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計算代数手法による実験計画法の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K00048
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 統計科学
研究機関神戸大学

研究代表者

青木 敏  神戸大学, 理学研究科, 教授 (90332618)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード計算代数 / 実験計画法 / グレブナー基底 / イデアル / 直交計画 / 一部実施計画 / 指示関数 / 素イデアル分解 / 多項式環 / 準素イデアル分解 / ANOVAモデル / 計算代数統計 / 最適計画 / マルコフ基底
研究成果の概要

本研究課題では、複数の多水準因子に対する実験計画法の理論に関連した諸問題を、計算代数の手法を利用して定式化し、新たな結果を得ることを目標とした。研究期間における最も重要な結果は、一部実施計画を代数的に特徴付けることにより、計画をイデアルの零点として計算する方法論を確立したことである。この結果に基づき、応用上重要と思われるいくつかの問題に対して、与えられた特徴を持つ一部実施計画に対応する多項式環のイデアルを定義し、その零点を計算代数手法により列挙して、さらにそれを同値類に分類することで、新たな結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題で取り組んだ実験計画法は、応用統計学の重要な一分野である。実験計画法の理論は、数理統計学の研究者だけでなく、広く現場の技術者に理解されるべきものである、という側面がある。そのため、従来の実験計画法の研究は、普及を念頭に置いた、分かりやすい理論構築や使い方の整備が重視されてきた側面があり、一方で、一般的な設定における理論の整備などの数学的な研究が、不十分な面があったといえる。本研究で考えた多水準因子の実験計画も、従来は2水準や3水準因子についての使いやすい手法の整備が重視されていた。それに対し本研究では、完全に一般的な設定でいくつかの結果を得ることに成功した。

報告書

(8件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件) 図書 (5件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] 直積構造をもたない内側・外側配置2023

    • 著者名/発表者名
      青木敏、野呂正行
    • 雑誌名

      品質

      巻: 53 ページ: 64-73

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of indicator functions to enumerate cross-array designs without direct product structure2023

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Aoki, Masayuki Noro
    • 雑誌名

      Algebraic Statistics

      巻: 14

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Use of primary decomposition of polynomial ideals arising from indicator functions to enumerate orthogonal fractions2022

    • 著者名/発表者名
      Aoki Satoshi、Noro Masayuki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: - 号: 1 ページ: 165-179

    • DOI

      10.1007/s42081-022-00149-z

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon-Carbon Bond Formation between N-Heterocyclic Carbene Ligand on Ruthenium Carbene Catalysts and 1,4-Naphthoquinone via Intramolecular Carbon(sp3)-Hydrogen Bond Activation2021

    • 著者名/発表者名
      Wada Yuki、Takehara Tsunayoshi、Suzuki Takeyuki、Aoki Satoshi、Hibi Takayuki、Sako Makoto、Tsujino Hirofumi、Tsutsumi Yasuo、Arisawa Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 40 号: 16 ページ: 2901-2908

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.1c00350

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 計画上の分散分析モデルと多項式モデル2020

    • 著者名/発表者名
      今井大樹,青木敏
    • 雑誌名

      応用統計学

      巻: 49

    • NAID

      130008022514

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterizations of indicator functions and contrast representations of fractional factorial designs with multi-level factors2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Aoki
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Planning and Inference

      巻: 203 ページ: 91-105

    • DOI

      10.1016/j.jspi.2019.03.003

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Markov bases for two-way change-point models of ladder determinantal tables2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Aoki and Takayuki Hibi
    • 雑誌名

      Journal of Algebraic Statistics

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.18409/jas.v8i1.55

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 代数手法による一部実施計画の列挙2024

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 学会等名
      九州大学統計科学セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非直積型配置による統計解析2023

    • 著者名/発表者名
      青木敏, 野呂正行
    • 学会等名
      日本品質管理学会 第131回研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 実験計画・分割表・グレブナー基底2023

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非直積型配置による統計解析2023

    • 著者名/発表者名
      青木敏, 野呂正行
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非直積型計画を利用した望目特性のパラメータ設計2023

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 学会等名
      第120回テクノメトリックス研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非直積型配置による統計解析2023

    • 著者名/発表者名
      青木敏、野呂正行
    • 学会等名
      日本品質管理学会 第131回研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 直積構造をもたない内側・外側配置2022

    • 著者名/発表者名
      青木敏、野呂正行
    • 学会等名
      確率・統計・行列ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] マルコフ連鎖モンテカルロ法のための計算代数2022

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 学会等名
      組合せ遷移 第26回セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 実験計画法と計算代数2022

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 学会等名
      Workshop: シミュレーションとモデリングのための計算代数2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 素イデアル分解を利用した一部実施計画の分類2021

    • 著者名/発表者名
      青木敏、野呂正行
    • 学会等名
      2021年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 計画上の分散分析モデルと多項式モデル2020

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 学会等名
      2020年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterizations of indicator functions of fractional factorial designs2019

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 学会等名
      MACS SG4 & 11 Joint Seminar, 数学と統計・データ科学
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Algebraic methods in the design of experiments2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Aoki
    • 学会等名
      ISSAC 2019, The 44th International Symposium on Symbolic & Algebraic Computation. Beihang University, Beijing, China.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Characterizations of indicator functions of fractional factorial designs2019

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 学会等名
      MACS SG4 & 11 Joint Seminar: 数学と統計・データ科学
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterizations of indicator functions for fractional factorial designs2018

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterizations of indicator functions of fractional factorial designs2018

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 学会等名
      実験計画法ならびに情報数理と関連する組合せ構造2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterizations of indicator functions of fractional factorial designs2018

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 学会等名
      科研費シンポジウム「融合する統計科学」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterizations of indicator functions of fractional factorial designs2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Aoki
    • 学会等名
      Computational and Methodological Statistics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分配束に付随するイデアルのグレブナー基底と統計モデル2017

    • 著者名/発表者名
      青木敏、日比孝之
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 代数的統計モデル、理論統計学教程・数理統計の枠組み2019

    • 著者名/発表者名
      青木敏、竹村彰通、原尚幸
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320113534
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 計算代数統計 --- グレブナー基底と実験計画法 ---2018

    • 著者名/発表者名
      青木敏
    • 総ページ数
      168
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320112605
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 分割表の統計解析 --- 二元表から多元表まで ---2018

    • 著者名/発表者名
      宮川雅巳、青木敏
    • 総ページ数
      145
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254128390
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 確率・統計II2018

    • 著者名/発表者名
      青木敏、竹村彰通
    • 総ページ数
      166
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621302705
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 東京大学工学教程、確率・統計II2018

    • 著者名/発表者名
      青木敏、竹村彰通
    • 総ページ数
      166
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621302705
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Current topics on algebraic statistics and related fields2018

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2025-01-30  

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