Development of GSALab computer code for global sensitivity analysis

グローバル感度解析コードGSALabの開発

劉 峭; 本間 俊充

Liu, Q.; Homma, Toshimitsu

リスク評価結果の不確実さ及びモデル入力のその不確実さへの寄与を評価するための解析ツールとして、モンテカルロ手法を用いたグローバル感度解析コードGSALabを開発した。本コードは、乱数発生,不確実さ解析、及び感度解析の3つの部分で構成される。乱数発生部では、モンテカルロ法によりモデル入力の不確実さの確率分布に従って入力値を設定する。不確実さ解析部では、モデルの評価結果の不確実さを定量化するため、平均値や分散等の統計量を算出する。感度解析部は、分散に基づく指標をはじめ多数のグローバル感度指標の計算機能を有している。また、グラフィカルユーザーインターフェイスGUI機能を組み込み、ユーザーに対する利便性を向上させた。本コードは、リスク評価だけでなく、さまざまな計算モデルに適用可能である。

In order to evaluate the model output uncertainty and the contribution of each model input to it, the computer code GSALab, which is based on Monte Carlo simulations, has been developed. It is composed of three parts, namely, random samples generation, uncertainty analysis and sensitivity analysis. The random samples are generated based on the probability distribution of model input variables in the part of random sample generation. The statistics as well as the distribution of the model output are computed in the part of uncertainty analysis. In the part of sensitivity analysis, several global sensitivity indicators, including the popularly used variance-based indicators, are implemented. In addition, the GUI (Graphical User Interface)of GSALab has been developed for the user's convenience. In addition to risk assessment models, it is also possible to use GSALab for uncertainty and sensitivity analysis of a wide class of mathematical models.