| 研究課題/領域番号 |
16K06417
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
村田 純一 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (60190914)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | システム工学 / 社会システム工学 / エネルギーシステム / 最適化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，制約や社会的要請の存在下でモノやサービスの提供を適切に行う仕組みの設計法開発を目的とする．具体的には，消費者の消費行動を適切なものに導く消費誘導策を設計する．消費者は，消費から得られる効用と消費誘導策から得られる利益を最大化する最適化問題を解いて自らの消費行動を決定すると考えられる．そこで，所望の解を生み出す最適化問題を発見する方法である逆最適化を活用し，社会や提供側の観点と消費者の観点の両方を考慮して消費行動を誘導する方策を設計する．一般家庭の電力消費量削減をインセンティブ支払によって誘導するデマンドレスポンスを例として，本年度は以下の研究を行った．
1. 消費者の個人差の把握・対応と状況変化への対応： 消費者の個人差を把握して個人の消費者行動モデルを作成すること，および，行動モデルの時間的な変化に対応することを目的として，一般家庭に普及が進みつつあるスマートメーター，HEMS(Home Energy Management System)ないし同等機能を有する装置を利用して，データ収集と行動モデルのパラメータ推定を行うシステムの構成と推定法を考案した．
2. 消費者への助言： 上記のシステムのユーザーインターフェースを活用して，消費者自身が最適と判断した消費電力量に一致する家電製品の利用方法などを助言することを考案した．
3. 供給側の制約を考慮した誘導策決定： インセンティブ支払いによるデマンドレスポンスは対象時間帯の消費電力量の削減を目的とする．インセンティブ金額決定に先立ち，まず対象時間帯における望ましい消費電力削減量を決定する必要がある．これを電力小売り事業者の観点から最適に決定する方法を考案した．
上記の1.と2.の成果は国内学会1件と国際会議1件で発表した．国内学会発表では優秀論文発表賞を授与された．3.の成果は次年度に成果発表する予定である．
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| 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，昨年度の研究成果を踏まえ，本研究課題申請時に計画していた研究項目のうち，消費者の個人差の把握，個人差への対応，および状況変化への対応について研究することを計画していた．これらについて，スマートメーターやHEMSを利用した仕組みを考案し，計画していた研究を遂行することができた．さらに，付加的な機能として消費者に助言することも考案した．これらの成果は国内学会で発表した際に優秀論文発表賞を受けており優れた研究であると評価されている．
一方，研究全体の開始時に入手を見込んでいた実際のデータの多くが入手困難となったため，研究は方法の提案や概念的な設計にとどまっており，一部を除いては具体的な検証が行えていない．
上記のように優れた成果を出せた点と，申請時に計画した内容が実現できていない点があるため，総合的にはおおむね順調な進展と判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに，電力消費行動の誘導を目的としたインセンティブ支払い型デマンドレスポンスを対象として，個々の消費者の消費行動の把握とモデル化，消費行動の誘導目標値（電力消費削減量）の最適な決定，逆最適化を用いた誘導方策（インセンティブ金額）の決定，消費者への行動助言について研究を行い，成果を得た．これらの成果にも一部改良の余地があるが，研究開始当初に想定していたデマンドレスポンスに関するデータ入手が困難となったため，次年度は，現在までの研究成果をデマンドレスポンス以外のモノ・サービス提供方法に拡張できるよう，消費者の意思決定プロセスのモデル作成法と，逆最適化問題の解法の双方について，より汎用性を向上させることを重点に研究を進める．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）
本年度の研究の遂行に必要な支出を行った結果，39,576円の差額が生じた．この主な原因は，研究開始当初に入手できると想定していたデータがごく一部しか入手できず，データ処理やシミュレーションを担当するアルバイト学生の謝金と必要消耗品の費用が不要となったことである．この金額分を研究成果発表のための学会参加旅費に活用した．結果的な差額の金額は大きくないため，次年度交付額と合わせて以下のように使用した方が，研究遂行に有効であると判断した．
（使用計画）
研究成果を発表する学会参加のための費用の一部に充てる．
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