問題文

　企業，官庁，公共施設などでは，地震などによる大規模災害が生じた場合に建物の継続的使用を図るためにＢＣＰ（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｃｏｎtinｕitｙ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ； 事業継続計画）が策定される。ある新築建物であなたはＢＣＰへの対応を考慮した計画を策定することになった。

　そのことを踏まえて以下の問いに答えよ。なお，地震時においては，建物自体は大きな被害を免れ，継続的に使用できる状態を想定する。

（1）ＢＣＰの目的，策定時に考慮すべき事項をそれぞれ３つ述べよ。

（2）ＢＣＰ策定後，それを実効性のあるものにしていかなければ，実際に運用する事態に際して機能しないことが考えられる。そこで災害時のＢＣＰ運用で問題になると思われるリスクとその対応策について述べよ。

（３）データセンター，病院など対象とする建物の種類や用途を自由に設定し，ＢＣＰ策定上の特徴を述べよ。また，空気調和設備で考慮すべきこととその対策を具体的に述べよ。

模範解答

 (1)        BCPの目的と策定時に考慮すべきこと

a.目的①自然災害への対応

　地震や集中豪雨による水害などの自然災害の際にも、安全に継続した業務を行えるよう耐震強度を高める。

目的②電力会社の不具合など外的なリスクへの対応

　電力会社の不具合による突然の停電、原子力事故、テロ、サイバー攻撃に備えるよう電力の2重化を行う。

目的③製品のリコールなど内的なリスクへの対応

　製品のリコールや異物混入など、自社を原因とする内的なリスクに対する対応が必要となる。

b.考慮すべき事項

①          室内環境の維持

食品工場など空気の清浄度が必要な場合は、クロスコンタミネーションの防止のため室圧制御が必要となる。換気設備の電源確保が必要となる。

②          コージェネ設備による電気と空調の同時供給

コージェネレーションシステムの採用により発電し、廃熱により空調することで、電気と空調を同時に供給し、ガスを燃料とすることでｴﾈﾙｷﾞｰリスクを分散する。

③          BEMSと防災システムの統合による迅速な対応

BEMSと防災システムを統合することで、遠隔から機器の運転操作を可能として、省エネと汚染物質の緊急排気などを実現する。

(2)          BCP運用におけるリスクと対策

リスク①市水の供給停止

　空調の冷却水に必要な市水の供給が途絶え、空調できないケースがある。

対策①地下水槽の設置

　建設時に杭施工と同時に地下水槽を設けて、災害時に利用する。ポンプについては防災電源とする必要がある。

リスク②補機電源不足による発電機の不稼動

　頻繁に停電となり、補機電源が確保できず、発電機が安定稼動せず、発電と廃熱を利用した空調ができないことがある。

対策②太陽光発電と蓄電設備の採用

　再生可能ｴﾈﾙｷﾞｰである太陽光を利用して発電し、蓄電することで緊急時は発電機の稼動に必要な補機電源に利用する。

リスク③換気量不足による室内空気環境の悪化

　換気設備の故障や電源供給不足により、換気量が不足して、冬期においてはインフルエンザの流行を招くことがある。

対策③換気設備の防災電源化と自然換気の併用

　換気設備は防災電源として運用する。合わせて、自然換気を取り入れるようにして、省エネの観点からもエコボイドや夏期の空気の重力差を利用した自然換気となるダブルスキンの採用を検討する。

(3)          大型ショッピングセンターのBCP対策について述べる。

　特徴①社会インフラの一部であり重要施設となる。

　ショッピングセンター地域生活に不可欠なインフラであるため多くの人が利用する。食品売場への優先した電力、空調の供給が必要である。

　特徴②インフルエンザ対策の指標となる。

　不特定多数の人が利用することからインフルエンザ発生時の対応検討の拠り所となる。自然換気の利用や保健所との連係が必要となる。

　考慮すべきこととその対策

　電力制限に対応して長期的に省電力にて空調を行うことが必要となる。再生可能ｴﾈﾙｷﾞｰを利用した潜熱顕熱分離空調とする。地中熱（地下水）（15〜20℃）と太陽熱（55℃〜80℃）を熱源として、デシカント空調を採用する。冷房の低負荷時は地下水にて、外気を予冷、デシカントで除湿しエアハンで空調する。暖房時は、太陽熱にて外気の予熱しエアハンで空調する。高負荷時は、水冷チラーにて冷房時は地下水をカスケード利用し、暖房時は地下水を蒸発器に投入し、凝縮器にて温水を高効率に得ることで空調する。

