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来襲外力の複数の最悪シナリオによる結果をまとめる統計解析法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 26420494
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 水工学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

北野 利一  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00284307)

研究分担者 志村 隆彰  統計数理研究所, 数理・推論研究系, 助教 (40235677)
田中 茂信  京都大学, 防災研究所, 教授 (70414985)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード再現期間 / 経験度 / 高潮・高波 / 豪雨 / ベイズ統計 / 極値分布 / ポアソン検定 / 生起率 / 閾値超過極値モデル / 2変量GP分布 / 2変量ポアソン分布 / 多変量極値分布 / 予測分布 / アンサンブル / d4PDF / 極値理論 / 気候変動 / 治水計画 / 気候変動に対する適応策 / 極値の空間モデル / 統計的過誤 / 情報基準 / 極値統計解析 / 総合確率法
研究成果の概要

甚大な自然災害に備えるためには,外力の極値を適確に推定する必要がある.その際に,単一のデータによるのではなく,たとえば,気候モデルによる数値計算による多数のアンサンブルデータの利用や,同じ総降水量でも降水パターンが異なると流出ピーク流量は異なることを考慮できる極値統計解析が必要である.また,隣合う空間セルあるいは観測点のデータを併合した総雨量を扱うべきである.これらの検討に,極値資料の2標本問題,経験度を用いたポアソン検定,確率外力の推定のみならず,将来期間の最大値の予測分布についてのベイズ推定,アンサンブルメンバーに対するガンマ分布による情報の統合化などの新手法を構築し,その適用例も示した.

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (62件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 2変量GP分布による降水量の同時生起頻度の推定法 - 数学的なアイデアと現実データの接続 -2018

    • 著者名/発表者名
      北野利一・川﨑将生・山地秀幸
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 73

    • NAID

      130007628239

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 2変量パレート分布を用いた降雨の同時頻度解析2018

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート

      巻: 401 ページ: 64-68

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] AMeDAS降水量とd4PDFを用いた面積平均降水量の極値の比較2018

    • 著者名/発表者名
      田中茂信
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート

      巻: 401 ページ: 87-94

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 極値統計解析は,なぜ難しいのか?2018

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート

      巻: 401 ページ: 64-68

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 2つの設計潮位レベルに対する統計的解釈 -将来に生じうる最大値の予測と再現レベルの推定-2017

    • 著者名/発表者名
      北野利一・喜岡 渉・熊谷 健蔵
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 73

    • NAID

      130006171730

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 気候モデルから得られる多数のアンサンブルデータを用いた確率降水量の推定法2017

    • 著者名/発表者名
      北野利一・高橋倫也・田中茂信
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 72

    • NAID

      130006406129

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 極端海象の極値統計解析2017

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 雑誌名

      海洋工学シンポジウム講演論文集

      巻: 26

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 60年×50アンサンブル標本=3,000年分?の降水量データを活用した極値統計解析2017

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート,極値理論の工学への応用 (14)

      巻: 384 ページ: 10-17

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] d4PDFを用いた利根川水系の降水量の極値解析2017

    • 著者名/発表者名
      田中茂信
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート,極値理論の工学への応用 (14)

      巻: 384 ページ: 31-37

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 切断平均が対数オーダーとなる離散的な分布に関する最大値の性質につ いて2017

    • 著者名/発表者名
      中田寿夫・志村隆彰
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート,無限分解可能過程に関連する諸問題 (21)

      巻: 385 ページ: 68-73

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ベイズ手法による降水量の極値の予測分布 ~ 最尤法による相違と相互補完2016

    • 著者名/発表者名
      北野利一・高橋倫也・田中茂信
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1 (水工学)

      巻: 71

    • NAID

      130005312018

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ベイズ統計による低頻度事象の外挿2016

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート(極値理論の工学への応用,13)

      巻: 351 ページ: 33-40

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 指数分布を用いた流域平均極値雨量の推定方法2016

    • 著者名/発表者名
      田中茂信
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート(極値理論の工学への応用 13)

      巻: 351 ページ: 96-101

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 切断平均が対数オーダーになる離散分布について2016

    • 著者名/発表者名
      志村隆彰・中田寿夫
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート(無限分解可能過程に関連する諸問題 20)

      巻: 352 ページ: 84-90

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] An Extended Poisson test for detecting the difference between the past and future rates of extremes of sea wave height2015

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Kitano, Sivaranjani Jayaprasad, Wataru Kioka
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: 116 ページ: 583-591

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 気候変動による影響の検出に伴う2つの過誤のバランス2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一・喜岡 渉
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2 (海岸工学)

