Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
Fig.3 Proposed Six-Link Mechanism.

となる。θ₁の変化に対するOℓm及びはしご長さg=3200mmとしたときのGの軌跡をFig.4に示す。はしご先端の最高高さは約2800mmとなり、Fig.2に示した従来型の起伏機構を用いた場合の3700mmより900mm程度低いことがわかる。これはFig.3のように瞬間中心Oℓmがはしごよりも低い位置に存在するためである。

Fig.3に示すように、起伏シリンダCFが伸縮する速度dn/dtを一定値 $ v_{Fn} $ としたときのはしご先端Gの速度 $ v_{G} $ は以下のように求められる。なお、以下では各対偶の摩擦抵抗は無視しており、機構の慣性力は考慮していない。節nにおいて点Fの周方向速度を $ v_{Ft} $ とすると、

$$ v_{\mathrm{F}t}=(\mathrm{d}\theta_{3}/\mathrm{d}t)\times n $$

で、点Fの速度 $ v_{F} $ は

$$ v_{\mathrm{F}}=\sqrt{v_{\mathrm{F t}}^{2}+v_{\mathrm{F n}}^{2}} $$

となる。よって、はしご本体GDの角速度ωは

$$ \omega=v_{\mathrm{F}}/\overline{{\mathrm{O}_{\ell m}\mathrm{F}}} $$

であるから、

$$ v_{G}=\overline{O_{\ell m}G}\times\omega=\overline{O_{\ell m}G}/\overline{O_{\ell m}F}\times v_{F} $$

となる。ここで、実際のシリンダの諸元の伸縮速度（毎分1000mm）と全伸長に要する時間（約31秒）から、

$$ n=\sqrt{(f\cos\alpha-c+\ell\cos\theta_{1})^{2}+(f\sin\alpha+\ell\sin\theta_{1})^{2}} $$

を用いて、微分方程式 $ dn/dt=v_{Fn} $ を数式処理プログラムMathematicaを用いて差分化、数値解析を行い、

Fig.4 Trace of the Ladder Top and Instantaneous Centrode.

θ₁を時間tで表す。それらよりθ₃を求め、式(4)～(6)より点F、点Gの速度を計算する。求められた $ v_{F} $ 、 $ v_{G} $ と起伏角αの関係をFig.5に表す。なお、参考のために、模型の起梯動作をビデオで撮影し、各時刻におけるはしご先端の位置から解析した各起伏角度αでのはしご先端の平均速度を図中の丸印で示す。ただし、先端位置の読み取り誤差は100mm程度なので、平均速度の誤差としては数百mm/sとなる。実測値と数値解析の結果は概ね合っているといえる。先端速度 $ v_{G} $ は起伏角0度で最大値約350mm/s、 $ v_{F} $ も同様に最大値約180mm/sとなる。先端速度 $ v_{G} $ については起伏角が約65度、シリンダ端Fでは約72度で極小値をとり、下に凸な曲線となっている。これより、起伏角が90度を越えるように起梯する場合は、はしご先端が建物に接近するにつれて速度が大きくなるため、衝突防止の

Fig.5 Relation between Elevation Angle and Velocity.
Fig.6 Schematic Illustration of the Model Ladder.

ため起伏レバーの操作には更に注意が必要となることが予想される。同様に伏梯時においても、はしご収納位置に近づくにつれてはしご先端の速度は大きくなり、はしごを緩やかに停止させる必要がある。

### 4. 特殊小型はしご車模型の構造

今回作成した特殊小型はしご車模型の模式図をFig.6に、また、模型全体の外形をFig.7の写真で示す。

### 4.1 旋回機構

旋回動作は油圧モータより得た回転運動を減速器を介して旋回軸に取り付けられた主歯車に伝達することで実現している。旋回は右回転、左回転それぞれはしごの収納位置を0度として135度まで行えるようになっている。旋回速度は高速、低速の2段階で変化できる。

Fig.8 Layout of Ladder and Cylinder.

Fig.7 Front View of the Model.

### 4.2 スライド機構

この模型のスライド機構は、スライドベースを模型本体から外方向に1m伸ばし、はしご起伏リンク機構の取り付け位置を架梯する建物に接近させるためのものである。スライドフレームと旋回フレームは直動ベアリングで結合し、スライド動作は油圧テレスコピックシリンダを用いて行う。

### 4.3 伸缩機構

はしごの伸縮動作は、Fig.8に示すように、はしご本体の中に配置された油圧シリンダの一端をはしご1連目に結合し、他端をはしご2連目に結合して、シリンダを伸縮させることにより行っている。2連目と3連目の間は滑車とワイヤを介して伸縮動作を実現している。

また、4.4節に述べる起伏装置によりはしご本体が90度を越えて起伏するときにははしご下面を昇降することになるため、油圧シリングをはしご下面に配置することはできない。そこで、はしごをFig.7、Fig.8に示すような「ロの字」型の閉断面として油圧シリングをはしご本体の中に設置した。

### 4.4 起伏機構

梯体固定台及び梯体は油圧シリンダを2本用いて梯体ベースを押し上げることにより115度まで起梯できる。梯体ベースとスライドベースを結合する各リンクには、ねじれを防止するために箱状部材を使用している。
### 4.5 支持機構

本模型には模型フレームを支持し安定化を図る支持装置（アウトリガ及びジャッキ）と、はしごのみを支持しはしご昇降時の揺れを防止するための支持装置（補助ジャッキ）の2種類の支持装置がある。

#### 4.5.1 アウトリガ及びジャッキ

アウトリガは模型フレームの四隅に取り付けられ、0度から135度までの範囲で展開・収納可能な回転アームで構成されている。アウトリガの先端には油圧シリングジャッキがつけられ、シリングを伸縮させることで模型を任意の高さに固定することができる。

