次世代を切り開く破壊的技術の創生 F E A T U R E D A R T I C L E S
持続可能な未来の実現に資する
「政策提言AI」
嶺 竜治｜
Mine Ryuji日本では，少子高齢化や産業構造変化に伴って成長・拡大時代からポスト成長（非成長・非 拡大）時代へのパラダイムシフトが起こりつつあり，日本の持続可能性の向上が大きな社会課題 となっている。
今回，社会モデルを基に起こりえる多様な未来シナリオ間の分岐構造と分岐の要因を示す「政 策提言AI」を開発し，京都大学の有識者と協力して2050年の日本の持続可能性について解析 を行った。その結果，将来の日本には，都市集中シナリオと地方分散シナリオの2つの可能性が あり，2つのシナリオの分岐が今から10年程度後に起こることが描き出された。
1. はじめに
日本では，少子高齢化や産業構造の変化に伴って，成 長・拡大時代からポスト成長（非成長・非拡大）時代へ のパラダイムシフトが起きつつある。日本の高齢者人口 および高齢化率がピークに達する2050年に向けて，（1）
人口や出生率，（2）財政や社会保障，（3）都市や地域，
（4）環境や資源，などの持続可能性や，（5）雇用の維持，
（6）格差の解消，およびそこで生きる人間の（7）幸福，
（8）健康の維持・増進が大きな社会課題となる。
これらの社会課題は，国連が掲げている，経済発展に 伴う環境・社会問題の解決を世界共通のアジェンダとし た持続可能な開発目標（SDGs：Sustainable Development Goals）や，第5期科学技術基本計画において示された，
サイバー空間（仮想空間）とフィジカル空間（現実空間）
を高度に融合させたシステムにより人間中心の社会の実 現をめざすSociety 5.0の社会課題に通じるものである。
このような社会課題を見据え，京都大学こころの未来 研究センター広井教授らを中心とする研究グループは，
持続可能な日本の未来の実現に向けた研究を進めてい る。日立京大ラボはこの研究に参画し，日立京大ラボの AI（Artifi cial Intelligence：人工知能）技術をこの政策提 言に活用することを試みた。本稿では，このAIを用いた シミュレーション技術について概説する。AI技術を用い て得られた政策提言の詳細内容については既報1）を参照 されたい。
2. 政策提言
上述の社会課題に対処するためには，戦略的な政策立 案とその政策を適切な時期に実行することが求められ
を複数想定して比較検討するアプローチをとった。しか しながら，有識者が思い描ける未来シナリオの数には限 りがあり，それらの限られたシナリオの中で政策の内容 や実行時期を考えざるをえない面があった。一方，2050 年という遠く曖昧な未来について検討するには，現在の 社会に流通しているビッグデータを帰納的に解析するだ けでは不十分であると考えられる。曖昧な未来をモデル 化するには，AIよりもむしろ人が考えた曖昧さを含むモ デルを曖昧なまま計算機上に構築し，曖昧なところはAI シミュレーション技術でいくつものパターンを自ら作り 出す，というアプローチをとった。
一般的に政策提言プロセスは，図1に示した3つのス テージから構成される2）。
最初の「情報収集ステージ」では，解くべき問題の設 定と，その問題に関する情報の収集および情報の体系化 を行い因果連関モデルの形にまとめる。続いて，「選択肢 検討ステージ」では，因果連関モデルを基にAIシミュ レーション技術を用いながら起こりうる多様な未来シナ リオを描出して列挙する。そして，未来シナリオ間の関 係性を時系列的に解析し，シナリオが分岐していく様子 やそれらの分岐が発生する順序を明らかにするととも に，分岐の要因を明らかにする。最後に，「戦略選択ス
例： GDP，出生率，失業率，健康寿命など
薄い線：正の因果関係 濃い線：負の因果関係
3
．因果関係を付加2
．キーワードのクラスタリング1
．キーワードの洗い出しエネルギー 医療
交通
地域 人口 マクロ
図2｜社会因果関係の洗い出し
初めに有識者を招き，ワークショップ形式で社会の状況を表現するキーワード（社会指標）を列挙する。次に，それらのキーワードをクラスタリングして，重複したキー ワードを削除したり，似通ったキーワードを統合・整理したりする。最後に，キーワードどうしの因果関係を付与する。
注：略語説明
GDP（Gross Domestic Product：国内総生産）
政策提言
価値判断シナリオ比較
シナリオ間の関係性検討 （3）要因検討
（2）
（1）シナリオ列挙
情報体系化
情報収集
問題の設定
情報収集
（モデル化）
選択肢検討
（シミュレーション・解析）
戦略選択
（政策提言）
ハーバート・サイモン「意思決定の3段階モデル」より作成
図1｜政策提言の3ステージ
一般的な政策提言プロセスは，（1）情報収集ステー ジ（解くべき問題の設定と，その問題に関連する情 報を収集する），（2）選択肢検討ステージ（シナリオ を列挙し，シナリオの関係性や要因を検討する），（3）
戦略選択ステージ（シナリオを吟味し，政策を考案 する）の3ステージから構成される。本稿では，人が