      巻: 71

    • NAID

      130005109354

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 「総合確率法の数学的解釈」への討議・回答2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一・高橋倫也・田中茂信
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 69 ページ: 32-36

    • NAID

      130004558332

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 降水量の極値特性の気候変動に伴う差異の検出 ~ 変化の現れ方の想定により生じる問題2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一・高橋倫也・田中茂信
    • 雑誌名

      水工学論文集

      巻: 59

    • NAID

      130005123576

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] R年確率外力に対するパラドックス2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 雑誌名

      統計数理研究所 共同研究集会リポート

      巻: 349 ページ: 37-41

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] レベル超過の生起率を対象とした2標本問題2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 雑誌名

      統計数理研究所 共同研究集会リポート

      巻: 349 ページ: 84-91

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 報告:数学協働ワークショップ「甚大災害の外力想定に必要となる極値統計解析法の背景と活用」2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一,田中茂信,志村隆彰
    • 雑誌名

      統計数理研究所 共同研究集会リポート

      巻: 349 ページ: 37-41

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 閾値超過資料による気象官署降水量の長期変化2015

    • 著者名/発表者名
      田中茂信
    • 雑誌名

      統計数理研究所 共同研究集会リポート

      巻: 349 ページ: 13-19

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 最大値吸引領域の離散化に関する話題2015

    • 著者名/発表者名
      志村隆彰
    • 雑誌名

      統計数理研究所 共同研究集会リポート

      巻: 349 ページ: 70-77

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 2変量GP分布による降水量の同時生起頻度の推定法2018

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      第62回 水工学講演会,岡山大学
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 気候モデルから得られる多数のアンサンブルデータを用いた確率降水量の推定法2017

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      第61回 水工学講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 極端海象の極値統計解析2017

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      第26回海洋工学シンポジウム(日本海洋工学会・日本船舶海洋工学会)
    • 発表場所
      日本大学理工学部駿河台キャンパス
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 豪雨による洪水と内水氾濫の同時頻度解析2017

    • 著者名/発表者名
      北野利一・川﨑将生・山地秀幸
    • 学会等名
      シンポジウム「空間データと災害の統計モデル」
    • 発表場所
      同志社大学 今出川キャンパス
    • 年月日
      2017-01-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 2つの設計潮位レベルに対する統計的解釈2017

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      第64回 海岸工学講演会,TKP札幌駅カンファレンスセンター
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Return level and the prediction interval over a future period of maximum sea deviance due to storm surge2017

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Kitano
    • 学会等名
      EVAN (International conference on Advances in Extreme Value Analysis and application to Natural Hazard),National Oceanography Centre, Southampton, UK
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2変量パレート分布を用いた降雨の同時頻度解析2017

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      共同研究集会「極値理論の工学への応用」,統計数理研究所
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 極値統計解析は,なぜ〝難しい〟のか?2017

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      共同研究集会「極値理論の工学への応用」,統計数理研究所
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] AMeDAS降水量とd4PDFを用いた面積平均降水量の極値の比較2017

    • 著者名/発表者名
      田中茂信
    • 学会等名
      共同研究集会「極値理論の工学への応用」,統計数理研究所
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Discrete distributions whose truncated means have logarithmic order2017

    • 著者名/発表者名
      志村隆彰・中田寿夫
    • 学会等名
      統計数理研究所 オープンハウス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 極値解析国際会議 EVA 2017 (Delft) 報告2017

    • 著者名/発表者名
      志村隆彰
    • 学会等名
      共同研究集会「極値理論の工学への応用」,統計数理研究所
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Discrete distributions whose truncated means have logarithmic order2017

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Shimura, Toshio Nakata
    • 学会等名
      10th Extreme Value Analysis Conference, TU Delft, Netherlands
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リスクの幅とハザードの幅2017

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      リスク研究学会講演会,滋賀大学
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 気候モデルから得られる多数のアンサンブル標本を活用した極値統計解析2016

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      統計数理研究所 数理セミナー
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 年月日
      2016-11-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 60年× 50アンサンブル標本 = 3,000年分の降水量データを活用した極値統計解析2016

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      共同研究集会「極値理論の工学への応用」
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] d4PDFを用いた利根川水系の降水量の極値解析2016

    • 著者名/発表者名
      田中茂信
    • 学会等名
      共同研究集会「極値理論の工学への応用」
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] An Introduction to Surviving a Tsunami2016

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu KITANO
    • 学会等名
      Lecture held by JICA Bohorizon Project
    • 発表場所
      Tubigon, Philippines
    • 年月日
      2016-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 気候変動による豪雨リスク変化の検出に係る過誤のバランス2016

