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2021 年度 実績報告書

災害や感染症対策等による企業・経済への影響の網羅的企業取引ネットワークによる推計

研究課題

研究課題/領域番号 21H00743
配分区分補助金
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

井上 寛康  兵庫県立大学, 情報科学研究科, 教授 (60418499)

研究分担者 戸堂 康之  早稲田大学, 政治経済学術院, 教授 (30336507)
藤原 義久  兵庫県立大学, 情報科学研究科, 教授 (50358892)
伊藤 伸泰  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, チームリーダー (70211745)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワードサプライチェーン / シミュレーション / 並列計算 / 災害 / パンデミック
研究実績の概要

本研究の目的は、大規模かつ網羅的なサプライチェーンデータを用いることで、複雑性を排除せずに企業の生産活動をモデル化し、富岳コンピュータほか並列計算機を用いたエージェントベースシミュレーションにより、災害・感染症対策による各企業および経済全体の被害推計を行うことである。具体的には、国内においては各企業が持つ事業所間のレベルでサプライチェーンをシミュレートし、被害がどのような速さで、また地理的にどのように広がっていくかなど、従来できなかった詳細な分析を行う。本研究では、東京商工リサーチより提供される企業数160万以上、取引関係600万以上の日本のサプライチェーンデータ、政府統計である経済センサス・企業活動基本調査から得られる600万にのぼる事業所に関する詳細データを用いてシミュレータを精細化する。
今年度は、サプライチェーンのモデルを、企業レベルから各企業が持つ事業所レベルへと精細化した。これまで東京商工リサーチ社提供の企業レベルのサプライチェーンデータを用い、企業の活動を本社1つとして扱っていた。特に本社住所は東京に集中している。そのため災害や感染症対策の地理的特性を分析する際には推計の歪みが生じていた。政府統計である経済センサスのデータを統合し、各企業が持つ事業所とその住所、事業内容を把握した。これにより160万企業のサプライチェーンを600万事業所からなるサプライチェーンへと精細化できた。企業データと事業所データの間には共通のIDなどが振られていないため、名称や本社住所等の情報からマッチングを行うこと、事業内容からその事業所が出力する財・サービスを当てはめるなど、多くの工数が必要であった。結果として、以前行った東日本大震災を用いたモデルの最適化をやり直し、改善することに成功した。

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

2021年度の研究計画として当初申請したとおり、サプライチェーンのモデルを、企業レベルから各企業が持つ事業所レベルへと精細化した。企業データと事業所データの間には共通のIDなどが振られていないため、名称や本社住所等の情報からマッチングを行うこと、事業内容からその事業所が出力する財・サービスを当てはめるなど、多くの工数が必要であったが、無事に研究を遂行することができた。

今後の研究の推進方策

2022年度以降は、これも研究計画として申請したとおり、2022年度はグローバルサプライチェーンへのモデルの拡張を行う。ここまで、企業・事業所レベルのサプライチェーンデータは国内に限られている。しかしながら、パンデミックや災害により国際的なサプライチェーンの途絶が実際に起きているため、現代においての経営・経済的損失の推計には不十分である。そこで政府統計である企業活動基本調査のデータを統合し、各事業所ごとの輸入・輸出国の状況を反映する。ただし、事業所が他国のどの企業と取引があるかの完全なデータまでは存在せず、相手国レベルの把握となる。2023年度は、在庫の実データを取り入れる。従来モデルでも在庫は扱っていたが、分布からランダムに与えていた。ここでは経済センサスを元に実際の在庫量を事業所レベルで取り入れる。事業所の在庫量が推計に大きな影響を与える。2024年度は、上記により果たされたモデル改善を踏まえて、災害・感染症対策の精細で柔軟なシナリオについて推計を行う。たとえば、地震には周期性があるため、過去の地震を再度現代において評価することは意味がある。そこで、過去の地震が今起きるとどのような被害があるのかを推計する。また、南海トラフ沖地震・関東直下型地震は地震調査委員会を中心に細かな予測がなされている。これを用いて将来の地震・津波についても同様に推計する。異常気象による水害も同様である。感染症対策においては、COVID-19の状況も踏まえつつ、特定の国あるいは複数の国からの需要・供給が途絶する場合の我が国への影響を推計する。また緊急事態宣言が再度発令される可能性もあり得るが、たとえばある都道府県だけに発令するか、他の都道府県も一緒に発令しても企業間の関係性からほとんど損失に差がないのかなど、組み合わせ的に無数にシナリオが考えられる。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Regional trends in the number of COVID-19 cases2023

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Chujo, Tatsunori Seki, Toshiki Murata, Yu Kimura, Tomoaki Sakurai, Satoshi Miyata, Hiroyasu Inoue, and Nobuyasu Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of Artificial Life and Robotics 2023

