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石英1粒子による段丘堆積層の赤色熱蛍光年代測定法の開発

赤熱ルミネセンスを用いて東北日本の段丘堆積物の年代測定を石英1粒子から行った.微弱であるシグナルを検出するため,測定装置に対してフォトマルの改善と石英パイプによる集光システムの改善を施した.その結果約20%程度の感度上昇が図られた.石英の赤熱ルミネセンスは太陽光に対して強い抵抗性を持つことが知られ,約30時間の太陽光照射実験では太陽光未試料に対し約40%の残余率を持つことが明らかとなった.これを解決するためこれまでの手法では,見かけ蓄積線量(Ap-De)と残余レベル(RI)をそれぞれ別のアリコット(試料皿)で測定が行われた.しかし,異なる2試料を用いて測定が行われるため,測定データを対等に評価できない欠点がある.そこで,新手法,単粒子分割法を考案した.この手法では単粒子をハンマーと釘で分割し,それぞれの分割片からAp-DeとRIを測定する.この手法を用いると1粒子からAp-DeとRIを得ることができる大きな利点がある.400ミクロンサイズの石英を用いた実験では,最少の赤ルミネセンスシグナルから,約20Gyの線量を測定することに成功した.2種類の段丘堆積物を用いて,新手法から実効的な測定を行うことができた.単アリコット再現法(SAR)で測定された最少蓄積線量と残余レベル蓄積線量用いて評価された年代は,それぞれ241±20kaと113ka±17kaであった.この年代は地質学的な情報から推定される時代,OIS7およびOIS5eとよく一致する.実験手順は複雑であるが,この手法は実用的に採用できることが明らかとなった.赤熱ルミネセンスを用いて東北日本の段丘堆積物の年代測定を石英1粒子から行った.微弱であるシグナルを検出するため,測定装置に対してフォトマルの改善と石英パイプによる集光システムの改善を施した.その結果約20%程度の感度上昇が図られた.石英の赤熱ルミネセンスは太陽光に対して強い抵抗性を持つことが知られ,約30時間の太陽光照射実験では太陽光未試料に対し約40%の残余率を持つことが明らかとなった.これを解決するためこれまでの手法では,見かけ蓄積線量(Ap-De)と残余レベル(RI)をそれぞれ別のアリコット(試料皿)で測定が行われた.しかし,異なる2試料を用いて測定が行われるため,測定データを対等に評価できない欠点がある.そこで,新手法,単粒子分割法を考案した.この手法では単粒子をハンマーと釘で分割し,それぞれの分割片からAp-DeとRIを測定する.この手法を用いると1粒子からAp-DeとRIを得ることができる大きな利点がある.400ミクロンサイズの石英を用いた実験では,最少の赤ルミネセンスシグナルから,約20Gyの線量を測定することに成功した.2種類の段丘堆積物を用いて,新手法から実効的な測定を行うことができた.単アリコット再現法(SAR)で測定された最少蓄積線量と残余レベル蓄積線量用いて評価された年代は,それぞれ241±20kaと113ka±17kaであった.この年代は地質学的な情報から推定される時代,OIS7およびOIS5eとよく一致する.実験手順は複雑であるが,この手法は実用的に採用できることが明らかとなった.赤色TLは熱安定性に優れ,他の年代測定法では測定が困難な更新世中後期の時代決定に適している.また,赤色TLが太陽光にブリーチされる性質を利用し,堆積物の年代測定が可能である.そこで,石英1粒子から段丘堆積物の年代測定を行う方法を考案した.本年度(1年目)は,SAR法実験が行えるよう小型X線の搭載など測定装置の改良を行った.その結果SAR法測定が可能となり,同一試料を繰り返し測定することで,試料蓄積線量を決定することができた.しかし,石英を繰り返し測定することによる赤TLの感度変化が5%程度認められた.このためドーズリカバリーテストを行い,感度補正行えば,良好な年代が得られることが明らかになりつつある.この成果をフィッショントラックニュースレター19号,P51-55ページに示した.さらに,段丘堆積物の石英1粒子から石英分割法により2分割した石英片から,見かけの蓄積線量と人工太陽ブリーチによる残存レベル(残存蓄積線量)を求めた.石英分割片からは微弱ながら記録可能な赤TLシグナルが検出され,また,ブリーチされた分割石英片からもシグナルが検出された.その結果,今年度の改良装置により単粒子から年代測定が可能であることが示された.この成果をフィッショントラックニュースレター19号,P57-60ページに示した.また,年代の最も若い石英集団が堆積物の真の年代に近似するとの予想から,約30粒子に石英分割法を適応した.その結果,約5粒子が予想年代を示し,考案した石英分割法は有効であると考えた.この成果を2006年10月に香港で行われた第1回アジア-太平洋ルミネセンス年代測定学会で発表した.年代測定に優れた性質を持つ石英の赤色熱ルミネセンスを用いて,石英1粒子による様々な堆積物の年代測定法の開発について検討した.特に段丘堆積物の年代測定について検討した.測定精度を上げるため,X線照射部を備えた高感度熱ルミネセンス年代測定装置の改良を進めた.その結果,石英1粒子による年代測定が可能となった.

この装置を用いて,上北平野段丘堆積物の単粒子年代測定を進めた.その結果,全体の5%程度の粒子が想定される年代測定値とほぼ一致したが,他の粒子は相当程度古い年代を示し,これは太陽光では消去されない赤色蛍光シグナルが石英に残存するためと推定された.この成果については,2006年香港で開催された第1回APLDで発表した.また,改良装置を用いて測定が可能になったSAR法について検討を進めた.この手法により多粒子によるSAR年代測定をToya火砕流を用いて試みた.SAR方は同一試料に対してX線照射と加熱を繰り返すため,石英の赤色熱ルミネセンス強度の感度変化が生じる.この点をテスト線量測定で検証したところ,一回の照射に対し0.94-1.29の感度変化が認められた.感度補正後の赤色熱ルミネセンス平均年代は最下位火砕流(Tpfl1/II)で132±15ka,中・上位火砕流(Tpf1 IIIおよびTpf1 IV)で113±13114±11kaであった.この年代は,地形,テフラ対比から総合的に推定された110115kaに近似した結果となった.SAR法による赤色熱ルミネセンス年代測定はテフラ年代測定に有効であることが示された.この成果は地質学雑誌に2007年に公表した.
東アジア等との関連性を踏まえた日本の防災・減災教育の展開と課題

