後藤裕介（岩手県立大学），滝沢洋介，高橋真吾（早稲田大学） 「不確実性に着目した参加型アプローチABMSの検討」 計測自動制御学会 システム・情報部門 第1回社会システム部会研究会 2012年2月27日発表（東京）

1. 不確実性に着目した参加型アプローチ
ABMSの検討
計測自動制御学会 システム・情報部門 第1回社会システム部会
2012年2月27日(月)
後藤 裕介（岩手県立大学）
滝沢 洋介（早稲田大学）
高橋 真吾（早稲田大学）
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2. 発表のアウトライン
問題意識：
ミドルレンジモデルからモデル構造の明確化までの
モデリング過程を支援する手法が必要では？
発表のながれ：
1.モデリングにおける従来の参加型アプローチの整理
2.不確実性の観点から従来アプローチの評価
3.検討する手法の位置づけ
4.不確実性に着目した参加型アプローチABMSにむけて
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3. 背景1：ABMSにおける参加型アプローチ
想定する状況：
• 具体的な組織状況での政策効果・システム理解
• ファクシミリモデルによるABMS
参加型アプローチ：
• 問題関与者のもつ情報，意思決定・行動の抽出
• 問題関与者の関心を反映した政策分析
組織学習の促進
実践的な観点での妥当化（validation）*：
• 問題関与者のニーズ充足
• 問題関与者によるABMS結果に対する信頼獲得
* North and Macal: Managing Business Complexity, Oxford University Press (2007)
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4. 背景2：参加型アプローチの代表例
参加型アプローチとゲーミングシミュレーション（GS）の利用:
コンパニオンモデリング
（ComMod）*
机上演習
（参加型シナリオ分析）**
モデリング
シミュレーション
ComMod：
ABMと相似するロールプレイングゲーム（RPG）を利用して，
対象問題の情報や主体の意思決定・行動をABMへ反映
• 既存理論や統計データ，インタビュー結果に加えて実施
• 状態遷移モデルによる意思決定モデルの記述***
* Barnaud et al.: An Evolving Simulation and Gaming Process to Facilitate Adaptive
Watershed Management in Mountain Northern Thailand, Simulation & Gaming, 38,
398/420 (2007)
** Deguchi et al.: Simulated Tabletop Exercise for Risk Management: Anti BioTerrorism Multi Scenario Simulated Tabletop Exercise, Development in Business
SImulation and Experimental Learning, 38, 1/21 (2011)
*** 鳥居ら：参加型アプローチによる交渉モデルの獲得，人工知能学会論文誌，21-3，287/294 (2006)
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5. 問題の概要と研究目的・方法
問題の概要：
• 適用例は不確実性が低い場合にとどまる
- RPGの構成が可能
- 状態遷移モデルでの記述が可能
• 不確実性が高い場合での参加型アプローチは？
- エージェントの価値観が多様，類型がわからない
- 動的な環境下でエージェントが適応的に学習
研究目的・方法：
不確実性が高い状況下で，意思決定モデル類型同定や
学習過程に関する仮説生成などを目的とした参加型
アプローチの検討（課題と論点）
1.モデリングにおける従来の参加型アプローチ整理
2.GS利用のモデリング方法の適用可能範囲評価
3.検討する方法の位置づけ
4.今後の課題・論点の整理
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6. モデリングにおける従来参加型アプローチの整理(1/3)
参加型のモデリングにおけるGS活用例：
• ロールプレイングゲーム（RPG）
• バーチャルグラウンディング（VG）
GS活用の流れと整理の視点：
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7. モデリングにおける従来参加型アプローチの整理(2/3)
ロールプレイングゲーム（RPG）：
役割を与えられたプレイヤがルールに従い，ボード上等で
シンボル操作等を通じゲームを行う
• ABM → RPG変換：
- ABM RPGの対応は容易
- プレイ可能な水準へスケールダウン
（エージェント数，モデル解像度，対象時間）
‣ ゲーム性を有するためのガイドライン*
‣ ハイブリッドシミュレーション**
• RPG → ABM変換：
特に問題なし
* Barreteau et al.: The Joint Use of Role-Playing Games and Models Regarding
