世帯マイクロデータの適合度評価における 重みの決定手法

1. 世帯マイクロデータの適合度評価における重みの決定手法世帯マイクロデータの適合度評価における重みの決定手法 東京都市大学　大谷紀子 (株)ドーコン　杉木 直 東京都市大学　宮本和明

2. 土地利用マイクロシミュレーション • 土地利用と交通の詳細な変化の記述方法 • 初期年次のマイクロデータが必要 各世帯の世帯人数，世帯構成員の年齢，性別 etc. • 実際のデータの入手は困難 • 推定データの作成 • 推定手法の妥当性は？

3. 観測データB 推定データE1 推定データE2 観測データを利用した適合度評価 • 異なる推定手法の再現性能の比較評価 適合度 適合度 適合度の高い推定データの作成手法 観測データがない場合の推定手法として有効

4. 対象属性とデータ間距離

5. 推定データの適合度 観測データ 推定データ • 5種のデータ間距離の正規化平均の重み和 dsum 推定データの適合度 ＝ dsumの最小値

6. 重み設定 • 属性ごとに要求される推定精度 シミュレーションの目的により変動 各属性を重視する度合いに応じて重みを設定 設定の基準は？？？ • 本研究の目的 重み設定の目安の提示 重み設定指標の提案

7. 属性の影響力 属性 z について 属性値を変更 改変観測 データBz 観測データ B マイクロシミュレーション 改変観測 データBz’ 観測データ B’ 政策変数V 政策変数Vz

8. 重み基準値 • 重み基準値 • 全属性を同等に考慮 重み＝重み基準値 • 属性ごとに重視度合を変動 重み＝重み基準値×属性の重視度合

9. 算出例 • 3属性に関する改変観測データ集合を生成 • 5年後を予測するマイクロシミュレーション • 算出結果

10. まとめ • 適合度算出における重み決定の目安の提示 • 重み決定指標の提案 • 属性の影響力 • 重み基準値 影響力に応じた適合度算出が可能

12. 年齢・性別・世帯主との関係 • 構成員カテゴリ 本人男　本人女　妻　　息子の妻　その他１男 息子１　娘１　　父兄弟　　その他２男　 息子２　娘２　　母姉妹　　　その他１女 息子３　娘３　　孫男　孫女その他２女 • データ表現 • 世帯構成員の年齢を成分とする20次元ベクトル • 構成員不在の成分　→999 • データ間距離 edis • 2ベクトル間のユークリッド距離 45歳の父親，42歳の母親，15歳の息子，12歳の娘の世帯のデータ (45,15, 999, 999, 42, 12, 999, 999, …)

13. 住宅タイプ 組合せ4種＋その他＝計5種 集合 持ち家・集合 その他 2 賃貸・集合 1 0 賃貸 0 1 2 賃貸・戸建 持ち家・戸建 • 住宅タイプの分類 • 持ち家or 賃貸 • 戸建 or 集合 • データ表現 • 賃貸・集合を軸とする 2次元ベクトル • データ間距離 mdis • 2ベクトル間の マンハッタン距離

14. 居住ゾーン・自動車保有台数・世帯所得 • 居住ゾーンのデータ間距離 tdis • 2ゾーン間の時間距離 • 自動車保有台数のデータ間距離 ldis • log（自動車保有台数＋1）の差 • 世帯所得のデータ間距離 ddis • 世帯所得の差

15. 適合度計算における問題点 データ数がNのとき 世帯番号ペアはN!通り 距離和が最小となるデータの組合せの探索 世帯番号ペア 観測データ 推定データ 組合せ爆発！ 共生進化の適用

16. 共生進化 • 遺伝的アルゴリズムの一手法 • 生物の進化を模倣した最適解探索アルゴリズム • 同種個体の協働による目標の達成 • 解を部分解の組合せで表現 • 部分解集団と全体解集団の並行進化 • 局所解への収束を回避

17. ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ １ １ １ １ ０ ０ ０ ０ ０ １ １ ０ １ １ １ １ １ ０ １ ０ 個体集団 ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ １ １ １ １ １ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ 1 １ １ １ １ １ ０ １ ０ １ １ １ ０ ０ ０ ０ １ ０ １ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ １ １ ０ １ ０ ０ １ １ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ １ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ １ １ ０ ０ ０ ０ ・・・ ０ １ １ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ １ ０ 遺伝的アルゴリズム • 生物の進化を模倣した最適解探索アルゴリズム • 問題に対する解を染色体で表現 親個体 交叉 子個体 突然変異 局所解への収束が問題

18. 部分解と全体解の表現 • 部分解 • 全体解 観測データの世帯番号 推定データの世帯番号 ・・・ 世帯番号ペア1 世帯番号ペア2 世帯番号ペアLp Lw個 部分解集団