hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Navier-Stokes方程式の解析と数値計算の総合的研究

Navier-Stokes方程式の定常解のうち、境界で流体の出入りがあるものを考え、その安定性を調べた。ある種の解はいくらReynolds数が大きくなっても安定性を失わないという結果を得た。(2)水面波の分岐現象の数値シミュレーシヨン。2次元渦無し流の上の周期的な進行波の波形を計算する問題は、Weber数とFroude数をパラメーターに持つ分岐問題と考えることができる。このふたつのパラメーターを動かしてどのような解が分岐して現れるのかを数値計算で調べた。ある場合には表面張力係数が負の場合も数値計算し、その一極限としてEulerのエラスティカと同じ解が存在することを発見した。また渦有りの場合の分岐解も調べてみた。(3)渦法によるEuler方程式の数値計算。渦層は、ある曲線上に渦度が分布するような初期条件でのEuler方程式の解のことである。2次元渦層が背景流としてのせん断流の中でどのように振舞うのかを、渦法という数値計算法を用いて数値計算で調べた。これまで2次元渦層の研究はそれ自身の振舞いが調べられてきたが,渦層と、せん断流などとの相互作用は本研究が初めてである。本研究分担課題では非圧縮流体の支配方程式であるNavier-Stokes方程式およびEuler方程式の解析を,理論及び数値計算を通じて行なった.また,流体の数値計算に必要となる数値計算法の研究も並行して行なっている.研究内容を大きく分けると,(1)Navier-Stokes方程式の理論解析(2)水面波の分岐現象の数値シミュレーション(3)渦法によるEuler方程式の数値計算となる.3次元Navier-Stokes方程式を円柱の外部で考え,その軸対称な解である種の常微分方程式に帰着できるものが存在することを見い出した.この解は2次元でTamadaが,3次元でWangが見つけたものの拡張になっている.また、Navier-Stokes方程式に対するコルモゴロフ問題の解のレイノルズ数無限大の極限を考え,速度ベクトル場がC^1だがC^2ではないベクトル場に収束することを数値的に示した.これは内部遷移層の一例であり,パワースペクトルの理解に役立つことが期待できる.Navier-Stokes方程式の相似解で新しいもの,特に,合流型超幾何関数で表されるものを多数発見した.Navier-Stokes方程式の定常解のうち,境界で流体の出入りがあるものを考え,その安定性を調べた.ある種の解はいくらReynolds数が大きくなっても安定性を失わないという結果を得た.(2)水面波の分岐現象の数値シミュレーション.2次元渦無し流の上の周期的な進行波の波形を計算する問題は,Weber数とFroude数をパラメーターに持つ分岐問題と考えることができる.このふたつのパラメーターを動かしてどのような解が分岐して現れるのかを数値計算で調べた.ある場合には表面張力係数が負の場合も数値計算し,その一極限としてEulerのエラスティカと同じ解が存在することを発見した.また渦有りの場合の分岐解も調べてみた.(3)渦法によるEuler方程式の数値計算.渦層は,ある曲線上に渦度が分布するような初期条件でのEuler方程式の解のことである.
電子衝突による分子多電子励起メカニズムの解明

本研究では、電子衝突による分子多電子励起メカニズムの解明を目的としている。前年度には、水分子を対象とし、入射電子エネルギー100eV、電子散乱角3°、8°、15°、20°、30°における光子標識付き電子エネルギー損失スペクトルを測定した。本年度は、上述したスペクトルにおいて、電子散乱角3°、励起エネルギー31eV周辺、及び電子散乱角8°、励起エネルギーπ5eV周辺にみられた鋭いピークの起源について理論研究者と詳細に議論した。これらのピークは光励起過程においては観測されず、また電子散乱角15°、20°、30°においても観測されなかった。鋭いピーク構造とその強い電子散乱角依存性の起源として(1)電子散乱角3°と8°にのみ現れたピークは光学的禁制2電子励起状態に起因する、(2)1つの電子状態に起因する成分の形状がFranck-Condon因子により決まるという広く用いられている近似が破綻する、という2つの可能性が挙げられる。特に後者については、分子多電子励起状態において非常に重要となる「多次元非断熱遷移」が強く関与していると考えられる。このように、分子多電子励起メカニズムを理解する上で重要と考えられる現象を観測出来た点で、本研究で得られた結果の重要度は高いと言える。また、上述したような水分子で観測された鋭いピーク構造は、報告者が以前測定したメタン分子の光子標識付き電子エネルギー損失スペクトルには観測されなかった。そこで、今後の研究進展に備えて、水分子とメタン分子に続く対象として、同じく10個の電子を有し、それらの中間的な性質を有するアンモニア分子を選び、入射電子エネルギー100eV、電子散乱角8°と15°で予備的に光子標識付き電子エネルギー損失スペクトルを測定した。基底電子配置からみて複数の電子が励起した「分子多電子励起状態」は、電子と原子核の運動が強く相関し合う複雑な系である。そのため、電子衝突による多電子励起メカニズムの解明は非常に重要な課題である。しかし、分子多電子励起状態がイオン化連続状態と縮重しているため、理論的にその取り扱いが非常に複雑となるため、その理論研究はほぼ皆無であり、その進展が必要とされている。本研究では、電子衝突による多電子励起メカニズム解明のための実験結果を得る事を目的とした。平成23年度は、実験装置の高感度化に取り組み、時間分解能向上によりそれを実現した。これにより、水分子を対象とし、入射電子エネルギー100eV、電子散乱角3°、8°、15°、20°、30°における光子標識付き電子エネルギー損失スペクトル(CoEELS)の測定を当初の予定より早く完了した。この結果から、電子散乱角3°、励起エネルギー31eV周辺と、電子散乱角8°、励起エネルギー27.5eV周辺において鋭いピークが観測された。この鋭いピーク形状は他の電子散乱角におけるCoEELSや光励起スペクトルには観測されなかった。この事実よりピーク構造の由来は、光学的禁制状態の寄与である可能性が挙げられる。しかし、局所的な電子散乱角についてのみピーク構造が観測されているため、これらの電子散乱各依存性は光学的禁制状態の電子散乱各依存性とは異なっている。これは、CoEELSを各励起状態による寄与に分離する際に用いた「鏡映近似」の破綻の可能性を示唆している。以上の結果は、電子散乱角を変えてCoEELS測定を実現したことにより、初めて明らかにすることが出来たと言える。鏡映近似のような、広く用い、信じられている近似の破綻の可能性を示唆出来た点で、本研究で得られた結果の重要度は高いと言える。震災やそれに起因する計画停電の影響により、装置損傷を予防する観点から実験実施不可能な時期があり、一時は計画通り進まなかった。

