CIVIL ENGINEERING
土木

包絡分析法（DEA）の利用

公共事業の 優先順位決定 は、一筋縄ではいかない大問題！
対象の保有するリスクは？　対象の社会的重要性は？
事業にかかるコストは？　仮にリスクが発現した場合の損失は？
全ての要素を総合的かつ公平 に判断しなくてはなりません。しかも、決定結果については 「説明責任」 が求められます。

包絡分析法（DEA）を使えば・・・

多様な要因を総合的かつ公平に評価する上で有効な方法として、包絡分析法（DEA）が知られています。
• それぞれのデータの“個性”や“特有の事情”を反映した評価が可能です。
• 評価の客観性・再現性に優れており、高い次元で説明責任を果たすことが可能です。

防災事業を例にとると・・

リスク発現の可能性が高い地点も、社会的重要性の高い地点も、DEAを使えば公平・客観的な評価から、両地点ともに高い順位にランクされます。いろいろな“事情”、“視点”を踏まえたランク付けが可能となります。

例えば、道路防災点検結果に基づく対策事業の優先順位の検討例

道路沿い斜面の災害による通行止めや人身被害は毎年のように発生しています。そのような危険性を有する個所を特定し、対策を講じるための調査として、道路防災点検が行われてきました。ここでは、その道路防災点検の結果を基に、防災対策優先順位の検討を行っています。

県下で実施された道路防災総点検結果から「要対策」と判断された箇所が614箇所。
そのうち既に対策済みとなっている箇所を除いた、 276箇所 を対象に今後の事業優先度を考えます。

どこから対策していくべきか？優先順位の検討

評価指標は以下の6要因
• 斜面の災害危険度（安定度調査票の評点）
• 交通量(H22交通センサスデータ）
• 孤立集落の有無（右図イメージを抽出）
• 影響人口（沿線の旧市町村人口）
• 緊急輸送路道路区分（県の指定状況より）
• 防災拠点となる重要施設の有無

道路の一端が行止まりで、その手前に危険個所がある。
災害発生時には道路の交通が阻害され、
連絡が途絶する恐れのある集落（緊急車両の通行不能など）

300箇所の斜面について、これらの指標データを整理し、分析用のデータセットを作成

このデータセットについてDEAで分析！
「同率1位を作らない」超CCRモデルを用いることで、トップから最下位まで厳密な順位を設定します。
※例は一部のみ抜粋

算出された順位は・・・

順位算出結果はGISで閲覧できるデータとして整理！

各データの「事情」を加味した条件で、相対比較

算出される優先順位は各データにとって最も有利となる条件下で相対比較した結果です。
多様なデータを公平に評価できる上、優先されないデータについても説明がしやすくなります。
包絡分析法（DEA）は、数理的解析を用いて優先度を判定するため、客観性・再現性共に高い手法 で、アセットマネジメント、 防災事業、都市整備事業、民間の企業活動など広い汎用性を持っており、 ニーズに応じた分析が可能 です。

優先順位で悩んだら、DEAの活用をご検討下さい！

非線形土砂災害発生危険基準線の設定

警戒避難基準雨量とは、土石流やがけ崩れなどの土砂災害の発生を降雨状況から予知予測する手法の一つです。この基準では、過去の土砂災害の発生実績等をもとに、土砂災害が発生する危険性が高くなる基準（土砂災害発生基準線：（Critical Line；略してCL））を設け、自治体の避難勧告発令を決定する際の一つの目安として利用されます。
しかし、避難勧告が発令されても、実際に土砂災害が発生しなかった場合は、逆に 住民の危機意識が薄れる可能性 があることから、 「土砂災害発生を的中させる」 と共に、 「非発生時の空振り率を低く抑える」 必要があります。
当社は、これまでの手法よりもさらに精度の高い、警戒避難基準雨量の設定手法をご提案します。

RBFネットワークによる非線形CL設定のメリット

＜従来の線形CLの問題点＞
1. 複雑な自然現象を直線で区分するため、非発生降雨の空振り率が高くなる。
2. 発生データが無い場合や、少ない場合のCLの設定が技術者の経験・主観に大きく影響される。

＜非線形CLのメリット＞
1. 非発生降雨の的中率が向上（空振り率低下）
2. 非発生降雨のみで精度の高いCLが設定可能

＜RBFネットワークとは＞
RBFネットワークは、脳や神経回路網をモデルとした階層構造で入力層、中間層、出力層の３層からなり、中間層の出力にRBF（放射基底関数）を用いています。このRBFネットワークは、非線形判別に優れた手法とされています。

＜非線形CLの設定の概念＞
入力層となる降雨データ（発生、非発生）は、対象年数によって10万個以上の膨大なデータが発生する上に、降雨データの分布に偏りがあります。これらの入力データは格子状に設定した中間層の基底関数（ガウス関数）によって処理され、この中間層での出力結果は、重み付けと重ね合せによって発生・非発生判別境界面を構築します。

効率的・効果的な事業優先度の評価手法へ

我が国は、厳しい地形・気象条件に加え、国土の約10%にすぎない沖積平野に人口の約50%，資産の約75%が集中しており、万一の河川堤防の決壊や津波・高潮の襲来によっては、多くの人命と財産が失われることが想定されています。このような災害を緩和するためには、堤防などの治水施設の整備によるハード対策の推進に加え、災害情報の伝達体制や避難誘導体制の充実、住民の防災意識の高揚などによるソフト面での対策をとることも重要視されています。平成17年に改正された水防法では、浸水想定区域の公開を主要な中小河川にも拡大すると共に、洪水予報の伝達方法や避難場所を記載した洪水ハザードマップを作成し周知することが義務づけられることとなり、ハザードマップの重要性が再評価されています。

さまざまなハザードマップ

ハザードマップの活用法

災害に強い地域づくりを応援します

防災対策の基本は、つぎの3つであると言われています。

• 自助 - 自分の命は自分で守る
• 公助 - 地域の安全は地域で守る
• 共助 - 地域の防災力向上を行政の力で支援する

これらがうまく連携してはじめて災害に強いまちづくりが図れます。
西日本技術開発（株）では、地域防災力強化のために「災害図上訓練」や「防災まち歩き」などの実施をお手伝いし、「防災マップ」や「地区防災計画」の作成支援など、災害に強いまちづくりのためのお手伝いをいたします。