Operations Research

      Volume: 39 Pages: 1692-1700

    • DOI

      10.1016/j.cor.2011.10.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the Number of Solutions Generated by Dantzig's Simplex Method for LP with Bounded Variables2012

    • Author(s)
      Tomonari Kitahara, Tomomi Matsui and Shinji Mizuno
    • Journal Title

      Pacific Journal of Optimization

      Volume: 8(2) Pages: 447-455

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 単体法の計算量の新評価2012

    • Author(s)
      北原 知就, 水野 眞治
    • Journal Title

      日本オペレーションズ・リサーチ学会和文論文誌

      Volume: 55 Pages: 66-83

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] “SFSDP”: a Sparse Version of Full Semidefinite Programming Relaxation for Sensor Network Localization Problem2012

    • Author(s)
      Sunyoung Kim, Masakazu Kojima, Hayato Waki and Makoto Yamashita
    • Journal Title

      ACM Transactions on Mathematical Software

      Volume: 38(4) Pages: article no.27

    • DOI

      10.1145/2331130.2331135

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Proposal Of A Text-Based Adaptable Task Management System2012

    • Author(s)
      Kousaku Igawa, Kunihiko Higa, and Nao Kawahara
    • Journal Title

      The Proceedings of International Conference of Information Science and Computer Applications (ICISCA) 2012

      Volume: - Pages: 304-309

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新規ベンダーによるオフショア開発のコスト分析2012

    • Author(s)
      林 海, 比嘉 邦彦
    • Journal Title

      日本テレワーク学会2012年度研究発表大会予稿集

      Volume: - Pages: 12-17

  • [Journal Article] 分散環境下におけるコミュニケーション支援と知識蓄積:Group Memory Support Systemの提案と効果測定2012

    • Author(s)
      比嘉 邦彦, 山崎 善洋
    • Journal Title

      日本テレワーク学会2012年度研究発表大会予稿集

      Volume: - Pages: 36-41

  • [Journal Article] 遠隔非同期環境下でのグループ学習支援-Group Memory Support System(GMSS)の効果測定-2012

    • Author(s)
      櫻井 良樹, 古俣 升雄, 比嘉 邦彦
    • Journal Title

      日本テレワーク学会2012年度研究発表大会予稿集

      Volume: - Pages: 42-45

  • [Journal Article] ICTによるワーカーのソーシャル・キャピタル構築への影響に関する実証研究-追跡および関連調査とその分析2012

    • Author(s)
      比嘉 邦彦, 大塚 絵理, 金丸 利文, 渡邉 尚洋
    • Journal Title

      日本テレワーク学会2012年度研究発表大会予稿集

      Volume: - Pages: 52-57

  • [Journal Article] Parallel solver for semidefinite programming problem having sparse Schur complement matrix2012

    • Author(s)
      Katsuki Fujisawa, Mituhiro Fukuda, Kazuhiro Kobayashi, Kazuhide Nakata, Maho Nakata and Makoto Yamashita
    • Journal Title

      ACM transactions Mathematical Software

      Volume: 39(1) Pages: article no.6

    • DOI

      10.1145/2382585.2382591

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of a facial reduction algorithm and an inexact primal-dual path-following method for doubly nonnegative relaxation for mixed binary nonconvex quadratic optimization problems2012

    • Author(s)
      Mirai Tanaka, Kazuhide Nakata and Hayato Waki
    • Journal Title

      Pacific Journal of Optimization

      Volume: 8(4) Pages: 699-724

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On approximating law-invariant comonotonic coherent risk measures2012

    • Author(s)
      Y. Nakano
    • Journal Title

      Astin Bulletin

      Volume: 42 Pages: 343-353

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An approximation scheme for optimal stochastic control problems2012

    • Author(s)
      Y. Nakano
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録

      Volume: 1818 Pages: 148-157

  • [Journal Article] リスク評価にCVaRを用いた保険料決定の最適化モデル2012

    • Author(s)
      柴崎 佑翔, 南條 慶輔, 高野 祐一, 水野 眞治
    • Journal Title

      東京工業大学 経営工学専攻 Technical Report

      Volume: 2012-7 Pages: 1-8

  • [Journal Article] A Sequential Competitive Bidding Strategy Considering Inaccurate Cost Estimates2012

    • Author(s)
      Y. Takano, N. Ishii and M. Muraki
    • Journal Title

      東京工業大学 経営工学専攻 Technical Report

      Volume: 2012-4 Pages: 1-19

  • [Presentation] On the Number of Solutions Generated by the Simplex Method for LP2012

    • Author(s)
      S. Mizuno, T. Kitahara
    • Organizer
      The Second Workshop on Optimization and Risk Management
    • Place of Presentation
      Hong Kong Polytechnic University(Hong Kong)
    • Year and Date
      20121004-20121005
    • Invited
  • [Presentation] On the higher-order weak approximation of SDEs2012