国内においては,東日本大震災発生後の被災地3の学校防災の現状と課題を明確にし,他地域へも教訓が生かすことが可能な地域と連動した学校の在り方を構築した。例えば,福島県では,放射線教育も含めた防災教育についての教員研修や副読本の在り方,宮城県においては,防災教育を既存の教科や総合的な学習の時間と連動カリキュラムの在り方明確にした。国外では,台湾,中国,韓国,マレーシアで,開発した教材やプログラムを用いた研究授業を実施した。これらの取組から日本の防災教育と今後期待されるアジア等での防災教育の同質性と差異を明確にした。また,全取組からESDと連動した防災教育の在り方を示した。本研究の目的としては,科学的リテラシー育成の観点から日本と東アジア等との自然災害の共通性を踏まえた防災・減災についての教育内容・方法開発に取り組み,開発した教材・プログラムの実践から新たな日本の防災教育及び東アジア等への教育貢献の在り方を探ることである。平成24年度では,日本を含めた東アジア等において,近年の自然災害が学校や教育システムに与えた影響を探った。特に各界に未曾有の衝撃を与えた東日本大震災の課題について,今後の防災教育,防災管理の推進方法を探るために,STS教育(Science-Technology-Society相互関連教育)の観点から,被災地の現状や課題など事例を収集し,また自然災害及び防災・減災に対する国や都道府県の動向を掌握し,その分析・検討を行った。さらに,ESD(持続可能な開発のための教育)を科学教育の立場から進めていくために,東日本大震災前後の日本の防災教育を整理し,地震・津波災害,気象災害をはじめとした様々な自然災害に関する教育内容・方法,教員研修等を追跡した。また,それらを踏まえながら,モデル授業・研修等を実施し,それらの評価を行った。さらに,これらの内容,方法から,今後の東アジア等の教育に活用可能な内容や方法を探った。以上,初年度の取り組みとしては,日本や東アジア等での現地調査や実践授業をもとに,日本各地域での防災教育の現状や復興への国際協力など,科学教育と関連付けたESDの観点から集約,整理することを通じて,今後の日本の防災教育の再構築と体系化を図る基礎となった。まず,前年度に引き続き東日本大震災の被災地,宮城県,福島県において,震災後の学校教育を中心とした防災教育及び復興教育についてのアクションリサーチ的アプローチを展開した。宮城県においては,被害の大きかった仙台市の湾岸部を中心に,被災地の学校の現状を掌握するとともに復興に向けての取り組みを実施している学校においての「防災科」を設置しようとする文科省研究開発学校での教育課程における内容と実践を調査した。福島県においては,福島県教育委員会と連動して,これからの福島県の防災教育と放射線教育の在り方を探り,その成果をまとめた防災教育副読本を編集し,県内の全地域において悉皆の教員研修を担当した。研修参加者への質問調査から研修内容についての意義を分析した。また,国内各地の防災教育への取り組みについて,文科省・教員研修センターをはじめ,茨城県・長野県・群馬県・山形県・佐賀県・滋賀県・新潟県・大阪府などの教員研修を中心に調査を行った。この中で日本の防災・減災教育の現状と課題が明確になりつつある。同時に日本の学校教育において,ICTを用いた防災教育の在り方についてもモデルプログラムを作成した。一方,これまでの海外での実践授業や国内の調査を踏まえて,中国・内モンゴル,マレーシア,台湾等において研究授業を実施した。防災・減災について,十分に意識されない国や地域においても自然災害だけでなく,気象災害・火山噴火など自然景観との関連性を持った教材やESD(持続発展教育)の視点を取り入れた教育プログラム作成の意義が明確になった。1年目に作成した教材の主題である自然災害の側面だけでなく,自然景観を取り入れた教材の開発によって,地学的知識の重要性を明確にした。平成26年度は日本から世界に提唱した国連持続可能な開発のための教育(ESD)の10年の最終年度であることを踏まえ,防災教育とESDとの関係性を明確にした。近年に発生した国内の自然災害を取り上げ,科学史的な考察や災害発生や拡大の状況をSTS(科学・技術・社会相互関連)の観点による分析から明確にした。現在,アジアを含む開発途上国では大規模な自然災害が発生すると回復への時間,労力がより一層大きくなる。日本とアジア地域では,類似性と差異が共存している。地震・津波,台風などの日本と同じ課題を抱える地域がある一方で,地殻の安定した地域では地震,火山活動は見られないが,集中豪雨や,土砂災害の被害は甚大となる地域も存在する。それぞれに応じた普遍的な防災教育をESDや環境教育の観点から取り扱う方法を現地調査や現地での実験授業から探った。また,近代日本が自然災害発生後,どのような対応を取り,学校教育や科学教育にどう活かされたかの対応をアジアの近代化を認識して検討した。これには,濃尾地震,明治三陸地震津波など,明治以降の地震学や地質学などの近代科学の展開を科学史的に取り扱うことが参考になることを示した。国際的に発信可能な東日本大震災からの復興に向けての現状と課題を踏まえ,国内では,引き続き,被災3県の現状と新たな課題,その後の復興教育,防災教育,放射線教育の状況を調査し,教材開発やプログラムを改善したり実践したりした。さらに様々な国際会議において,アジアを初めとした地域の防災,減災に対する取組の情報を収集した。

平成27年3月,仙台市で開催された国連防災世界会議パブリック・フォーラム「防災教育交流国際フォーラム」においては,日本から世界に発信すべく防災・復興教育についての在り方を提言した。その成果をにおいて仙台起草宣言の中に取り込むことができた。本研究の成果として,2015年3月,仙台市で開催された第3回国連世界防災会議パブリック・フォーラム・防災教育交流国際フォーラム「レジリエントな社会構築と防災教育・地域防災力の向上を目指して」に参加し,これまでの研究の意義を世界に発信した.特に自然災害に対する防災教育を重視しながらも,日常は自然景観の形成や資源の供給など自然の恩恵などを取り扱う教育の意義として「積極的防災教育」を示した。また,ESDの観点を重視した日本の学校防災は,国際的なモデルとなり得ることも示した。本研究の目的にあるように,世界の自然災害による犠牲者が集中するアジアにおいて,日本との防災教育の類似性と差異を探った。特に韓国や台湾など日本同様に立地する東アジアの自然災害の現状と発生メカニズム,これらを踏まえた防災教育の在り方を実践から明らかにした.特に台湾においては,地震災害や風水害等日本と同じような条件にあり,防災教育に関する類似性と差異について明らかにした。さらには,防災教育においてICTを活用する方法を国内と国外で試みた。国内では2004年の中越地震を取扱い国外ではマレーシアの大学で実践研究を実施した。防災教育に関しては,今日,国際的にアプローチすべきな課題であり,日本の役割や貢献もできる。その中でややもするとグローバル人材育成が注目されがちではあるが,国内においては各地域の自然環境や自然景観を重視したローカル人材育成の意味があることも日本ジオパークにおける各地域の取組で明確になった。つまり,自然災害に関する防災・減災教育には,復興教育も含めてグローカルな人材の育成も不可欠である。さらには,東日本大震災発生後の福島第一原子力発電所事故から科学・技術・社会の相互関連から自然災害を捉える必要性が明確になった。事故災害は自然災害とともに科学技術との関連性が深く,今後の科学教育の一つの視座となる。国内においては,東日本大震災発生後の被災地3の学校防災の現状と課題を明確にし,他地域へも教訓が生かすことが可能な地域と連動した学校の在り方を構築した。例えば,福島県では,放射線教育も含めた防災教育についての教員研修や副読本の在り方,宮城県においては,防災教育を既存の教科や総合的な学習の時間と連動カリキュラムの在り方明確にした。国外では,台湾,中国,韓国,マレーシアで,開発した教材やプログラムを用いた研究授業を実施した。これらの取組から日本の防災教育と今後期待されるアジア等での防災教育の同質性と差異を明確にした。また,全取組からESDと連動した防災教育の在り方を示した。本研究を計画的に進めていたが,平成25年度後半に研究代表者が異動となったため,研究の遅れが余儀なくされた。平成26年度の取組によって,いくらかの挽回はできたと言える。しかし,全体の研究計画としては研究授業予定地での実践等,依然として若干遅れていることを認めざるをえない。
第2次世界大戦期における米軍「精密爆撃」の変容-原爆投下への道程