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 極値統計に伴うサプライズ!2016

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      統計数理研究所オープンハウス
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ベイズ手法による降水量の極値の予測分布2016

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      水工学講演会
    • 発表場所
      東北工業大学八木山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 甚大災害の外力想定に必要となる極値統計解析法 ~ その基礎となる理論根拠とその限界2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      コア技術フォーラム(CS1 作用評価技術,鹿島建設技術研究所)
    • 発表場所
      鹿島建設技術研究所
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 気候変動による影響の検出に伴う2つの過誤のバランス2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      海岸工学講演会
    • 発表場所
      タイム24ビル
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 気候変動による影響の検出に伴う2つの過誤のバランス2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      土木学会海岸工学講演会
    • 発表場所
      タイム24ビル
    • 年月日
      2015-11-11 – 2015-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 平成27年9月関東・東北豪雨における鬼怒川の氾濫災害の報告と流域平均雨量の推移2015

    • 著者名/発表者名
      田中茂信
    • 学会等名
      統計数理研究所 共同研究集会「極値理論の工学への応用」
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 外付けの外挿と内包された外挿:再現レベル推定への2つのパスによる相違2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      統計数理研究所 共同研究集会「極値理論の工学への応用」
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Lecture about Governance and Experiences from Natural Disaster: Think the probabilities, anticipate the river and coastal flood2015

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Kitano
    • 学会等名
      Bohorizon Workshop
    • 発表場所
      Bohol Island State University
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Balancing Two Types Errors in Detecting the Difference between the Occurrence Rates of Extremes due to the Climate Change2015

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Kitano
    • 学会等名
      International Conference on Advances in Extreme Value Analysis and Application to Natural Hazards
    • 発表場所
      Santander, Spain
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An extended Poisson test for detecting the difference between the past and future rates of extremes of sea wave heights2015

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Kitano, Sivaranjani Jayaprasad, Wataru Kioka
    • 学会等名
      International Conference on Asian and Pacific coast (APAC 2015)
    • 発表場所
      IIT Madras, Chennai, India
    • 年月日
      2015-09-07 – 2015-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] An Extended Poisson test for detecting the difference between the past and future rates of extremes of sea wave height2015

    • 著者名/発表者名
      Sivaranjani Jayaprasad, Toshikazu Kitano
    • 学会等名
      APAC 2015
    • 発表場所
      Chennai, India
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水域防災を考える - 千年確率は千分の一の確率ではありません2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      平成27年度河川関係事務研修会(主催:静岡県,静岡県河川協会)
    • 発表場所
      もくせい会館
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A simple but enhanced test for detecting the occurrence difference in past and future climates2015

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu KITANO
    • 学会等名
      Extreme Value Analysis
    • 発表場所
      Ann Arbor, USA
    • 年月日
      2015-06-15 – 2015-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A Simple but Enhanced Test for Detecting the Occurrence Difference in Past and Future Climates2015

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Kitano
    • 学会等名
      Extreme Value Analysis
    • 発表場所
      Ann Arbor, USA
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 降水量の極値特性の気候変動に伴う差異の検出 ~ 変化の現れ方の想定により生じる問題2015

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      水工学講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] EVA 2.0 ~ 発展しつつある極値統計解析(Extreme Value Analysis)の次のステップに向けて2014

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      甚大災害の外力想定に必要となる極値統計解析法の背景と活用
    • 発表場所
      京都大学宇治キャンパス
    • 年月日
      2014-12-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 不規則な波浪の統計特性とその極値統計 ~ 高波の極値統計に相応しい物理量はなにか?2014

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      地球科学における極端現象と疎構造
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高潮,高波,津波,確率外力は非常識か?2014

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      フォーラム: 名古屋港のむかし,いま,みらい
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 甚大被害を与える風水害外力の来襲確率の神話~設計外力の常識は,一般科学の非常識か?2014

    • 著者名/発表者名
      北野利一
    • 学会等名
      第2回中部ライフガードTEC2014,防災・減災・危機管理
    • 発表場所
      ポートメッセ名古屋
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 極値統計学2016

    • 著者名/発表者名
      高橋倫也・志村隆彰
    • 総ページ数
      262
    • 出版者
      近代科学社
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 時系列分析ハンドブック2016

    • 著者名/発表者名
      T.S.ラオ ・S.S.ラオ ・C.R.ラオ 編/北川源四郎 ・田中勝人 ・川﨑能典 監訳(分担者は北野を含む23名)
    • 総ページ数
      762
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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