    • Author(s)
      Syoiti Ninomiya
    • Organizer
      The third workshop on numerical methods for solving the filtering problem and high order methods for solving parabolic PDEs
    • Place of Presentation
      Imperial College London(UK)
    • Year and Date
      20120914-20120928
    • Invited
  • [Presentation] A new semi-closed form solutions to some financial problems: a note on Bayer-Friz-Loeffen’s work (with Yusuka Kubo)2012

    • Author(s)
      Syoiti Ninomiya
    • Organizer
      Rough Paths and PDEs
    • Place of Presentation
      Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach(Germany)
    • Year and Date
      20120819-20120825
    • Invited
  • [Presentation] QMC and Higher order methods for SDEs2012

    • Author(s)
      Syoiti Ninomiya
    • Organizer
      Workshop for Quasi-Monte Carlo and Pseudo Random Number Generation
    • Place of Presentation
      University of Tokyo(Tokyo)
    • Year and Date
      20120612-20120613
  • [Presentation] An Upper bound for the Number of Different Solutions Generated by the Primal Simplex Method with Any Selection Rule of Entering Variables

    • Author(s)
      S. Mizuno, T. Kitahara
    • Organizer
      The 21st International Symposium on Mathematical Programming(ISMP2012)
    • Place of Presentation
      Berlin Institute of Technology(Germany)
  • [Presentation] 非凸型取引コストの下でのCVaR最小化ポートフォリオ選択問題に対する効率的解法

    • Author(s)
      南條慶輔, 高野祐一,水野眞治
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2012年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      ウインクあいち(愛知県)
  • [Presentation] On the Generalized Mirrored Scheme for Double Round Robin Tournaments in Sports Scheduling

    • Author(s)
      Zeng Lishun, Shinji Mizuno
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2012年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      ウインクあいち(愛知県)
  • [Presentation] On the Number of Solutions Generated by the Simplex Method for LP

    • Author(s)
      S. Mizuno, T. Kitahara
    • Organizer
      Optimization: Computation, Theory and Modeling : Workshop I - Large Scale Conic Optimization
    • Place of Presentation
      National University of Singapore(Singapore)
    • Invited
  • [Presentation] 任意のピボット規則を使用した単体法で生成される解の数

    • Author(s)
      水野眞治, 北原知就
    • Organizer
      科研費シンポジウム「情報化ネットワーク社会に向けた高度な専門的数理技術ライブラリの研究と開発」
    • Place of Presentation
      東京工業大学 理財工学研究センター(東京都)
    • Invited
  • [Presentation] 多項式最適化問題の半正定値計画緩和

    • Author(s)
      小島 政和
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会「最適化の理論と応用」研究部会
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県)
    • Invited
  • [Presentation] 0-1混合整数2次計画問題は非負象限上の無制約2次最適化問題に変換できるか?

    • Author(s)
      小島 政和
    • Organizer
      科研費シンポジウム「情報化ネットワーク社会に向けた高度な専門的数理技術ライブラリの研究と開発」
    • Place of Presentation
      東京工業大学 理財工学研究センター(東京都)
    • Invited
  • [Presentation] 一般2次最適化問題と等価なCompletely Positive Programming ---0-1混合線形制約2次最適化問題への理論的応用---

    • Author(s)
      有馬 直彦, 小島 政和, Sunyoung Kim
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2013年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
  • [Presentation] 日本最大級「Lances」に見る、クラウドソーシングサービスの今後の発展可能性について

    • Author(s)
      山口豪志
    • Organizer
      情報・サービスイノベーション分野公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学 田町キャンパス キャンパスイノベーションセンター(東京都)
  • [Presentation] 国内外クラウドソーシングの現状とその利用事例

    • Author(s)
      井川甲作
    • Organizer
      情報・サービスイノベーション分野公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学 田町キャンパス キャンパスイノベーションセンター(東京都)
  • [Presentation] ベンチャー企業におけるクラウドソーシングの活用事例とその効果

    • Author(s)
      吉村恭輔
    • Organizer
      情報・サービスイノベーション分野公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学 田町キャンパス キャンパスイノベーションセンター(東京都)
  • [Presentation] 確率微分方程式の楠岡近似を実現するソフトウェアライブラリ

    • Author(s)
      二宮 祥一
    • Organizer
      科研費シンポジウム「情報化ネットワーク社会に向けた高度な専門的数理技術ライブラリの研究と開発」
    • Place of Presentation
      東京工業大学 理財工学研究センター(東京都)
    • Invited
  • [Presentation] ドイツeID(電子ID)システムが備えるプライバシ保護の仕組み

    • Author(s)
      山本暖
    • Organizer
      情報・サービスイノベーション分野公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学 田町キャンパス キャンパスイノベーションセンター(東京都)
  • [Presentation] 臨床疫学研究における秘密計算技術の適用

    • Author(s)
      菊池亮
    • Organizer
      情報・サービスイノベーション分野公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学 田町キャンパス キャンパスイノベーションセンター(東京都)
  • [Presentation] ICTシステムで活用される暗号をいかに信用するか?