#### 4.5.2 補助ジャッキ

4.2節のスライド機構を模型本体から外方向に伸ばし起伏角を90度以上にとった場合には荷重点とスライド機構支持位置との距離が長くなるため昇降に伴うはしごの振動が発生する。この振動の低減を図るために梯体ベースに取り付けた油圧シリングを伸長させて地面に接地させる。油圧シリングは梯体ベースに回転自由に取り付けられ起伏角度に合わせて手動で張り出し角度を決めることができる。

### 4.6 矯正装置

傾斜矯正ははしごのみを回転させて矯正する方式を採用し、その駆動機構はネジ送り機構とした。両端にハンドルがついたネジを手動で回転させることにより、はしごを梯体ベースに対して±5度回転させることができる。加えて、4.5.1節のジャッキを用いて模型フレーム自身を水平にすることも可能であり、この操作は水平検出センサを用いてレバー操作で自動的に行える。

### 4.7 操作装置

特殊小型はしご車模型の全ての操作は模型前面に設けられた操作装置によって行うことができる。レバー操作によって起伏、旋回動作は2段階の可変速度で動く。その他の動作の動作速度は一定速度となっている。また、スイッチの切り替えにより全ての操作は、無線操作装置からの遠隔操作も可能となっている。

### 4.8 安全装置

左右旋回、はしご伸長、スライド伸展の各動作には障害物センサが設けられており、障害物への接触を検知すると動作は速やかに停止する。また、各シリンダには動作限界を知らせるセンサがあり、動作限界においては軟停止する。障害物センサや動作限界センサが働くと、個々の操作レバーの表示灯及び操作板上部に設けられた表示灯が点灯し、インタロック機能が働き安全側への操作のみが可能となる。

### 4.9 驱动装置

4.1節から4.5節の各機構、装置の動力は油圧ポンプで発生させた油圧を使用している。模型であることを考慮して油圧ポンプは3相200Vの電源により運転を行うこととする。

### 5. 特殊小型はしご車模型の性能試験

試作した特殊小型はしご車模型の諸元・性能をTable 1に示す。はしご性能の所要時間に関しては、起動直後及び動作開始10分後の状態において各動作を2回繰り返した時の所要時間の平均値である。模型の大きさは2tトラックシャシへの積載が可能なように各諸元を決定した。起梯・伏梯で所要時間が異なるのは伏梯時においては模型本体との急激な衝突を避けるために、軟停止装置を取り付け、起伏シリンダの伸縮速度を小さくしているためである。

Table 1 Specification and Performance of the Model.

Item	Spec.
Body	Overall Length (mm)	2700
Minimum Width (mm)	1300
Spec.	Overall Width (mm)	3095
Overall Height (mm)	2300
Overall Weight (kgf)	2100
Ladder	Number of Section	3
Spec.	Max Height (mm)	7980
Each Ladder Length (mm)	3200
Elevation Angle (deg.)	0~115
Allowable Weight (kgf)	180
Perfor-	Jack Extension (s)	20
Jack Retracion (s)	20
mance	Elevation (s)	31
Depression (s)	41
Ladder Extension (s)	24
Time	Ladder Retraction (s)	28
Rotate (135 deg.) (s)	19
Slide Extension (s)	27
Slide Retraction (s)	21
Aux. Jack Extension (s)	11
Aux. Jack Retraction (s)	20
また、ジャッキ設定による水平矯正機構を用いての矯正精度はスライドベース上で約0.1度以内である。これは実用上十分な精度であるので、4.6節で述べたネジによるはしごの傾斜矯正は不要であることがわかる。

一方、無線操作装置は模型用の微弱電波を利用しているため、送受信器のアンテナの位置関係によっては

Fig.9 Slide Extension over Guard Rail. (Elevation Angle 60 deg.)

Fig.10 Slide Extension over Guard Rail. (Elevation Angle 115 deg.)

操作不能になることがわかった。実用化モデルでは工業用の特定小電力型の無線操作装置などを用いる必要があるものと思われる。

Fig.9は起伏角が約60度、スライドベースを1m伸ばした状態である。図中のAに示すように模型直近に想定した高さ95cmのガードレールや植え込みを越えてはしご支持部を建物に接近させることができる。この

Fig.11 Rear View of the Model (Elevation Angle 115 deg., Slide Extension 1m).

Fig.12 Rear View of the Model (Elevation Angle 115 deg., Slide Extension 1m).
姿勢から起伏シリンダを伸ばすと垂直を越えて、Fig.10に示すように約115度まではしごを起梯することができる。なお、図中のBは地上4.5mにある空中架線を想定したものである。また、Fig.9、Fig.10の姿勢にある模型を後部から撮影した写真をそれぞれFig.11、Fig.12に示す。

起伏角が90度以上の時に、引き続きはしごを伸長させると、はしご先端が到達可能な範囲はFig.10の斜線部のようになる。模型のはしご先端の最高高さは約7mであるので、建物の4階を架梯目標にするためには更にはしごの連数を増やす必要があると思われる。

これらより本模型が2節で述べた架梯障害、接近障害の問題点を解決し、目標建物への架梯操作が行えることがわかる。

### 6. 結言

従来型のはしご車を用いた場合、中低層階建物火災時の消防活動において生じると考えられる、狭隘な道路における進入障害、歩道・ガードレールなどによる接近障害、あるいは電線・電話線・街路樹等による架梯障害等にも対処できる特殊小型はしご車を考案し、その模型を試作した。性能試験の結果、試作模型は想定した歩道・ガードレール高さを乗り越え、架線下方を通過して起伏し目標とする中低層階への架梯が行えることが明らかになった。

今後、特殊小型はしご車の実機の開発に当たっては、試作模型試験の結果をふまえて、必要な機構・機能の取捨選択を行い、動作速度や操作性の向上など現場での使用に十分配慮しつつ開発を行う必要がある。

