| 研究課題/領域番号 |
21K04543
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25010:社会システム工学関連
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
前田 康成 北見工業大学, 工学部, 教授 (30422033)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 農業 / 作物選択 / 栽培管理 / 履歴データ不足 / 気候変動 / マルコフ決定過程 / 動的計画法 / ベイズ統計学 / マルコフ連鎖 / 市場価格 / 収益 / 意思決定支援 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
従来から農業収益増大の重要性が指摘されているが、これまで栽培作物の選択問題と日々の栽培管理問題が独立に検討されてきた。同一作物でも日々の栽培管理次第で収穫量は異なる。よって、本来は作物の選択と栽培管理を統合的に検討すべきである。そこで本研究では、作物の選択と栽培管理を1つの意思決定問題として統合的に検討することによる、農業収益を最大化する統合的な農業意思決定支援方法を研究対象とする。また、市場動向に従って市場価格が変化するモデルを採用し，市場動向を考慮した収益の最大化を可能にする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、作物選択問題と栽培管理問題をマルコフ決定過程を用いて、1つの統合的な農業意思決定問題として解く。提案方法では、価格変動も考慮したもとで農業収益を最大化する。さらに、履歴データ不足の地域に対応するため、確率が未知のもとで農業収益を最大化する方法も提案した。
また、異なる地域と異なる年代の組の間の類似度も定義した。提案した類似度を用いて、異なる地域と異なる年代の組の間の類似性を確認した。この類似度を利用することによって、地球温暖化の影響を受けた地域に適した新たな作物の発見が期待される。
本研究で得られた数理工学の知見を、設備保全等の他分野に適用する検討も行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の作物選択と栽培管理を分けた検討では、農業収益の真の最大化は不可能である。本研究では、作物選択と栽培管理を1つの統合的な意思決定問題として定式化し、収益の真の最大化を可能にした。
近年、農業分野のデータの標準化やデータベースの構築が検討されているが、必ずしも整備は順調ではない。本研究の各種確率が未知の場合の農業意思決定方法によって、履歴データが存在しない（不足する）地域の収益最大化も可能になる。
地球温暖化によって、以前は適切だった作物の栽培に適さなくなる地域がある。本研究で提案した異なる地域と年代の組の間での類似度は、当該地域での栽培に適した新たな作物の発見への応用が期待される。
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