Negotiation Processes: Charaterization of Associations, JASSS, 6-2 (2003)
** 喜多：エージェントアプローチによる社会シミュレーション，情報処理学会研究報告，2007-EIP-38，
23/28 (2007)
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8. モデリングにおける従来参加型アプローチの整理(3/3)
バーチャルグラウンディング（VG）：
対象システムから意思決定・行動モデル中のパラメータ設定に
必要なデータが取得出来ない状況下でのデータ生成・
パラメータ決定方法*
• プレイヤは既定の意思決定モデル構造に従い仮想的な
意思決定と行動を行う
• 現実世界の擬似的環境下でのデータ収集
• ABM → RPG変換：
特に問題なし（スケールダウンの必要なし）
• RPG → ABM変換：
特に問題なし（統計的手法の活用）
* 大堀，高橋：ファクシミリモデル構築のためのバーチャルグラウンディング，計測自動制御学会第44回シス
テム工学部会研究会，71/78 (2011)
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9. GSによるモデリングと不確実性
ABM開発サイクル（進化的モデリング*）：
アブストラクト
モデル
ミドルレンジ
モデル
ファクシミリ
モデル
解像度 低い
解像度 高い
モデル構築者にとっての不確実性：
モデル構築者がABMを構成する要因を正確に決定・予言できない
• RPG
明確な役割規定，目標・利用可能資源，ルール等が
現実の対象組織と対応する形で具体的に定まっている
ファクシミリモデルの水準で記述可能
• VG
モデル構造が決定されている必要性
ファクシミリモデルの水準よりやや低くてよい
* North and Macal: Managing Business Complexity, Oxford University Press (2007)
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10. 検討する方法の位置づけ
• 多くのABMはミドルレンジモデル/ファクシミリモデルへの道程が長い
• 意思決定モデル構造決定の前の支援が必要
• 質的研究法との連携可能性
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11. 今回想定した問題
営業組織における業績評価制度導入：
• 組織目標達成のために組織メンバの業績評価制度を設計
• メンバは多種の行動を行い，評価向上のために態度を変容
• 組織内では複雑な相互作用，外部環境の変化
ミドルレンジモデルにおける不確実性：
• メンバの態度，特性
• メンバの意思決定モデル
• メンバの学習モデル
仮説・理論生成のためのGS設計
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12. 課題と論点（1/3）
ABMからゲームへの変換における中間記述言語：
• ABM記述言語：
フローチャート，構造図，UML，擬似コード．．．
• モデル記述の標準的作法なし
• ゲーム：プレイヤ，場，相互作用，関係を制約するルール
• ABMとゲームには相似性あり
• プレイ可能でゲーム性のあるゲーム作成には，
職人芸的な技術に基づかずに済むような方法論的支援が必要
ABMをゲームで要求される形式に近い形で
記述するための中間記述言語が必要
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13. 課題と論点（2/3）
不確実性の分析枠組み：
• GSは多様な目的を持ちうる
• モデリング支援の観点からモデル構築者にとっての
不確実性を縮減する目的のGS設計が必要
• GSプロセスが不確実性の分析枠組みを備える
ブリーフィング → ゲーム → ディブリーフィング
＋アンケート，インタビュー
• 分析対象のモデル構造の明確化，仮説・理論生成
• 質的研究法との連携
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14. 課題と論点（3/3）
GSへの参加者：
• RPG
- 参加者：実際の問題関与者が対応する役割で参加
- ゲーム：問題状況をほぼそのまま表現したもの
• VG
- 参加者：過去その状況で意思決定・行動を経験したひと
- ゲーム：問題状況を仮想プラットフォーム上で表現
• ミドルレンジモデルからの変換に固有の特徴
• 問題状況はかなり抽象化されて表現される
• 一見ABMとゲームの対応関係が分からないことも
• 参加者は必ずしも実際の問題関与者である必要はないかも？
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15. まとめ
ミドルレンジモデルからモデル構造の明確化までの
モデリング過程を支援する手法の検討
•RPGやVGが想定する不確実性よりも高い状況を想定
•意思決定モデル同定，仮定・理論生成を目指す
•ミドルレンジモデル → ファクシミリモデルへの一助
手法の開発にむけて課題と論点の整理
1.ABMからゲームへの変換における中間記述言語の必要性
2.GSにおける不確実性の分析枠組みの導入の必要性
3.GSへの参加者の検討
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