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はじめに

本研究は、個人ウェルビーイング12項目と社会ウェルビーイング12項目を統一スケールで評価する「電力版WEI」を構築し、エンパワーメント12項目を横断的促進因子として実装する。需給制約と市場行動を連成したマルチエージェントモデルに、直感的AI（要点抽出）と説明可能AI（xAI）（根拠提示・反事実比較）を併用。PLATEAUデジタルツインで空間的影響を可視化し、再エネ導入や原子力再稼働等の複合施策の効果・副作用を非専門家にも分かる形で提示し、合意形成と説明責任を支援する。

1. 研究目的・背景

我が国の電力システムは、再生可能エネルギー大量導入、原子力の安全性と役割、燃料輸入依存による資源外交、災害・有事における供給安定性など、複雑で相互依存的な課題に直面している。電力の安定供給は、家庭の生活の質だけでなく、製造コストや産業競争力、物流効率、国防にも直結する。従来の評価は発電コストやCO₂削減等に偏り、家計の安心感・生活の快適性と社会の持続性・安全保障を同時に扱う統合枠組みは乏しい。

本研究は、個人ウェルビーイング12項目（可処分所得、光熱費比率、料金満足、料金安定、供給信頼、停電経験、快適性、健康影響、家電利用自由、デジタルアクセス、将来供給安心、自己評価幸福）と、社会ウェルビーイング12項目（再エネ比率、CO₂原単位、出力抑制、産業電力単価、電力コストGDP比、産業生産性、物流効率、自給率、調達多様性、原子力比率、燃料備蓄日数、重要インフラ防護）を0–1で統一評価する「電力版WEI」を構築する。

さらに、エンパワーメント12項目（市民参加、制度信頼、地域レジリエンス、政策予測精度、予測バイアス、政策実行度、意思決定透明性、情報アクセス、組織間協働、緊急意思決定速度、国際協調、教育普及）を、個人・社会WEIを押し上げる横断的促進因子として数理化する。需給×市場の連成モデルに、PLATEAU都市3Dモデルを重ね、地域単位の影響を見える化。直感的AIとxAIで、政策の価値・副作用・根拠をワンビューで提示し、PDCAと合意形成を加速する。

2. 研究方法

(1) 指標体系の構築・正規化

個人・社会の各12項目を0–1に正規化し、方向性（良化/悪化）を明示。加重平均で統合WEIを算出。
エンパワーメント12項目は改善加速度（成長率重み）として各スコアに乗算。
データ源：経産省、OCCTO、環境省、JEPX、貿易統計、協力自治体・企業（料金・需給・稼働・備蓄等の実測）。

(2) データ収集・更新基盤

API/安全共有で定期更新し、自動ETLでDB反映。予測（forecast）と実測（actual）を管理し、MAPE/BIASを常時計測。

(3) 需給・市場連成マルチエージェント

需給側：発電容量制約、再エネ変動、保守、DR弾力性。
市場側：モメンタム／平均回帰／ファンダメンタル／流動性供給／裁定の5種エージェント。
連成：WEI変動と需給ギャップ→限界評価（shadow value）→入札価格へ反映。
安定化：価格帯、ボラ上限、サーキットブレーカー、異常時フェイルセーフ。
直感的AI：要点（5秒/30秒/100字）自動生成。説明可能AI（xAI）：寄与因子TOP5・反事実比較（例：原子力＋10pt、備蓄＋30日）。

(4) PLATEAUデジタルツインの活用

PLATEAU（国交省3D都市モデル）に指標と結果を空間重ね合わせし、市区町村/町丁目単位で集計。
重要施設（病院・学校・避難所）近傍の停電復旧時間・電力価格影響の局所評価。
送配電系統やエネルギー拠点のハザード重ね合わせ（洪水・津波・地震想定）で脆弱性評価。
GPU並列計算（可能範囲）で広域シナリオの高速スキャンを実施（可視化はテキスト表）。

