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2020 年度 実績報告書

機械学習による企業行動構造の分析の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H01537
研究機関学習院大学

研究代表者

白田 由香利  学習院大学, 経済学部, 教授 (30337901)

研究分担者 永島 正康  立命館大学, 経営学部, 教授 (20745202)
吉浦 裕  京都橘大学, 工学部, 教授 (40361828)
山口 健二  お茶の水女子大学, サイエンス&エデュケーションセンター, 特任講師 (50582285)
澤口 聡子  福知山公立大学, 地域経営学部, 教授 (90235458)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード機械学習 / Shapley値 / レジリエンス / SCM / 企業行動分析
研究実績の概要

(1) 2022年度は回帰におけるShapley値の有効性を検証
(1-A)COVID勃発期の世界自動車製造業の株価レジリエンス分析により、権威ある P&OM 国際会議で、Decisions Sciences Institute (DSI) Best Paper Award受賞。企業のレジリエンスの重要なファクターをSHAP分析により企業の国別に解析した結果、顕著な傾向として 株価上昇率が高かったSweeden, Germany, Franceなどでは、他の国に比較して、ROEのSHAP値が高いことが分かった。(1-B) COVIDからの世界自動車製造業の株価回復のレジリエンス分析では、SHAPの変化を時系列分析して、株価回復の重要ファクターは売上成長率であることを示すことができた。
(2) AI回帰分析のShapley値による解析手法の普及活動
(2-A)国際会議DBKDA202(バルセロナ)でオンサイトでチュートリアル。SHAPの普及に努めた。https://www.iaria.org/conferences2023/ProgramDBKDA23.html 動画あり。
(2-B) オペレーションズ・マネジメント・ストラテジー学会(JOMSA)での活動として、*第14回 全国研究発表大会/オンライン大会/2022月12月3日に,DSI最優秀論文賞受賞記念講演、*JOMSA 第8回DX研究会(2022/12/17)にてShapley値による解析のワークショップ開催、*JOMSA 第9回DX研究会(2023/3/28)にてShapley値による分析成果の発表。また、(2-C)最強DB講義 「機械学習回帰における Shapley 値の活用法」(2023/2/22開催)でチュートリアルを行ったhttps://dblectures.connpass.com/event/274198/

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

(A)Amplitude-based 時系列データクラスタリング手法の開発:Amplitude-based clusteringの手法を開発し、企業の株価上昇率及びパターンの比較を行なった。
(B)Shapley値による可視化: Shapley値を使って各種グラフを描くことで説明変数の重要性を別の視点から解析した.
(C)Shapley値の時系列変化分析:被説明変数が時系列する場合、各説明変数のShapley値がどのように時系列変化するかを分析した。
2022年度までに達成予定の計画は予定通り達成した.

今後の研究の推進方策

Shapley値によるAI回帰分析結果解釈の手法を普及させるため,国際会議及び学会イベントなどで普及に努める。国際会議IIAI 2023にて, Special Session “Shapley Value Technology for Business Data Analysis”を組織する予定である. https://iaiai.org/conference/aai2023/accepted-special-session-proposal/
このセッションでは、社会科学,経済経営分野など広い分野で回帰及びShapley値を用いる技術について討論をかわす予定である.

備考

本プロジェクトの活動報告を上記(1)で行っている。国際会議の発表の要約を英語でプレゼンテーションするなど、成果を分かり易く公表している。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 9件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 17件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Ambidextrous Time Series Data Clustering with Amplitude- based and Shape-based Distances2023

    • 著者名/発表者名
      Shirota, Y., et al.
    • 雑誌名

      proc of EPEAI

      巻: - ページ: in printing

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Football Teams Sustained Growing by Academy Training - Proposal of Shapley-based Measurement -2023

    • 著者名/発表者名
      Matsuhashi, S. and Y. Shirota
    • 雑誌名

      proc of DBKDA

      巻: - ページ: 0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 世界自動車製造業2014年度株価成長の時系列分析2023

    • 著者名/発表者名
      白田由香利, 佐倉環, and B. Chakraborty
    • 雑誌名

      学習院経済論集

      巻: 59 ページ: 141-160

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Feature Importance Analysis in Global Manufacturing Industry2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, K
    • 雑誌名

      International Journal of Trade, Economics Finance

      巻: 13 ページ: 28-35

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time Series Analysis of SHAP Values by Automobile Manufacturers Recovery Rates2022

    • 著者名/発表者名
      Shirota, Y., K. Kuno, and H. Yoshiura
    • 雑誌名

      proc of ICDLT(ACM)

      巻: - ページ: 135-141

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Analysis of Indian Companies’ Profit Growth Pattern by Amplitude-based Clustering2022

    • 著者名/発表者名
      Shirota, Y., B. Chakraborty, and H. Yoshiura
    • 雑誌名

      proc ICKII(IEEE)