本研究は、米陸軍航空軍が、1930年代からの伝統的な戦略爆撃論である「精密爆撃論」にもかかわらず、第2次大戦中の爆撃活動において、いかに公式論から乖離し、無差別爆撃へと急速に変容して行き、最終的には広島・長崎に対する原爆投下による無差別大量虐殺を犯すまでに至ったのかを分析することに目的をおいた。その変容を、米軍の軍事指導者、政治家のレベルでの戦略、政策の変化のみならず、国民の倫理観の変化という観点からも分析を試みた。本研究は、米陸軍航空軍の1930年代からの伝統的な戦略爆撃論が「精密爆撃論」であったにもかかわらず、実際の爆撃活動が第2次世界大戦中にいかなる過程を経て無差別爆撃の全面的な展開へと急速に変化していき、広島・長崎への原爆投下という大量無差別爆撃の極限にまで至ったのか、その歴史過程を分析し考察することを目的として行われる。具体的には、精密爆撃から無差別爆撃への移行の歴史過程の分析、ならびにそうした移行をもたらした軍事的要因、米陸軍航空軍指導部による正当化論、また敵国市民攻撃の軍事的正当化に対してアメリカの政治指導者たちと国民の反応したのに関しても、米国民の倫理観や人道意識との関連において考察する。本年度は国内ならびに米国において以下の研究課題に関する資料調査と収集に当たった。1.国内(国会図書館、防衛庁防衛研究所図書館、奈良県立図書館における調査)太平洋戦争期間中に日本政府ならびに日本軍当局が米軍の空襲に対して、どこまでその破壊力の実態を明確に把握しおり、どのような対策案をもっていたのか、国民の生命の防禦と安全性確保をどこまで具体的に考えていたのかなどを知るために、主として「防空演習法案」の作成過程ならびに「防空訓練」の具体的な政策内容に関する資料の調査と収集を行った。さらに、「防空訓練」に動員させられた国民の意識はどのようなものであり、どこまで空襲の実態を理解していたのかに関しても、関連の回顧録などを収集し分析することに努めた。2.米国(米国立公文書館ならびに米国連邦議会図書館における調査)(1)第2次大戦中に爆撃を担当した米陸軍第8航空軍ならびに第20航空軍の内部において、米軍の公式戦略であった「精密爆撃」がどのような経緯を経て「飽和爆撃」、すなわち現実には「無差別爆撃」へと移行していったのかという疑問に沿った形で、両航空軍が作成した資料、とりわけ攻撃目標選定と爆撃効果に関する報告書に焦,点を当てて資料の調査と収集に、米国立公文書館において当たった。(2)戦時中に発行された大衆雑誌、『ライフ』、『タイム』、『USニュース』の他、女性向け雑誌である『マコール』や『グッドホームキーピング』などに掲載された、敵国爆撃に関する記事、写真、さらには「爆撃機」に関するボーイング社や戦時情報局が作成し掲載した広告を収集し分析することによって、米国民が一般的に「敵国市民爆撃」に対してどのようなイメージを抱いていたのかを分析することに努めた。この資料調査は、ワシントンの米国連邦議会図書館において行った。2007年度は、67月にほぼ1ヶ月にわたるイギリスでの長期調査と、国立国会図書館における合計3週間の調査を行った。(1)イギリス:イギリス国立公文書館ならびに大英図書館における調査第2次世界大戦中のヨーロッパ戦線における連合軍側のドイツ空爆、とりわけイギリス空軍RAFの空爆戦略の実態と思想が、米国の爆撃軍に与えた戦略上ならびにモラル上の影響に関して調査を行うため、主として英国立公文書館所蔵の関連資料の収集に当たった。英軍が行っていた夜間の無差別爆撃とはあくまでも一線を画し、昼間の「精密爆撃」に固執していた米陸軍航空軍の指導層が、実際には無差別の「地域爆撃」へと戦略を移行させていった過程の解明に焦点をあてて資料探索に当たった。さらに、RAFによる敵国ドイツへの空爆が当時のイギリスの新聞や大衆雑誌においてどのように報告されていたのか、逆に敵国ドイツによるイギリス各地への空爆はいかに報道され、その結果、どのような「敵国」に関する大衆イメージが形成されたのかについて調査するため、大英図書館において戦時中の新聞・雑誌類の調査と分析を試みた。(2)国立国会図書館における調査国立国会図書館における調査では、主として日中戦争期に、日本軍による中国諸都市への空爆が、当時の日本の大衆雑誌や新聞にどのように報告されていたのかについて、国会図書館所蔵の雑誌、写真グラフ、新聞を利用して調査を行った。昨年度行ったアメリカ連邦議会図書館での、また本年度67月に大英図書館にて行った、米英両国における同様の大衆雑誌における敵国空爆に関する報告との比較分析の目的でこの調査を行い、「敵国空爆」のイメージが、日本、アメリカ、イギリスではどのような共通点が見られ、どのような違いがあったかを分析するために必要な資料の調査収集を行った。(1)イギリス国立公文書館における調査昨年度に引き続き、第2次世界大戦中のヨーロッパ戦線における連合軍側のドイツ空爆、とりわけイギリス空軍RAFの爆撃軍団の空爆戦略の実態と思想が、いかに米国爆撃軍の戦略ならびにモラルに影響を与えたかを調査するため、英国立公文書館所蔵の関連資料の収集に当たった。