## 参考文献

1）消防機器運用技術研究會：“消防機器取扱技術”、50、東京法令出版(株）（1991）

2）東京消防庁警防課：火災、34、3、40（1983）

3）道路構造令第十条、第十一条

4）東京都杉並区、福祉環境整備要綱、道路工事標準構造図

5）東京都三鷹市建設部管理課、街渠構造図及び防護柵構造図

6）東京都港区工事課、街渠構造図及びガードレール構造図

7）東京都台東区土木部土木・防災課施設係、街渠及び防護柵構造図

8）東京電力株式会社、標準裝柱図

9）日本電信電話株式会社、架空通信線配置参考図

10）電気設備に関する技術基準を定める省令第七十四条など

11）有線電気通信設備令施行規則第四条など

12）窪田雅男：“機構学”、155、森北出版（株）
# Development of Model of Special Small-Size Ladder Truck—Mechanism of Elevation, Rotation, Extension and Slide—

(Abstract)

Haruki Nishi, Asamichi Kamei, Minoru Yamada and Hisanori Amano

(Received July 3, 1995)

Recently, there is a demand for utilizing aerial ladder in fire fighting at a building of less than or equal to four stories. However, urban road situations and densely built houses make it difficult to station an ordinary aerial ladder truck close to buildings. For example, narrow roads, power-transmission wires and guard rails could cause difficulties in positioning a ladder.

The authors have developed a model of special small-size ladder truck to be used in the situations mentioned above including normal fire fighting. As a result of performance test, the authors have found that the model can bypass the supposed obstacles to position the ladder to middle or lower (3 or 4) stories of the buildings.
おことわり

ここに掲載されている論文は、他機関の発行する雑誌等から転載されたものであるためインターネット上では公開しておりません。これらの論文の閲覧を希望される方は消防研究センターまでお問い合わせください。

# 所外発表論文

目 次

EXPERIMENTAL STUDY ON BEHAVIOR IN A WIND TUNNEL WITH A REDUCED SCALE MODEL

Naoshi Saito, Tokiyoshi Yamada, Ai Sekizawa, Eiji Yanai,

Yuichi Watanabe and Sanae Miyazaki .....53
# Articles of Staff of FRI Published by Outside Organizations

Contents

EXPERIMENTAL STUDY ON BEHAVIOR IN A WIND TUNNEL WITH A REDUCED SCALE MODEL

Naoshi Saito, Tokiyoshi Yamada, Ai Sekizawa, Eiji Yanai,

Yuichi Watanabe and Sanae Miyazaki .....53
___ 消防研究所报告 ___

通 卷 80 号

平成7年9月30日発行

编 集 行 自治省 消防厅 消防研究所

東京都三鷹市中原3丁目14番1号

電話（0422）44-8331（代表）
旅客船ターミナル施設に関するデータ項目

No.	形式	データ名	例	備考
1	文字	港湾名及び地区名	苦小牧港(西港)
2	文字	旅客船ターミナルの名称	苦小牧西港フェリーターミナル
3	文字	所在都道府県市町村	北海道苦小牧市
4	文字	段差への対応
5	数字	乗船場所の数	3
6	数字	段差が解消されている乗船場所の数	0
7	数字	エレベーターの設置基数	4
8	数字	公共交通移動等円滑化基準省令第4条第7項の基準に適合するエレベーターの設置基数	3
9	数字	エスカレーターの設置基数	1
10	数字	公共交通移動等円滑化基準省令第4条第8項の基準に適合するエスカレーターの設置基数	0
11	数字	その他の昇降機の設置基数	0
12	文字	視覚障害者誘導用プロックの設置の有無
13	文字	案内設備の設置の有無	○
14	文字	障害者対応型便所の設置の有無	○
15	文字	転落防止設備の設置の有無
16	数字	緯度	42.638356	CSVアドレスマッチングサービスにより情報を付加
17	数字	経度	141.635088	CSVアドレスマッチングサービスにより情報を付加
18	数字	場所情報コード	00001B00000000030BB60226E6B7FFC0

注1 旅客船ターミナルの名称の欄(2)には、ターミナル名に加えて所在する港名を付記すること等により、他の旅客船ターミナルと混同するおそれがないように記入。

注2 段差への対応の欄(4)には、公共交通移動等円滑化基準省令第4条の基準に適合している場合に〇印を記入。

注3 乗船場所の数の欄には、岸壁、浮桟橋等をそれぞれ一の乗船場所としてそれらの合計数を記入。

注4 段差が解消されている乗船場所の数の欄(6)には、旅客船ターミナルの出入口とそれぞれの乗船場所との間の経路の段差が解消されている乗船場所の数を記入。

注5 エレベーターの設置基数の欄(7)には、当該旅客船ターミナルに設置されたエレベーターの総数を記入。(8)には、公共交通エレベーターの公共交通移動等円滑化基準省令第4条第7項の基準に適合する設置基数を記入し、(合計)には、それぞれの合計数を記入。

注6 エスカレーターの設置基数の欄(9)には、当該旅客船ターミナルに設置されたエスカレーターの総数を記入。(10)には、公共交通移動等円滑化基準省令第4条第8項の基準に適合するエスカレーターの設置基数を記入。

注7 その他の昇降機の設置基数の欄(11)には、エレベーター及びエスカレーター以外の昇降機の設置基数を記入。

注8 視覚障害者誘導用ブロックの設置の有無の欄(12)には、公共交通移動等円滑化基準省令第9条の基準に適合している場合に〇印を記入。

注9 案内設備の設置の有無の欄(13)には、公共交通移動等円滑化基準省令第10条から第12条までの基準に適合している場合に〇印を記入。

注10 障害者対応型便所の設置の有無の欄には、当該旅客船ターミナルに便所が設置されていない場合は—印を、便所が設置されており、かつ、障害者対応型便所が設置されていない場合は×印を、障害者対応型便所が設置されている場合は〇印を記入。

