大きく変動しうる河川環境のもとでアユ個体群を管理するための堅牢な接近手法の確立

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17J09125
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 八重樫 優太 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2017-04-26 – 2020-03-31
• キーワード: アユ / カワウ / 個体群管理 / 確率制御 / 食害 / インパルス制御 / ハミルトン・ヤコビ・ベルマン方程式 / 内水面漁業

研究実績の概要

今年度は昨年度開発したモデルをより現実に近いモデルとするために，確率インパルス制御にもとづいたカップリングモデルの構築と，それに対する数値計算手法の開発およびカップリングモデルの数値解析に取り組んだ．これにより，アユの成長や匹数の季節変化を考慮した，より現実的なカワウ個体群管理の閾値と駆除幅を決定することができるようになった．また，高次元のハミルトン・ヤコビ・ベルマン準変分不等式を安定して数値的に求解できる手法を開発した．応用として，滋賀県琵琶湖流域を対象として，カップリングモデルの数値解析を行なった．構築したモデルを適用した結果，各時刻において現存するアユの匹数に対するカワウ駆除の閾値および駆除規模が求められた．これにより地方自治体や漁業協同組合が「いつ・どの程度カワウ駆除を行なうべきか」を知ることが可能なった．

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Biological population management based on a Hamilton-Jacobi-Bellman equation with boundary blow up (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka H., Yaegashi Y., Yoshioka Y., and Fujihara, M.
  • 雑誌名: International Journal of Control 巻: - ページ: -
  • DOI: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis and computation of probability density functions for a 1-D impulsively controlled diffusion process (Analyse et calcul des fonctions de densité de probabilité pour un processus de diffusion en dimension 1 contrôlé par impulsion) (2019)
  • 著者名/発表者名: Yaegashi Y., Yoshioka H., Tsugihashi K., and Fujihara M
  • 雑誌名: Comptes Rendus Mathematique 巻: 357 ページ: 306, 315
  • DOI: doi.org/10.1016/j.crma.2019.02.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal harvesting policy of an inland fishery resource under incomplete information (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka H., Yaegashi Y., Yoshioka Y., and Tsugihashi, K.
  • 雑誌名: Applied Stochastic Models in Business and Industry 巻: 35 ページ: 939, 962
  • DOI: doi.org/10.1002/asmb.2428
  • 査読あり
• [雑誌論文] An exact viscosity solution to a Hamilton-Jacobi-Bellman quasi-variational inequality for animal population management (2019)
  • 著者名/発表者名: Yaegashi Y., Yoshioka H., Tsugihashi K., and Fujihara M.
  • 雑誌名: Journal of Mathematics in Industry 巻: 9 ページ: -
  • DOI: doi.org/10.1186/s13362-019-0062-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A primitive model for stochastic regular-impulse population control and its application to ecological problems (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka H., Yaegashi Y., Yoshioka Y., Hamagami K., and Fujihara M.
  • 雑誌名: Advanced Controls for Applications 巻: 1 ページ: -
  • DOI: doi.org/10.1002/adc2.16
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 費用対効果が高い観測時期と作業量を決定するための河川環境管理モデリング (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉岡 秀和, 辻村 元男, 八重樫 優太, 藤原 正幸
  • 雑誌名: リアルオプション研究 巻: 11 ページ: 25, 37
  • DOI: doi.org/10.12949/realopn.11.25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Non-local Fokker-Planck equation of imperfect impulsive interventions and its effectively super-convergent numerical discretization (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka H., Yaegashi Y., Tsujimura M., and Fujihara M.
  • 雑誌名: Methods and Applications for Modeling and Simulation of Complex Systems. Communications in Computer and Information Science 巻: 1094 ページ: 79, 91
  • DOI: doi.org/10.1007/978-981-15-1078-6_7
  • 査読あり
• [学会発表] A discontinuous Hamiltonian approach for operating a dam-reservoir system in a river (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka H., Yaegashi Y., and Yoshioka Y.
  • 学会等名: ICIAE2020
  • 国際学会
• [学会発表] Discrete costly observation model for early growth estimation in fisheries management: a case study in Plecoglossus altivelis altivelis (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka H., Yoshioka Y., Yaegashi Y., Tanaka T., Horinouchi M., and Aranishi F.
  • 学会等名: 平成31年度公益社団法人日本水産学会春季大会
• [学会発表] Application of an adaptive viscosity scheme to discretization of the optimality equation for a discrete costly observation problem (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka H., Tsujimura M., Yaegashi Y., Tanaka T., Yoshioka Y., and Fujihara M.
  • 学会等名: 第24回計算工学講演会
• [学会発表] 河川における生物ダイナミックスの管理方針に関わる確率過程モデリング：斐伊川の事例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉岡 秀和, 辻村 元男, 八重樫 優太, 吉岡 有美, 濱上 邦彦
  • 学会等名: 日本応用数理学会2019年度年会
• [学会発表] Non-local Fokker-Planck equation of imperfect impulsive interventions and its effectively super-convergent numerical discretization (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka H., Yaegashi Y., Tsujimura M., and Fujihara M.
  • 学会等名: AsiaSim2019
  • 国際学会