将来人口予測に基づいた沿岸部都市圏における地震・津波災害リスクの経済的評価
A Study on Evaluating Economic Damage by Tsunami Earthquakein Coastal Cities of Japan, based on Population Prediction
立命館大学

崔明姫※

元立命館大学谷口仁士※

Mingji CUI , Hitoshi TANIGUCHI

1.

はじめに
近年、世界各地で地震、津波、洪水など大規模災害が頻発している。世界で発生した自然災害の推移1)から明らかなように（図１）、この40年間に人的被害は減少しつつあるものの、経済的被害額は大幅に増加している1)。
特に2011年に発生した東日本大震災は、例年比べてもっとも大きい被害となり、およそ16兆円の経済的損失をもたらした。このような莫大な被害は、社会基盤整備の不備や住民生活の困難、経済活動の低下など、社会経済環境に大きな影響を及ぼすことが予想される。自然災害による経済的被害を的確に把握することは、防災計画や復興予算計画上不可欠であり、効果・効率的な政策を実施するためにも経済的視点からのリスク評価が必要となる。

図 1 世界の自然災害における経済損失および死亡者数の推移 1)
特に、人口減少社会に入っている日本においては、少子高齢化、就業者数の減少、社会経済構造の変化などが予想され、被害後の地域の活力の回復。経済活動の復興が難しくなることが考えられる。また、阪神淡路大震災（神戸市）や東日本大震災（岩手県大槌町）の事例で見られるように、被災地からの人口流出による消費活動の低迷や地域財政の破綻は、更なる地域経済の落ち込みをもたらす。将来に発生する巨大災害に備えるためには、これらの要素を考慮した視点からの災害リスクの再検討が必要になる。しかし、これまでの人口減少と、防災をテーマとした研究は、避難や高齢者支援などに着目した研究が多く、経済的アプローチによる被害予測に関する研究は殆ど見当たらない。
これまでの経済的被害推計に関する研究は、谷口らの地震による直接被の推計2)や、朴らの津波による直接被害の推計3)などがある。前者は、地震動による建物や社会基盤の被害を中心に、震度、液状化指数、斜面崩壊有無などのハザード指数と民力総合指数を説明変数として、直接被害の推計モデルを開発したもので；後者は前者の推計方法に基づき、津波高と民力総合指数を取り入れた津波地震被害推計モデルを開発した研究である。これ
らのモデルを使えば南海トラフ巨大地震を対象とした地震と津波被害の予測が可能となるが、人口変化による影響を分析することができない。本研究では、上記の先行研究の被害推計式を踏まえ、人口予測を組み込んだ新たな経済的被害（直接および間接被害）の推計式を開発することを目的とする。先ず、直接被害額の推計では、過去の民力データの人口指数と総合指数の関係を分析し、人口減少を考慮した民力総合指数の予測から、将来型直接被害推定式の改良を行う。また、間接被害の推計については、コブダ・グラス生産関数を用いて、直接被害による資本ストックの減少や、被災地の人口流出が地域経済にもたらす影響を間接被害として推計する。最終的に沿岸部の志摩、須崎、高知など地域への適応し、2030年に南海トラフが発生した場合の被害額の推計を試みる。

2.

人口減少社会における新たな経済的被害推計の考え方

2.1.

推計方法について

国立社会保障・人口問題研究所は、日本人口を2010年の1億2,806万人から2030年には1億1,662万人、2060年には8,674万人に減少すると予測している4)（図2）。既に人口減少社会に入っている日本では、少子高齢化により、労働力、資本の減少を通じた経済成長の低下が懸念されている。このような社会経済的背景の中で、将来の20年、30年後に発生する巨大災害の被害予測においては、現在の経済指標に依存する計算では適応できず、将来の経済指標を予測する必要ある。そこで本研究では、民力総合指数の将来予測に基づく新たな被害推計式を提案する。