(5) シナリオ分析・検証

政策：原子力比率、再エネ導入速度、燃料備蓄、料金制度、DR強化等。
ショック：燃料高騰、輸入停止、災害・系統事故、有事。
バックテスト、感度分析（Sobol等）、不確実性帯（P10–P90）で信頼性を担保。

(6) 可視化・利用形態

画像に依らず表＋短文で出力：WEI（個人/社会/統合）、市場評価値、変動理由、MAPE/BIAS。
PLATEAU上の空間結果は地域別テキスト表（例：上位/下位5地域と要因）で提示。

3. 研究計画・スケジュール

1年目：指標（個人/社会/エンパワーメント各12）最終化・重み設定、データ連携基盤、連成モデル初版（需給制約＋5種エージェント＋直感的AI/xAI連携）実装。PLATEAU連携で地域集計の枠組みを整備。主要政策・ショックシナリオ設定、過去事象バックテスト、UI試作。

2年目：実証運用、感度分析・不確実性表示、政策パッケージ比較（原子力×再エネ×備蓄×料金制度×DR）提示。PLATEAU上の地域別影響表を定常化。成果レポート・評価テンプレ整備、学会発表・成果公開。

4. 研究の特色・独創性

個人×社会を同数・同等深度の指標で統合評価、エンパワーメントを改善加速度として数理化。
需給制約×市場行動の連成により、政策の現実的影響を再現。
直感的AIで非専門家にも理解しやすく、説明可能AIで根拠・反事実比較を提示。
PLATEAUデジタルツインにより、地域別の影響と脆弱性を可視化（病院/学校/避難所周辺の電力影響等）。
公開統計＋協力機関実測に基づき、バックテスト・感度・不確実性で信頼性を担保。
画像レスの軽量UIで、自治体・企業・教育現場でも短時間活用が可能。

5. 期待される成果と波及効果

家計の安心・生活快適と、社会の持続性・安全保障を同一物差しで共有可能。
原子力再稼働シナリオにも適用：料金・安定性・CO₂・安全保障・社会受容を統合評価し、非稼働＋代替電源との公平比較を提示。
PLATEAU連携で、地域別に「どこに効くか/弱いか」を具体化し、災害・有事の備えや配電投資の優先度を説明可能。
政策パッケージ比較で意思決定を効率化。他インフラ（ガス/水道/交通）やマイクログリッド、災害対応・エネルギー自立策にも展開可能。
直感的AI＋xAIにより、非専門家にも分かりやすく、根拠が明確な評価を提供し、説明責任と合意形成を強化。

付録：指標一覧

① 個人ウェルビーイング（12）

可処分所得（円/月）
エネルギー費比率（％）
料金満足度（％）
料金安定度（％変動の小ささ）
供給信頼度（％）
停電経験率（％）
快適性指数（index）
健康影響度（index）
家電利用自由度（index）
デジタルアクセス度（％）
将来供給安心度（％）
自己評価幸福度（index）

② 社会ウェルビーイング（12）

再エネ比率（％）
CO₂排出原単位（g-CO₂/kWh）
出力抑制率（％）
産業電力単価（円/kWh）
電力コストGDP比（％）
産業生産性指数（index）
物流効率指数（index）
エネルギー自給率（％）
調達多様性指数（index）
原子力発電比率（％）
燃料備蓄日数（日）
重要インフラ防護指数（index）

③ エンパワーメント（横断・12）

市民参加率（％）
制度信頼度（％）
地域レジリエンス（index）
政策予測精度（MAPE, ％）
予測バイアス（％）
政策実行度（％）
意思決定透明性（index）
情報アクセス性（index）
組織間協働度（index）
緊急時意思決定速度（index）
国際協調度（index）
教育普及度（index）

ウェルビーイングとエンパワーメント指標駆動市場モデルによる次世代電力政策のシミュレーションと評価プラットフォームの新規構築