それにより、計画にあった学会での発表等を実施出来なかった。しかし、実験装置改造による測定時間の短縮により、実験計画の遅れは挽回する事が出来た。前年度は実験計画の観点では計画通りに進んだが、結果を広く発表する点では計画に遅れをとった。本研究では、電子衝突による多電子励起メカニズムの解明を進める事を目的としているが、その実現には理論研究者の協力は欠かせず、そのために研究結果の発表は重要である。そのため、今後は早期に論文を発表出来るように準備をし、並行して多くの学会でその結果を発表出来るように研究を推進する。それにより、理論研究者の協力を得て、電子衝突による多電子励起メカニズムの解明を目指す。
実験斜面における雪氷混相流の動態の研究

雪崩は雪粒子と空気からなる二相の混相流である。雪崩災害の予知および防止対策を確立するためには、雪氷混相流としての雪崩の動態を明らかにすることが必要である。本研究は、温度、速度、雪質等をコントロールして雪氷混相流を発生させ、その動態を詳しく調べて雪崩に関する基礎データを得ることを目的として行なわれた。実験斜面(滑走距離9m、傾斜角27度)を北大低温科学研究所の低温風洞実験室(温度0-30°Cの範囲で可変)に設置し、その下端に4【m^2】の水平堆積板を置いた。雪氷混相流は除雪機を改良した雪粒子供給装置から流れ出し実験斜面を滑走した後堆積板上で停止する。以下に主な研究結果を記す。1.他の混相流と比較した時の雪氷混相流の特徴は、雪氷粒子間の相互作用が大きい点と粒子・流体間の相互作用が大きい点である。前者は氷の融解温度が低く、後者は氷の密度が小さいためである。2.雪氷混相流が流れ層と雪煙り層の2層からなることが明らかにされた。3.衝撃力の性質は流れ層と雪煙り層で異なる。そして、天然の雪崩における衝撃力(30300kPa)は雪粒子を含む空気流の衝突による力として解釈できることが示された。4.雪氷混相流により囲りの空気が運動することが実測された。これは天然の煙り型雪崩に付隨する雪嵐風の発生メカニズムに関連して重要である。5.雪氷混相流停止後のデブリ(堆積物)について詳しい構造解析を行なった結果、デブリ密度が500Kg/【m^3】という大きな値を示した。これは運動エネルギーも関与した一種の加圧焼結現象として解釈される。
カーボンナノチューブナノヒーターを用いた局所ホットフィラメントCVD

ナノチューブなどを電子デバイスとして用いるためには従来プロセスで構築された電子回路内にこれらをシームレスに組み込む必用がある.本研究では開口径が数100nmのノズル先端にナノチューブを取り付けこれをヒーターとして用いることで,局所的な原料ガス供給下での局所的なガス分解と基板加熱促進による極めて狭い領域に対する材料成長法を提案しその可能性を調べた。1.ナノチューブヒーターを具備したガスノズルの開発ナノチューブの取り付けは既存のナノファクトリー内で行った.ただし,ナノチューブ取り付け土台およびガス噴出ノズルは高温下で動作させるためCO_2レーザーを用いたプラー(新規に購入)により開口系が500nm以下の石英ノズルを製作し電極には白金を用いた.これにより,ナノチューブへの通電に伴う発熱によるノズルの変形・破損がなくなった.ヒーターとして動作する部分はナノチューブをループ状に取り付けヒーターとして動作することを確認した.2.ノズル先端のナノチューブ構造体の強度測定これらの構造を提案のような走査型プローブ顕微鏡の探針として動作させつつプロセスに用いるためにはその強度が重要である.本研究ではこのような観点で強度測定を行い一本のナノチューブに較べて34倍強度が向上することを見いだした.3.ナノチューブの到達温度と熱電子放出通電時のナノチューブの分光特性を測定しナノチューブの到達温度を測定した.その結果,平均で2500Kであること,また可視領域に放射以外のスペクトルが現れそのピークがナノチューブの直径依存することを見いだした.また,発熱時には熱電子が放出されている.ナノチューブなどを電子デバイスとして用いるためには従来プロセスで構築された電子回路内にこれらをシームレスに組み込む必用がある.本研究では開口径が数100nmのノズル先端にナノチューブを取り付けこれをヒーターとして用いることで,局所的な原料ガス供給下での局所的なガス分解と基板加熱促進による極めて狭い領域に対する材料成長法を提案しその可能性を調べた。1.ナノチューブヒーターを具備したガスノズルの開発ナノチューブの取り付けは既存のナノファクトリー内で行った.ただし,ナノチューブ取り付け土台およびガス噴出ノズルは高温下で動作させるためCO_2レーザーを用いたプラー(新規に購入)により開口系が500nm以下の石英ノズルを製作し電極には白金を用いた.これにより,ナノチューブへの通電に伴う発熱によるノズルの変形・破損がなくなった.ヒーターとして動作する部分はナノチューブをループ状に取り付けヒーターとして動作することを確認した.2.ノズル先端のナノチューブ構造体の強度測定これらの構造を提案のような走査型プローブ顕微鏡の探針として動作させつつプロセスに用いるためにはその強度が重要である.本研究ではこのような観点で強度測定を行い一本のナノチューブに較べて34倍強度が向上することを見いだした.3.ナノチューブの到達温度と熱電子放出通電時のナノチューブの分光特性を測定しナノチューブの到達温度を測定した.その結果,平均で2500Kであること,また可視領域に放射以外のスペクトルが現れそのピークがナノチューブの直径依存することを見いだした.また,発熱時には熱電子が放出されている.
金融リスクの分析モデルの高度化とリスクマネジメントへの応用

