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実規模社会シミュレーションのためのエージェント生成手法の開発

Research Project

Project/Area Number 22K14442
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 25010:Social systems engineering-related
Research InstitutionShibaura Institute of Technology

Principal Investigator

原田 拓弥  芝浦工業大学, システム理工学部, 助教 (70847201)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords社会シミュレーション / エージェント生成 / 合成人口 / 国勢調査 / リアルスケール社会シミュレーション
Outline of Research at the Start

これまで年齢・性別・居住地・所得属性などをもつ日本全国1億人規模のエージェントの生成に取り組んできた.しかし,エージェントがもつ属性は少なく,シミュレーションするためには新たな属性の生成が必要になることが少なくない.新たな属性を生成する際に,ある属性を生成するためにはどのデータや手法を使用すべきか,また,複数の属性を生成する際にはどの順に属性を生成すべきか明らかになっていない.
そこで,本研究では,公的統計を機械判読可能かつ統一的に扱うことができるe-Stat APIを用いて,属性の生成に使用する統計データと手法,及び,属性の生成順を決定する手法を開発する.

Outline of Annual Research Achievements

本研究では,公的統計を機械判読可能かつ統一的に扱うことができるe-Stat APIを用いて,属性の生成に使用する統計データと手法,及び,属性の生成順を決定する手法を開発する.また,生成されたエージェントと統計表とを比較し,その精度を評価する.そのために,① 国勢調査を対象にエージェントを生成するために必要な統計表や手法,生成順を決定する手法を開発し,その手法を用いてエージェントを生成する.次に,② 生成したエージェントと国勢調査の統計表と比較し精度を評価する.これらによってエージェント生成に必要なデータと手法,及び,生成順とその精度を明らかにする.
2022年度では,①と②の両手法のプロトタイプの作成に取り組んだ.①では多くの属性をもつエージェントを生成するために,まず,限られた属性をもつエージェントを生成する手法を開発した.統計表の調整を避ける提案手法により珍しい属性をもつ少数の世帯を含めて合成することが可能な手法を開発した.②では,合成された集団と合成対象の集団の類似度を評価する手法を開発した.提案手法では,まず,実統計表から仮想都市の人口を作成し,このデータを用いて統計表を集計する.この統計表を用いて人口合成することで,従来の評価手法である統計量の差に基づく評価ができるとともに,合成された個票データと統計表集計に使用した個票データを比較することが可能になった.
2023年度では,①の基礎となるエージェントを生成した.従来のエージェント生成手法では,平成22年国勢調査を対象に手法が開発された.令和2年国勢調査結果より一部の集計単位が提供されず,手法の改良が必要となった.併せて,前処理方法を工夫することで,従来手法より高精度のエージェントの生成に成功した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画通り令和2年国勢調査結果を用いた属性合成が可能でありことに加え,エージェント生成のための汎用的なアルゴリズムの設計の見通しが立っていることから,おおむね順調に進呈している.

Strategy for Future Research Activity

2024年度ではe-Stat APIを用いて,属性の生成に使用する統計データと手法,及び,属性の生成順を決定する手法を開発する.また,これらの手法や順序が異なるエージェント生成を実施し,その精度を比較することで精度の高いエージェントの生成方法を明らかにする.

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (17 results)

  • [Journal Article] 合成人口データの意義と利用可能性―仮想都市データの有用性と秘匿性の評価から―2024

    • Author(s)
      原田 拓弥 , 松本 渉 , 村田 忠彦
    • Journal Title

      統計研究彙報

      Volume: 81 Pages: 53-68

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Realization of Real-Scale Social Simulations Using Synthesized Societal Data2023

    • Author(s)
      村田 忠彦、原田 拓弥
    • Journal Title

      Journal of The Society of Instrument and Control Engineers

      Volume: 62 Issue: 1 Pages: 9-14

    • DOI

      10.11499/sicejl.62.9

    • ISSN
      0453-4662, 1883-8170
    • Year and Date
      2023-01-10
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  • [Journal Article] Synthetic Individual Households by Prefecture Considering Statistics of Local Governments2022

    • Author(s)
      HARADA Takuya、MURATA Tadahiko
    • Journal Title

      Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers

      Volume: 58 Issue: 6 Pages: 281-289

    • DOI

      10.9746/sicetr.58.281

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
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    • Author(s)
      HARADA Takuya、MURATA Tadahiko、TAKAHASHI Singo
    • Journal Title

      Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers

      Volume: 58 Issue: 7 Pages: 345-353

    • DOI

      10.9746/sicetr.58.345

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
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      Murata Tadahiko、Iwase Daiki、Harada Takuya
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Computational Social Systems

      Volume: 10 Issue: 4 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1109/tcss.2022.3217614

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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