英軍が行っていた夜間の無差別爆撃とはあくまでも一線を画し、昼間の「精密爆撃」に固執していた米陸軍航空軍の指導層が、実際には無差別の「地域爆撃」へと戦略を移行させていった過程の解明に焦点を当てて資料探索に当たった。また一昨年は、RAFによる敵国ドイツへの空爆が当時のイギリスの新聞や大衆雑誌においてどのように報告されて、その結果どのような大衆イメージが形成されたのかについて調査を行ったが、昨年度は、戦時英国政府がそのような大衆イメージ作りにおいて、メディア統制上どのような役割を果たしていたかに関する資料調査を、同じくイギリス国立公文書館において、実質3週間にわたって行い、この問題に関する英米比較研究を行った。(2)国立国会図書館における調査1923年の段階で、日本が米国と戦争になれば、東京をはじめ日本各地の都市が米軍による空爆で大被害を受け敗北することは避けられないと的確に予測した、元海軍士官で反戦平和論者に転じた批評家、水野広徳や、関東防空大演習に対して極めて批判的であった桐生悠々らの論述が、当時の日本人には一般にどのように受け止められていたのかに関して、戦前・戦中の雑誌や新聞に掲載された記事ならびに関連著書の調査を国立国会図書館において行い、収集した資料の分析にあたった。平成21年度の調査は、主として以下の3つのテーマに絞って行った。(1)前年度に引き続き、日中戦争期に、日本軍による中国諸都市への空爆が、当時の日本の大衆雑誌や新聞にどのように報告されていたのかについて、国立国会図書館所蔵の雑誌、写真グラフ、新聞を利用して調査を行った。前年度に行ったアメリカ連邦議会図書館でならびに大英図書館にて行った、米英両国における同様の大衆雑誌における敵国空爆に関する報告との比較分析の目的で引き続きこの調査を行った。(2)太平洋戦争末期に連合軍側、特に米陸軍航空軍が日本本土に対して全国的規模で激しく展開した空襲、ならびに、その最終戦略として行われた広島・長崎への原爆投下に対して、日本政府、関係省庁、軍部の各部門における責任者たちがどのように反応し、どのような対策をとったのかに関する公文書を、国会図書館憲政資料室ならびに国立公文書館所蔵の関連資料から選択・収集し分析することを行った。特に、原爆投下とポツダム宣言受諾(=降伏の決断)との関連性において、政府閣僚、軍指導層、関係省庁官僚たちが、それぞれどのように反応し、どのような態度をとり、どのような議論を行ったのかを示すような資料の発見に努めた。(3)日本空襲中に墜落し捕虜となったB-29爆撃機の搭乗員を処刑した罪を戦後間われた岡田資少将の戦戦犯裁判にて、日本側ならびに米国側が、無差別爆撃をどのように解釈していたのかの相違を知るために、関西大学図書館に所蔵されている岡本尚一弁護士寄贈裁判資料を調査、分析した。
様々なタイプの森林植物群集における多種の共存に関する一般理論-群集拡散モデル-

以下の森林植物群集で、各個体のサイズ(胸高直径と樹高)を測定した。北海道・大雪山・然別湖周辺の亜寒帯林(トドマツ、エゾマツ等)、東京都・三宅島の照葉樹林(スダジイ、タブ等)、信州・北八ヶ岳の亜高山帯林(シラビソ、オオシラビソ)、北海道・芦別の若いダケカンバ林。芦別だけが遷移初期の林でそれ以外は遷移後期の林である。これらのデータを「拡散モデル」(Hara 1984)により解析した結果、(i)北海道・亜寒帯林の上層木間では個体間競争の顕著な効果は見いだせなかったが、稚樹間では比較的強い競争の効果が見られた。また、各樹種の稚樹の移入過程には林分構造、倒木の現存量、林床のササの被度などの要因の固有の組み合わせが影響していることが判明した。(ii)亜高山帯林の上層木間では生長速度にたいする種差は認められなかったが、稚樹間では種差が認められた。(iii)ダケカンバ林では上層木間でも強い個体間競争の影響が認められた。(iv)個体の樹形構造と光合成産物の分配関係が、同齢林の群落構造動態に及ぼす影響を理論モデルで解析した。その結果、群落構造に大きく影響を及ぼす因子は光合成産物の分配関係ではなく、個体の樹形構造であることが示された。ダケカンバのような広葉樹で個体の上部に葉が集まっている個体群は針葉樹よりも強い非対称的競合を示すことが明らかとなった。(v)自然の攪乱などによるギャップ形成や「縞枯れ」が空間分布パターンの動態に及ぼす影響は対称的競争下にある植物群集の方が非対称的競争下の植物群集よりも大きいことも理論モデルにより明らかとなった。(vi)以上より、決定論的な個体間競合の影響は遷移初期や生長段階の初期に強く現れ、それ以降では非決定論的な要因が群集動態を支配しているということが実際のデータ分析と理論モデルによる解析で明らかとなった。以上のように、個体間競争様式、空間分布パターン動態、森林の維持機構は密接に関係している。以下の森林植物群集で、各個体のサイズ(胸高直径と可能な個体では樹高も)を測定した。(i)北海道・大雪山・然別湖周辺の亜寒帯林(トドマツ、エゾマツ、アカエゾマツ、ダケカンバ等が優占する)、(ii)東京都・三宅島の照葉樹林(スダジイ、タブ等が優占する)、(iii)信州・北八ヶ岳の亜高山帯林(シラビソ、オオシラビソが優占する)、(iv)北海道・芦別の若いダケカンバ林。(iv)だけが遷移初期の林でそれ以外は遷移後期の林である。これらの調査地でこれまでに蓄積してきたデータに本年度の分を加え、「拡散モデル」(Hara 1984a,b)により解析し、以下の結果を得た。(i)北海道・亜寒帯林の上層木間では個体間競争の顕著な効果は見いだせなかったが、稚樹間では比較的強い競争の効果が見られた。