第1に、金利、国債価格、社債価格、信用リスクの変動にかかわるクロスセクション分析モデルを展開し、金融危機を含む期間に対して、多様な分析を行った。中でも、日本、米国、欧州5か国の国債分析、日本社債を中心とした社債別の信用リスク指標と市場格付け法を開発し、それに基づく企業別、業種別の倒産確率の期間構造を導出した。第2に、さらに時系列分析として、国債価格予測モデルの定式化と予測とその日本国債価格への応用、動学的変動相関モデルによる東南アジア諸国の債券利回りの世界債券市場の中での共和分性の検証、また為替レート変動分析に関して分散変動回帰モデルにおいて構造変化点の推定法などの研究を行った。平成23年度は「金融リスクの分析モデルの高度化とリスクマネジメントへの応用」の全体目的に対して以下の3つの個別目的別に研究を行っている。1.信用リスクの分析モデルの高度化と応用(社債価格から倒産確率、回収率の導出、応用)kari面ya(2010)モデルをベースに信用RM法と業種を考慮した信用リスク最適構築法に関する理論的考察を行うとともに、実証分析に必要な過去5年間の数千にわたる社債発行各企業の、月次社債価格およびCDS価格情報のデータベースを作成している。また、これらのデータをもとに社債価格モデルの推定作業に着手し、業種・格付ごとに倒産確率の期間構造と回収率を導出するプログラム開発を行っている。2.金利リスクの分析モデルの高度化と応用(国債価格から金利の期間構造の変動モデル、応用)上記1.の基礎となる金利(割引率)の期間構造を導出するため国債のデータベースを作成し、伝統的モデルと大きく異なる国債間の相関構造を明示的に導入したkariyaモデルの有効性を確認している。今年度は日本国債、米国債の過去5年間の月次データをもとにクーポン効果,満期効果等の属性効果が有意であることを実証している。3.市場リスクの分析モデルの高度化と応用(分散・相関変動株式モデルの定式化とリスク量の計測)分担者全員を含めた研究会などを通してARCH=GARCHの流れのEngle(2009)などのDCC(動学的条件付き相関変動)アプローチおよびパラメータ節約的相関変動モデルの定式化について市場RMの計測の視点から拡張する方法を考察している。上記の研究成果については論文としてとりまとめ、国内外の学会等での発表、論文投稿を行うとともに、研究協力者であるシンガポール国立大学Duan教授およびラドガース大学Tsurumi教授を招聘した国際コンファランス(明治大学科研費金融リスクコンファランス3月8-9日)を開催している。課題「金融リスクの分析モデルの高度化とリスクマネジメントへの応用」に対して次の目的別研究を実施。【目的1】信用リスクの分析モデルの高度化と応用(社債価格から倒産確率の導出、応用)前年の日本の約1600の各月の社債価格データと、各月の国債価格データをもとに、分析期間を2005.9から2013.3拡張し、倒産確率の期間構造の分析をした。そのもとに、個別社債に対して基準化信用リスク価格スプレッド(SCRIPS)の測度とそれに基づく市場信用格付け指標を提案し、それに基づく分析を実施。さらに格付け推移の変動分析を行った。その分析法を米国エネルギー関係企業の社債に拡張した。【目的2】金利リスクの分析モデルの高度化と応用(国債価格から金利の期間構造の変動モデル、応用)米国国債価格と金利の包括的分析をさらに進め、2006.4から2011.3の月次分析に基づく金利の期間構造と銀行間取引金利と比較し、モデルの有効性を検証した。クロスセクションSURモデルを時系列化する日本国債価格の予測モデルを構築し、予測のパフォーマンス分析をした。【目的3】市場リスクの分析モデルの高度化と応用(分散・相関変動株式モデルの定式化とリスク量の計測)アジアを中心とした債券市場の利回り変動を動的相関変動モデルによって分析した。また世界市場との共和分分析を行い、香港・シンガポール市場の利回りと世界市場の利回りとの共和分性を検証した。また誤差項がGARCHプロセスに従う時系列回帰分析の構造変化に関して変化点の区間推定法を提案した。これらの結果を内外のコンファランスで積極的に報告した。また25年度は最後の年度として、スタンフォード大学Duffie教授、フライブルグ大学Eberlein教授などを招聘し、京都大学と共催の国際コンファランス「金融システム、金融リスクマネジメント、金融計量分析法、年金投資分析」(3月25ー27日)を開催した。「金融リスクの分析モデルの高度化とリスクマネジメントへの応用」の目的に対して以下の3つの目的別研究を実施。【1】信用リスクの分析モデルの高度化と応用(社債価格から倒産確率の期間構造の導出、応用):社債価格と業種別売上高比率を利用して、業種と格付のペアごとに倒産確率の期間構造と回収率を導出するモデルのシステムを開発した。

そのシステムから数千の社債価格を対象に個別企業毎および業種別のディフォルト確率を月次単位で導出し、システムの有効性を検証。また、対国債価格と比較した信用価格スプレッドを個別企業ごとに導出し、格付け情報の実証的有効性を分析するとともに信用リスクマネジメント法について議論。加えて、このシステムから、欧州4国の仏、西、伊、希の対ドイツ国債価格に対して倒産確率を算出し、欧州金融危機時における各国リスク分析を展開。【目的2】金利リスクの分析モデルの高度化と応用(国債価格から金利の期間構造の変動モデル、応用):前年度の日本国債モデル分析法を、米国債、欧州国債(独、仏、西、伊、希、英)に適用し、各国の金利の期間構造を分析比較した。日本国債を対象に、割引率関数のパラメータ情報から金利の期間構造の時間的変化を予測するモデル開発中。【目的3】市場リスクの分析モデルの高度化と応用(分散・相関変動株式モデルの定式化とリスク量の計測):研究会などを通して、VaRなど市場リスク量計測法、シミュレーション法などについて議論し、相関変動モデルの定式化と予測法について市場RMの計測の視点から拡張する方法を考察。これらを国内外の学会等での発表、論文投稿を行う。またシンガポール国立大学Duan教授、香港科技大学Wu教授、University of Technology SydneyのPlaten教授を招聘して国際会議『明治大学科研費金融リスクコンファランスII』(3月14-15日)を開催。信用リスク、金利リスク、市場リスクの各分析についてのモデル化、分析プログラム開発は平成23年度の交付申請書に記載した研究目的・計画に沿った活動を行っており、当初の目的をほぼ達成している。また、研究成果に関しても国内外の学会等で報告するとともに海外雑誌にも掲載されるなど(掲載決定済を含む)、一定の評価得ている。以上から、おおむね順調に進展しているものと判断している。25年度が最終年度であるため、記入しない。信用リスク、金利リスク、市場リスクの各分析についての分析プログラム開発、成果アウトプットは平成24年度の交付申請書に記載した研究目的・計画に沿った活動を行っており、当初の目的をほぼ達成している。また、研究成果に関しても国内外の学会等で報告するとともに海外雑誌に投稿しており、一定の評価得ている。信用リスク分析に関してはCDSデータの多変量的分析法、景気変動との関係を考察するとともに月次ベースでの社債価格モデルを推定し、格付のペアごとにディフォルト確率の期間構造と回収率を導出する。さらに、対国債価格と比較した信用リスクスプレッドなどのアウトプットを議論し、分析する予定である。金利リスク分析に関しては金利の期間構造の時間的変化をモデル化するとともに、国債ポートフォリオのRM法を理論的考察や、ソブリンリスクに関して欧州金融危機の分析を行う市場リスク分析については、VaRなど市場リスク量計測法、シミュレーション法を考察するとともに、複数の変動相関構造モデルの間の特徴を把握し、分析・モデル選択・シミュレーションを実施する予定である。
アポトーシスにおけるp27^<kip1>の分解制御と細胞死シグナルの相互作用の探究

