(57)【要約】【課題】利用者のリスク回避性等の嗜好を考慮した災害対策費用対効果を、利用者の入力の手間をかけずに実現するリスク対策評価装置を提供する。【解決手段】リスク対策評価装置において、被害額・改善度合いＤＢに格納された複数の事象の情報から１つの情報およびその事象の対策後の情報から１つの情報を選択し、その選択した情報に基づいて、利用者に対する事象への支払い可能額に関する質問情報を生成して出力し、利用者から入力された質問情報に対する回答情報に基づいて、利用者の便益関数を推定し、その推定の結果の情報に基づいて終了条件を満たしているかを判定し、満たしていない場合は、再度複数の事象の情報から１つの情報およびその事象の対策後の情報から１つの情報を選択し、満たしている場合は、推定した便益関数に基づいて、選択した事象に対するリスク対策の費用対効果を算出して出力する演算手段２１４とを備えた。【選択図】図２
2007193575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の事象のそれぞれに対して、その発生確率および予想被害額の情報と、１つ以上の対策後の予想被害額の情報とを格納したデータベースと、
前記データベースに格納された前記複数の事象の情報から１つの情報およびその事象の対策後の情報から１つの情報を選択し、その選択した情報に基づいて、利用者に対する前記事象への支払い可能額に関する質問情報を生成して出力し、前記利用者から入力された前記質問情報に対する回答情報に基づいて、前記利用者の便益関数を推定し、その推定の結果の情報に基づいて終了条件を満たしているかを判定し、満たしていない場合は、再度前記複数の事象の情報から１つの情報およびその事象の対策後の情報から１つの情報を選択し、満たしている場合は、推定した前記便益関数に基づいて、前記選択した事象に対するリスク対策の費用対効果を算出して出力する演算手段とを備えたことを特徴とするリスク対策評価装置。
【請求項２】
複数の事象のそれぞれに対して、その発生確率および予想被害額の情報と、１つ以上の対策後の予想被害額の情報とを格納したデータベースと、
前記データベースに格納された前記複数の事象の情報から１つの情報およびその事象の対策後の情報から１つの情報を選択し、その選択した情報に基づいて、利用者に対する前記事象への支払い可能額に関する質問情報を生成する質問生成手段と、
前記質問生成手段による質問情報を利用者に出力し、前記質問情報に対する利用者からの回答情報を入力する入出力手段と、
前記利用者から入力された前記回答情報に基づいて、前記利用者の便益関数を推定するパラメータ推定手段と、
前記パラメータ推定手段による推定の結果の情報に基づいて終了条件を満たしているかを判定し、満たしていない場合は、前記質問生成手段により再度前記複数の事象の情報から１つの情報およびその事象の対策後の情報から１つの情報を選択させ、満たしている場合は、推定した前記便益関数に基づいて、前記選択した事象に対するリスク対策の費用対効果を算出して出力する算出手段とを備えたことを特徴とするリスク対策評価装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のリスク対策評価装置において、
前記終了条件は、繰り返し回数および前記便益関数の推定におけるパラメータの変化量の情報であることを特徴とするリスク対策評価装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のリスク対策評価装置において、
前記複数の事象の情報から１つの情報およびその事象の対策後の情報から１つの情報を選択する際、順番、ランダム、または選択抽出を用いた選択を行うことを特徴とするリスク対策評価装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載のリスク対策評価装置において、
前記質問情報として、前記予想被害額と前記対策後の予想被害額の差と前記発生確率の積である予想被害改善額を含むことを特徴とするリスク対策評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地震・火災などの災害やテロなどによるリスクを防ぐための対策の、費用対効果を評価するリスク対策評価装置に関し、特に、利用者の入力の手間の低減に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リスクの対策を評価する方法として、例えば、特開２００４−２８０４４４号公報（特許文献１）に記載のシステムが存在する。この方法ではリスクが削減した効果と対策に必要な費用を比較することで対策を評価している。