（1），（3）を，AIが（2）をそれぞれ担当し，人とAI の協働により政策を提言する。
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テージ」では得られた複数の未来シナリオを吟味し，あ りたき社会像と照らし合わせて合致する未来シナリオを 選択し，その未来シナリオを実現するための政策提言へ とつなげる。
最初の情報収集ステージと最後の戦略選択ステージは 人が，両者の間の選択肢検討ステージはAIが行う。この ように，人とAIが協働して政策提言を行う構成になって いる。以下では各ステージの手順を詳細に説明する。
3.1
情報収集ステージ
情報収集ステージでは，まず，何を解きたいのか，何
を明らかにしたいのかという問題の設定を行う。ここで は，「2050年の日本の持続可能性の確保」と設定した。
次に，この問題に関する知見をもった複数の有識者を招 き，いわゆるワークショップの形で社会の因果関係の洗 い出しを行った。具体的には，日本社会の現在や未来に おいて重要と思われる，GDP（Gross Domestic Product：
国内総生産）や出生率，失業率，健康寿命などの社会の 状況を表現するキーワード（社会指標）を列挙した。そ して，それらのキーワードをクラスタリングし，類似し ているキーワードを整理したあと，キーワードどうしの 因果関係を付加した（図2参照）。このようにしてできた 因果連関モデルは，特に遠い未来の予測に用いるには不
医療提供者の倫理観
人口
（公的） 医療 技術革新
利他行動
医療需要
地域人口
交通弱者
地域幸福度指標
・ Iターン ソーシャルキャピタル
地域金融機関の支援 在宅介護
ONH／幸福度指標 技術革新（労働生産性）
所得課税（労働への課税）
社会保障費のうち雇用関係
格差への不満
農業生産
地元資本 地方雇用
取り組みに対する地域 認知度
地域内製エネルギー（太陽光、 風力、 水力、 再エネ事業）
消費税 ・ 炭素税 自然資源の不足
技術革新（資源生産性）
臨床医療の訓練システム
医療／健康教育， 介護教育 レセプトから作るデータ
公的医療保険の整備状況
社会保障費のうち高齢者関係
歩く街／街のデザイン
コンパクトシティ化
自治体財政の健全度 公共交通の利用者数
車社会（自家用車保有台数）
自治体の独自政策裁量
地域内エネルギー自給率 自然資源の搾取（量）
地方の再エネに対する受容性 一人当たりのエネルギー使用量
臨床指標（診療プロセス）
国民による情報の利用度
リスクマネジメントのコスト
地域間での医療介護のばらつき
アウトカム指標（死亡率など）
物質的資源）の消費
地方の空洞化（シャッター通り）
社会起業家 ・ ソーシャルビジネス
地域で生み出される所得（可処分所得）
社会保障費のうち住宅関係（資産形成）
犯罪発生率（10万当たりの刑務所収容人数）
子ども・現役世代向けの社会保障
医療従事者労働時間 医療従事者の労働時間
組織活性度
少子高齢化
モノの消費 社会保障費
資産の格差
所得の格差
私利の追求
欲望（増／減）
労働生産性
利他的行動
主観的幸福感 資産の再分配
対人サービス
診療報酬額
交通事故数
大規模店の数
CO2排出量 まちづくり
生活度満足
ローカル化
資源生産性 食料自給率
医療アクセス
拠点医療機関
地域公共交通
グローバル化
地域ガバナンス
地域内経済循環
税制による再分配 コミュニティ貨幣
地域の経済主体
地域の人的資源
市民への利益還元 送配電網の開放 FIT買取価格
地元自治体の与信 大規模店の出店規制
人件費 税収
税率 資本
金利
人口
需要
雇用 競争
出生率
豊かさ
工業化
情報化 道徳性
薄い線 : 正の因果関係 濃い線 : 負の因果関係
公民館 貧困率
失業率
生産量 医療費
過疎化
看護師の不足
自然への畏敬 患者の満足度 ICT／遠隔医療
経済成長（GDP）
未婚化 ・ 晩婚化
所得増加への欲望
医療の質と安全
高等教育の割合
医療サービス原価 医師の不足 ・ 偏在
データ保護の規制
データ活用の政策 救急ネットワーク
将来を見越した投資額
財政赤字
健康寿命 介護施設
高齢人口
介護需要 地域活力 ストレス
労働時間 協調行動
祝日の数 政府債務
生産人口 生産過剰
余暇消費 資産課税
消費課税 教育産業
一極集中
地方税収 環境負荷
売電収入 資源消費 ・ 環境負荷への課税
図3｜因果連関モデル
キーワード（社会指標）どうしの因果関係をグラフ構造で表現し，因果連関モデルを作成する。今回作成したモデルは，日本社会全体を対象にしたマクロモデルで，
キーワードの数は149，因果連関の数は333になった。
いったメタパラメータを設定する。その結果，図3に示 すような因果連関に関する定量モデルができあがった。
薄い線が正の因果関係，濃い線が負の因果関係を示して おり，社会指標の数は149，因果関係の数は333になった。
3.2
選択肢検討ステージ
選択肢検討ステージでは，情報収集ステージで作成し た因果連関モデルを使って，ダイナミックな変化をAIシ ミュレーションを使って計算させる。時間が経過してい く中で149の社会指標が相互に影響を及ぼしながら変化 していき，また，メタパラメータのばらつきの度合いに 応じて多数の未来シナリオが生成されていく。すなわち，