我々はCDK inhibitorの1つであるp27/kip1を発現したアデノウイルス(以下Adp27)が,各種腫瘍細胞培養株に対してapoptosisを誘導することを報告し,p27/kip1が癌抑制遺伝子類似の機能を有することを提唱してきたが,そのメカニズムは不明のままであった.平成12年度の研究成果として,p27/kip1によるapoptosis誘導のメカニズムの一端をFas/Fas ligand systemの面から解析した.(1)Adp27感染72時間後にTUNEL assayを施行した結果,対象群に対して明らかな右方シフトを示し,Adp27感染によるapoptosis誘導を確認した.(2)Adp27感染前では胆管癌細胞表面にFas発現を認めたがFas ligand発現は認めなかった.一方,p27感染48時間後では明らかなFas ligandの発現を認め,Adp27によるapoptosis誘導にFas pathwayが関与することが示唆された。(3)コントロールとしてp27と同じCDK inhibitorであるp21をアデノウイルスを用いて細胞内に導入し,同様にフローサイトメトリーにてFas ligandの細胞表面への発現を確認したが,Adp21感染後にはFas ligandの発現は全く認められなかった.(4)Fas ligandの中和抗体であるNOK1を添加しTUNELassayを施行した.Adp27感染後の添加でもapoptosisがほぼ完全に抑制され,p27/kip1によって誘導されるapoptosisがFas/Fas ligand systemを主要経路とすることが確認された.以上より,p27/kip1によるアポトーシス誘導にFas/Fas ligand systemが深く関与していることが明らかとなった.p27/kip1によるFas ligandの細胞表面の発現はdenovoFas ligandの誘導を伴わず,その局在を細胞内から表面へ変化させることでアポトーシスのトリガーとしている可能性が示唆された。
ボツリヌス感染症における腸管上皮細胞からの毒素タンパク侵入機構に関する研究

家畜腸管からのボツリヌス毒素の吸収機構を明らかにするため、ラット小腸上皮細胞IEC-6を用いて、ボツリヌスD型菌4947株が産生する750kDa毒素複合体(L-TC ;神経毒素と他の無毒タンパク複合体)の結合・透過に関与する糖鎖を解析した。L-TCはその構成成分であるHA-33分子を介して小腸上皮細胞膜上の糖鎖であるシアル酸に結合して透過すること、またL-TCは神経毒素単独よりも効率よく細胞を透過することが明らかとなった。本研究から、給餌成分にシアル酸様の糖類を添加することで、ウシなどの家畜ボツリヌス症を予防できる可能性が示唆された。本研究は、ボツリヌス毒素複合体(TC;750kDa)がどのようにして腸管から吸収されるか、その仕組みを明らかにし、家畜とくにウシボツリヌス症の予防法の開発や畜産の生産性向上に寄与することを目的とする。平成19年度、申請者らは、ラット腸管上皮の細胞株であるIEC-6を用いて、ボツリヌスTCの結合・透過性を調べた。神経毒素単体(BoNT)とL-TC(BoNT+非毒非血球凝集素NTHA+血球凝集素HA)のIEC-6に対する結合量および透過量を調べたところ、HAを含むL-TCの結合量および透過量のほうが多かった。L-TCの細胞への結合は、N-アセチルノイラミン酸の添加および細胞のノイラミニダーゼ処理によるシアル酸切断によって抑制されたが、ガラクトースやラクトースの添加による影響は受けなかった。また、L-TCの透過量は、ガラクトースやラクトースの添加やN-アセチルノイラミン酸の添加ではほとんど影響を受けなかったが、ノイラミニダーゼ処理によって抑制される傾向が認められた。以上の結果から、小腸上皮細に対するにボツリヌスTCの効率的な結合および透過には、L-TCの構成成分であるHA成分が寄与していること、およびL-TCは細胞膜上のシアル酸に結合したのちに細胞を透過することが明らかとなった。また、BoNTおよびL-TCの血管内皮細胞への結合にもシアル酸が関与していることを明らかにした。これらの結果はボツリヌス毒素の腸管からの吸収が単糖の添加によって抑制出来る可能性を示唆しており、ウシボツリヌス症の予防法の開発のための重要な知見が得られた。平成20年はさらにTCあるいはHA成分と糖鎖との相互作用を明らかにするとともに、細胞膜上の受容体分子の本体を同定し、有効な予防法開発に役立てる。本研究は、ボツリヌス毒素が家畜の腸管上皮からどのようにして吸収されるかを明らかにし、家畜、特にウシのボツリヌス中毒予防法の開発、生産性向上に寄与することを目的としている。申請者らは、ラット小腸上皮細胞株であるIEC-6を用いて、ボツリヌス菌D型4947株が産生する、神経毒素(BoNT)を含む750kDa毒素複合体(L-TC:BoNT+非毒非血球凝集素NTHA+血球凝集素HA)の結合・透過に関与する糖鎖を解析した。毒素の透過量はIEC-6をトランスウエルの多孔質膜上に播種して測定した。BoNTとL-TCのIEC-6に対する結合量および透過量を調べたところ、L-TCの結合量および透過量のほうが多かった。L-TCの細胞への結合は、N-アセチルノイラミン酸の添加、およびノイラミニダーゼ処理による細胞膜上のシアル酸の切断によって抑制されたが、ガラクトースやラクトースの添加による影響は受けなかった。また、L-TCの構成成分であるHA-33/HA-17複合体の細胞への結合と透過もN-アセチルノイラミン酸の添加、およびノイラミニダーゼ処理により抑制された。以上の結果から、L-TCは小腸上皮細胞膜上のシアル酸に結合して透過すること、またL-TCは構成成分であるHA-33を介してBoNTより効果的に細胞に結合することが明らかとなった。本研究により、ウシ食餌成分に糖類を添加することで腸管からの毒素吸収を抑制できる可能性が示唆された。本研究で得られた知見は、ウシボツリヌス症の予防、感染蔓延防止法の確立のために大変有用であると考えられる
足の形態と筋線維構成に関する機能形態学的研究(蹠行型,趾行型,蹄行型の比較)