解説

　BCPの目的と策定時に考慮すべきこと、などと言うと回答をの趣旨が分かりにくく感じる方もいらっしゃいますが、この意味は「この施設でBCPの品質を高めるには何をすべきか」という質問と同じ意味です。このため回答は「室内環境の維持する」、「コージェネ設備による電気と空調の同時供給」、「BEMSと防災システムの統合による迅速な対応」といずれも動詞形(または体言止め)となっています。

　(2)のBCP運用におけるリスクとは、頻度が小さくて被害の大きい障害事象を取り上げる必要があります。コストがかさむとか見積もり段階ですぐ分かる事はリスクには相当しません。

　(3)BCP対策はこうした施設のリスクを乗り越えてどのように運用していくか、と言うマネージャーとしての力量を問い掛けるものです。専門技術はもとより、周辺の専門外の技術(技術者)も取り込んで全体として完成していく取りまとめ力が試されています。

　当研究所の講座では、こうした技術マネージャーとしての取り組みが求められる問題に対して、各受講者様の業務に応じたベストの対応法を技術者コンピテンシーの視点から指導しています。

問題文

超高層集合住宅における給水方式の決定の考え方と給水配管設計の留意点を述べよ。

模範解答1

1) 超高層集合住宅における給水方式の決定の考え方

①最上階の水圧確保

直列多段型直結増圧方式により、給水ポンプから損失最大の部屋のシャワーにて70kPaを確保する。

②各階の水圧差を縮小

給水ポンプから最も遠方となる最上階に水圧を合わせた場合、最下階の水圧が高すぎるため、横枝管に減圧弁を設置して水圧差を縮小する。

③貯水槽の荷重・衛生管理

　最上部に貯水槽を設置する場合（高置水槽方式）、構造上の負荷が増大し、衛生面も配慮が必要なため、直結増圧方式とする。

(2) 超高層集合住宅における給水配管設計の留意点

　高層階に揚水するため、配管にかかる負荷が増大し、腐食や破損の可能性があるため、以下のように対策する。

①配管継手

水圧が高いため、継手は耐久性の高いメカニカル継手とする。

②配管材料

高層に揚水するため水圧が高く、配管摩擦が多いため、立て主管は耐摩耗性・耐腐食性が高いステンレスとし、横枝管は塩化ビニルライニング鋼管とする。

解説

模範解答2

１．給水方式の決定の考え方

　給水方式は、高置水槽方式を採用する。採用する考え方として、特に下層階では給水圧力が過大にならないようにする対策が必要である。その為、給水系統を１０階程度で区分し、中間水槽によるゾーニングを行事で安定した圧力による水供給が可能となる。

２．給水配管設計の留意点

１）給水圧力による影響について

　過剰な給水圧力供給になると、ウォーターハンマーなどにより水栓や弁などの部品の消耗が著しくなり寿命が短くなる事が予想される。

２）給水圧力の上限圧について

　集合住宅という生活の場においては、３００ｋＰａ〜４００ｋＰａ程度に抑え、下層階にあたる箇所では、減圧弁を設置し、圧力調整を行う。

３）最低給水圧力の確保

　ゾーニングを行う系統の最上階にあたる箇所での必要最低給水圧力は、給湯機器の作動やシャワー水勢などを考慮して、７００ｋＰａ以上が必要となる。その為、高置水槽又は中間水槽は、必要圧力を確保できる高さに配置計画する。