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] Prediction of COVID-19 Using SIR and AR models: Tokyo and nation-wide cases2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori Seki, Keisuke Chujo, Yu Kimura, Toshiki Murata, Tomoaki Sakurai, Satoshi Miyata, Hiroyasu Inoue, and Nobuyasu Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of Artificial Life and Robotics 2023

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] Supply-chain simulations for shaping lockdown policies2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Inoue, Yohsuke Murase, Yasuyuki Todo
    • 雑誌名

      Spatial Economic Analysis

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1080/17421772.2022.2158212

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Has COVID-19 Permanently Changed Online Consumption Behavior?2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Inoue and Yasuyuki Todo
    • 雑誌名

      EPJ Data Science

      巻: 12(1) ページ: -

    • DOI

      10.1140/epjds/s13688-022-00375-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] COVID-19とサプライチェーンシミュレーション2023

    • 著者名/発表者名
      井上寛康
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: 6(2) ページ: 22-25

  • [雑誌論文] 災害のサプライチェーンシミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      井上寛康
    • 雑誌名

      人工知能学会論文誌

      巻: 38(1) ページ: -

  • [雑誌論文] パンデミック対策に資するサプライチェーンシミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      井上寛康
    • 雑誌名

      人工知能学会論文誌

      巻: 38(2) ページ: -

  • [雑誌論文] Hotspot analysis of COVID-19 infection using mobile-phone location data2022

    • 著者名/発表者名
      Y.Kimura, T.Seki, S.Miyata, Y.Arai, T.Murata, H.Inoue, and N.Ito
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: - ページ: 1月7日

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Propagation of Overseas Economic Shocks through Global Supply Chains: Firm-level evidence2022

    • 著者名/発表者名
      INOUE Hiroyasu and TODO Yasuyuki
    • 雑誌名

      RIETI Discussion Paper Series

      巻: 22-E-062 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishment-level Simulation of Supply Chain Disruption: The case of the Great East Japan Earthquake2022

    • 著者名/発表者名
      INOUE Hiroyasu, OKUMURA Yoshihiro, TORAYASHIKI Tetsuya and TODO Yasuyuki
    • 雑誌名

      RIETI Discussion Paper Series

      巻: 22-E-059 ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] Agent Based Model on Actual Supply-Chain Network2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Inoue
    • 学会等名
      CCSS School on Computational Social Science: Agent-Based Models (ABM) in Economics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 実体経済デジタルツインに向けた大規模シミュレーション2023

    • 著者名/発表者名
      井上寛康
    • 学会等名
      「富岳」EXPANDS ~可能性を拡張する~
    • 招待講演
  • [学会発表] Regional trends in the number of COVID-19 cases2023

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Chujo, Tatsunori Seki, Toshiki Murata, Yu Kimura, Tomoaki Sakurai, Satoshi Miyata, Hiroyasu Inoue, and Nobuyasu Ito
    • 学会等名
      Artificial Life and Robotics 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction of COVID-19 Using SIR and AR models: Tokyo and nation-wide cases2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori Seki, Keisuke Chujo, Yu Kimura, Toshiki Murata, Tomoaki Sakurai, Satoshi Miyata, Hiroyasu Inoue, and Nobuyasu Ito
    • 学会等名
      Artificial Life and Robotics 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 明治用水頭首工大規模漏水の最悪シナリオの検討2023

    • 著者名/発表者名
      橋冨彰吾,寅屋敷哲也,中林啓修,奥村与志弘,井上寛康,都築充雄,河田惠昭
    • 学会等名
      第39回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
  • [学会発表] 周波数変換設備(FC)を介した電力融通を担う送電線の富士山噴火リスクと増強計画の問題点2022

    • 著者名/発表者名
      橋冨彰吾, 寅屋敷哲也, 中林啓修, 奥村与志弘, 井上寛康, 河田惠昭
    • 学会等名
      エネルギー・資源学会研究発表会41st
  • [学会発表] Do economic effects of the anti-COVID-19 lockdowns in different regions interact through supply chains?2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Inoue
    • 学会等名
      Macroeconomics Workshop 2022
    • 招待講演
  • [学会発表] 富岳を用いた大規模サプライチェーンシミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      井上寛康
    • 学会等名
      全学教育研究集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Propagation of Overseas Economic Shocks through Global Supply Chains: Firm-level Evidence2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Todo and Hiroyasu Inoue
    • 学会等名
      SOCIOECONOMIC NETWORKS AND NETWORK SCIENCE WORKSHOP 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スーパーコンピュータ「富岳」でサプライチェーンをまるごとシミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      井上寛康
    • 学会等名
      ナイスステップな研究者2021講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 大型計算機を用いた経済の大規模シミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      井上寛康
    • 学会等名
      千里ライフサイエンスフォーラム
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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