ホ乳類の足形態に基づく筋線維構成の機能形態学的研究の目的で、5目20種145個体の前脛骨筋における筋線維型のdataから、その平均値をもって比較検討した。単位面積1mm^2中に占める筋線維数が最も多かったのは、半蹠行型の食肉目イタチ科のテンであった。次いで趾行型の食肉目、蹄行型の偶蹄目の順で、最小値は蹠行型の齧歯目やヒトを含む霊長目であった。筋線維型の頻度ではphasic contractionを示す白筋線維が多く、5目20種のうち16種のホ乳類において白筋型の傾向が示された。これに対し、赤筋線維では、霊長目のヒト、スロ-ロリス、偶蹄目のキリンとイノシシで頻度が高かった。最も頻度が低かったのはplastic contractionを示す中間筋線維であった。次いで筋線維細胞の大きさでは、小径が赤筋線維、中径が中間筋線維、大径が白筋線維の順となったが、スロ-ロリスのみは、赤筋線維が大径、白筋線維が小径となり、他のホ乳類と逆転した所見が示めされた。また、筋線維径の平均値と標準偏差値より、筋線維の変動係数をみると赤筋線維では蹠行型の動物が最も大であった。次いで趾行型と半蹠行型では有意差がなく、中間筋線維では趾行型,半蹠行型、蹠行型、蹄行型の順となった。更に1mm^2中に占める筋線維数と筋線維径の相関性では、筋線維数が多い動物では、筋線維径が小さく、逆に筋線維径が大きいものでは筋線維数が少ないことから、三タイプとも負の相関図が示めされた。以上の結果より、ホ乳類の骨格筋を構築している三タイプの筋線維細胞は、各動物の足形態とlocomotionの内容をよく反映しており、特に行動や運動能と相関性が強いことが、筋線維型の定量的な分析より明らかにすることが出来た。また、筋線維細胞の大きさは、同一種内では体の大きさに比例して大きい傾向が示めされるが、系統発生学的に比較した場合には、筋線維細胞と体の大きさの間には、まったく相関性がないことが認められた。ホ乳類における足の形態は,足底全体を地面に着地している蹠行型としてヒトをはじめとする霊長目,イヌ科などの食肉目に認められる趾行型およびウシ科,ウマ科などの蹄行型の三形態に分類される.今回は,このうちでも,そのlocomotionシステムが最も機能分化しているヒトと規則的に高度な走行訓練を受けた競争馬における筋線維細胞の大きさを,他のホ乳類のdataと共に,前脛骨筋の筋線維細胞をsampleとして比較検討した結果,三タイプの筋線維細胞ともヒトを中心とする蹠行型が最も大きく,特にtonic contractionを示す赤筋線維とplastic contractionを示す中間筋線維では,ヒトのdataが最も大きかった.次いで蹄行型ののヤギやウマであった.最小値を示したグループは食肉目イヌ科のキツネ,タヌキとなった.

これらの内容を各ホ乳類の生態行動やlocomotionの観点から考察すると,蹠行型の様にパワフルであるが,その行動様式が緩慢的なものでは,筋線維細胞が大きい傾向を示し,また持久力や持続的な走行に適応している蹄行型の動物は,蹠行型次い大きかった.これに対し,食肉目などの様に敏速な行動に適応している趾行型では,その筋線維細胞は小さい傾向が示された.また,系統発学的にみて,筋線維細胞の大きさと体重量との間には,まったく相関性がないことが認められた.更に筋線維細胞の平均値における変動係数および三タイプ間の比率を分析すると生態行動や運動能と強い相関性が成立することが示唆された.以上の内容については,第93回日本解剖学会総会(昭和63年4月2日,名古屋市立大学医学部)において口演発表することが採択された.今後これらの筋線維構成とlocomotion,運動能の関連を一層明確にするため,目下のところ,ヒトの例数を増すと共に同じ蹠行型のクマ,ウサギおよび趾行型のネコ等の筋組織を定量化するべく準備を遂行中である.昭和62年度から引き続き、ヒトを含む5目19種のホ乳類における筋線維を足の形態別に蹠行型、趾行型、蹄行型に分類し、locomotionに関与している下腿骨格筋のうち、前脛骨筋をsampleとし、その筋線維型の局在性や比率、および筋線維細胞の大きさを定量的に分析した結果、例外的なものも認められるが、次のごとき内容が得られた。1、筋腹横断面積1mm^2にしめる筋線維細胞の数を平均値で比較すると趾行型の食肉目が最も多くなり、1100細胞台であった。次いで蹄行型の偶蹄目と奇蹄目が860細胞台となり、最も少なかったのが蹠行型の齧歯目と霊長目で540細胞台であった。2、収縮機能の異なる三タイプの筋線維細における比率を単位面積あたりの平均値から、その頻度を求めると、タイプIでtonic contractionを示す赤筋線維肥では蹠行型、趾行型、蹄行型とも30%台で、これに対し、タイプIIで、phasic contractionを示す白筋線維は、三タイプ中で、最も比率が高く、三形態の動物とも40%台であった。更にタイプIIIでplastic contracitonを示す中間筋線維は三形態とも最小値で20%台であった。3、三タイプにおける筋線維細胞の大きさを、足の形態別で比較すると蹠行型の動物が、赤筋線維、中間筋線維、白筋線維とも最も大きく、次いで蹄行型の動物で、最も小さい値を示したのは、趾行型のイヌ科とネコ科の動物であった。以上の結果は、各々のホ乳類における骨格筋の機能と形態を反映していることが示唆される。これを足の形態別や生態行動およびlocomotionなどの観点から、系統発生学的に比較検討して、まとまり次第、その一部を、第93回日本解剖学会(1989年4月1日3日、宮崎医科大学)総会および第13回国際解剖学会(1989年8月6日11日、ブラジル国リオデジャネイロ)において発表する予定である。本研究は、本年度をもって最終年にあたるので継続的に収集してきた前脛骨筋の筋線維細胞、即ち、タイプIでtonic contractionを示す赤筋線維とタイプIIでplasic contractionを示す白筋線維、更にはタイプIIIでplastic contractionを示す中間筋線維の三タイプの頻度と、この赤筋線維、中間筋線維、白筋線維の大きさを定量化して、ホ乳類の足形態である蹠行型、半蹠行型、趾行型、蹄行型のlocomotionの機能的な観点から筋線維構成を比較検討した結果、16種の動物において敏速性と瞬発力を発揮する白筋型の傾向が示された。これに対し、霊長目のヒトとスロ-ロリス、偶蹄目のキリン、イノシシでは、持続的な緊張性収縮と持久力を示す赤筋型の傾向が示された。また筋線維径では、同一種内では、体の大きさに比例して、筋線維細胞も大きい結果が示されるが、これを5目20種のホ乳類間で比較すると筋線維細胞の大きさは、体の大きさと、まったく相関性がなく、むしろ足形態によって筋線維細胞の大きさが規定されてくることが示唆された。
繊維の機能加工と一体化した差別化時代における染色プロセスの開発