(ii)三宅島での1983年の噴火直後に調査地の照葉樹林に侵入してきたムラサキシキブ等の樹種はその個体数を減少させてきており、噴火前のスダジイを主とする元の種組成に戻りつつあることが示された。(iii)亜高山帯林のシラビソ、オオシラビソの上層木間では生長速度にたいする種差は認められなかったが、稚樹間では種差が認められた。(iv)遷移初期のダケカンバ林では上層木間でも強い個体間競争の影響が認められた。以上より、決定論的な個体間競争の影響は遷移初期や生長段階の初期に強く現れ、それ以降は非決定論的な要因が群集動態を支配しているということが示唆される。昨年度と同様に、北海道・大雪山の亜寒帯林、北海道・芦別の遷移初期の若いダケカンバ林、東京都・三宅島の照葉樹林において各固体のサイズ(胸高直径と可能な固体では樹高も)の継続測定を行った。大雪山・亜寒帯林のトドマツ、エゾマツ、アカエゾマツ、ダケカンバ、ナナカマドおよびオガラバナの稚樹の移入過程と林分構造(上層木の胸高直径の変動係数)、倒木の現存量、林床のササの被度などの要因との関係をパス解析を用いて解析した。その結果、それぞれの種の移入過程には固有の要因の組み合わせがあることが判明した。また、大山のブナが優占する冷温帯林において、上層木固体の胸高直径の生長のデータと各種間の競合様式との関係を拡散方程式モデルで解析した結果、主要樹種8種間のうちで種間競合関係が見られたのはブナとコシアブラおよびブナとイタヤカエデの2例のみであった。さらに、樹高と幹直径を独立変数とする拡散方程式モデルに群落光合成モデルを組み合わせたモデルを用いて,固体の樹形構造と光合成産物の分配関係が光をめぐる強い競合状態にある同齢林(遷移初期のダケカンバ林のような)の群落構造動態に及ぼす影響を理論的に解析した。その結果,群落構造に大きく影響を及ぼす因子は光合成産物の分配関係ではなく,個体の樹形構造であることが理論的に示された。特に、ダケカンバのような広葉樹で個体の上部に葉が集まっている個体群は強い非対称的競合を示し,平均樹高-平均幹直径関係が曲線的になり,樹高のサイズ分布は二山形になることが示された。これらの結果は芦別・遷移初期のダケカンバ林で得たデータとよく合致している。以上より、決定論的な個体間競合の影響は遷移初期や生長段階の初期に強く現れ、それ以降では非決定論的な要因が群集動態を支配しているという昨年度の予測がさらに実際のデータ解析と理論モデルによる解析で裏付けられた。平成7年度と同様の野外での継続測定を行った。さらに、本年度は次のような数理モデルによる理論的な研究も行った。2次元の格子上に各植物個体が配置され、隣接個体間で競争を行いながら各個体が成長するというモデルを用いて、個体間競争の様式が植物群集の空間分布パターンの動態に及ぼす影響を理論的に調べた。このモデルでは、競争のない状態では各個体はロジスティック成長を行うが、隣接する8個体のサイズの影響を受けて生長率が減少する(隣接個体間の競争の効果)。個体間競争の様式には「対称的競争(二方向的競争)」と「非対称的競争(一方向的競争)」を仮定した。その結果、以下のことが理論的に明らかとなった。1自然の攪乱などによるギャップ形成が空間分布パターンの動態に及ぼす影響は対称的競争下にある植物群集の方が非対称的競争下の植物群集よりも大きい。2亜高山帯のシラビソ・オオシラビソ林では、風による攪乱によって形成される空間分布パターンの「縞枯れ現象」がしばしば観察されるが、これは対称的競争下の植物群集でより顕著に現れる。昨年度までに本研究で得られた結果によると、シラビソ・オオシラビソ林における個体間競争様式は対称的であり、上記2の理論的結果を支持している。また、亜高山帯のダケカンバ林は「縞枯れ現象」を起こさないが、これは非対称的個体間競争を行っている。(昨年度までの本研究の結果)からであると考えられる。
上場企業における経営の世襲の決定要因と企業行動・業績に与える影響に関する実証研究

本研究はファミリー企業における経営の世襲が企業業績、企業行動にどのような影響を与えるのかを、日本の上場企業をサンプルとした実証分析により検証した。分析の結果は、経営の世襲が企業行動、業績に大きな影響を与えていることを示していた。具体的には企業の配当行動、投資行動などに違いが見られ、その結果としてファミリー企業のパフォーマンス、特に株価が割り引かれていることが明らかとなった。本年度は1996年度から2007年度に日経500インデックスに含まれていた企業から金融産業に属していた企業、他社の子会社・関連会社を除いた企業をサンプル企業とし、1996年度から2008年度までの各社の社長・会長の出自(創業者、創業者との血縁ならびに姻戚関係)、取締役会構成(取締役人数、社外取締役人数)、社外取締役の属性、経営者の株式保有高(直接保有、冠雪保有)、株主構成に関するデータベースの作成を行った。創業者一族が経営に深く関与している企業は中小規模の企業が多いとこれまで考えられてきたが、比較的大規模企業が含まれる本研究のサンプルにおいても、約12%の企業で創業者が社長もしくは会長として経営にたずさわっていた。また、20%の企業においては創業者の子孫が社長もしくは会長として経営にたずさわっていた。このことは比較的、大規模な日本の上場企業においても創業者もしくは創業者一族が大きな影響力を持っている企業、経営の世襲が行われている企業が少なくないことを意味していると考えられる。今後は本年度作成したデータベースを充実させると同時にコーポレート・ガバナンスに関するデータベースと財務データをマッチさせることにより、どのような要因が世襲の決定に影響を与え、世襲が業績にどのような影響を与えるのかを計量的に分析していく。また世襲が企業行動に与える影響を分析するために、雇用政策、多角化政策、M&A政策などのデータを作成し、計量的な分析を行っていく。本年度は昨年度に引き続き日経500インデックスに含まれていた企業(金融業を除く)の社長・会長の出自(創業者、創業者との血縁ならびに姻戚関係)、取締役会構成(取締役人数、社外取締役人数)、社外取締役の属性、経営者の株式保有高(直接保有、間接保有)、株主構成に関するデータベースの作成を行う一方で、これらの要因が企業行動・業績に与える影響を調べるために、各企業の業績と企業行動に関する指標の作成に取り組んだ。企業業績としては各企業の利益率としてROA、株式市場における業績を測る指標として、株式投資収益率、トービンのQを計算した。企業行動を示す指標としては配当政策、合併・買収行動に関するデータを収集した。配当政策に関しては各社の配当性向、配当政策変更(配当金の増額、減額、維持、配当の開始、中止)を調査した。創業者一族は多くの株式を保有しているため毎年多額の配当金を受け取っている。そのため創業者一族が経営権をコントロールしている場合、配当政策が創業者一族の都合によって変更され、その他の株主が損害を被る可能性がある。具体的には、資金を投資に回すことが株主価値の最大化につながるにも関わらず、株式の売却を考慮しない創業者一族が資金を配当にまわすなどのケースが考えられる。M&Aに関しては日経新聞、MARRのデータブックなどから各社の売上高の10%以上の企業との合併もしくは買収に関する案件をピックアップしデータベースを作成した。本年度は昨年度までに収集した日経500インデックスに含まれていた企業(金融業を除く)の社長・会長の出自(創業者、創業者との血縁ならびに姻戚関係)、取締役会構成(取締役人数、社外取締役人数)、社外取締役の属性、経営者の株式保有高(直接保有、間接保有)、株主構成に関するデータベースに加えて、東証1部上場企業約1500社(金融業に属する企業を除く)のデータベースの作成に取り組んだ。また、これらに加えて社外取締役に関する情報を収集した。社外取締役は株式の分散した上場企業における経営者と株主間のエージェンシー問題の緩和に役立つとされており、現在の会社法改正の議論でも注目されている。しかしながら、これまでの研究は米国の株式の分散が進み、専門経営者が経営を担っている企業を対象とした研究が中心であり、ファミリー企業におけるエージェンシー問題、すなわち少数株主と大規模に株式を保有する経営者間のエージェンシー問題の緩和に役立っているのかは不明な点が多い。特に日本の上場企業には、株式の分散した企業ばかりでなく、多くのファミリー企業が存在しており、昨今議論されている社外取締役が、創業者一族が経営・株式保有を通して強い影響力を持っているファミリー企業においてもエージェンシー問題を緩和しているのかを調査する必要がある。ファミリー企業における社外取締役の普及状況を調査したところ、非ファミリー企業の約6割が社外取締役を導入していたのに対して、ファミリー企業は約4割の企業しか社外取締役を導入していなかった。本研究は上場ファミリー企業における経営の世襲がどのような時に行われ、コーポレート・ガバナンス、企業行動・業績にどのような影響を与えているのかを実証的に示し、上場企業における経営の世襲が望ましいものなのかを明らかにすることを目指した。そのために1990年度から1999年度までの東名阪市場