未来の日本がさまざまに分かれていく，いわゆるパラレ ルワールドが生成される。2018年から2052年の35年間 で，そうした未来シナリオは約2万通りに分岐した。そ の様子を23の代表的なシナリオについて示したのが図4 である。開発したAI技術の特徴は以下のとおりである。
（1）多様な未来シナリオを描出する，シナリオ列挙技術 因果関係モデルに基づいて乱数を用いた確率的シミュ レーションを実行し，未来に起こりうる多様な可能世界 とそこに至る多数のシナリオを生成し，それらをクラス タリングすることにより自動的に代表的なシナリオに分
る，シナリオ分岐構造解析技術
代表的シナリオに関して，未来から時刻をさかのぼり ながら乱数を加えてシミュレーションを繰り返し実行す るバックキャスティング解析により，シナリオ間の分岐 点，および分岐構造を特定した。これにより，多様なシ ナリオ間の分岐が，いつ，どのような順番で発生するか を知ることができる。
（3）シナリオ分岐の要因を明らかにする，感度解析技術 分岐点においてパラメータを微小に変化させて各シナ リオの実現確率の変化を調べる感度解析により，分岐の 要因である社会指標を特定する。分岐を制御するために どの社会指標に注目すべきか知ることで，望ましいシナ リオに誘導するための具体的な政策を提言することが可 能になる。
3.3
戦略選択ステージ
最終ステージである戦略選択ステージでは，選択肢検 討ステージで作成した未来シナリオから，代表的な未来 シナリオを選んで人（有識者）が解釈して意味づけする。
ここでは，149の社会指標のうち，人口，財政，地域，
環境・資源といった社会的なパフォーマンスと，雇用，
格差，幸福，健康といった住民の満足度の8つの観点に
分岐点A都市集中シナリオの分岐
分岐点B財政／環境持続不能シナリオの分岐
財政／環境持続不能 シナリオ
地方分散シナリオ 都市集中シナリオ 図4｜ 代表シナリオ
2018年を起点として未来シナリオが分岐していく様子を図で表現した。重要な分岐点としては，8年から10年後に都市集中シナリオと地方分散シナリオが分かれ再び 交わることがない分岐点（分岐点A），17年から20年後に地方分散シナリオから財政・環境持続不能シナリオが分かれていく分岐点（分岐点B）の2つが挙げられる。
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関わる指標を選び出し，分析した（表1参照）。
分析結果とそれに基づく政策提言は以下のとおりであ る。詳細は関連記事1）を参照されたい。
（1）2050年に向けた未来シナリオとして主に都市集中型 と地方分散型のグループがある。
（2）8年から10年後までに都市集中型か地方分散型かを 選択して必要な政策を実行すべきである。
（3）持続可能な地方分散シナリオの実現には，約17年か ら20年後まで継続的な政策実行が必要である。
4. おわりに
本稿では，2050年の日本社会の持続可能性といった曖 昧で大きな課題に対し，人（有識者）の深い知見や考察 に基づくモデル化と，機械（AI）による網羅的な未来シ ナリオの列挙および未来シナリオ間の関係性の解析の組 み合わせによって解く手法について述べた。
今後は，国や地方自治体，民間からの意見を広く集め，
AIを活用して多様な未来シナリオを描き出すことで，政 策形成や社会構想に役立てていきたい。
執筆者紹介
嶺 竜治
日立製作所 研究開発グループ 基礎研究センタ 日立京大ラボ 所属
現在，社会システムの研究開発に従事 人工知能学会会員，電子情報通信学会会員，
情報処理学会会員 参考文献など
1）日立ニュースリリース，AIの活用により、持続可能な日本の未来に向 けた政策を提言（2017.9），
http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2017/09/0905.html 2） H. Simon et al.: Administrative behavior: A study of decision-
making process in administrative organization, New York: Free Press（1976）
シナリオ
グループ 人口 財政 地域 環境
資源 雇用 格差 健康 幸福 解釈
1 ○ △ ○ △ △ ○ △ ○ 地域再生・持続可能
財政持続性に注意要
2 △ △ △ △ △ △ △ △ 持続性不良・不満
3 ○ △ △ △ △ ○ △ △ 人口持続可能・不満
4 ○ △ ○ ╳ △ ○ ○ ○ 環境持続不能
5 ○ ╳ ○ ○ △ ○ ○ △ 財政持続不能
6 ╳ ○ ╳ ○ ○ ╳ ╳ ╳ 都市集中・格差拡大
人口持続困難 表1｜シナリオ解釈結果
2052年における各シナリオグループの社会指標を人口，財政，地域，環境・資源，雇用，格差，健康，幸福の8つの観 点で評価した。2018年と比較し，数値が向上・好転している指標を○，低下・悪化している指標を×，変化が少ないもの を△で表現した。