諸外国からの商品と差別化できる繊維染色加工技術の開発をめざし、インクジェット染色法における基礎研究から技術開発までの一連の検討をおこなった。従来の蒸気で蒸す染料固着の代替として、2枚の熱した鉄板で固着処理をおこなう乾熱固着法での染色機構を明らかにし、天然染料では処理時間の短縮だけでなく従来法よりも濃色に染めうる手法であることを見いだした。またインクジェットを用いた天然染料の金属媒染の検討もおこなった。今年度は、「天然染料によるフルカラーインクジェット染色法の開発」「天然染料における固着方法の改善」について大きく研究が進行した。昨年度から引き続き検討しているインクジェット染色法の詳細を解明するためにその染色機構を明らかにするための検討をおこなった.乾熱固着処理時の布中の水分や尿素が染料固着率に及ぼす影響を,反応染料ー木綿の系について(1)熱処理温度,(2)染料の分子構造および(3)前処理剤としての尿素の存在とその量の3点をパラメータにした染色実験を行い,固着率の変化を求めた。この結果から染色機構の解明につながるパラメータの抽出をおこなった.成果として公表(論文化)するために得られた結果の検討作業をおこなっており,まとまり次第公表する予定である。また尿素による染料の拡散促進効果の機構を解明するために、フィルム中の染料拡散実験を重点的におこなった。インクジェット染色における乾熱固着法の適用については、この方法が天然染料に適用可能なだけではなく、蒸しの工程と比較して十分に処理速度と固着率の改善が見込めることが判明した。天然染料によるフルカラーインクジェット染色法の検討では,天然染料と媒染剤をそれぞれインクジェット法で塗布した結果,3色分解をおこない、それぞれの色を重ね打ちすることでフルカラーに近い染色ができた。現状ではいまだにじみとカラーマッチングの問題が大きく,詳細な図柄をフルカラーで描くことは困難だが,徐々に改善されてきている。染料植物からの直接抽出による高効率利用化については抽出後凍結乾燥あるいは蒸発乾固後粉砕することにより検討を開始したところである。今年度は固着処理の改善で大きく研究が進展し、それにより新たな研究の方向性がしめされる結果となった。インクジェット染色後に染料を布帛に固定するための固着処理については、以前より合成繊維による染色でその染色機構の解明のために検討をおこなってきた。本年度もその処理を天然染料による染色にまで広げ検討をおこなった。水蒸気による固着処理よりも短時間で同等の固着処理が可能なことを見いだしたことは昨年度の成果であるが、今年度はさらにその研究を進めた結果、天然染料の場合には水蒸気処理よりもより多くの染料を布帛に固定できるだけでなく、その固着量が固着時における布帛の水分量には依存しないという合成染料である反応染料と綿の実験系とは違う結果が得られた。これは天然染料の染色機構を解明するための一つの鍵になるだけでなく、染色過程における水の役割をこれまでの考えから根本的に見直す必要があることを示唆している。そのためこれまで得られたデータをもとにして改めて再検討を開始した。そこで、水が染色過程で促進・阻害の両面の面を持つことが強く示唆されたことで、何らかの新たなモデルあるいは考え方を構築し、染色機構についてさらに詳細な検討を今後の研究としておこなう必要性があきらかとなった。また図柄が蛍光を発する天然染料染色がインクジェット染色を用いた後媒染の手法で可能であることを見いだし、昔からおこなわれてきた天然染料での浸染での媒染の手法がインクジェット技術をもちいることにより新規繊維加工技術開発につながることを明らかにした。インクジェット染色法の詳細を解明するためにその染色機構を明らかにするための検討をおこなった.乾熱固着処理時の布中の水分や尿素が染料固着率に及ぼす影響を,反応染料ー木綿の系について(1)熱処理温度,(2)染料の分子構造および(3)前処理剤としての尿素の存在とその量の3点をパラメータにした染色実験を行い,固着率の変化を求めた.この結果から染色機構の解明につながるパラメータの抽出をおこなった.成果として公表(論文化)するために得られた結果の検討作業をおこなっており,まとまり次第公表する予定である.天然染料によるフルカラーインクジェット染色法の検討では,天然染料で綿を浸染し,インクジェット法で異なった金属イオンを含む媒染液を塗布した結果,4種の色により天然染料をインクジェット染色に利用できることが明らかになった.さらに天然染料そのものもインクジェットにより塗布することでさらに細かい図柄を描くことができるように染料の種類、染料濃度、インク溶液粘度,媒染液濃度の最適化の検討をおこなった.現状ではいまだにじみの問題が大きく,詳細な図柄を描くことは難しいが,これも最適化の結果改善されてきている.染料植物からの直接抽出による高効率利用化については抽出後凍結乾燥あるいは蒸発乾固後粉砕することにより検討を開始したところである.

天然抽出物質による繊維加工剤としての利用条件の探索と処理方法の確立については,初年度検討課題であったPentagalloylglucoseについてインクジェット法による塗布およびその塗布条件の最適化を行った.本助成事業において必要不可欠なインクジェットプリンタを昨年度購入し、そのプリンタの特性および以前のインクジェットプリンタとの違いを明らかにした。その結果を基にして、従来から計画していた研究目的であるインクジェット染色における染色機構の解明の基礎研究から,天然染料を用いたフルカラー染色の固着プロセスを含む染色と繊維加工を一度に処理する技術開発を目指した実証実験について、おおむね初期の予定通りにまで追いついたと考えている。このインクジェットプリンタの購入のためにスプレードライヤーの購入を昨年断念した。そのため染料植物からの直接抽出による高効率利用化についての検討についてのみ計画段階で想定していたよりも低い達成度となった。本助成事業において必要なインクジェットプリンタは既存のものを使用する計画で検討を開始した.しかしながら、今年度途中で既存のインクジェットプリンタが故障し修理不能に陥ったために,本助成事業による補助金により新規にインクジェットプリンタを購入し、それを助成事業に用いている.そのために前機種と新機種における検討結果の比較をおこなう必要が生じたため,インクジェットプリンタを使用する事業についてはその時点で当初の計画よりも進展していたが結局計画していた程度の進展にとどまった.このインクジェットプリンタの購入のためにスプレードライヤーの購入は断念した.そのため染料植物からの直接抽出による高効率利用化についての検討では当初予定していた方法とは異なるアプローチを考えている.こちらも計画段階で想定していた程度の達成度となった.インクジェット染色における染色機構の解明,天然染料によるフルカラーインクジェット染色法の開発,および天然抽出物質による繊維加工剤としての利用条件の探索と処理方法の確立については,今後も実施する。さらに今年度重点的におこなったインクジェット染色における乾熱固着法の適用についての課題については,春の学会に発表するとともに報文として公表できるように補強データおよびその機構についての考察をおこなった上で速やかに公表(論文化)できるよう努力する。また染料植物からの直接抽出による高効率利用化については,抽出後凍結乾燥あるいは蒸発乾固後粉砕する手法の比較を種々の染料についておこなう。インクジェット染色における染色機構の解明,天然染料によるフルカラーインクジェット染色法の開発,および天然抽出物質による繊維加工剤としての利用条件の探索と処理方法の確立については,本年度の成果を元に今後は綿とともに絹にも対象を広げて実施する.さらにインクジェット染色における染色機構の解明に関連して,現在使用している尿素に代わる化合物について検討をおこなう予定である.これらの課題については,秋には現在までの成果を論文および学会等による発表により公表する予定である.
カルシニューリンとの拮抗的関係を利用したマップキナーゼ経路の分子遺伝学的解析