1・2部に上場していた1818社(金融・電力・ガス業を除く)、1997年2008年までの日経500企業をサンプル企業とし、各社の全社長・会長の出自(創業者、創業者との血縁ならびに姻戚関係)、創業者一族に関連した大株主(大株主上位20位以内に含まれる一族関係者、資産管理会社、財団法人など)に関するデータベースを作成し、分析を行った。分析の結果、先行研究よりもより近年の大企業である日経500企業をサンプルとした場合でもファミリー企業は少なくなく、年度、産業、企業規模、企業年齢、資本構成、リスクなどの要因をコントロールした計量分析を行ったところ、創業者が経営に当たっている企業の利益率、株式市場での評価が高い一方で、創業者からその子孫へ世襲が行われた企業の業績は、創業者一族と血縁のないサラリーマン経営者が経営を担っている企業よりも業績が劣るという先行研究と合致した結果を得た。また創業者一族による経営、所有が企業行動に与える影響を分析したところ、創業者一族の出身者が経営にあたっている企業では、創業者一族の持株比率が高いほど、配当行動に歪みが生じていることを示す結果を得た。具体的には利益が赤字の際や借入が多い際に創業者一族の持株比率が高い企業はそうでない企業よりもより高い確率で配当を支払っていた。この結果は、創業者一族の収入が配当金に強く依存しているため、配当を支払うべきでない場合でも、自らが短期的な現金収入を得るため配当を行っているからであると考えられる。すでに多くのデータベースを作成し、その分析結果に基づいて研究発表を行っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は得られた分析結果を論文にまとめていく必要がある。そのためにも研究発表などの場において多くのコメントを頂き、分析を改善していく必要があると考えている。
錯体の2連結質量分析(MS/MS)法による気相イオンの構造解析法の確立

金属錯体の分子量決定やイオン構造解析のため,高速中性原子衝撃イオン化法と二連結質量分析法を用いた研究を行ってきたが,最適のマトリックス・溶媒・添加物等の選択が困難で十分な成果があげられなかった.そのため,今回の補助金で,高マス側の感度向上のため,日本電子製の後段加速検出器を購入,設置した.これにより,ほぼ,正イオンで感度ほぼ5倍,負イオンでほぼ3倍の感度向上を達成した.研究をおこなった試料としては, (1)グリセロール(G)とアルカリ金属ハロゲン化物(AX)との混合物のFABMSおよびTMSの測定結果より, G, G-H+A, AXの3種の分子種のA^+イオン親和力の大小関係を,初めて決定した. A=Li, Na, K, Rb, CsおよびX=F, Cl, Br, Iの場合の大小関係において,イオン半径比(A+/X-)によって3種類に分類されることが判明した.また,その関係の意味するところを,イオン構造解析,特にアルカリ金属イオンの配位位置の決定により明確にするべくモデルを検討中である.一方, (2)グリセロールとアルカリ土類金属塩化物(BX2, B=Mg, Ca)の混合物とのFABMSの特徴的なイオンのMS/MSスペクトルより, Bイオンの配置位置を決定した.さらに,分子量決定がほとんど不可能なアミノ酸錯体の研究のために以下のような検討を行った. (3)20種のアミノ酸と種々の塩化物の混合系について, FABMSとTMSとを測定した.特に,この場合, TMSの測定は通常の測定の強度の1/100以下であり,絶対イオン量・脱質量数の正確な決定ができなかったが,高段加速検出器が備わったため,改善され,今後の測定が期待される.金属錯体の分子量決定やイオン構造解析のため,高速中性原子衝撃イオン化法と二連結質量分析法を用いた研究を行ってきたが,最適のマトリックス・溶媒・添加物等の選択が困難で十分な成果があげられなかった.そのため,今回の補助金で,高マス側の感度向上のため,日本電子製の後段加速検出器を購入,設置した.これにより,ほぼ,正イオンで感度ほぼ5倍,負イオンでほぼ3倍の感度向上を達成した.研究をおこなった試料としては, (1)グリセロール(G)とアルカリ金属ハロゲン化物(AX)との混合物のFABMSおよびTMSの測定結果より, G, G-H+A, AXの3種の分子種のA^+イオン親和力の大小関係を,初めて決定した. A=Li, Na, K, Rb, CsおよびX=F, Cl, Br, Iの場合の大小関係において,イオン半径比(A+/X-)によって3種類に分類されることが判明した.また,その関係の意味するところを,イオン構造解析,特にアルカリ金属イオンの配位位置の決定により明確にするべくモデルを検討中である.一方, (2)グリセロールとアルカリ土類金属塩化物(BX2, B=Mg, Ca)の混合物とのFABMSの特徴的なイオンのMS/MSスペクトルより, Bイオンの配置位置を決定した.さらに,分子量決定がほとんど不可能なアミノ酸錯体の研究のために以下のような検討を行った. (3)20種のアミノ酸と種々の塩化物の混合系について, FABMSとTMSとを測定した.特に,この場合, TMSの測定は通常の測定の強度の1/100以下であり,絶対イオン量・脱質量数の正確な決定ができなかったが,高段加速検出器が備わったため,改善され,今後の測定が期待される.
データマイニング手法を活用したマーケティング情報システム構築