    • Author(s)
      松尾真一郎
    • Organizer
      情報・サービスイノベーション分野公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学 田町キャンパス キャンパスイノベーションセンター(東京都)
  • [Presentation] Credit Risk Modeling with Delayed Information

    • Author(s)
      Takanori Adachi, (co-author:Ryozo Miura, Hidetoshi Nakagawa)
    • Organizer
      Workshop on Probability and Statistics in Finance
    • Place of Presentation
      University of California, Berkeley(USA)
  • [Presentation] Randomized Merton モデルおよびその改良に基づく社債スプレッドの実証分析

    • Author(s)
      瀬戸口 智美, 中川 秀敏
    • Organizer
      第37回 2012年度夏季JAFEE大会
    • Place of Presentation
      成城大学(東京都)
  • [Presentation] Randomized Merton モデルおよびその改良に基づく社債スプレッドの実証分析

    • Author(s)
      瀬戸口 智美, 中川 秀敏
    • Organizer
      日本応用数理学会 2012年度年会
    • Place of Presentation
      稚内全日空ホテル(北海道)
  • [Presentation] Credit Risk Modeling with Delayed Information

    • Author(s)
      足立 高徳, 三浦 良造, 中川秀敏
    • Organizer
      日本応用数理学会 2012年度年会
    • Place of Presentation
      稚内全日空ホテル(北海道)
  • [Presentation] Randomized Merton モデルおよびその改良に基づく社債スプレッドの実証分析

    • Author(s)
      瀬戸口 智美, 中川 秀敏
    • Organizer
      科研費シンポジウム「情報化ネットワーク社会に向けた高度な専門的数理技術ライブラリの研究と開発」
    • Place of Presentation
      東京工業大学 理財工学研究センター(東京都)
    • Invited
  • [Presentation] An approximation scheme for optimal stochastic control problems

    • Author(s)
      Y. Nakano
    • Organizer
      The statistical physics of inference and control theory
    • Place of Presentation
      Carmen de la Victoria(Spain)
  • [Presentation] An approximation scheme for optimal stochastic control problems

    • Author(s)
      Y. Nakano
    • Organizer
      The 44th ISCIE international symposium on stochastic systems theory and its application
    • Place of Presentation
      Kokushikan University(Tokyo)
  • [Presentation] 確率制御問題の数値解法について

    • Author(s)
      中野 張
    • Organizer
      金融工学・数理計量ファイナンスの諸問題2012
    • Place of Presentation
      大阪大学 中之島センター(大阪府)
    • Invited
  • [Presentation] A proof by the simplex method for the diameter of a(0,1)-polytope

    • Author(s)
      北原 知就, 水野 眞治
    • Organizer
      The 21st International Symposium on Mathematical Programming(ISMP2012)
    • Place of Presentation
      Berlin Institute of Technology(Germany)
  • [Presentation] The Simplex Method and the Diameter of a 0-1 Polytope

    • Author(s)
      北原 知就, 水野 眞治
    • Organizer
      INFORMS 2012 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Phoenix Convention Center(USA)
  • [Presentation] 等式標準形に対するLP-ニュートン法

    • Author(s)
      北原 知就, 水野 眞治, 施 建明
    • Organizer
      研究集会「最適化:モデリングとアルゴリズム」
    • Place of Presentation
      統計数理研究所(東京都)
  • [Presentation] 確率計画法とその応用

    • Author(s)
      高野 祐一
    • Organizer
      「電力システムと最適化」ワークショップ
    • Place of Presentation
      東京大学 生産技術研究所(東京都)
    • Invited
  • [Presentation] カーネル法を利用した動的ポートフォリオ最適化

    • Author(s)
      高野 祐一, 後藤 順哉
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2013年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
  • [Presentation] ノンパラメトリック項目反応理論のための数理最適化モデル

    • Author(s)
      角田 信太郎, 高野 祐一, 村木 正昭
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2013年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
  • [Presentation] 非線形制御ポリシーを用いた動的ポートフォリオ最適化

    • Author(s)
      高野 祐一, 後藤 順哉
    • Organizer
      中之島ワークショップ「金融工学・数理計量ファイナンスの諸問題 2012」
    • Place of Presentation
      大阪大学 金融・保険教育研究センター(大阪府)
    • Invited
  • [Presentation] Control Policy Optimization for Dynamic Asset Allocation

    • Author(s)
      Y. Takano, J. Gotoh
    • Organizer
      INFORMS 2012 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Phoenix Convention Center(USA)
  • [Presentation] Control Policy Optimization for Dynamic Asset Allocation by Using Keernel Principal Component Analysis

    • Author(s)
      Y. Takano, J. Gotoh
    • Organizer
      The 21st International Symposium on Mathematical Programming(ISMP2012)
    • Place of Presentation
      Berlin Institute of Technology(Germany)
  • [Presentation] 動的資産配分のためのカーネル法を利用した非線形制御ポリシー

    • Author(s)
      高野 祐一, 後藤 順哉
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 研究部会「確率最適化モデルとその応用」
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学 SIT総合研究所 佃イノベーションスクエア(東京都)
    • Invited
  • [Remarks] 情報化ネットワーク社会に向けた高度な専門的数理技術ライブラリの研究と開発

    • URL

      http://quants.me.titech.ac.jp/index.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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