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曖昧性下における汚染物質削減投資に対するリアルオプション評価モデルの開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K01573
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分07060:金融およびファイナンス関連
研究機関同志社大学

研究代表者

辻村 元男  同志社大学, 商学部, 教授 (40335328)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードリアルオプション / 曖昧性 / 資本投資 / ロバスト制御 / 確率インパルス制御問題 / アーラン化 / 汚染物質削減
研究開始時の研究の概要

本研究課題は,リアルオプション・アプローチを応用して,曖昧性は環境政策にどのように・どれだけの影響を与えるのか,という問いに対して理論モデルを開発し,定量的・定性的に曖昧性の影響を明らかにする。特に,予防原則に対して定量的な評価基準を与え,実際の環境政策の議論に示唆を与える。
具体的には,アウトプットの需要,投資費用や技術進歩などを対象に,これらの分布を一意には決められないという曖昧性を考慮する。こうした曖昧性が存在する下で,生産の副産物として汚染物質排出を組み込み,汚染物質削減投資が適宜繰り返される汚染物質削減投資評価モデルを開発する。

研究実績の概要

2023年度の主な研究成果として,辻村他(2023)について述べる。
本研究は競争市場を想定し,アウトプットの価格に対して上限価格規制が設定され,その上限価格が一定の割合で上昇する場合について,企業の資本投資を考察した。そのために,上限価格内で変動するJacobi拡散過程に従う価格調整係数を導入することで,規制下における価格の動学を表現した。企業の問題は投資によって得られる利益を最大とするように最適な投資タイミングを求める最適停止問題として定式化しした。定式化された企業の問題は,変分不等式を用いて解くことができる。本研究では,数値的に変分不等式を解くことによって,投資タイミングを定める閾値を求めた。さらに,いくつかのパラメータについては感度分析を行い,代表的な結果として次を得た。まず,価格調整係数のボラティリティーについては,ボラティリティーが大きくなるに従い閾値が大きくなり,資本への投資が抑制されることが示された。ただし,閾値の変化は他のパラメータと比較して小さく,意思決定への影響が相対的に小さいことも示された。つぎに,価格調整係数の平均回帰速度については,平均回帰速度がある値に大きくなるまでは閾値は大きくなり,資本投資は抑制されるが,その値を超えると閾値は小さくなり,資本投資が促進されるという関係が示された。最後に,上限価格の上昇率については,上限価格の上昇率が大きくなると,上限価格が低いため資本投資が実行されない領域を除き,任意の上限価格に対する閾値は大きくなり,資本投資が抑制されることが示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は研究実績として,4本の論文を公刊し,そのうち査読付き論文が3本ある。さらに,国際会議での報告が1件,国内の学会の報告が2件ある。

今後の研究の推進方策

2023年度に実施した研究を中心に,以下のように研究を進める計画である。
1.Imai and Tsujimura(2022)をベースとして,曖昧性下における企業の資本拡張・縮小問題を考察する。さらには,生産の副産物として汚染物質が排出される場合についても考察する。
2.辻村他(2023)を,容量市場の分析に応用する。さらに,長期にわたる意思決定を考えるため曖昧性も考慮する。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] 電力市場と容量市場における価格の曖昧性を考慮した火力発電容量の投資価値評価2023

    • 著者名/発表者名
      辻村元男
    • 雑誌名

      社会科学

      巻: 52 号: 4 ページ: 299-313

    • DOI

      10.14988/00029436

    • ISSN
      04196759
    • URL

      https://doshisha.repo.nii.ac.jp/records/29437

    • 年月日
      2023-02-28
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 価格規制を考慮したアウトプット価格のリスク下における資本投資2023

    • 著者名/発表者名
      辻村元男, 吉岡秀和, 高嶋隆太, 後藤允
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2272 ページ: 114-121

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Distributionally-Robust Optimization for Sustainable Exploitation of the Infinite-Dimensional Superposition of Affine Processes with an Application to Fish Migration2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Hidekazu、Tsujimura Motoh、Yoshioka Yumi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10477 ページ: 569-582

    • DOI

      10.1007/978-3-031-36030-5_45

    • ISBN
      9783031360299, 9783031360305
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A robust consumption model when the intensity of technological progress is ambiguous2023

    • 著者名/発表者名
      Motoh Tsujimura and Hidekazu Yoshioka
    • 雑誌名

      Mathematics and Financial Economics

      巻: 17 号: 9 ページ: 23-47

    • DOI

      10.1002/mma.9140

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling and computation of cost-constrained adaptive environmental management with discrete observation and intervention2023

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Yoshioka, Motoh Tsujimura, Haruka Tomobe
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      巻: 424 ページ: 114974-114974

    • DOI

      10.1016/j.cam.2022.114974

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電力市場と容量市場における価格のジャンプリスクを考慮した発電容量ヘの投資価値評価について2023

    • 著者名/発表者名
      辻村元男, 吉岡秀和, 高嶋隆太, 後藤允
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2237 ページ: 104-115

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 環境プロジェクト策定に関わる非標準的なジャンプ過程2023

    • 著者名/発表者名
      吉岡秀和, 辻村元男
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2237 ページ: 5-10

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 不確実性下における経済主体の問題を解く確率制御の概観2022