【０００３】
従来の方法による評価方式の概要を以下に示す。
【０００４】
事象ｉの発生確率をｐｉ、推定被害額をＸｉ、対策ｊによる事象ｉの推定被害額をＹｉｊとすると、予測被害改善額を事象ｉに関する合計額Σｐｉ×（Ｘｉ―Ｙｉｊ）で計算し
、これを対策ｊにかかる費用Ｃｊと比較する。
【０００５】
この、比較の仕方としては単純比較（Σｐｉ×（Ｘｉ―Ｙｉｊ））−Ｃｊや、ＲＯＩ（
（Σｐｉ×（Ｘｉ―Ｙｉｊ））−Ｃｊ）／Ｃｊなどがある。
【０００６】
一方、近年災害対策に関しては上記のようなリスク単純平均と費用で評価するのではなく、便益関数を用いた費用便益方法で出したほうが望ましいのではないかという議論が盛んであり、例えば、湧川勝己、「治水経済調査における新たな洪水リスクの評価と費用便益分析」、ＪＩＣＥ ＲＥＰＯＲＴ２００２／第２号、（財）国土技術研究センター（非特許文献１）のような議論がされている。
【特許文献１】特開２００４−２８０４４４号公報
【非特許文献１】湧川勝己、「治水経済調査における新たな洪水リスクの評価と費用便益分析」、ＪＩＣＥ ＲＥＰＯＲＴ２００２／第２号、（財）国土技術研究センター
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しなしながら、従来の便益関数を用いたリスク対策評価においては、利用者の便益を反映させるために、さまざまな事象に対して利用者からのデータの入力が必要であり、利用者の入力の手間がかかっていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、リスク対策評価において、利用者の便益を反映させることができ、その際の利用者の入力を低減させることのできるリスク対策評価装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１０】
本発明によるリスク対策評価装置は、複数の事象のそれぞれに対して、その発生確率および予想被害額の情報と、１つ以上の対策後の予想被害額の情報とを格納したデータベースと、データベースに格納された複数の事象の情報から１つの情報およびその事象の対策後の情報から１つの情報を選択し、その選択した情報に基づいて、利用者に対する事象への支払い可能額に関する質問情報を生成して出力し、利用者から入力された質問情報に対する回答情報に基づいて、利用者の便益関数を推定し、その推定の結果の情報に基づいて終了条件を満たしているかを判定し、満たしていない場合は、再度複数の事象の情報から１つの情報およびその事象の対策後の情報から１つの情報を選択し、満たしている場合は、推定した便益関数に基づいて、選択した事象に対するリスク対策の費用対効果を算出して出力する演算手段とを備えたものである。
【００１１】
また、本発明によるリスク対策評価装置は、複数の事象のそれぞれに対して、その発生確率および予想被害額の情報と、１つ以上の対策後の予想被害額の情報とを格納したデータベースと、データベースに格納された複数の事象の情報から１つの情報およびその事象の対策後の情報から１つの情報を選択し、その選択した情報に基づいて、利用者に対する事象への支払い可能額に関する質問情報を生成する質問生成手段と、質問生成手段による質問情報を利用者に出力し、質問情報に対する利用者からの回答情報を入力する入出力手段と、利用者から入力された回答情報に基づいて、利用者の便益関数を推定するパラメータ推定手段と、パラメータ推定手段による推定の結果の情報に基づいて終了条件を満たしているかを判定し、満たしていない場合は、質問生成手段により再度複数の事象の情報から１つの情報およびその事象の対策後の情報から１つの情報を選択させ、満たしている場合は、推定した便益関数に基づいて、選択した事象に対するリスク対策の費用対効果を算出して出力する算出手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１３】
本発明によれば、リスク対策に関して利用者のリスク回避性などの嗜好を反映した費用対効果を計算することが可能となる。さらに利用者の便益関数を推定することにより、利用者の入力の手間を省くことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１５】
＜リスク対策評価装置の構成＞