４）耐震性能を確保した配管材料の選定

地震時の変位追従性や繰り返しの変位に対して、耐久性を確保する為、配管材料は、耐震型高性能ポリエチレン管の高い柔軟性と融着接合の一体管路とする。

問題文

事務所ビルの排水通気設備に関して、その排水性能の確保と維持管理の留意点を述べよ。

模範解答

１．排水性能を確保する為の排水通気設備

１）建物全体の排水通気設備方式

　排水立て管と通気立て管を併設する２管方式とする。２）各階の通気方式

　ループ通気管方式とし、適切な取出し位置及び立上げ高さを確保し、通気立て管へ勾配をつけ接続する。

３）最下階の排水方法

　屋外桝まで単独排水経路を確保する。

４）汚水槽の排水方法

　汚水ポンプは、ボルテックス形を採用し、吐出管は、配管口径８０Ａ以上で屋外桝まで単独配管とする。

２．維持管理の留意点

１）器具の封水機能防止対策

　長時間使用しない排水器具トラップの蒸発による破封対策を行う。

２）排水管内清掃作業の効率性

　管内高圧洗浄などが容易に出来るよう、掃除口廻りで操作する為に、有効な大きさの点検口を設置し、効率的に作業が出来るようなスペースを確保する。

３）衛生器具による管理面の簡易化

　インターバル排水管洗浄機能を搭載した自動洗浄化器具を採用する。

４）利便性のあるメンテナンススペース

排水設備は、便所や湯沸室等の水場に隣接した空間に集約し、点検整備する為の点検用通路を確保する。

問題文

業務用厨房でHACCP（Hazard　Analysis　Critical　Control　Point　System）方式が導入されている。HACCP方式の概要と給排水衛生設備として配慮すべき事項について述べよ。

模範解答

１．ＨＡＣＣＰ方式の概要

　食品の製造・加工工程において発生するおそれのある微生物汚染等の危害をあらかじめ分析し、重要管理点を定め、これらを連続的に監視することにより製品の安全を確保する衛生管理手法である。

２．給排水衛生設備として配慮すべき事項

1）人に付着する雑菌を危害として考え、入室前の手洗いを重点管理点として、手洗い手順を監視して製品が雑菌で汚染しないようにする。

対策として、手洗い水栓は自動水栓とし、水石鹸、消毒液、ペーパータオル、爪ブラシを設置する。

2）厨房内で発生するカビを危害として考え、厨房内の汚れや水分を重点管理点として、床や壁際を監視して製品がカビで汚染しないようにする。

カビを抑制するため、露出配管は床清掃が容易なように支持金具により浮かせ、床排水勾配を確保して、ドライ床とする。

3）進入する虫を危害として考え、防虫を重点管理点として、排水経路を監視して製品に虫が混入しないようにする。

虫の障壁となる、厨房内の排水トラッブやグリーストラップを外部へ移し、定期的に清掃する。

また、外壁の配管貫通部は隙間なく埋める。

問題文

大都市に計画されるシティホテルにおける給排水衛生設備の基本計画策定業務を行うことになった。発注者からは、①シティホテルとしてのグレードの確保、②経済性・省エネルギー、③耐震対策、④維持管理、⑤長寿命化・将来のフレキシビリティーが要望されている。発注者の要望を踏まえて、客先系統の給湯設備の計画について、以下の問いに答えよ。規模利用状況は、以下とする。その他、必要な数値は各自設定する。

（１）客室系統の給湯の負荷特性と留意点を踏まえて給湯設備の計画について述べよ。

（２）客室の給湯方式として3種類のシステムを比較し、一方式を提案せよ。

（３）熱源機器と貯湯槽の仕様（算出根拠を含む。）使用配管材料と概略系統図を示し、給湯設備の配管設計上の留意点について述べよ。

模範解答1

１）客室系統の経済性・省エネに配慮した給湯設備計画

①圧送ポンプ・循環配管による給湯（シャワーの給湯量・圧力確保）

②（ガス・ヒートポンプ）ハイブリッド給湯設備計画

③給湯機器・配管の耐震施工

④連結給湯器・バイパス配管（給湯器交換時に給湯継続）

⑤ステンレス貯湯槽・配管および機器構成変更可能な給湯系統

（２）客室の給湯方式として３種類比較し、一方式を提案

• 中央式ガス給湯方式
• 個別式ガス給湯方式
• 中央式ヒートポンプ貯湯給湯方式

以上3種類より中央式ハイブリッド貯湯給湯方式を提案

（３）熱源機器と貯湯槽仕様（算定根拠を含む）、使用配管材料と概略系統図を示し給湯の配管設計上の留意点

• 熱源機器：連結式ガス給湯器+ヒートポンプ給湯器とする
• 貯湯槽はステンレス製とする
  250L/人×2人×35室×13フロア＝227,500L
• 使用材料：耐熱性・耐久性に優れたステンレス配管（維持管理、長寿命化）
• 概略系統図（給湯器、ヒートポンプ、貯湯槽、ポンプを配管でループして各室で分岐）
• 配管上の留意点：耐震対策として機器周辺や各所をフレキ接続する。

