農業収益を最大化する統合的な農業意思決定支援方法の基礎理論の構築

发展农业利润最大化的综合农业决策支持方法的基础理论

• 批准号: 21K04543
• 负责人: 前田 康成
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kitami Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04543/
• 关键词: 農業; 作物選択; 栽培管理; 履歴データ不足; マルコフ決定過程; マルコフ連鎖; 動的計画法; ベイズ統計学; 市場価格; 収益; 意思決定支援

農業収益の最大化に関する従来研究では、作物選択（栽培する作物の選択）と栽培管理（農作業の選択）を独立に検討している。例えば、作物選択に関する従来研究では日々の栽培管理は最適化されていないので、栽培管理を考慮した場合の作物選択の期待収益の最大化は実現できていない。栽培管理も考慮したもとで期待収益を最大化する作物選択を実現するためには、作物選択と栽培管理を統合し、期待収益を最大化するための作物と日々の農作業を1つの意思決定問題の中で決定する必要がある。令和3年度の本研究では、作物選択と栽培管理を統合する独自の定式化を行い、数値計算例によってその有効性を確認した。しかし、令和3年度の検討では、基本的に各種確率は既知と仮定した。これは、対象地域における履歴データが十分にあるという仮定と同じである。しかし、現実には必ずしも履歴データが十分にある地域ばかりではない。そこで、令和4年度には、履歴データ不足の地域への対応について検討した。特に、対象地域の履歴データは不足するが、近隣地域の履歴データは十分にあるというケースについて検討した。具体的には、研究代表者の研究経験より、ベイズ統計学に基づいて地域間の類似性を考慮し、類似性の高い他地域の履歴データ／モデルを利用することによって、履歴データ不足を補った。検討の第一段階として、栽培管理のみを対象としてベイズ統計学に基づき近隣地域の履歴データを利用することによって、ベイズ基準のもとで期待収益を最大化する動的計画法による栽培管理方法を提案し、数値計算例でその有効性を確認した。検討の第二段階として第一段階の検討を拡張し、栽培管理と作物選択を統合した統合管理を対象として、ベイズ基準のもとで期待収益を最大化する動的計画法による栽培管理方法を提案し、数値計算例でその有効性を確認した。

Agricultural 収 maximize profit の に masato す る 従 to study で は, crop sentaku (cultivation す る crops の sentaku) と cultivation management (farming の sentaku) を independent に beg し 検 て い る. Example え ば, crop sentaku に masato す る 従 to study で は day 々 の optimal cultivation management は さ れ て い な い の で, cultivation management を し た occasions の crops sentaku の expect 収 maximize profit の は be presently で き て い な い. Cultivation management も し た も と で expect 収 maximize profit を す る crops sentaku を be presently す る た め に は, crop sentaku と cultivation management integration を し, expect 収 maximize profit を す る た め の crops と day 々 の farming を 1 つ の mean decision question の で す る necessary が あ る. Order and 3 year の this study で は, crop sentaku と cultivation management integration を す る の alone demean を い, the numerical computation example に よ っ て そ の have sharper sex を confirm し た. <s:1>, in the third year of the Reiwa era, で 検, で, basic に, various certainty rates, <s:1>, known と仮, determined と仮, た. <s:1> れ じである, the target area における, the history of デ タが タが, ten にあると にあると う仮 う仮 and と are the same as じである. The current に, に, ず and ず are located in デ, タが, タが and ten にある regions of ば, ば, で, な, and な. そ こ で, make and 4 year に は, bearing デ ー タ insufficient regional の へ の 応 seaborne に つ い て beg し 検 た. に, like regional の seaborne shoe bearing デ ー タ は insufficient す る が and fulfillment of nearly 隣 regional の bearing デ ー タ は very に あ る と い う ケ ー ス に つ い て beg し 検 た. Specific に は, represent の 経 験 よ り, ベ イ ズ statistical に base づ い て の similarities between regional を し, similarity の high い he regional の shoe bearing デ ー タ / モ デ ル を using す る こ と に よ っ て, bearing デ ー fill insufficient タ を っ た. Beg の 検 first Duan Jie と し て, cultivation management の み を like と seaborne し て ベ イ ズ statistical に base づ き nearly 隣 regional の shoe bearing デ ー タ を using す る こ と に よ っ て, ベ イ ズ benchmark の も と で expect 収 maximize profit を す る moving planning law に よ る cultivation を proposal し management method, the numerical calculation example で そ の have sharper sex を confirm し た. Beg の 検 second Duan Jie と し て first Duan Jie の beg を 検 company, zhang し と crops, cultivation management sentaku を integration し た を integrative management polices like と し て, ベ イ ズ benchmark の も と で expect 収 maximize profit を す る moving planning law に よ る cultivation を proposal し management method, the numerical calculation example で そ の have sharper sex を confirm し た.

项目成果

履歴データがない地域の農業における統合管理

无历史数据地区农业综合管理

• 发表时间: 2023
• 期刊: バイオメディカル・ファジィ・システム学会誌
• 作者: Schijven Marlies P.;Kikkawa Toshiko;前田康成
• 通讯作者: 前田康成

マルコフ決定過程を用いた輪作と栽培管理

使用马尔可夫决策过程进行作物轮作和耕作管理

• 发表时间: 2021
• 期刊: バイオメディカル・ファジィ・システム学会誌
• 作者: Kinoshita Hitomi;Arima Yuzo;Shigematsu Mika;Sunagawa Tomimasa;Saijo Masayuki;Oishi Kazunori;Ando Shuji;前田康成;重松 美加;前田康成;Kikkawa T. et al.;前田康成;前田康成;前田康成;前田康成;前田康成
• 通讯作者: 前田康成

Applying Markov Decision Processes to Maintenance with Product Selection

将马尔可夫决策过程应用于产品选择维护

• DOI: 10.1541/ieejeiss.142.788
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems
• 作者: GBD 2019 Tuberculosis Collaborators: Shigematsu Mika;Christopher J L Murray;Hmwe Hmwe Kyu et al;前田康成
• 通讯作者: 前田康成

Purchasing Strategy with Dynamic Pricing

动态定价的采购策略

• DOI: 10.1541/ieejeiss.142.145
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems
• 作者: GBD 2020;Release 1;Vaccine Coverage Collaborators: Shigematsu Mika、Mosser Jonathan F et al;前田康成
• 通讯作者: 前田康成

研究シーズ集 北見工業大学

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