図2 2010年～2060年の日本の人口予測（千人、国立社会保障・人口問題研究所、中位予測）4)
図3に示したように、本研究では経済的被害を直接被害と間接被害に分類し、それぞれの被害推計により、最終的に経済的被害の全体を把握することを目的とする。なお、資本ストックや経済活動が、地震発生から災害が発生しなかった場合の水準に戻るまでの時点を復興済みと定義する。図3に基本的な推計の考え方を示す。
先ず、直接被害額推計では、資本ストックの被害額を求めることにする。既往の被害推定式（谷口ら、朴ら）
は、民力総合指数と直接被害額の強い相関関係に着目し、ハザード指標（震度、液状化指数、斜面崩壊度、津波高）と民力総合指数から推計モデルを開発している。本研究では、将来人口予測データにより民力総合指数を再モデリング化し、それを既往の被害推計式に反映させることで、新しいモデルを開発する。
また、間接被害額の推計では、地域内総生産（GRP）の基本推計式として、コブダ・グラス生産関数を投入し、地域の労働力、資本ストック、全要素生産性３要素から推計を行う。ここでは、災害前後のストックの減少と、被災地からの人口転出による労働人口の減少を考慮し、それによるGRPの減少額を間接被害額として推計する。

図3 経済的被害推計の考え方

2.2.

民力指数について

民力指数とは、各地域の生産、消費、文化、暮らしなどの分野にわたって国民が持っているエネルギーを都道府県、エリア（１都道府県に３、４エリア）、都市圏、市町村別に示したものである5)。民力の調査方法は、近年しばしば変更され、1997年からの市町村合併による行政区域変更、2002年の構成指標の一部の変更、2007年の新たなの「暮らし指標」の追加などで、改編年度とその以前のデータは接続していない。そこで、本研究では2007年以降のデータを使用して、将来の予測を行った。

また、生活、文化、産業経済などの地域機能は一つの市町村のみで収まらず、周辺町村に自然に広がっていく
ため、市町村別の民力データは諸活動により大きく変動している。そこで本研究では、民力上エリア・マーケテ
ィング視点から設定された、生活、文化、産業経済構造の地域核であると同時に実質的な地域情報ユニットとなる「都市圏」単位のデータを対象に分析を行った。都市圏の民力データには、基本指数、産業活動指数、消費指数、文化指数、暮らし指数の5項目の15指数により構成されている（都道府県は5項目30指数）。

2.3.

事例対象地域の選定

本研究では将来に発生する南海トラフで、もっとも大きな被害が想定されている三重県の志摩市、高知県の須崎市と高知市を事例対象とし、上記の民力上の３つの都市を核とする「都市圏」を研究範囲とした（表1）。志摩市は観光業など第三次産業を中心とする小都市で、須崎市は農業と漁業、石灰工業など第一、二次産業を中心とする小都市であり、高知市は県庁所在地として政治、文化、経済などが集中している中核都市である。このような地域特徴や産業構造が異なる３つの事例分析を行うことで、それぞれの特徴における経済的被害の分析ができ、また、今後の異なる被災状況や事例における防災計画や復興政策に適応することが可能になる。
表1 民力分類による各都市圏の市町村名5)
都市圏名

志摩都市圏

市町村

志摩市

須崎都市圏

高知都市圏

須崎市、中土佐町、檮原

高知市、本山町、大豊町、土佐町、大川村、町、津野町、四万十町

いの町、仁淀川町、佐川町、越知町、日高村

3.

将来人口予測データに基づく既往の直接被害推定式の改良

3.1.

既往の直接被害（地震と津波）推計式について

谷口らが、提案している地震動による直接被害の推計式は以下のようになる。
（1）
（2）

I

ここで、Yp：直接被害総額(兆円)、Se24：民力総合指数(都道府県別、24指標) 、PL：液状化危険度指数(加重平均PL値)、Ｉ：震度補正係数、Si：加重平均震度、D:大規模斜面崩壊が発生した場合の補正係数で、地震動(揺れ)による危険度が主体の場合D1 = 1.00 大規模な斜面崩壊が発生する場合D2 = 4.5とする。
また、朴らは、上記の地震動による被害推計式を元に、津波高を説明変数とする津波被害推計式を提案した。
Ytsu

It = Imax /｛1+1.40×104exp(-1.59×Ht)｝

（3）
（4）

ここで、Ytsu：津波による直接被害額(兆円)、Se24：民力総合指数(都道府県別、24指標)、Iｔ：津波補正係数、Ht:津波高(単位：m) 、Imax:特殊解に対応する補正係数（チリ津波のケース：6.82、奥尻町のケース：42.25）
上記の２つのモデルを参照に、人口減少が影響を与える民力指数の将来予測を行い、被害推計式に代入する。

3.2.