注11 転落防止設備の設置の有無の欄には、公共交通移動等円滑化基準省令第26条の基準に適合している場合に〇印を記入。
## 第 3 章 分析枠組及び分析手法

### 第 3.1 節 分析枠組

この研究プロジクトの分析モデルは、産業連関モデルとサブモデルから構成されている。産業連関モデルは、経済のある部門で起こった変化が経済全体へ波及する効果を、生産活動部門間のつりあい全体を考慮して、バランスのとれた究極的な結果として見通すものである。通常よく行われている産業連関分析の例としては、イベントや公共事業に伴う支出による誘発生産額や雇用量の推定（均衡産出量モデル）原油価格上昇による国内財のシャドウ・プライスに与える影響の推定（均衡価格モデル）がある $ ^{1} $ 。

産業連関モデルは既に環境問題分析に広く応用されている。これは産業連関表に付帯表として地球温暖化物質や環境汚染物質の部門別排出量を記述した表（排出量表）が推計されたことによる。すなわち、排出量表が推計されることにより、財・サービスの生産や消費に伴う直接・間接の地球温暖化物質や環境汚染物質の誘発排出量を求めることができるようになったのである。そして、これら各財・サービスの生産による誘発排出量の計測結果は、特に LCA（ライフサイクル・アセスメント）に利用されてきた $ ^{2} $ 。

このように産業連関モデルが既に環境問題分析に広く応用されていることを考えるならば、そのリサイクル分析への応用は自然の流れである。産業連関モデルをリサイクル分析に応用するならば、ある部門がリサイクルを実施した場合に、それが一国全体のCO₂排出削減にどの程度寄与するのかを測定することができるであろう。さらには、ある部門がリサイクルを実施した場合に、それが経済全体のバランスからみて持続的に実施可能なものか、無理な点はないのかを検討することもできるであろう。

だが、産業連関モデルはリサイクル分析に応用する上での限界がある。それは産業連関モデルが、中間投入係数が一定であるという仮定を置いていることである。中間投入係数とは、各生産活動部門が投入している原材料、エネルギーなどの財・サービスの数量（あるいは実質投入額）と、国内生産量（あるいは実質国内生産額）の比率であり、「原単位」に相当する。中間投入係数が一定で
あるという仮定は、各生産活動部門の投入するバージン財の投入量とその部門の生産量、及びリサイクル財の投入量とその部門の生産量が一定であると仮定していることを意味している。したがって、リサイクル率が一定であることになり、リサイクル率を変更するようなシミュレーションができないことになる。リサイクル率を変化させるようなシミュレーションを行うならば、中間投入係数を変化させるメカニズムを分析モデルの中に組み入れる必要がある。

本プロジェクトでは、リサイクル分析の対象として選択した生産活動部門について、バージン財及びリサイクル財の投入係数をシミュレーションで変化させることを可能にする為、産業連関モデルとは別にサブモデルを構築し、両者を接続することを考えた。

### 第 3.2 節 サブモデル

前節で述べたように、本プロジェクトにおける分析モデルの一つの柱がサブモデルである。サブモデルの概念図を以下に示す（図1）。バージン財市場とリサイクル財市場があり、それぞれの取引価格及び取引数量が決定する。バージン財とリサイクル財は市場で購入され、各種生産活動部門に投入される。さらに、バージン財とリサイクル財は代替可能であり、両者の投入比率は相対価格で決定する。なお、バージン財市場とリサイクル財市場は、各種生産活動部門における代替関係を経由した相互作用がある。

図１ サブモデルの概念図（筆者作成）

サブモデルの方程式を単純化して図 2 に示した。まず、図 2 の方程式に登場
する変数の記号法を説明する。変数 $ x_{i} $ は第 i 部門（生産活動）の実質生産額、 $ q_{V_{i}} $ は第 i 部門（生産活動）のバージン財投入量（数量指数） $ q_{R_{i}} $ は第 i 部門（生産活動）のリサイクル財投入量（数量指数） $ p_{i} $ は第 i 財価格（価格指数） $ p_{V} $ はバージン財価格（価格指数） $ p_{R} $ はリサイクル財価格（価格指数） $ Q_{DV} $ はバージン財総需要量（数量指数） $ Q_{DR} $ はリサイクル財総需要量（数量指数） $ Q_{SV} $ はバージン総供給量（数量指数） $ Q_{SR} $ はリサイクル財総供給量（数量指数）である。

$$ x_{i}=f_{i}\left(q_{V i},q_{R i}\right) $$

$$ p_{i}\frac{\partial x_{i}}{\partial q_{V i}}=p_{V} $$

$$ p_{i}\frac{\partial x_{i}}{\partial q_{R i}}=p_{R} $$

$$ Q_{DV}=\sum_{i}q_{Vi} $$

$$ Q_{DR}=\sum_{i}q_{Ri} $$

$$ p_{V}=g_{V}\left(Q_{S V}\right) $$

$$ p_{_{R}}=g_{_{R}}\left(Q_{_{SR}}\right) $$

$$ Q_{SR}=Q_{DR} $$

図２ サブモデルの基本形（筆者作成）

各種生産活動部門においては、バージン財とリサイクル財が投入されており、かつ両者は代替可能である（生産関数、図2(1)式）。バージン財とリサイクル財の投入比率は両者の相対価格に従って決定している。このとき限界生産力命題が成立しているものとし、価値限界生産力がバージン財及びリサイクル財価格に一致する（図2(2)式）。各種生産活動部門におけるバージン財とリサイクル財の需要量は合計されて総需要量となる（図2(3)式）。また、バージン財とリサイクル財はそれぞれ総供給関数がある（図2(4)式）。市場では総需要と総供給の一致する点で取引数量と取引価格が決定する（図2(5)式）。

生産関数（図 2(1)式）の具体的な関数形としては、コブ＝ダグラス（Cobb-Douglas）型関数、CES（Constant Elasticity of Substitution）型関数、
トランス・ログ（Transcendental Logarithmic）型関数などが考えられる。これらの関数は、元々、労働と資本の代替を記述する為に考案されたものであり、労働及び資本のデータの観察結果から導かれたものである。ゆえに、同じように代替関係を記述するからというだけで、これらの関数をバージン財とリサイクル財の代替関係の記述に用いるのは乱暴な話かもしれない。一方で、これらの関数は長い計量分析の歴史があり、関数の特性が分析者の間でよく知られている $ ^{3} $ 。また、労働と資本の代替を記述する以外にも、しばしば応用されている $ ^{4} $ 。さらに、たとえバージン財とリサイクル財の代替関係の記述に適した関数があったとしても、それが一般にあまりなじみのない特殊な関数であるならば、その内容を理解しにくくするであろう。第一段階として、これらの関数をバージン財とリサイクル財の代替関係の記述に応用することは、リサイクル分析モデルを作成する上での諸問題の理解を容易にするものと思われる。