図１〜図３により、本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の構成について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の構成を示す構成図、図２は本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置をコンピュータで実装した場合のハードウェア構成図、図３は本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の被害額・改善度合いＤＢの内容を示す図である。
【００１６】
図１において、リスク対策評価装置１１０は、ＷＴＰ入出力手段１１１、被害額・改善度合いＤＢ１１２、パラメータ推定手段１１３、被害額算出手段１１４、質問生成手段１１５、結果出力手段１１６から構成されている。
【００１７】
ＷＴＰ入出力手段１１１は、利用者にリスクの発生確率等の条件を表示し、利用者からの表示された条件を元に支払ってもよいと思える金額（ＷＴＰ：Ｗｉｓｈ  Ｔｏ  Ｐａｙ）を入力する。
【００１８】
被害額・改善度合いＤＢ１１２は、図３に示すように、各事象５１０に対して、発生確率５２０、予想被害額５３０、対策ｊを施した場合の被害額５４０、５５０などが格納されている。
【００１９】
パラメータ推定手段１１３は、ＷＴＰ入出力手段１１１などから入力された情報に基づいて、便益関数を推定する。
【００２０】
被害額算出手段１１４は、ＷＴＰ入出力手段１１１から入力された情報やパラメータ推定手段１１３で推定された情報からリスク対策の費用対効果を計算する。
【００２１】
質問生成手段１１５は、被害額・改善度合いＤＢ１１２に格納された情報から、利用者に対する質問を生成する。
【００２２】
結果出力手段１１６は、被害額算出手段１１４で算出された費用対効果の結果を出力する。
【００２３】
また、図１に示すリスク対策評価装置１１０の各構成をコンピュータで実装した場合のハードウェア構成は、図２に示すように、出力手段２１１、データ格納手段２１２、入力手段２１３、演算手段２１４を有する。ここで出力手段２１１としてはディスプレイが一般的ではあるが音声出力装置、プリンターなども考えられる。データ格納手段２１２としてはハードディスクの他に、揮発性メモリ、不揮発性メモリなども考えられる。入力手段２１３としてはキーボード、音声入力装置、ポインティングデバイスなどが考えられ、演算手段２１４としてはＣＰＵ、ＭＰＵなどが考えられる。
【００２４】
図１のＷＴＰ入出力手段１１１は、出力手段２１１および入力手段２１３などで構成され、被害額・改善度合いＤＢ１１２は、データ格納手段２１２で構成され、結果出力手段１１６は、出力手段２１１などにより構成される。また、パラメータ推定手段１１３、被害額算出手段１１４、質問生成手段１１５は演算手段２１４によりプログラムなどが実行されることにより各処理が行われる。
【００２５】
＜リスク対策評価装置の動作＞
次に、図４〜図６により、本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の動作について説明する。図４は本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の動作を示すフローチャート、図５は本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の質問画面の一例を示す図、図６は本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の結果表示画面の一例を示す図である。
【００２６】
まず、図４に示すフローチャートによる計算の前には前記特許文献１に記載の方法等で事象ｉに対する発生確率ｐi 、被害額Ｘi 、対策j を施した場合の被害額Ｙij、対策j にかかる費用Ｃj などが計算され、被害額・改善度合いＤＢ１１２に格納されているものとする。
【００２７】
まず、ステップ３１０において事象ｉおよび対策ｊが選択される。
【００２８】
このｉ、ｊの選択方法は、順番に選択、ランダムに選択、［「予測とモデル選択のための質問選択」、Ｇｅｒｈａｒｄ  ＰＡＡＳＳ、情報処理３８巻７号ｐｐ５６２−５６８、１９９７年７月］（以下、非特許文献２という）に記載されているような選択抽出など色々考えられるが、事象および対策の数が少ない場合には処理の簡素化のために順番に選択したりランダムに選択したりする方法を取り、事象および対策の数が多い場合には選択抽出するほうが全体の効率がよくなると考えられる。
【００２９】
ステップ３１１において、ステップ３１０で選択された事象ｉおよび対策ｊに対応するｐi 、Ｘi 、Ｙijが被害額・改善度合いＤＢ１１２から検索され、ステップ３２０において質問生成手段１１５により利用者への質問が生成され、ＷＴＰ入出力手段１１１から図５に示すような質問画面４００が表示される。
【００３０】
