実都市を対象とした初期マイクロデータの 推定手法の適用と検証

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実都市を対象とした初期マイクロデータの 推定手法の適用と検証        ドーコン 正員   ○杉木 直      東京都市大学 学生員   村中 智哉      東京都市大学 フェロー  宮本 和明 1

背景 ・土地利用-交通モデル分野におけるマイクロ シミュレーションへの関心の高まりと精力的な 取り組みの進展  シミュレーションへの関心の高まりと精力的な  取り組みの進展 ・土地利用マイクロシミュレーションにおける  シミュレーション初期年次の「マイクロデータ」  の必要性 ・個人、個別世帯に関するデータの入手は困難  →入手可能データによる「人口データ推計」を実施   :集計データ(国勢調査等)+サンプル調査

目的 ◆初期マイクロデータ推定システムの 実都市を対象とした適用・検証 ◆シミュレーション初期年次のマイクロデータを推定・作成  するための「体系的な手法」の構築 〈先行研究〉 ・周辺制約の有無、離散変量と連続変量の組み合わせごとに、エージェント  ベースの手法により総合的な属性からなる初期マイクロ世帯データの推定  システムを構築 ・道央都市圏パーソントリップ調査データを母集団として、適合度評価により  推定手法の有効性を検証 ◆初期マイクロデータ推定システムの  実都市を対象とした適用・検証 ・アンケートサンプルによるパラメータ設定 ・既存統計による周辺分布データの作成 ・人口規模の異なる複数ゾーンを対象とした世帯構成員属性の推定実施   →実都市レベルの適用における有効性検証、今後の改良の方向性の検討

初期マイクロ世帯データの推定システム ◆世帯構成員属性(性別/年齢/世帯主との続柄)に 関する世帯属性のみを対象として初期マイクロ  関する世帯属性のみを対象として初期マイクロ  世帯データを推計 総合的属性を対象とする初期マイクロ世帯データ推計システムのうち、世帯構成員の属性を推定を行う機能を抽出して利用

初期マイクロ世帯データ推定手法 ◆前提条件 ・対象エージェント:世帯およびその構成員 ・対象属性   世帯:世帯人数、世帯構成(続柄の組み合わせで定義)   世帯構成員:年齢、性別、世帯主との続柄 ・国勢調査による以下の周辺制約データが入手可能   - 性別5歳年齢階層別人口   - 世帯主人数別世帯数 ・すべての世帯の世帯構成、各世帯構成員の年齢・性別・   続柄情報を含む限定的な数の世帯サンプルが入手可能

初期マイクロ世帯データ推定手法 ◆推定手法の基本的な考え方 ①世帯人数別の世帯数に対して、世帯サンプルより 各世帯構成員の性別、続柄を付加  各世帯構成員の性別、続柄を付加 ②各世帯構成員の年齢の付加  ・出現頻度が高い世帯タイプ    ‐属性間の相関性を考慮して決定  ・出現頻度が低い世帯タイプ    ‐世帯サンプルと同様の年齢を与える ③周辺分布(5歳年齢階層別人口)に一致するように調整 ・推定、データ生成、調整はモンテカルロ法により  すべて確率的に行う

初期マイクロ世帯データ推定手法 ◆属性間の相関性を考慮した年齢の決定 : m人世帯データの属性変数 : 主成分分析による無相関変数 1 の累積曲線 ranis 乱数発生 pismin pis

初期マイクロ世帯データ推定システムのフロー START 初期データの作成 性別年齢階層別人口 Y Y N 年齢階層別人口 のチェック Y 乱数発生 N END 世帯  の年齢構成 N Y 累積関数 ランダムサンプリング N 乱数発生 線形関数 Y        が  性別年齢階層 N N に所属するか?   人世帯サンプル =[世帯サンプル        の世帯構成] =[世帯主性別, 世帯構成員1の続柄・年齢 ,世帯構成員2の続柄・年齢, ・・・   ,世帯構成員    の続柄・年齢] N によって  と  の誤差が 改善されるか? 再生成された   Y 世帯  における 世帯構成員の年齢構成 (初期データセット計算時) (収束計算時)

初期マイクロ世帯データ推定システムのフロー START 性別年齢階層別人口に対する調整計算 性別年齢階層別人口 Y Y N 年齢階層別人口 のチェック Y 乱数発生 N END 世帯  の年齢構成 N Y 累積関数 ランダムサンプリング N 乱数発生 線形関数 Y        が  性別年齢階層 N に所属するか?   人世帯サンプル =[世帯サンプル        の世帯構成] =[世帯主性別, 世帯構成員1の続柄・年齢 ,世帯構成員2の続柄・年齢, ・・・   ,世帯構成員    の続柄・年齢] N によって  と  の誤差が 改善されるか? 再生成された   Y 世帯  における 世帯構成員の年齢構成 (初期データセット計算時) (収束計算時)

対象地域の概要 ◆富山市を対象として推定システムを適用 ・人口規模、高齢者比率の異なる7ゾーンを設定 ・性別人口構成はほぼ同一

利用データ ◆サンプルデータ ・富山市を対象としたアンケート調査(H23年12月実施)より    - 3,864世帯、9,747人分のマイクロ世帯データサンプル      (世帯人数、世帯構成員の性別/年齢/続柄)   →主成分パラメータ、推定システムで利用 ◆周辺分布データ ・H22年国勢調査データ   - 性別5歳年齢階層別人口   - 世帯主人数別世帯数

属性・カテゴリ設定 ◆世帯構成員タイプ ◆世帯タイプ :アンケートサンプル  自由度10以上の  世帯タイプ

主成分パラメータの推定 ◆自由度10以上の世帯タイプについて主成分パラメータBを推定 【4人世帯】

推定結果:計算時間 ◆各ゾーンの初期マイクロ世帯の推定を30ケース実行 ◆計算時間 :Intel Xeon 2.4GHz CPU, 16.0GB RAM           (10ケース平均)         ・人口規模:大 → 調整対象世帯探索のため計算時間が指数的に増加 ・大規模データにおいても実用時間内で推定が可能であることを確認

推定結果:タイプ別世帯数 ◆タイプ別世帯数構成比 (30ケース平均)         ・サンプルの特性を反映、特定タイプへの偏りなし

推定結果:タイプ別世帯数 ◆タイプ別世帯数標準偏差 (世帯)         (30ケース)         ・世帯数規模に応じた標準偏差、特定タイプへの偏りなし

推定結果:世帯主年齢構成 ◆世帯主年齢構成比 (30ケース平均)         ・概ね再現良好に再現しているが、出現頻度が低い世帯タイプで偏りあり

まとめ ◆初期マイクロデータ推定システムの実都市を対象とした 適用・検証として、以下を実施 ◆初期マイクロデータ推定システムの実都市を対象とした   適用・検証として、以下を実施   ・アンケートよりパラメータ・サンプル設定、既存統計    より周辺分布データ作成   ・人口規模の異なる複数ゾーンを対象とした世帯構成員    属性の推定     →計算時間、世帯タイプ構成等より推定システムの      実都市レベルの適用における有効性を確認 ◆今後の課題   ・小地域単位でのマイクロ世帯データの推定   ・居住住宅タイプ、所得、自動車保有等の属性を含めた    実都市でのマイクロ世帯データの推定