グローバル感度解析コードGSALabの開発

GSALab computer code for global sensitivity analysis

劉 峭; 本間 俊充; 西巻 祐一郎*; 林 寛子*; 寺門 正人*; 田村 智志*

Liu, Q.; Homma, Toshimitsu; Nishimaki, Yuichiro*; Hayashi, Hiroko*; Terakado, Masato*; Tamura, Satoshi*

原子力発電所などの工学施設のリスク評価モデルには、機器故障率などのモデル入力変数の不確実さが伝播することにより計算結果に不確実さが生じる。リスク評価結果の不確実さ及びその不確実さへの各入力変数の寄与度を評価するためのツールとして、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、乱数発生部,不確実さ解析部,感度解析部で構成される。乱数発生部では、確率分布に従った乱数の生成機能を有する。不確実さ解析部では、モデル出力の平均値や分散などの統計量の計算、そして確率密度分布や累積分布の計算が可能である。感度解析部には、分散に基づく指標をはじめとして、複数のグローバル感度指標の計算機能を備えた。また、GSALabにGUI(グラフィカル・ユーザー・インタフェース)を組み込み、利便性を向上させている。本コードは、原子力発電所のリスク評価だけでなく、一般的な計算モデルに対する不確実さ解析・感度解析にも適用可能である。

For a risk assessment model of an engineering system, the uncertainties in the model inputs propagate through the model and lead to the uncertainty in the model output. In order to evaluate the model output uncertainty and the contribution of each model input to the output uncertainty, 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. 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.