将来人口データを組み込んだ民力総合指数の予測

将来の民力総合指数を予測するため、例年の民力データから、人口指数と総合指数の間に時系列的な相関関係が存在するかを確かめた。2007 年から 2013 年までの都市圏単位の民力人口指数と、総合指数の回帰分析では、２つの指標が強い相関関係にあることが確認できた（図 4）。なお、市町村単位での２つの指標の関係を確認したところほとんど相関が見られなく、都道府県単位の分析でも同じく相関が見られなかった。民力区分に基づく

都市圏単位やエリア単位のみにおいて、人口指数と総合指数が明らかな相関関係を示していることから、同じ市場環境や同じ都市機能の環境にある地域内において、人口と経済活動は密接に関連していることが再確認できた。

図 4 民力人口指数と総合指数の相関分析（指数：1/100,000、全国 100,000）
本研究では、被害推定年においてもこの相関関係が変わらないことを前提として、得られた回帰式を将来の民力総合指数の予測に適応した。なお、将来の人口指数は、市町村別の人口予測データ 4）により計算できる。志摩市を例とした将来の民力総合指数の予測式を式（5）と（6）に示す。
S15(t)= 1.3358×P15(t) -3.4329（5）

P15(t) =100,000× N 対象地域(t)／N 全国(t)（6）

ここで、S15(t)は t 年の民力総合指数、P15(t)は t 年の人口指数、N 対象地域(t)は t 年の対象地域の人口、N 全国(t)は t 年の日本の人口総数である。

3.3. 将来民力総合指数モデルに基づく新たな直接被害推計式の開発
前節で得られた推計式を既往の推計式（1）～（4）に代入すれば将来人口予測を反映した直接被害推計式が得られる。しかし、既往研究における推計では2003年の 24 指標に基づく都道府県の総合指数を使用しているため、2007 年以降に追加された暮らし指数は含まれていない。また、都道府県をベースとした指数と都市圏をベースとした指数の間にも誤差が存在する可能性がある。これらの乖離を補正するため、2003 年の都道府県の総合指数（24 指標ベース）と 2013 年の都道府県の総合指数（15指標ベース、都市圏の指標を足し合わせて計算）

図 5 民力総合指数・都道府県 24 指標とを下記の関係式により調整した（図 5）。

都市圏 15 指標間の補正（7）S24 = 0.0101×S15 - 0.1767
ここで、S24：2003 年の 24 指標ベースの民力総合指数（1/1,000）、
S15：2013 年の 15 指標ベースの総合指数（1/100,000）

最後に、数式（5）、（6）、（7）を既往の推計式（1）と（3）に代入し、将来人口予測データを説明変数とした新たな直接被害推計式を求めた。
YP = 0.0347 × (1349.16 ×

N対象地域(t)N全国(t)

1.3119− 0.2114)

Ytsu = 0.0434 × (1349 ×4.

間接被害額推計モデルの提案

N対象地域(t)N全国(t)

D× I × (0.03 × PL + 1) × ( 1 )D2（8）0.9892− 0.2114)

×I（9）

4.1.

生産関数を用いた間接被害推計モデルの提案

経済学で地域総生産額（GRP）は、コッブ・ダグラス型生産関数として、資本投入量、労働投入量、全要素生産性（技術進歩率）、労働分配率により表すことができる（図 6-a）
。この GRP モデル構成に基づいて、将来に地震が発生した場合の、各要素の災害前後の影響要因を分析し定量化することで、地域生産減少額（間接被害額）を推計することができる（図 6-b）。本研究では、主に、地震津波災害による資本ストックの減少および、人口流出による地域内生産額（GRP）の低下を間接被害額への影響要因として推計を行う（図 6-c）。

a 地域内総生産の推計式

b 各指標の推計の考え方

c 間接被害のイメージ図

図 6 間接被害額の推計について
以下志摩都市圏を事例とした推計式を示す。
（1）全要素生産性が一定であると仮定し、2011 年の志摩市の地域内総生産額（GRP(t)＝Y(t)）
、労働人口や平均就業時間、1 時間当たりの平均賃金、資本ストックの投資額などを生産関数に代入し、全要素生産性 A を求めた。
GRP(t)＝1.17×K(t)a-1×（N(t)・T・w）a(9)

ここで、GRP：志摩市地域内内総生産額、K：民間資本ストックの投資額、N：労働人口、T：一人当たりの年間平均就業時間、w :1 時間当たりの平均賃金 a：労働分配率、ｔ：推計年度（2）2030 年に南海トラフの地震が発生し、10 年後に復興済みとする場合、その間接被害額YIND の推計式は以下のように表記できる。

5.