図５に示す例では、事象ｉの発生確率ｐi 、予想被害額Ｘi 、対策後被害額Ｙijの他に予測被害改善額として発生確率ｐi と予想被害額の改善額Ｘi −Ｙijの積が、操作者の利便性のために表示されているが、これは必ずしも必要ではない。また、図５では支払い希望額を直接尋ねているが、仮想市場法における選択式二段階法のように「これだけの金額は払いますか？」という形の質問も考えられる。
【００３１】
リスク対策評価装置１１０は、ステップ３２０で表示されたデータを元に人手等で入力された支払い希望額ＷＴＰijをステップ３３０で受け取る。
【００３２】
ステップ３３０で受け取ったＷＴＰijをもとに、ステップ３４０でパラメータ推定手段１１３により便益関数のパラメータ更新を行う。このパラメータ更新には広く知られているパラメータ推定の手法を用いる。
【００３３】
パラメータ推定では事前に決められた誤差関数や尤度関数を最適にするようにパラメータの値を決定するもので、非特許文献２にもその一部が紹介されている。
【００３４】
パラメータ推定には今までに入力された情報を全て用いてパラメータを再計算する通常の推定の他に、現在のパラメータ値と最新の入力情報のみで推定する逐次推定がある。どちらを用いるかはリスク対策評価装置１１０の処理性能や格納可能データ容量などから決定すればよい。
【００３５】
ステップ３５０において、ステップ３４０で更新されたパラメータをもとに終了判定を行い、終了条件を満たしていない場合にはステップ３１０の事象ｉおよび対策ｊの選択に戻り、終了条件を満たしている場合には、ステップ３６０において、被害額算出手段１１４によりステップ３４０で推定された便益関数を用いて費用対効果の計算を行い、ステップ３７０で結果出力手段１１６により、例えば図６に示すような結果表示画面６００を出力して終了する。
【００３６】
＜リスク対策評価装置の動作の具体例＞
次に、図４に示すフローチャートによるリスク対策評価装置の動作の具体例について、便益関数、誤差関数、質問選択方法、終了条件の例を元に説明する。
【００３７】
まず便益関数として、ｆ（ｐ、Ｘ、Ｙ；α）＝ｐ（Ｘ−Ｙ）＋αとする。
【００３８】
これは、人は被害額減少の期待値ｐ（Ｘ−Ｙ）よりα分だけ若干多めに支払ってもよいと考えるモデルである。
【００３９】
本実施の形態では説明を簡単にするためにこのような便益関数を用いるが、α自体がｐ、Ｘ、Ｙに依存する複雑な関数を用いるほうがより精度のよい便益推定が可能となる。
【００４０】
誤差関数としては最小二乗法を用いることとし、データ数ｋに対して以下のとおりとする。
【００４１】
１／ｋΣ（ｆ（ｐi、Ｘi、Ｙij；α）−ＷＴＰij）＾２＝［Σ（ｐ（Ｘi−Ｙij）＋
α−ＷＴＰij）＾２］／ｋ
また、質問選択方法はランダム選択、終了条件は「パラメータαの推定値の変化量の絶対値が１００００円以下になるか繰り返し回数ｋが１０をこえる」とする。
【００４２】
以上の具体的式をもとに、図４に示すフローチャートの具体的な計算内容を説明する。
【００４３】
まず、ステップ３１０でｉ、ｊをランダムに選択する。
【００４４】
ここではｉ＝１，ｊ＝１が選択されたとするとステップ３１１において選択されたｉ，ｊに対応する事象震度７、ｐi ＝１％、Ｘi ＝５００万円、Ｙij＝４００万円（５４１）を被害額・改善度合いＤＢ１１２から抽出し、ステップ３２０で質問画面を作成し、図５に示すのような質問画面４００を表示する。
【００４５】
この対策に１１３万円支払ってよいと利用者が入力したとすると、ステップ３３０でこの入力を受け取ったリスク対策評価装置１１０は、誤差関数を最小とするαとしてα＝１１３万−ｐi×（Ｘi−Ｙij）＝１３万と計算する。
【００４６】
ステップ３５０において終了判定を行うが、今回は初回であり前回のパラメータαが存在せず、また繰り返し回数ｋ＝１なので終了条件を満たさずステップ３１０に戻る。
【００４７】
次に、ステップ３１０でｉ、ｊをランダムに選択する。
【００４８】
ここではｉ＝２，ｊ＝２が選択されたとするとステップ３１１において選択されたｉ，ｊに対応する、事象震度６強，ｐi ＝２％、Ｘi ＝２００万円、Ｙij＝５０万円（５４２）を被害額・改善度合いＤＢ１１２から抽出し、ステップ３２０で質問画面を作成し表示する。
【００４９】
この対策に３０５万円支払ってよいと利用者が入力したとすると、ステップ３３０でこの入力を受け取ったリスク対策評価装置１１０は誤差関数を最小とするαとしてα＝１／２Σ（ＷＴＰij−ｐi×（Ｘi−Ｙij））＝１／２［（１１３万―１００万）＋（３０５万−３００万）］＝９万と計算する。
【００５０】
