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本間 俊充; A.Saltelli*
Reliab. Eng. Syst. Saf., 52, p.1 - 17, 1996/00
被引用回数：1301 パーセンタイル：100(Engineering, Industrial)本論文では、モデル出力のグローバルな感度解析における新手法を取り上げる。この手法はHoraとIman(1986)、石神と本間(1989)及びSaltelli et al(1993)並びにSobol(1990)の独立の仕事によって開発された重要度指標に基礎を置くものである。この中でSobolによる取扱いが最も一般性があり厳密であるので、この論文ではその定式化を採用し、さらにその手法の概念及び計算上の改善を提案した。与えられた人力パラメータの出力の分散に対する全寄与度を計算するため、ここで「全分散効果」の項を導入した。これは対象とするパラメータがそれ以外の全てのパラメータとの相互作用から生じる全ての項を含むグローバルな指標を提供する。もう一つの手法の改善は、結果の再現性を高めるためにデータの順位変換数を用いた点である。この手法は4つのテストケースに対して、適用された。この研究により、比較的合理的な計算コストで、汎用性があり正確で情報量に富む感度解析手法を提供することができた。
本間 俊充; A.Saltelli*
Journal of Nuclear Science and Technology, 32(11), p.1164 - 1173, 1995/11
被引用回数：28 パーセンタイル：91.06(Nuclear Science & Technology)モデル出力の感度解析はモデルの検証や計算コードの品質保障に関連しており、特に多数の不確かな入力変数が含まれる複雑なモデルの中から重要なパラメータを見いだす際に用いられる。最近の文献でHoraとImanの重要度指標の順位数変換に基づくHIM
と呼ばれる新しい感度解析法がモデルの非単調性の存在に左右されず、非常に有効な手法であることが確認された。同様のことは、標準順位回帰係数のような他の広く用いられているノンパラメトリックな手法には当てはまらない。この新しい手法の欠点はその推定に多量なモデル評価が必要なことであり、それが多数の不確かなパラメータをもつシステムへの適用を妨げている。Sobol'の準ランダム数に基づく効率的なサンプリング手法を新手法の推定に適用した結果、重要な変数を効果的に見いだすのに必要なサンプル数を十分減らすことが可能となった。
A.Saltelli*; T.H.Andres*; 本間 俊充
Computational Statistics & Data Analysis, 20, p.387 - 407, 1995/00
被引用回数：42 パーセンタイル：89.7(Computer Science, Interdisciplinary Applications)本報告では、感度解析における正確さと再現性の観点から反復部分因子法(IFFD)の性能評価を行った。その結果、IFFDは十分大きなサンプル数では高い再現性を示した。また、モデル出力と入力間の2次の効果を検出できる点で線形手法より優れているが、それ以上のオーダーの効果を扱う点では問題がある事が明らかとなった。
本間 俊充; A.Saltelli*
EUR-16052, 0, 39 Pages, 1994/00
ソボルによる感度指数に基づく新しい重要度指標を導入し、二三の解析的モデル及び計算機モデルに適用してその有効性を示した。この大局的感度解析手法は、着目する入力パラメータと他の全ての入力パラメータとの相互関連から生じる出力に対する影響を考慮することのできる重要度指標を提供する。したがって、入力と出力間の非線形な関係の存在するモデルにも適用可能である。手法の再現性を改善するために、出力値の順位変換を実施して得た重要度指標も同時に導入した。この結果、比較的合理的な計算コストで、精確で非常に情報量の多い優れた感度解析手法を提供することができた。
A.Saltelli*; 本間 俊充; T.Andres*
PC 94: Proc. of 6th Joint EPS-APS Int. Conf. on Physics Computing, 0, p.511 - 514, 1994/00
この論文では、モデル出力のグローバルな感度解析の新手法を提案している。これは、よく知られている不確かさ重要度指標に基づくものである。与えられた入力パラメータが、出力の分散に寄与する割合を計算するために、全影響を示す分散項をここで導入した。この分散項は、注目するパラメータが他の全てのパラメータと相互に関係することによって生ずる全ての項を含んでいるという意味で、真にグローバルな指標となっている。しかも、比較的安価な計算コストで達成できる。
A.Saltelli*; T.H.Andres*; 本間 俊充
Computational Statistics & Data Analysis, 15(2), p.211 - 238, 1993/00
モデル出力の感度解析とは、モデル予測と入力パラメータの関係を解析することである。この報告書では、いくつかの既存の解析手法と新しく提案されたHoraとImanの手法及び繰返し一部実施法を比較した。特に、手法の再現性と正確度について調べた。核廃棄物の地層処分の性能評価に用いるモデルを対象に上記の手法を解析した結果、HoraとImanの手法は計算コストが大きいという欠点はあるが、手法自体は竪固で特にモデルの非単調性に対しても有効であることが分かった。繰返し一部実施法については、再現性は解析した手法の中で最も良かったが、正確度に関しては今後の課題である。