研究代表者らが発見した新規マップキナーゼPmk1系は,細胞増殖とともに細胞形態形成,特に細胞質分裂において重要であり,カルシニューリンと機能的関連性をもつことが既に明らかにされている。また,その構造はヒトの細胞増殖を制御するマップキナーゼと高い相同性を示すので,分裂酵母における本マップキナーゼの機能解析は,ヒトのマップキナーゼ異常による病態や分子標的治療に直結している。本研究では,研究代表者らが発見した分裂酵母マップキナーゼとカルシニューリンとの拮抗的関係を利用し,カルシニューリンノックアウトの表現型を過剰発現で相補する遺伝子をクローニングすることで,マップキナーゼ系の制御因子を同定することを目的としている。本年度は,Pmk1マップキナーゼ系のネガティブフィードバックに重要と思われる新規RNA結合蛋白質を単離した。また,マップキナーゼ/カルシニューリン系と機能的に関連する遺伝子として,細胞質分裂制御,特にSIN (septation initiation network)経路において重要な働きをしている蛋白質燐酸化酵素をコードする遺伝子を同定した。本研究で発見した新規RNA結合蛋白質はマップキナーゼの抑制因子であるマップキナーゼホスファターゼのmRNAを安定化することでマップキナーゼ系を抑制する事が示唆された。また,Pmk1マップキナーゼノックアウトでは細胞質分裂が異常になる事が知られているが,本研究でその下流にSIN経路や細胞内輸送経路が存在する事が示唆された。
地域資源の利用をめぐる新しい都市・農村関係の展開

研究代表者・祖田修は現地調査の結果に学びつつ、都市と農村の間に取り結ばれる諸関係を理論的・歴史的に明らかにした。主な解明点は以下の通りである。従来都市農村関係は、どちらかといえば対立・葛藤するものとして捉えられてきた感がある。しかし両者は対立葛藤しつつ、同時に相互に補完し結合している存在である。産業や人口の大都市集中とりわけ一極集中によって、地方都市やそれを取り巻く農村地域が疲弊しただけでなく、都市民もおよそ半数が地方圏への脱出を希望している現実がある。つまり、農村では安定兼業の場確保、大都市と同等とまでいかなくとも生活の利便性への要求が高まっている。他方都市では緑や自然、広い住宅、ゆとりのある農村的リズムを持った生活への要請が高まっている。こうした要請を、地方中小都市の振興によって達成することが必要である。ドイツではすでに早くからそのような思想にたって、地方分散的な国土政策・地域政策を行なってきた。その内容を明らかにするとともに、日本における分散的地域政策の方向は、櫛状多数核分散型地域政策であることを明らかにした。研究分担者・池上甲一は、地域資源のうちでとくに水をめぐる都市と農村の関係を研究した。主な解明点は、以下の通りである。水利をめぐる都市と農村の関係は、農業用水の都市用水への転用要求のように用水配分の競合として現れることが多かった。しかし、都市社会が高度に人工空間化されると、農業用水をそのまま都市空間の中に調和的に保全しようという気運が高まってくる。ゆとり空間、治水や景観上のバッファー、水辺生態系とのふれあいなどの役割が求められるからである。大阪府羽曳野市のピーチパークのように、溜池を都市と農村のコモンズとして活用していくことは、都市・農村の共生を実現するひとつの方向である。地域資源の利用という観点から、農村と都市の関係を歴史的・理論的に検討し、あわせてその現代的意義と方向を現実の動きの中に探究することが、本研究の課題である。当面、もっとも基本的であるとともに、賦存量が固定的であるために、都市・農村の間で利害対立の生じやすい土地と水を中心に研究を進めた。平年4年度は、とくに土地資源をめぐる都市・農村関係の研究に力点をおいた。その具体的内容は3本の柱からなる。(1)都市・農村関係の歴史的・理論的研究。かねて収書済みの関連図書・資料を改めて整理するとともに、東京において関連資料をできるかぎり収集することに努めた。第2は、播磨工業地帯の中心である姫路市域とその後背地として急速に宅地化の進んでいる香寺町における土地利用と生活系廃棄物処理に関する聞き取り調査である。第3は、上記2地区における意識調査(アンケート)である。現段階において得られている知見はおおよそ次の3点である。(1)都市・農村双方の抱える諸問題は、経済・生活、生態環境のそれぞれに密接に関連しており、双方の均衡ある発展のためには、これら3側面をいかに調整し、全体としての総合価値を高めうるかにかかっている。(2)都市住民の土地利用指向は宅地の量的拡大のみにあるのではなく、快適な生活空間の形成にある。この点で農地に期待されるところが大きい。(3)生活系廃棄物のリサイクルについては、弁別収集に関する意識改革とともに制度上の整備が重要である。コンポスト化は有効な対策であるが、その利用先を制度的に確保することが求められる。なお、本研究に係る費用は平成4年11月に交付されたため、研究成果を公表できる段階にまで十分分析しえなかった。本研究は次年度までの継続を予定されているので、その成果とあわせ順次公表していきたい。

地域資源の利用という観点から、農村と都市の関係を歴史的・理論的に検討し、あわせてその現代的意義と展開方向を現実の動きの中に探究することが、本研究の課題である。当面、もっとも基本的であるとともに、賦存量が固定的であるために、都市と農村の間で利害対立の生じやすい土地と水を中心に研究を進めた。平成5年度は和歌山県紀ノ川流域を主な調査対象地とし、そのほか兵庫県姫路市(平成4年度の継続)、横浜市、大阪府でも実態調査を行った。調査地では、土地の農業的利用と非農業的利用の競合・共存関係、河川・溜池の新たな用水配分システムとそのコモンズ的な利用の可能性の2側面から、都市と農村の対立と共生関係について研究した。農村住民は農外就業への依存を深め、また都市民はゆとりのある自然に恵まれた生活、さらには市民農園などへの需要を強くもち、両者の競合とともに結合的関係も深まっている。他方で、河川の上下流では社会経済的格差が大きく、流域圏としての一体的地域計画が必要である。上記の研究結果についてはさしあたり、『近畿圏における新しい都市・農村関係の展開(2)』1993年3月、『同(3)』1994年3月予定(いずれも京都大学農学部農学原論研究室発行)としてとりまとめた。また、祖田は日本学術会議地域農学研究連絡会議主催のシンポジウム「21世紀の地域農業を考える」(1994年5月13日開催)において、「都市と農村を結ぶ」との研究報告を行う予定である。上記の成果を踏まえ、日本農業経済学会、地域農林経済学会、日本村落研究学会等において口頭報告を行い、順次学会誌等に公表していく予定である。
応用ネットワーク均衡分析に関する体系的研究