YIND = ∑2040(GRPｔ − GRP2029 )ｔ=2030(10)

事例対象地域への適応本研究で提案した推計方法を用いて、志摩都市圏、須崎都市圏、高知都市圏を対象に、2030 年に南海トラフが発生し、10 年後に復興したと仮定した場合の直接・間接被害額推計を行った。表 2 と表 3 に、それぞれ代入する指標および、推計結果を示す。
志摩都市圏の直接被害総額（地震+津波）は 4,766 億円、須崎都市圏は 5,726 億円、高知都市圏は 77,427 億円と見積もられた。しかし、ここでは地震動による被害と津波による被害の重複集計を考慮していないため、実際の被害額より過大評価される可能性がある。
間接被害額の推計については、データ不足のため、志摩都市圏のみを対象に推計を行った。まず、2011 年の統計データにより全要素生産性を求めた結果、1.17 となった。資本ストックの減少については、一部被災しても依然として働く資本の稼動率を考慮し、全被害額の 50％を資本減少と見なした。また就業者数については、被害地からの人口流出を 5％と設定し、10 年後に人口が回復することを仮定として推計を行った。資本と就業者数以外の指標については、2011 年の統計データを使用し、その後にも変動しないことを前提とした。以上の推計により、南海トラフによる志摩都市圏の間接被害額は 521 億円と見積もられた。

表 2 直接被害額の推計に用いた指標および推計結果

表 3 間接被害額の推計に用いた指標ならびに推計結果（志摩都市圏を対象として）

おわりに

6.

本研究では、人口減少、社会経済システムの変化などを考慮した経済的被害（直接・間接）の推計式を提案し、2030 年に南海トラフが発生し 10 前後に復興完了するというシナリオに従って、被害額の推計を試みた。今後は、民力総合指数の将来予測や、生産関数の指標の設定などをより具体化させていく必要があり、過去の被害事例や経済統計データの詳細分析から、技術進歩率や資本ストックの減少、被災地の人口流出などを推定する方法を探っていくことで、地域の特徴、社会経済環境の変化、将来人口の変動などに適応できる経済被害推計モデルを開発することを目指す。

謝辞
本研究を進めるにあたり、志摩市役所の地域防災室から沢山の資料を提供して頂いた。記して深く感謝の意を表す。また、本研究は、志摩市との立命館大学の官学連携研究助成事業の支援を頂いて実施したものであり、関係者の各位に謝意を表す次第である。

参考文献
1) 世界災害データベース, EM-DAT, http://www.emdat.be/ , 2014.
2) 谷口仁士鐘ヶ江秀彦：地震災害が地域に及ぼす経済的影響、JCOSSAR 2000、論文集、2000
3) 朴ジョンヨン, 崔青林, 谷口仁士：過去の地震・津波の経験にもとづいた被災地経済復興計画立案の分析方法に関する研究
地域学研究第 43 巻第 3 号, pp.291-305, 2013.
4) 国立社会保障・人口問題研究所：日本の将来推計人口（平成 24 年 1 月推計）, 出生中位(死亡中位)推計,
http://www.ipss.go.jp/syoushika/tohkei/newest04/sh2401smm.html, 2014.
5) 民力マーケティング・データベース DVD-ROM2010（1989-2013） 朝日新聞出版
6) 国立社会保障・人口問題研究所：日本の地域別将来推計人口（平成 25 年 3 月推計）, http://www.ipss.go.jp/syoushika/tohkei/newest04/sh2401smm.html, 2014.
7) 三重県防災対策部：地震被害想定調査結果（ハザード関係）の概要について, 2014.3.
8) 内閣府：国民経済計算（GDP 統計）, 都道府県別民間資本ストック, http://www.esri.cao.go.jp/jp/sna/data/data_list/kenmin/files/
contents/main_h21stock.html 2011.3.
9) 厚生労働省：労働統計年報、都道府県、産業別１人平均月間実労働時間数、2009.
10) 厚生労働省：労働統計年報、都道府県別女性短時間労働者の１時間当たり所定内給与額, 2009.6.
11) 三重県：平成 23 年度市町民経済計算、http://www.pref.mie.lg.jp/DATABOX/keizai/kenmin/shichomin/shichomin.htm, 2011.