ステップ３５０において終了判定を行うが、前回のパラメータαの推定値は１３万で今回が９万なのでその変化量は４万で終了条件である１万以下を満たさず、また繰り返し回数ｋ＝２なので終了条件を満たさずステップ３１０に戻る。
【００５１】
次に、ステップ３１０でｉ、ｊをランダムに選択する。
【００５２】
ここではｉ＝３，ｊ＝１が選択されたとするとステップ３１１において選択されたｉ，ｊに対応する、事象震度６弱、ｐi ＝４％、Ｘi ＝１００万円、Ｙij＝５０万円（５４３）を被害額・改善度合いＤＢ１１２から抽出し、ステップ３２０で質問画面を作成し表示する。
【００５３】
この対策に２１２万円支払ってよいと利用者が入力したとすると、ステップ３３０でこの入力を受け取ったリスク対策評価装置１１０は誤差関数を最小とするαとしてα＝１／３Σ（ＷＴＰij−ｐi×（Ｘi−Ｙij））＝１／３［（１１３万―１００万）＋（３０５万−３００万）＋（２１２万―２００万）］＝１０万と計算する。
【００５４】
ステップ３５０において終了判定を行い，終了条件であるαの推定値の変化量が１万以下を満たすのでステップ３６０において前記計算されたパラメータαを用いて費用効果を計算する。
【００５５】
ここでは費用効果としてＲＯＩを用いることとすると、対策ｊのＲＯＩj ＝（（Σｆ（
ｐi、Ｘi、Ｙij；α））―Ｃj）／Ｃjと計算される。これを全ての対策に関して計算し、ステップ３７０にて、図６のような結果表示画面６００に費用効果として出力する。
【００５６】
以上のように、本実施の形態では、利用者にリスクの発生確率等の条件を表示し、利用者からの表示された条件を元に支払ってもよいと思える金額を入力することで、リスク対策に関して利用者のリスク回避性などの嗜好を反映した費用対効果を計算することが可能となる。さらに利用者の効用関数を推定することにより、利用者の入力の手間を省くことが可能になる。
【００５７】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５８】
例えば、本実施の形態では、事象ｉが離散的有限個として説明してきたが、例えば地震のマグニチュードのように連続的な事象についても同様のことが考えられる。この場合、発生確率ｐi の代わりに発生確率密度関数ｐ(i) を用い、ｉに関して和を計算している部分をｉに関する積分で置き換えることになる。
【００５９】
また、本実施の形態では、ステップ３１０で事象ｉと対策ｊを選択し、被害額・改善度合いＤＢ１１２から発生確率や予想被害額などを検索したが、これらは必ずしも必要ではなく、質問に用いる発生確率等を直接決定してもよい。
【００６０】
すなわち起こりうる事象が二つしかなくそれぞれ発生確率が１％と１０％だったとした場合、本実施の形態では１％の事象についての質問か１０％の事象についての質問しか発生しないが、質問に用いるパラメータを直接決定する場合には例えば発生確率５％の事象についての質問が出ることも考えられる。
【００６１】
この直接決定する方法は、特に質問データ作成の際に非特許文献２で述べられている質問選択を用いる場合に有効である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は地震・火災などの災害やテロなどによるリスクを防ぐための対策の、費用対効果を評価するリスク対策評価装置に関し、特に、人の便益を考慮に入れたリスク対策の費用対効果の比較を行う装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置をコンピュータで実装した場合のハードウェア構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の被害額・改善度合いＤＢの内容を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の質問画面の一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係るリスク対策評価装置の結果表示画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１１０…リスク対策評価装置、１１１…ＷＴＰ入出力手段、１１２…被害額・改善度合いＤＢ、１１３…パラメータ推定手段、１１４…被害額算出手段、１１５…質問生成手段、１１６…結果出力手段、２１１…出力手段、２１２…データ格納手段、２１３…入力手段、２１４…演算手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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