第５章 エネルギー使用予測による住まい手の特徴に関する研究
５.４ 結果
５.４.１ 住まい手プロフィールを用いたエネルギー使用量の予測
まず，図 ５.１に予測結果を示す．ここでは，実際のエネルギー使用量と，電気，ガス，
水に関する各世帯の予測使用量を．これらの予測値を表している．予測値は各世帯の過去の 利用データなしで取得されるが，予測はすべてのエネルギーに対して合理的で正確である ことがわかる．二乗平均平方根誤差（RM-SE）は，電気，ガス，および水に対してそれぞれ
0.037，9.59，および2.25である．さらに，予測エネルギー使用値を実際の値に対してプロ
ットする（図 ５.２）．実際の値と予測値の間のピアソンの相関係数は，それぞれ0.99，0.99，
0.98である．
これらの結果は，住まい手に関する情報からのランダムフォレストのアプローチがエネ ルギー使用量を正常に予測できることを示している．次に，図 ５.３でランダムフォレスト によって得られた特徴の重要性（Gini 係数の減少を意味する）を示す．赤字で示された情 報は複数のエネルギータイプで共有されている．また，表 ５.１に複数のエネルギータイプ で共有されるこのような情報をすべてリスト化した．これらは次の大きな 5 つのカテゴリ に分類される．
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１． 住まい手の以前の居住地：部屋数，築年数，部屋面積，居住年数，エネルギーの支 払いなどについて
２． 住まい手の属性：年齢や家族構成などについて．
３． 住まい手の行動：エアコンの設定温度や窓の開閉タイミングなどについて ４． 住まい手の意識：新居の魅力や省エネルギー機器の理解の深さなどについて
図 ５.３からわかるように，アンケートの提出日に関する情報X.3は，予測にとって最も 重要である．また，多くの高ランクの情報（Q2から Q5）は，現在の居住地ではなく，以 前の居住地に関するものである．これらの情報については，次のセクションで詳しく分析す る．
図 ５.１ 実際の年間平均各エネルギー使用量と予測値
0 20 40 60 80 100
Room IDs (anonymized) 30
25 20 15 10 5
Water(㎥)
0 20 80 100
Actual Predicted
40 60
Room IDs (anonymized) 0
40 120 80
Gas(㎥)
0 20 80
Predicted
40 60
Room IDs (anonymized)
100 Actual Predicted
Electricity(kWh) 0.5
0.4 0.3 0.2 0.1 0.0
Actual
Figure 1: Actual (blue) and predicted (red) energy consumption for
each household.
第５章 エネルギー使用予測による住まい手の特徴に関する研究
図 ５.２ 全世帯の実際の各エネルギー使用量と予測値の関係
Predicted values(kWh)
140 120 100 80 60 40 20 0
0 20 40 60 80 100 120 140 Actual values (㎥)
Predicted values(㎥)
30 25 20 15 10 5
5 10 15 20 25 30 Actual values (㎥)
Predicted values(㎥)
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(a) Electricity energy consumption
Actual values (kWh)(b) Gas energy consumption
(c) Water energy consumption
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図 ５.３ ランダムフォレストによるエネルギー別の質問重要度
X.3 Q2D Q3I.1 Q2GI.1 Q14.77.3 SNEN Q6BI Q2CI Q19.2.5 Q6AI Q14.71.3 Q18D Q6TM.1.7 Q30.4 Q6B.1 Q3I.2 Q21D.2.12 Q18L.2 Q15.12 Q3I.5 Q21BM.5 Q21C1.2.4 CB.1 Q2GI.2 Q2FBI.1
0.00 0.02 0.06
(a) Feature importance (electricity) 0.04 Mean Decrease Gini
X.3 Q2D Q18L.3 CB.44 Q21ASQ.7 CB.36 Q3I.3 Q6AI Q2GI.1 Q15.28 Q6A.5 Q3I.4 Q12.3 Q25 CB.11 Q3I.2 Q3I.1 Q14.36.3 Q15.27 Q2GI.2 Q21C1.3.5 CB.18 Q2FBI.2 Q2CI Q7I.2
0 1000 2000 3000 4000
Mean Decrease Gini
X.3 Q2D CB.44 Q18L.3 Q2GI.1 Q15.13 Q3I.2 Q25 Q13.7 Q3I.4 Q2FBI.2 CB.36 Q3I.3 CB.18 CB.11 Q21E Q12.3 Q10 Q14.56.4 Q14.1.2 Q21D.1.2 CB.7 Q21D.2.2 Q2FBI.1 Q14.1.3
0 50 100 150 200 250 300
Mean Decrease Gini (b) Feature importance (gas)
(c) Feature importance (water)
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