分析対象に選択した素材は、鉄、ガラス、アルミ、紙、PET 樹脂の5種類である。対象素材の選択においては、データの入手可能性を基準とした。上記の5種類の素材のうち鉄、ガラス、アルミ、紙は昔からリサイクルが行われている素材であり、まだリサイクルが軌道に乗っていない素材と比較すれば、データ入手可能性が高い。これに対し PET 樹脂リサイクルはまだ歴史が浅いので、データ入手に大きな困難があるが、リサイクルの拡大が社会から強く要請されている素材である為、あえて分析対象に取り上げた。

各サブモデルにおいては、補助金等の政策的な外生変数を変更することにより、バージン財とリサイクル財の相対価格を変動させ、バージン財からリサイクル財への代替が起こるシミュレーションを実施した。ここではバージン財からリサイクル財への代替を引き起こす為の補助金等の政策的な外生変数の変更を総称して、リサイクル推進政策と仮に呼ぶことにする。

### 第 3.3 節 リサイクル分析用産業連関表

この研究プロジクトの分析を行う為には、分析目的（リサイクル分析）に適合するように既存の産業連関表（平成7年産業連関表）を作り変える必要がある。第一には、既存の財生産部門をバージン財生産部門とリサイクル財生産部門の2部門に分割する。分割を行う理由は以下の通りである。既存の産業連関表では、バージン財とリサイクル財の投入フローは、
図 3 既存の産業連関表におけるバージン財とリサイクル財の投入フロー

と描かれている（図3）（ただし、産業連関表では自然界からバージン原料が発生する過程は記述されないので点線で示した。）一見、何の問題もないように思われるが、リサイクル原料から財を生産する工程と、バージン原料から財を生産する工程は、多くのケースにおいて異なったものである。このままでは、リサイクルを促進させた場合に、それが$\mathrm{CO}_{2}$排出に与える影響の測定結果にバイアスが発生する。そこで既存の産業連関表を

図４ リサイクル財とバージン財を生産するプロセスの分離

と加工する（図4）。これによって、リサイクル財を生産するプロセスとバージン財を生産するプロセスが分離される為、リサイクルを促進させた場合に、それが$\mathrm{CO}_{2}$排出に与える影響をより正確に測定することができる。この加工方法の詳細については第4章において述べる。

第二に、サブモデルによる計算結果とこのように加工された産業連関表を接続するためには、産業連関表の部門うちリサイクル・サブモデルに関係する部門と、それ以外の部門に大きく分けてモデルを構成することが必要である。後で述べるようにリサイクル関連部門の取引数量と価格はサブモデルにおいて既に決定しているのに対し、他の内生部門の取引数量と価格（シャドウ・プライス）は産業連関モデルにおいて決定するものであるからである。そこで、リサイクル分析用に加工された産業連関表を図5の形式に整えた。
なお、屑・スクラップの C.T.（コントロール・トータル）がゼロとなっているのは、ストーン方式と呼ばれる屑・副産物の産出・投入記述法を採用しているからである。ストーン方式とは、屑・スクラップが発生した部門において、屑・スクラップの発生額をマイナスで記述し、投入された部門において投入額をプラスで記述する方法である。

産出投入	リサイクル関連部門	他の内生部門	国内最終需要	輸出	輸入	C.T.
リサイクル関連部門	x_{11}	x_{12}	F_{1}	Exp_{1}	Imp_{1}	X_{1}
他の内生部門	x_{21}	x_{22}	F_{2}	Exp_{2}	Imp_{2}	X_{2}
屑・スクラップ	x_{S1}	x_{S2}	F_{S}	Exp_{S}	Imp_{S}	0
粗付加価値	v_{1}	v_{2}
国内生産額	x_{1}	x_{2}

CO_{2}排出量	c_{1}	c_{2}	c_{F}

図 5 リサイクル分析用産業連関表の概念図

### 第 3.4 節 産業連関モデル

産業連関モデルを説明するにあたって、まず方程式に登場する記号の記号法を整理する。

## (1) 変数の記号法

p：国産価格ベクトル、x：中間取引額行列（実質） v：粗付加価値ベクトル（実質） c：CO₂排出量ベクトル、X：国内生産額ベクトル（実質） F：国内最終需要ベクトル（実質） Exp：輸出ベクトル（実質） Imp：輸入ベクトル（実質） M：輸入係数行列（対角行列） A：中間投入係数行列、V：粗付加価値係数ベクトル、C：CO₂排出係数行列（対角行列）

## (2) 変数の添え字の記号法
1：リサイクル関連部門、2：その他の内生部門、d：国産品、m：輸入品、s：屑・スクラップ、v：粗付加価値

産出投入	リサイクル関連部門	他の内生部門	リサイクル関連部門	他の内生部門
リサイクル関連部門	A_{11}	A_{12}	リサイクル関連部門	$ \hat{M}_{1} $	0
他の内生部門	A_{21}	A_{22}	他の内生部門	0	$ \hat{M}_{2} $
屑・スクラップ	A_{S1}	A_{S2}
粗付加価値	V_{1}	V_{2}
リサイクル関連部門	他の内生部門
リサイクル関連部門	$ \hat{C}_{1} $	0
他の内生部門	0	$ \hat{C}_{2} $