    • 著者名/発表者名
      辻村元男
    • 雑誌名

      同志社商学

      巻: 74 号: 2 ページ: 403-431

    • DOI

      10.14988/00029304

    • ISSN
      03872858
    • URL

      https://doshisha.repo.nii.ac.jp/records/29305

    • 年月日
      2022-09-30
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Assessing Capital Investment Strategy with Convex Adjustment Cost under Ambiguity2022

    • 著者名/発表者名
      Junichi Imai and, Motoh Tsujimura
    • 雑誌名

      International Journal of Real Options and Strategy

      巻: 9 号: 0 ページ: 11-39

    • DOI

      10.12949/ijros.9.11

    • ISSN
      2186-4667
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling and computation of an integral operator Riccati equation for an infinite-dimensional stochastic differential equation governing streamflow discharge2022

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Yoshioka, Motoh Tsujimura, Tomohiro Tanaka, Yumi Yoshioka, and Ayumi Hashiguchi
    • 雑誌名

      Computers and Mathematics with Applications

      巻: 126 ページ: 115-148

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal sizing of the sediment replenishment capacity based on robust ergodic control of subordinator-driven dynamics2022

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Yoshioka and Motoh Tsujimura
    • 雑誌名

      Optimization

      巻: 71 号: 11 ページ: 3383-3417

    • DOI

      10.1080/02331934.2022.2103414

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical and numerical solutions to ergodic control problems arising in environmental management2022

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Yoshioka, Motoh Tsujimura, and Yuta Yaegashi
    • 雑誌名

      Mathematical Methods in the Applied Sciences

      巻: 45 号: 13 ページ: 8329-8352

    • DOI

      10.1002/mma.8338

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Derivation and Computation of Integro-Riccati Equation for Ergodic Control of Infinite-Dimensional SDE2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Hidekazu、Tsujimura Motoh
    • 雑誌名

      Computational Science; ICCS 2022

      巻: Part IV ページ: 577-588

    • DOI

      10.1007/978-3-031-08760-8_47

    • ISBN
      9783031087592, 9783031087608
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hamilton-Jacobi-Bellman-Isaacs equation for rational inattention in the long-run management of river environments under uncertainty2022

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Yoshioka, Motoh Tsujimura
    • 雑誌名

      Computers and Mathematics with Applications

      巻: 112 ページ: 23-54

    • DOI

      10.1016/j.camwa.2022.02.013

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 確率的なアウトプット需要と資本価格の下における,2種類の変更費用を考慮した資本ストックの規模変更について2021

    • 著者名/発表者名
      辻村元男
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2207 ページ: 71-76

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 環境管理 方針の策定におけるアーラン化と曖昧性2021

    • 著者名/発表者名
      吉岡秀和・辻村元男
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2027 ページ: 57-61

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Impulsive fishery resource transporting strategies based on an open‐ended stochastic growth model having a latent variable2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Hidekazu、Tanaka Tomomi、Aranishi Futoshi、Tsujimura Motoh、Yoshioka Yumi
    • 雑誌名

      Mathematical Methods in the Applied Sciences

      巻: - ページ: 1-27

    • DOI

      10.1002/mma.7982

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 掃流土砂による付着藻類の剥離動態に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      濱上邦彦, 吉岡秀和, 伊藤駿吾, 土谷幹, 辻村元男, 吉岡有美, 八重樫優太
    • 雑誌名

      水利科学

      巻: 65 ページ: 157-167

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HJB and Fokker-Planck equations for river environmental management based on stochastic impulse control with discrete and random observation2021

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Yoshioka, Motoh Tsujimura, Kunihiko Hamagami, Yuta Yaegashi, Yumi Yoshioka
    • 雑誌名

      Computers and Mathematics with Applications

      巻: 96 ページ: 131-154

    • DOI

      10.1016/j.camwa.2021.05.015

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The effect of both sides operational flexibility in capacity investment under uncertainty2023

    • 著者名/発表者名
      Junichi Imai and Motoh Tsujimura
    • 学会等名
      日本リアルオプション学会2023研究発表大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] The effect of both sides operational flexibility in capacity investment under model uncertainty2023

    • 著者名/発表者名
      Junichi Imai and Motoh Tsujimura
    • 学会等名
      The 26th Annual International Real Options Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of both sides operational flexibility in capacity investment under model uncertainty2023

    • 著者名/発表者名
      Junichi Imai and Motoh Tsujimura
    • 学会等名
      日本ファイナンス学会第31回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] リアルオプション・アプローチを用いた電力市場と容量市場のショケ曖昧性下における火力発電容量への投資価値評価2022

    • 著者名/発表者名
      辻村元男
    • 学会等名
      電気学会電力系統技術研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 電力市場と容量市場における価格のジャンプリスクを考慮した発電容量ヘの投資価値評価について2022

    • 著者名/発表者名
      辻村元男
    • 学会等名
      日本リアルオプション学会2022研究発表大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Capital expansion and reduction with fixed and proportional costs under demand and irreversibility risk2021

    • 著者名/発表者名
      Motoh Tsujimura
    • 学会等名
      The 24th Annual International Real Options Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Capital expansion and reduction with fixed and proportional costs under output demand and capital price risk2021

    • 著者名/発表者名
      Motoh Tsujimura
    • 学会等名
      日本リアルオプション学会2021 年研究発表大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] Motoh Tsujmura

    • URL

      https://mtsujimu.doshisha.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] Motoh Tsujmura

    • URL

      https://mtsujimu.doshisha.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] Motoh Tsujimura

    • URL

      https://mtsujimu.doshisha.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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