      巻: - ページ: in printing

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Amplitude-Based Time Series Data Clustering Method2022

    • 著者名/発表者名
      Shirota, Y. and B. Chakraborty
    • 雑誌名

      Gakushuin Economics Papers

      巻: 59 ページ: 127-140

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An Analysis of Coronavirus Effects on Global Automakers2022

    • 著者名/発表者名
      Murakami, A. and Y. Shirota
    • 雑誌名

      International Journal of Trade, Economics Finance

      巻: 13 ページ: 56-60

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Note for Shape-Based Clustering in Stock Prices2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuhashi, S. and Y. Shirota
    • 雑誌名

      proc of IIAI(IEEE)

      巻: - ページ: 373-377

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SDGs India Index Analysis using SHAP2022

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, T., Y. Shirota, and B. Chakraborty
    • 雑誌名

      proc of IES(IEEE)

      巻: - ページ: 461-465

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Automobile Manufacturers Stock Price Recovery Analysis at COVID-19 Outbreak2022

    • 著者名/発表者名
      Fujimaki, M., E. Tsujiura, and Y. Shirota
    • 雑誌名

      proc of P&OM

      巻: - ページ: 0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-series Clustering of Global Automakers Stock Prices2021

    • 著者名/発表者名
      Murakami Akane, Shirota Yukari
    • 雑誌名

      Information Engineering Express

      巻: 7 ページ: 71~83

    • DOI

      10.52731/iee.v7.i2.626

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-term Time Series Data Clustering of Stock Prices for Portfolio Selection2021

    • 著者名/発表者名
      Shirota, Y. and A. Murakami
    • 雑誌名

      proc of SOLI(IEEE)

      巻: - ページ: "1-6"

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A SHAP Value-Based Approach to Stock Price Evaluation of Manufacturing Companies2021

    • 著者名/発表者名
      Shirota, Y., et al.
    • 雑誌名

      proc of AI4I(IEEE)

      巻: - ページ: 75-78

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Automakers Stock Price Movement Comparison under COVID-19.2021

    • 著者名/発表者名
      Shirota, Y. and B. Chakraborty
    • 雑誌名

      proc of ICDABI

      巻: - ページ: 375-379

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Decline Patterns of Stock Prices by Disasters?Case Study of May 2019.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, K. and Y. Shirota
    • 雑誌名

      International Journal of Trade, Economics Finance

      巻: 11 ページ: 39-44

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Classification of Japanese Electrical Equipment Manufacturing Industry Recovery Patterns after Disasters2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, K. and Y. Shirota
    • 雑誌名

      International Journal of Trade, Economics Finance

      巻: 11 ページ: 150-155

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An analysis of political turmoil effects on stock prices: a case study of US-China trade friction.2020

    • 著者名/発表者名
      Shirota, Y., et al.
    • 雑誌名

      proc of the First ACM International Conference on AI in Finance.

      巻: - ページ: "1-7"

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Theoretical Explanation and Case Studies of Shapley Values in Machine Learning Regression,2023

    • 著者名/発表者名
      Shirota, Y., and B. Chakraborty
    • 学会等名
      DBKDA:TUTORIAL
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Competition and Economic Growth:PANEL2023

    • 著者名/発表者名
      Shirota, Y.
    • 学会等名
      EPEAI
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 機械学習回帰における Shapley 値の活用法2023

    • 著者名/発表者名
      白田由香利
    • 学会等名
      最強DB講義(日本データベース学会)
    • 招待講演
  • [学会発表] 株価分析のための時系列データクラスタリング入門2023

    • 著者名/発表者名
      白田由香利
    • 学会等名
      DEIM
    • 招待講演
  • [学会発表] Practical Approach of Time Series Data Clustering2022

    • 著者名/発表者名
      Shirota, Y.
    • 学会等名
      IIAI: Keynote
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 機械学習回帰における Shapley 値の理論説明と事例紹介,2022

    • 著者名/発表者名
      白田由香利
    • 学会等名
      DEIM
    • 招待講演
  • [備考] 機械学習による企業行動構造の分析の研究(2020-2023:20H01537)

    • URL

      https://www-cc.gakushuin.ac.jp/~20010570//kakenB2020/index.html

  • [備考] JOMSAでのDSI Best paper受賞記念講演

    • URL

      https://jomsa.org/jomsa14/dsiawards/

  • [備考] 最強DB講義 機械学習回帰における Shapley 値の活用法(2023/2/22)

    • URL

      https://dblectures.connpass.com/event/274198/

  • [備考] DEIMチュートリアル(T2):株価分析のための時系列データクラスタリング入門

    • URL

      https://event.dbsj.org/deim2023/post/tutorial.html

  • [備考] DEIMチュートリアル(T2):機械学習回帰におけるShapley値の理論説明と事例紹介

    • URL

      https://event.dbsj.org/deim2022/post/tutorial.html

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公開日: 2023-12-25  

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