図 6 各種係数の概念図

産出	リサイクル
関連部門	他の内生部門	国内
最終	輸出	輸入	C.T.	共
通
投入	需要
リサイクル関連部門	(I-M1)tA11p d1+M1tA11p m1	(I-M1)tA12p d1+M1tA12p m1	p d1	p m1	p d1
他の内生部門	(I-M2)tA21p d2+M2tA21p m2	(I-M2)tA22p d2+M2tA22p m2	p d2	p m2	p d2
屑・スクラッブ	tAS1p S	tAS2p S	p S
粗付加価値	tV1p V	tV2p V	p V
国内生産額	p d1	p d2

図７ 各種価格変数及びその関係の概念図

さらに，各行列，ベクトルを以下のようにまとめて表記する．

$$ \mathbf{X}=\begin{pmatrix}\mathbf{X}_{1}\\\mathbf{X}_{2}\end{pmatrix},\quad\hat{\mathbf{M}}=\begin{pmatrix}\hat{\mathbf{M}}_{1}&\mathbf{0}\\\mathbf{0}&\hat{\mathbf{M}}_{2}\end{pmatrix},\quad\mathbf{A}=\begin{pmatrix}\mathbf{A}_{11}&\mathbf{A}_{12}\\\mathbf{A}_{21}&\mathbf{A}_{22}\end{pmatrix},\quad\mathbf{F}=\begin{pmatrix}\mathbf{F}_{1}\\\mathbf{F}_{2}\end{pmatrix}, $$

$$ \mathbf{E x p}=\begin{pmatrix}\mathbf{E x p}_{1}\\ \mathbf{E x p}_{2}\end{pmatrix},\mathbf{I m p}=\begin{pmatrix}\mathbf{I m p}_{1}\\ \mathbf{I m p}_{2}\end{pmatrix},\hat{\mathbf{C}}=\begin{pmatrix}\hat{\mathbf{C}}_{1}&\mathbf{0}\\ \mathbf{0}&\hat{\mathbf{C}}_{2}\end{pmatrix} $$

次にモデルの説明を行う。産業連関モデル（静学モデル）には、均衡価格モデルと均衡産出量モデルがある。まず、均衡価格モデルについて説明する。均衡価格モデルでは、各種生産活動部門の費用構成（タテ方向）からみた、単位費用の内訳をバランス式で示す。すなわち、他の内生部門（リサイクル関連部門以外の部門）の国産価格$\mathbf{p}_{d2}$ と、サブモデルにおいて決定したリサイクル関連部門の国産価格$\mathbf{p}_{d1}$ 及び中間投入係数$\mathbf{A}_{12},\mathbf{A}_{22}$ 及び輸入係数$\hat{\mathbf{M}}_{1},\hat{\mathbf{M}}_{2}$ 、外生的に与えた輸入品価格$\mathbf{p}_{m1},\mathbf{p}_{m2}$ 、屑・スクラップ価格$\mathbf{p}_{S}$ 及び投入係数$\mathbf{A}_{S2}$ 、粗付加価値デフレーター$\mathbf{p}_{V}$ 及び付加価値係数$\mathbf{V}_{2}$ との間には(1)式のようなバランス式が成り立っているとする。なお、左肩上の添え字tは転置行列であることを示す。
$$ \mathbf{p}_{d2}=\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{1}\right)^{t}\mathbf{A}_{12}\mathbf{p}_{d1}+\hat{\mathbf{M}}_{1}{}^{t}\mathbf{A}_{12}\mathbf{p}_{m1}+\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{2}\right)^{t}\mathbf{A}_{22}\mathbf{p}_{d2}+\hat{\mathbf{M}}_{2}{}^{t}\mathbf{A}_{22}\mathbf{p}_{m2}+{}^{t}\mathbf{A}_{S2}\mathbf{p}_{S}+{}^{t}\mathbf{V}_{2}\mathbf{p}_{V} $$

他の内生部門（リサイクル関連部門以外の部門）の国産価格 $ p_{d2} $ を左辺にまとめると、

$$ \mathbf{p}_{d2}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{2}\right)^{t}\mathbf{A}_{22}\mathbf{p}_{d2}=\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{1}\right)^{t}\mathbf{A}_{12}\mathbf{p}_{d1}+\hat{\mathbf{M}}_{1}{}^{t}\mathbf{A}_{12}\mathbf{p}_{m1}\\+\hat{\mathbf{M}}_{2}{}^{t}\mathbf{A}_{22}\mathbf{p}_{m2}+{}^{t}\mathbf{A}_{S2}\mathbf{p}_{S}+{}^{t}\mathbf{V}_{2}\mathbf{p}_{V} $$

となる。さらに左辺を$\mathbf{p}_{d2}$ についてまとめると、

$$ \left[\mathbf{I}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{2}\right)^{t}\mathbf{A}_{22}\right]\mathbf{p}_{d2}=\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{1}\right)^{t}\mathbf{A}_{12}\mathbf{p}_{d1}+\hat{\mathbf{M}}_{1}{}^{t}\mathbf{A}_{12}\mathbf{p}_{m1}+\hat{\mathbf{M}}_{2}{}^{t}\mathbf{A}_{22}\mathbf{p}_{m2}+{}^{t}\mathbf{A}_{S2}\mathbf{p}_{S}+{}^{t}\mathbf{V}_{2}\mathbf{p}_{V} $$

となる。そして、$\left[\mathbf{I}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{2}\right)^{t}\mathbf{A}_{22}\right]$ の逆行列を(3)式の両辺にかけると、

$$ \mathbf{p}_{d2}=\left[\mathbf{I}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{2}\right)^{t}\mathbf{A}_{22}\right]^{-1}\cdot\left[\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{1}\right)^{t}\mathbf{A}_{12}\mathbf{p}_{d1}+\hat{\mathbf{M}}_{1}{}^{t}\mathbf{A}_{12}\mathbf{p}_{m1}+\hat{\mathbf{M}}_{2}{}^{t}\mathbf{A}_{22}\mathbf{p}_{m2}+{}^{t}\mathbf{A}_{S2}\mathbf{p}_{S}+{}^{t}\mathbf{V}_{2}\mathbf{p}_{V}\right] $$