「応用ネットワーク均衡分析」とは、上位問題が何らかの政策決定で、下位問題が上位計画の決定変数を含むネットワーク均衡問題で構成される問題を指す。平成7・8年度の成果を以下に要約する。1.公共交通の費用構造及びネットワークの外部性に関する研究・わが国における鉄道、バス事業の費用データをもとに公共交通の費用関数、需要関数の推定を行い、費用関数については、規模の経済が働いていること、また、需要関数の推定より距離に関する規模の経済が存在することを確認した。2.ラムゼイ価格均衡モデルへの応用上位問題がラムゼイ価格決定問題、下位問題が交通機関分担・配分同時決定モデルで表現される問題である。公共輸送機関の輸送の費用関数、需要関数1.で得られた関数を使用した。計算にはペナルティ関数法に基づく非線形感度分析法を用いた。この結果、以下の点が確認された。・限界費用価格設定(the first best pricing)では、公共輸送機関に赤字が発生する。すなわち、公共輸送には規模の経済が働いている。・ラムゼイ価格決定(the second best pricing)により公共輸送機関の赤字は解消される。料金は新交通システム事業への補助率に影響を受ける。・社会厚生関数を最大にする政府補助率が存在する。・シュッタケルベルグ均衡に基づく計算は、ナッシュ均衡の場合より、収束が早い。ただし、今回の計算例では2つの均衡概念に基づく計算結果はほぼ一致した。これは、上位および下位問題の情報の受け渡しについて、情報の非対称性が緩和されたためと思われる。3.多地域一般均衡モデルへの適用高速道路建設によって各地域の生産量が変化し、地域間物流が変化すれば、道路網全体の混雑状況が変化し、その結果、生産要素投入の地域的変化をもたらす。このような、地域の生産構造とネットワーク構造が相互に連関する多地域一般均衡モデルも応用ネットワーク均衡分析の対象になる。この問題の定式化は複雑な変分不等式問題になり、現実的な解法が非常に難しくなる。そこで、本研究では、2段階の階層構造を考え、ネットワーク均衡が上位の地域間一般均衡モデルへ影響しないようなモデルを作成した。地域間一般均衡モデルについては実際のデータを用いて計算したが、ネットワーク均衡との整合性を取るまでには至らなかった。本年度、具体的な成果を上げた研究は大きく次の3項目である。1.公共交通の費用構造と運営の効率性、2.交通費用の劣加法性と交通における規模の経済の関連3.応用ネットワーク均衡分析の解法と特性以下では、本研究の主たる目的である項目3.に関する成果について要約する。上位問題に交通政策に係わる意思決定問題、下位問題をネットワーク均衡問題とする2段階の数理最適化問題を応用ネットワーク均衡分析とよぶ。上位問題には様々な問題を設定することができる。例えば、最適ネットワーク設計問題、信号の最適設計問題、道路や公共交通の料金設定問題等々である。一方、対応する下位問題は需要変動型のネットワーク均衡モデルである。主要な成果は次のようである。(1)2段階最適化問題によって達成される均衡は、ナッシュ均衡、シュタケルベルク均衡であり、上位レベルの目的が目的関数の最大化の場合、(ナッシュ均衡)<(シュタケルベルグ均衡)となる。この原因は上位と下位の情報の非対称性に起因する。

(2)上の結果より、2段階計画問題を上位、下位を交互に反復して解くヒューリスティックな手法は最適解を与えないことが明らかになった。(3)下位問題の最適解が上位問題の変数をパラメータとして明示的に与えられる場合は、2段階計画問題はペナルティ関数法などを利用して容易に解くことができる。ただし、初期値あるいはペナルティの与え方によっては、解が収束しないケースや収束の効率性に差があることが明らかになった。(4)ネットワーク均衡問題の解が陽表的なのは特殊なケースであり、一般的にはネットワーク均衡解は上位問題の意思決定変数をパラメータとして表現することはできない。この問題に対処するには非線形感度分析が有効である。すなわち、上位問題の意思決定変数の摂動に対するネットワーク均衡解の変動を情報として全体の計画問題を解いていく方法である。この問題も、ペナルティ関数法を利用することができることを明らかにした。「応用ネットワーク均衡分析」とは、上位問題が何らかの政策決定で、下位問題が上位計画の決定変数を含むネットワーク均衡問題で構成される問題を指す。本年度は、公共輸送機関の料金決定問題への応用、また、上位問題を経済均衡とする場合のネットワーク分析法について検討した。1ラムゼイ価格均衡モデルへの応用上位問題がラムゼイ価格決定問題、下位問題が交通機関分担・配分同時決定モデルで表現される問題である。公共輸送機関の輸送の費用関数、需要関数を実際のデータから同定し、仮想ネットワーク上で計算を行った結果、以下の点が確認された。・限界費用価格設定(the first best pricing)では、公共輸送機関に赤字が発生する。すなわち、公共輸送には規模の経済が働いている。・ラムゼイ価格決定(the second best pricing)により公共輸送機関の赤字は解消される。料金は新交通システム事業への補助率に影響を受ける。・社会厚生関数を最大にする政府補助率が存在する。・シュッタケルベルグ均衡に基づく計算は、ナッシュ均衡の場合より、収束が早い。ただし、今回の計算例では2つの均衡概念に基づく計算結果はほぼ一致した。2多地域一般均衡モデルへの適用高速道路建設によって各地域の生産量が変化し、地域間物流が変化すれば、道路網全体の混雑状況が変化し、その結果、生産要素投入の地域的変化をもたらす。このような、地域の生産構造とネットワーク構造が相互に連関する多地域一般均衡モデルも応用ネットワーク均衡分析の対象になる。この問題の定式化は複雑な変分不等式問題になり、現実的な解法が非常に難しくなる。そこで、本研究では、2段階の階層構造を考え、ネットワーク均衡が上位の地域間一般均衡モデルへ影響しないようなモデルを作成した。