今回の研究の目的は,データサイエンスの手法をマーケティング学問領域に応用し,人間の頭脳が処理不可能な大量データから,マーケットにおける顧客価値に関する精度の高い仮説モデルを導きだすことをとおして,企業のマーケティング活動に有用なマーケットの行為主体の行動モデルを導出することである。具体的には,マーケットに生起する諸現象に関する大規模なデータ収集からスタートして,収集されたデータから,マネジメントが意思決定するにあたって有用と考えられるコンテンツの抽出と,加工に必要な共通知識の体系的な蓄積をおこなってきた。サーベイ調査の結果から,消費者行動や事業者行動を規定するいくつかの価値の組合せが存在することが明らかとなった。こうした特定のマーケットで生起する行為主体の行動モデルは,企業のマーケティング活動に有効に活用することができる。すなわち,企業は,事業展開にあたって特定のオファーのターゲットとして理想の顧客を定めた基準を設ける。つぎに,データベースのなかから自らの基準に適合する情報を選びだし,それを活用することをとおして理想のタイプにもっとも近いターゲットを選定することができる。さらに,企業はマーケットからのレスポンスを組織全体で情報共有することによって,独自のデータベースを構築していくことができる。結果として,データベースの情報で武装され,かつ,その情報を組織内で共有する仕組みを有した企業は,マスマーケティング,セグメントマーケティング,ニッチマーケティングをおこなう場合よりも,自らにとってのターゲットマーケットをはるかに正確に絞りこむことが可能となり,そのビジネスをより有利に展開していくことができるようになる。マーケットの大規模な環境変化に対応するために,マーケティング担当者には,潜在顧客の行動を市場のデータから読みとり,その中から組織の利益につながるヒジネス活動をおこなうためのルールを見つけだすことが求められるようになっている。しかしながら,個人や組織といったマーケットを構成する行為主体は,かれらが依拠する,あるいは,かれらが位置している複数のコンテクストの中に位置しており,こうした環境の中で,企業が採用すべきルールを導出するためには,データの大量のアソシエーションのパターン検証が必要になる。こうした課題に対応するために,今回の研究では,企業のマーケティング活動に影響を有するコンテンツの抽出,ならびに,そのプロセスで生じるデータの加工に必要な共通知識の体系的蓄積をおこなう。研究計画に則って,平成14年度は,マーケットのデータを抽出するための準備作業をおこなった。具体的には,マーケットの行為主体に影響を与えることが予測されるインディケータを選択し,サーベイ調査のための質問票の作成をおこなった。あわせて,データ収集のための調査対象企業をサンプリングし,そのデータベースの作成をおこなった。今後は,サーベイ調査をとおして収集されるマーケットのデータの中から,消費者行動や企業活動を規定する価値の組合せを解明することをとおして,企業のマーケティング活動にとって意味のある組合せを導きだすマーケットの行為主体の行動モデルの作成をおこなっていく。今回の研究の目的は,データサイエンスの手法をマーケティング学問領域に応用し,人間の頭脳が処理不可能な大量データから,マーケットにおける顧客価値に関する精度の高い仮説モデルを導きだす「仮説発見型」マーケティング情報システムを構築することにある。具体的には,マーケットに生起する諸現象に関する大規模なデータ収集からスタートして,収集されたデータから,マネジメントが意思決定するにあたって有用と考えられるコンテンツの抽出と,加工に必要な共通知識の体系的な蓄積をおこなう。これまでの研究で,マーケットの行為主体に影響を与えることが予測されるインディケータを選択し,サーベイ調査のための質問票のコンテンツ作成をおこなった。あわせて,データ収集のための調査対象企業.をサンプリングし,そのデータベースの作成をおこなってきた。平成15年度は,研究計画調書の研究計画に則って,マーケットにおけるデータ収集を目的とした質問票郵送調査を実施した。研究目的を充足するより有意なデータを収集するため,質問票郵送調査の実施にあたって,事前にパイロットサーベイをおこない,その結果から調査票のインディケータに修正をくわえたうえで本調査を実施した。
閉経後女性の異型狭心症に対するホルモン補充療法の有効性の検討

心臓由来のホルモンであるB-type natriuretic peptide(BNP)の測定は心不全の診断および治療効果判定に広く用いられている。閉経後女性に対するホルモン補充療法は、急性心筋梗塞の一次および二次予防の有効性が無いことが報告された。我々は閉経後女性にホルモン補充療法(HRT)の心筋への効果を検討するため、HRT前後でのBNPを測定した。その結果、HRTを行った症例ではBNPが上昇した。同時に施行した心エコー検査では心機能の低下は認めていない。以上のことから、エストロゲンはBNPの産生代謝に影響を与えている可能性がある。過喚気負荷試験は異型狭心症の特異的な検査である。この方法を用いて、エストロゲン投与の異型狭心症に対する効果を検討した。その結果、36時間の経皮エストロゲン投与は過喚起負荷試験による異型狭心症の発症を抑えた。その時の血管内皮機能は改善を認めた。エストロゲンの中止後、同じ検査を行ったところ、再現性を持って異型狭心症は誘発された。この事は、エストロゲン投与によって、血管内皮機能が改善され、その結果冠攣縮の発症が抑制された可能性がある。デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)は副腎由来の男性ステロイドホルモンの一種であり、20歳ころをピークとして加齢とともに低下することが知られている。我々の検討ではDHEAが同年代の心不全患者に比較して低下していた。これら心不全患者の治療を行ったところ、心不全が改善するに従いDHEA血中濃度は上昇した。DHEAは新しい心不全の診断および治療を評価することができる因子になり得る可能性があると思われる。冠攣縮は虚血性心疾患発症全般に深く関与している。我々は器質的な病変が無い冠攣縮性狭心症(異型狭心症)の女性患者に過換気負荷試験を実施した。その際、心電図変化を伴う狭心症発作を誘発できることができた症例に対して経皮エストロゲン投与を行い、再度過換気負荷試験を実施した。その結果、エストロゲン投与後は狭心症の誘発はできなかった。過換気負荷試験は特異度100%であるが、感度は70%であるため、再度エストロゲン中止後に過換気負荷試験を実施した。その結果、再現性を持って狭心症を誘発することができた。このことから、エストロゲンには冠攣縮発症予防効果がある可能性が示唆された。近年のアメリカからの報告にてホルモン補充療法が急性心筋梗塞の発症予防に効果が無いことが報告されている。主にアメリカでは経口のエストロゲン製剤が使用されている。我々は経口と経皮投与で血管内皮機能、酸化ストレスおよび炎症反応に及ぼす影響を検討した。その結果、経口と経皮投与共に血管内皮機能と酸化ストレスを改善することができた。しかしながら、炎症反応であるCRPは経口では上昇したが、経皮投与では影響を与えなかった。CRPは動脈硬化性疾患発症に大きく関与していることが知られている。この投与経路の違いが虚血性性疾患の発症に関与している可能性がある。現在我々は、ホルモン補充療法と動脈硬化性疾患の発症に関して大規模研究を行っている。日本人のevidenceを作ることは、重要なことと思われる。この中で、経口および経皮投与での比較を行っていく予定である。一般に、ホルモン補充療法を施行する際には、経口エストロゲン製剤を用いることが多い。我々は、経口と径皮投与との比較を行った。その結果、いずれの方法でも酸化ストレスは低下し、血管内皮機能は改善する方向に作用するのではあるが、経口投与は径皮投与に比較して、CRPが上昇する結果を得た。CRPの上昇は将来の急性冠症候群の発症に大きく関与していることから、経口投与におけるCRPの上昇が悪い影響を与えている可能性がある。その結果、36時間の径皮エストロゲン投与は過換気負荷試験による異型狭心症の発症を抑えた。男性に対するホルモン補充療法として、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)補充療法を行った。DHEA副腎由来の男性ステロイドホルモンの一種であり、20歳ころをピークとして加齢とともに低下することが知られている。我々はDHEAが同年代の心不全患者に比較して低下していることを報告した。そこで、DHEAを初老期の男性に投与し、血管機能への影響を検討した。その結果、血管内皮機能は改善し、plasminogen activator inhibitor type 1は低下した。同時に検討したインスリン感受性も改善を認めた。以上のことから、男性に対するDHEA補充療法は、加齢に伴う動脈硬化の進展を抑制する可能性がある。