となる。これによって、リサイクル関連部門以外の部門の国産価格 $ p_{d2} $ が内生化される。

次に、均衡産出量モデルについて説明する。均衡産出量モデルでは、各種財・サービスの販路構成（ヨコ方向）をみて、需要構成の内訳をバランス式で示す。すなわち、国内生産額 X と国内最終需要額 F、輸出額 Exp、輸入額 Imp 及び中間投入係数 A の間には(5)式のようなバランス式が成り立っている。

$$ \mathbf{X}=\mathbf{A}\mathbf{X}+\mathbf{F}+\mathbf{E}\mathbf{x}\mathbf{p}-\mathbf{I}\mathbf{m}\mathbf{p} $$

輸入額が国内需要額 AX + F に比例すると仮定するならば、

$$ \mathbf{I m p}=\hat{\mathbf{M}}\left(\mathbf{A}\mathbf{X}+\mathbf{F}\right) $$

となる。(6)式を(5)式に代入して、

$$ \mathbf{X}=\mathbf{A}\mathbf{X}+\mathbf{F}+\mathbf{E}\mathbf{x}\mathbf{p}-\hat{\mathbf{M}}\big(\mathbf{A}\mathbf{X}+\mathbf{F}\big) $$

(7)式が求められる。(7)式をさらに整理すると、

$$ \mathbf{X}=\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}\right)\mathbf{A}\mathbf{X}+\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}\right)\cdot\mathbf{F}+\mathbf{E}\mathbf{x}\mathbf{p} $$
となる。そして、(8)式において国内生産額 X のある項を左辺にまとめると、

$$ \mathbf{X}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}\right)\mathbf{A}\mathbf{X}=\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}\right)\cdot\mathbf{F}+\mathbf{E}\mathbf{x}\mathbf{p} $$

となる。さらに、(9)式の左辺を国内生産額 X についてまとめると、

$$ \left[\mathbf{I}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}\right)\mathbf{A}\right]\mathbf{X}=\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}\right)\cdot\mathbf{F}+\mathbf{E x p} $$

となるが、(10)式の両辺に$\left[\mathrm{I}-\left(\mathrm{I}-\hat{\mathrm{M}}\right)\mathrm{A}\right]$ の逆行列をかけると、

$$ \mathbf{X}=\left[\mathbf{I}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}\right)\mathbf{A}\right]^{-1}\cdot\left[\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}\right)\cdot\mathbf{F}+\mathbf{E x p}\right] $$

となる。これによって、国内生産額 X が内生化される。

### 第 3.5 節 サブモデルと産業連関モデルの接続

続いてサブモデルのシミュレーションによって内生的に決定した均衡価格及び均衡産出量を産業連関モデルに挿入することにより、リサイクル推進政策の一国経済全体への効果を測定することができる。その具体的な計算方法を以下に示す。まず、前節で示した(4)式を再掲しよう。

$$ \mathbf{p}_{d2}=\left[\mathbf{I}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{2}\right)^{t}\mathbf{A}_{22}\right]^{-1}\cdot\left[\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{1}\right)^{t}\mathbf{A}_{12}\mathbf{p}_{d1}+\hat{\mathbf{M}}_{1}{}^{t}\mathbf{A}_{12}\mathbf{p}_{m1}+\hat{\mathbf{M}}_{2}{}^{t}\mathbf{A}_{22}\mathbf{p}_{m2}+{}^{t}\mathbf{A}_{S2}\mathbf{p}_{S}+{}^{t}\mathbf{V}_{2}\mathbf{p}_{V}\right] $$

この式を均衡価格モデルのシミュレーションにおいて用いる。すなわち、シミュレーションにおける均衡価格モデルにおいては、サブモデルにおいて決定したリサイクル関連部門の国産価格$\mathbf{p}_{d1}$ 及び中間投入係数$\mathbf{A}_{12}, \mathbf{A}_{22}$ 及び輸入係数$\hat{\mathbf{M}}_{1}, \hat{\mathbf{M}}_{2}$、外生的に与えた輸入品価格$\mathbf{p}_{m1}, \mathbf{p}_{m2}$、屑・スクラップ価格$\mathbf{p}_{s}$ 及び投入係数$\mathbf{A}_{s2}$、粗付加価値デフレーター$\mathbf{p}_{V}$ 及び粗付加価値係数$\mathbf{V}_{2}$ から、リサイクル関連部門以外の部門の国産価格$\mathbf{p}_{d2}$ を推定する。さらに、推定された国産価格$\mathbf{p}_{d2}$ 及びサブモデルにおいて決定したリサイクル関連部門の国産価格$\mathbf{p}_{d1}$ 及び輸入係数$\hat{\mathbf{M}}_{1}, \hat{\mathbf{M}}_{2}$、外生的に与えた輸入品価格$\mathbf{p}_{m1}, \mathbf{p}_{m2}$、そして基準ケースの第k最終需要部門の支出ウェイト$\mathbf{w}_{k}$（行ベクトル）から、第k最終需要部門の価格指数

$$ \boldsymbol{I N D E X}_{k}=\mathbf{w}_{k}\cdot\left(\begin{aligned}(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{1})\mathbf{p}_{d1}+\hat{\mathbf{M}}_{1}\mathbf{p}_{m1}\\ (\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}_{2})\mathbf{p}_{d2}+\hat{\mathbf{M}}_{2}\mathbf{p}_{m2}\end{aligned}\right) $$

を求める。ただし、
$$ \mathbf{w}_{k}\cdot\begin{pmatrix}1\\ 1\\ \mathbf{M}\\ 1\end{pmatrix}=1 $$

である。(13)式の価格指数は、基準ケースのマーケット・バスケットで測ったラスパイレス型価格指数になる。このとき名目最終需要額は一定と仮定しているから、価格指数を求めることによって、実質最終需要額が求まる。すなわち、リサイクル推進政策による国民生活水準への影響を測ることができる。