A.Saltelli*; 本間 俊充
Computational Statistics & Data Analysis, 13(1), p.73 - 94, 1992/01
被引用回数：35 パーセンタイル：89.33(Computer Science, Interdisciplinary Applications)複雑なモデルの出力に関する感度解析を行う際の困難な点について議論を行なった。モデルをブラックボックスとして扱い幾つかのノンパラメトリック統計手法を用いてモデル出力の重要度を求めた。対象としたモデルはOECD/NEA主催の確率論的システム評価コードユーザグループで出された廃棄物処分の安全解析に関するものである。システムに影響を及ぼす大きな不確かさのため、普通この種の問題では、入力パラメータの不確かさを考慮したモンテカルロ計算で出力分布を得る。安全解析においては入力パラメータ値で対するモデル出力の感度解析は重要な要素であるが、モデルの複雑さ、非線型性、非単調性等よりこの解析は非常に難しい。テストケースに関する解析から、特にモデルの非単調性は用いた統計手法では解析が困難であることが理解された。
本間 俊充; A.Saltelli*
EUR-13922, 33 Pages, 1992/00
PREPコードはプログラム化されたモデルの挙動をモンテカルロ解析で行うための支援コードである。この種の解析の目的は、入力パラメータに対するモデル応答を決定し、モデル予測値の不確かさを評価し、その不確かさに最も関係する入力パラメータを見い出すことにある。PREPが扱う部分は、与えられた入力パラメータの分布関数に従って入力パラメータの値の組を準備することである。PREPは一組の入力パラメータの組に対して解析を実行するユーザプログラムを複数の組に対しても実行できるように変更させる。ここでは、モデルの概略と2つの適用例を与えてユーザーの指針をする。
P.Prado*; A.Saltelli*; 本間 俊充
EUR-13923, 47 Pages, 1992/00
この文書は、LISA(長期隔離の安全評価)コードとそのサブモデルについて記したものである。LISAは核廃棄物の地層処分の安全評価のための計算コードである。任意の崩壊チェーン及び任意の数から成る地層媒体中の核種移行を扱うことができる。また、モンテ・カルロ手法を用いて、入力パラメータの不確実さに起因する最終結果(例えば線量)の不確実さを評価することができる。このコードは、分布形をもつ入力パラメータの値をモンテカルロ法で生成するプリプロセッサーコード(PREP)と出力結果の統計解析を行うポストプロセッサーコード(SPOP)と一体となってコードパッケージを形作っている。この報告書では、LISAの構造、サブルーチン及びサブモデルと入出力ファイルについて説明する。利用者が別のサブモデルを用いても利用可能なだけの情報を提供する意図で書かれている。
A.Saltelli*; 本間 俊充
EUR-13924, 55 Pages, 1992/00
SPOPコードは、ユーザのモデル出力に対する不確かさ及び感度解析を行う計算コードである。これはJRCイスプラ研究所においてLISAコードパッケージの一部として開発された。SPOPはモンテ・カルロシミュレーションによって生成されたモデルの出力結果に対する不確かさ/感度解析を行うもので、モデルの入力パラメータの複数の組に対するモデル出力の複数の対応する結果をサンプルとする。ユーザーは、入力パラメータ値の組をLISAコードパッケージの別のコードPREPを用いて生成することができる。不確かさ解析では、チェビシェフとコロモゴロフの信頼巾を計算し、感度解析では、13のパラメトリック、ノンパラメトリック統計及び2サンプルテスト等を用いて、パラメータの重要度を解析する。
A.Saltelli*; 本間 俊充; P.Prado*; C.Torres*
Proc. of the Symp. on Safety Assessment of Radioactive Waste Repositories, p.639 - 648, 1991/00
放射性廃棄物処分のための確率論的システム評価コードとして、ISPRAで開発が進められているLISAに関する研究開発の現状を紹介したものである。本コードを花崗岩に適用するため、人工バリアと地層に関するモジュールの変更を行った。また、利用者が容易に本コードを使用できるように、入力条件の変更に伴うソースプログラムの修正を極力少なくするための機能を付加した。
P.Prado*; 本間 俊充; A.Saltelli*
Radioact. Waste Manage. Nucl. Fuel Cycle, 16(1), p.49 - 68, 1991/00
放射性廃棄物処分の確率論的安全評価に用いるための新しい地層中核種移行計算コードを開発した。この計算コードの特徴は、確率論的評価に用いるため計算時間が比較的少なくて済み、簡便でしかもコード利用者にとって容易でコード自体が明瞭なところにある。本報では、このコードを確率論的安全評価用コードパッケージLISAに組み込み国際標準問題(PSAC)を用いてコードの検証を行なった結果も同時に記す。