我々は閉経後女性にホルモン補充療法(HRT)の心筋への効果を検討するため、HRT前後でのBNPを測定した。その結果、HRTを行った症例ではBNPが上昇した。同時に施行した心エコー検査では心機能の低下は認めていない。以上のことから、エストロゲンはBNPの産生代謝に影響を与えている可能性がある。過喚気負荷試験は異型狭心症の特異的な検査である。この方法を用いて、エストロゲン投与の異型狭心症に対する効果を検討した。その結果、36時間の経皮エストロゲン投与は過喚起負荷試験による異型狭心症の発症を抑えた。その時の血管内皮機能は改善を認めた。エストロゲンの中止後、同じ検査を行ったところ、再現性を持って異型狭心症は誘発された。この事は、エストロゲン投与によって、血管内皮機能が改善され、その結果冠攣縮の発症が抑制された可能性がある。デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)は副腎由来の男性ステロイドホルモンの一種であり、20歳ころをピークとして加齢とともに低下することが知られている。我々の検討ではDHEAが同年代の心不全患者に比較して低下していた。これら心不全患者の治療を行ったところ、心不全が改善するに従いDHEA血中濃度は上昇した。DHEAは新しい心不全の診断および治療を評価することができる因子になり得る可能性があると思われる。
長距離相互作用系における運動の自己組織化

多数の要素が長距離相互作用しながら運動する中で、その動きが自己組織化され、ある種の秩序が現われる系を研究し、その秩序形成のメカニズムを解明することを目的にした。具体的な成果としては、地震のバネブロックモデルに粘弾性素子を組み込み、余震の発生頻度の減衰に対する大森公式が再現できることを数値シミュレーションで示した。ここでは弾性相互作用が長距離相互作用に対応している。また、細胞性粘菌がサイクリックAMPの波を長距離伝搬させることにより情報を交換し一つのクラスターに集合する様子を再現する数理モデルを構築した。長距離相互作用系における運動の自己組織化の課題の1つのテーマとして、今年度は粘菌の集合ダイナミクスについて調べた。粘菌は飢餓状態になると、cAMPという化学物質を周期的に放出して、その情報をもとに集合するという性質がある。従来、ケラー・ジーゲルモデルと呼ばれる数理モデルを用いて、化学物質の濃度に対する走化性による集合ダイナミクスが調べられてきた。このモデルでは化学物質の振動という性質があらわに取り入れられていない。今回、振動の位相に注目し、位相波の波の発生源方向に移動する数理モデルを立て、数値計算を行った。粘菌細胞の密度が上がると、興奮系から振動系にダイナミクスが変化し、その転移点付近で集合ダイナミクスも大きく変わることを見出した。興奮系での集合ダイナミクスはケラー・ジーゲルモデルの振る舞いと似ており、局所的な集合化が起こる。しかし、振動系に転移すると、局所的な集合体が急激に1つに集まるようになる。これは振動の位相の情報が遠方まで伝わることが原因であることを確かめた。別の長距離相互作用系の例として、弾性相互作用する系がある。簡単な連成振動子系を重力下に置き、静かに放したときのダイナミクスを数値計算した。自由落下状態にもかかわらず、縦に置かれたN振動子の下端がしばらく静止したままの状態を保ち、上端がほぼ一定の速度で落ちていくことが分かった。落下状態と静止状態の境目がショックのような構造を取り、一定の速度で移動する。線形系なのでフーリエ変換の方法などでこの系の解は求まるが、その動的振る舞いは意外であり、弾性相互作用系の隠れた特性であるといえる。この現象はスリンキーと呼ばれるおもちゃの自由落下でも見られる現象である。スリンキーの自由落下はビデオ映像がインターネットでも公開されており、多くの人にも興味がもたれている。長距離相互作用系における運動の自己組織化という課題のもと、いくつかの研究を行った。異なる種類の保存量を持つギンツブルグーランダウ方程式の数値計算を行い、これまで議論されていなかった界面の運動を議論した。ローレンツ変換不変な系で界面の運動が相対論的力学に従うような振る舞いを見出した。また、弾性エネルギーを保存する系でマルテンサイト変態のようにジグザグ変形が高速成長する現象を再現するモデルを作った。フラクタル的な木構造をもつ系の上で反応拡散移流方程式を計算し、木構造の先端での反応率が最適になるネットワーク構造を検討した。肺や血管網のような生体系の中で分岐を繰り返して先端部に物質を輸送する系を単純化したモデルであり、長距離秩序のある系での物質の非平衡輸送と非線形反応がともに重要になる系のモデルシステムとも考えられる。振動の位相情報をもとに細胞が移動するモデルを考案し、2次元系の数値計算を行った。これは細胞性粘菌の集合ダイナミクスのモデルであり、実験に見られるように、同心円や渦巻きの中心に集合する様子や、いくつかの渦巻き中心の競合なども数値計算で再現できた。長距離相互作用系の自己組織化の研究課題のもと、いくつかのテーマで研究を行った。1.地震の数理モデルにおける時空カオス化と余震のメカニズム:弾性相互作用する系の1つの問題として、地震を多数のばねとブロックの結合系で表現するCarlson-Langerモデルが知られている。均一な系にも関わらず、さまざまな大きさの地震が発生する原因が、系の時空カオス性に起因することを示した。系が一様化する傾向と、不安定性により不一様性が増大する傾向の両側面を持ち合わせる結果、間欠的振る舞いがあらわれることを示した。また、系に粘弾性素子を導入すると、その時間遅れのために、余震が発生することをしめした。粘弾性素子に非線形性を入れると余震の発生頻度がが時間とともにべき的に減衰することを示した。これは余震の大森公式に対応している。2.粘菌の振動位相を利用した集合ダイナミクス:細胞性粘菌は養分が少なくなるとサイクリックAMPを周期的に放出し、その信号の発生源に向かって集合する性質がある。リミットサイクル振動を位相で表わし、細胞の集合をケラー・ジーゲルモデルを用いて表現し、集合の時間変化を数値計算した。初期には多数の細胞のクラスターが生じるが、クラスター間に競合が生じ、より多くの細胞が集まっているクラスターが勝ち残り、最終的に一つのクラスターになる。位相情報は波動のように伝搬し、減衰もしないので、長距離まで効率よく情報を伝えることができる。3.内閣支持率の変動の統計則:多くの国の内閣支持率の月ごとの変動データを解析し、月ごとの支持率の変化の大きさが指数分布に従っていることを見出した。また、時間揺らぎにセルフアフィン性があることを見つけ、長時間記憶項を持つ自己回帰モデルでそのモデル化を行った。