同じように均衡産出量モデルについても、前節で示した(11)式を再掲しよう。

$$ \mathbf{X}=\left[\mathbf{I}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}\right)\mathbf{A}\right]^{-1}\cdot\left[\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}\right)\cdot\mathbf{F}+\mathbf{E x p}\right] $$

この式を均衡産出量モデルのシミュレーションにおいて用いる。すなわち、シミュレーションの均衡産出量モデルにおいては、サブモデルで決定した輸入係数$\hat{\mathbf{M}}$と中間投入係数A、及び外生的に与えた国内最終需要額F、輸出額Expから、国内生産額Xを推定する。さらには、$\mathrm{CO}_{2}$排出係数行列（対角行列）$\hat{\mathbf{C}}$を国内生産額ベクトル（実質）Xにかけることによって部門別誘発$\mathrm{CO}_{2}$排出量が求まる。

$$ \mathbf{c}_{sim}=\hat{\mathbf{C}}\mathbf{X} $$

ただし、 $ c_{sim} $ はシミュレーションにおける誘発 $ CO_{2} $ 排出量ベクトルである。シミュレーションにおける部門別誘発 $ CO_{2} $ 排出量と基準ケースのそれを比較すれば、リサイクル推進政策による $ CO_{2} $ 排出量削減効果が求まる。整理すると、産業連関モデルにおいては、リサイクル推進政策による国民生活水準への影響と、リサイクル推進政策による $ CO_{2} $ 排出量削減効果が導かれる。

図８ サブモデルと産業連関モデルの接合に関する概念図
[個人情報保護委員会] 新しい日本のための優先課題推進枠（定量的試算・エビデンス）

事業名	定量的試算・エビデンス	施策の概要	要望額(千円)
組織体制の整備	本事業は、個人情報の適正な取扱いを確保するための組織体制の整備であり、定量的な試算を行うことは困難であるが、マイナンバー制度における国民の安心・安全の確保に寄与するものであり、また改正個人情報保護法制度における個人や中小企業等の活動の基盤を確保するものであることから、一億総活躍社会の実現に資するものであり、我が国経済の成長に寄与する。	マイナンバーの保護に必要な監視監督等業務や、サイバーセキュリティの強化、改正個人情報保護法の全面施行に伴う施策を実施するための体制の整備を図る。	342,252
特定個人情報の監視・監督	第4次産業革命を実現するためのマイナンバーをはじめとするIT利活用の推進に当たっては、情報資産・情報システムに対するセキュリティ対策が適切に行われ、安全かつ安心な情報インフラが構築されていることが大前提となる。行政を効率化し、国民の利便性を高め、公平かつ公正な社会を実現する社会基盤となるマイナンバーの利用拡大に当たり、個人情報保護委員会はマイナンバーの取扱いに係る監視・監督体制の整備・運用を進めているところであり、要員及び情報システムに対するサイバーセキュリティ対策は必要不可欠なものである。常に新しい技術が生まれ、その脅威を増していくサイバーセキュリティ分野において、特定個人情報の取扱いに係る業務・情報システムに特化した対策を実施する本事業は、第4次産業革命の実現のみならず、国民の安心・安全の確保に寄与するものである。	マイナンバー制度の運用に係るセキュリティの確保に関する取組を継続的に実施するため、監視・監督業務に係るシステム等の整備を図るとともに、サイバーセキュリティに関する職員の対応能力を強化するために必要な研修等を実施する。	247,440
個人情報の広報・啓発、国際協力	一億総活躍社会の実現のためには、中小企業の活躍が必要不可欠である。一方、個人情報保護法令の順守体制の整備をはじめ、個人情報の保護及び適正かつ効果的な活用を促進することは、中小企業の活動の基盤を確保するものである。よって、広報・啓発の事業は、一億総活躍社会の実現に資するものであり、我が国経済の成長に寄与する。また、経済・社会活動のグローバル化及び情報通信技術の進展に伴い、個人情報を含む大量のデータの国境を越えた流通が増大しており、OECD、APEC等において、個人情報の保護に関する情報交換や越境執行協力等を目的とした国際的な枠組みが構築されてきている。こうした国際的な動向を踏まえて、個人情報の保護を図りつつ、国際的なデータ移転が円滑に行われるための環境を整備するため、国際的な枠組みへの参加を進めるとともに、各国執行当局との協力関係を構築することが不可欠である。このような国際協力等を進めることにより、企業活動の基盤として、取引先の顧客や従業員などに関する個人情報の円滑な越境移転を確保することが可能になり、一億総活躍社会実現に資する結果、我が国経済の成長に寄与する。	来年春に全面施行予定の改正個人情報保護法について周知徹底を図る。また、企業の経済活動を阻害しないために、我が国と諸外国とのデータ流通の円滑化を図る。	130,900
個人情報の利活用・監督	個人に関するデータを含む多種多様なデータの流通量が増加しつつする中、更なるデータ流通の円滑化と利活用を促進することで新たなサービスの開発と提供等を通じ、新たな投資や雇用の創出、国民生活の向上等に寄与する。また、オプトアウト手続を行う事業者の委員会届出の電子化によって、後年度0.2億円/年の歳出減が見込まれる。	改正個人情報保護法等の施行に伴う個人情報等の利活用の推進を行う。また監督業務が新たに生じるところ、必要な権限調査(漏えい事案の報告対応、事案発生時の立入検査等)を行う。	234,000
注1）公社債の利回りは応募者利回り。

注2）88年5月の地方債は休債

88年5月のイールド・カーブは預託金利が(郵貯、銀行定期も)史上最低の水準に低下しているにもかかわらず、国債・金融債の応募者利回りを下回っていること。78年5月と同じく国債と金融債の利回りが同値であることが特色となっている。このことは資金運用部による国債の引受がそのままでは逆鞘になることを示している。

第 5 節 財政投融資一公的金融一の課題

財政投融資、あるいは公的金融に関して、80年代以降様々な議論が行われている。

財政投融資、公的金融の機能としてあげられ