解説

模範解答2

（１）客室系統の給湯設備計画

　一時的な大量給湯が必要な場合でも安定供給を可能とする為、高効率型機器や採用、配管経路計画、断熱性能を確保する。給湯機器類は、1室にまとめて配置し、耐震性能の強化を図る。維持管理面では、レジオネラ菌汚染対策として管内の温度管理を行い、耐久性に配慮した機器及び管材を選定する。

（２）給湯方式システムの種類、比較、提案

１）システムの種類

１.温水発生機＋貯湯槽中央式供給方式

２.ヒートポンプ給湯器＋貯湯槽中央式供給方式

３.潜回収型ガス給湯器＋貯湯槽中央式供給方式

上記の３方式共、１９階配置、下向き供給方式とする。

２）システムの提案

提案方式は、システム１とする。

３）提案理由（システム２・３との比較）

①一時的な大量給湯に安定供給できる。

②低温での熱効率ができ、効率がよく経済的である。③真空保持の為、長寿命化で維持管理も容易である。④給湯以外に暖房などの加熱用途と併用できる柔軟性がある。

⑤イニシャルコストが安価である。

（３）熱源機器と貯湯槽の仕様と使用配管材料

１）熱源機器と貯湯槽の仕様

①熱源機器仕様（真空式温水機７２０KW×２基）

　算出根拠：１日使用量に対する割合１／７と貯湯槽容量に対する割合（継続時間４Ｈ）から必要加熱量を算出し、計算容量の７０％の能力とする。台数は故障時を考慮して２基設置する。

②貯湯槽仕様（密閉式貯湯槽２２m3×２基）

　算出根拠：１日使用量に対する最大値割合１／７、

最大値の継続時間４Ｈ、運転時間２４Ｈとして算出。

図―１概略系統図

２）使用配管材料と概略系統図

①使用配管材料は、長寿命化を考慮してステンレス鋼鋼管とする。

②概略系統図は、図―１による。

３）給湯設備の配管設計上の留意点

①レジオネラ菌対策として、各循環系統で均等に管内を５５℃以上保持できるような配管経路を確保する。

②配管長の短縮や断熱処理により、

熱ロスを低減させる。

③湯と水の混合割合変化などにより火傷の危険を回避する為、給湯設備は給水設備と同じ圧力になるようゾーニングを行う。

④スケルトンとインフィルを区分し、将来の用途変更に柔軟に対応可能なスペースに配管ルートを計画する。⑤給湯設備機器類の配管接続部は、地震力による相関変位を吸収する為、フレキシブルジョイントなどの変位吸収管継手とする。

問題文

　2011年3月に起きた東日本大大震災、今年5月に起きた熊本地震において、都心部や市町村における様々な用途の建物が、莫大な被害を受けた。このような大規模な地震災害が発生した際に、防災拠点や避難拠点となる県・市庁舎等の公共建築、学校等の公共施設において、被災時においても事業を継続できる事業継続（BCP）計画、住民の生命や生活を維持できる生活維持計画（LCP）の整備が必要性とされている。これから、計画し建設される公共建築や公共施設においては、それらへの対策が強く求められている。特に建物周辺の水環境や建物内の給排水衛生設備は、生命維持や衛生性の確保等の観点から、優先的に検討されるべき要素であり、震災時への備えという観点からその具体的な方策が求められている。このような状況を踏まえ、公共建築、公共施設における水環境や給排水衛生設備の計画・設計について、以下の問いに答えなさい。

（1）事業継続計画、避難住民の生活維持計画への備えという観点から指摘できる建物及びその周辺の水環境や建物の給排水衛生設備の課題点を２つ以上述べなさい。

（2）（1）で述べた課題点を解決するための基本方針を２つ以上述べなさい。

（3）あなたが示した基本方針のもと、それを解決するための実現可能な要素技術を２つ以上提案し、それらの概要、計画方法、期待されるメリットとデメリットについて述べなさい。

模範解答1

（１）建物及びその周辺の水環境や建物内給排水衛生設備の課題点について

１．課題点①：トイレ環境の確保

１）課題点の内容

震災時、排水の放流先が確保出来なく事が想定される為、汚水を浄化処理して再度洗浄水として循環利用するシステムが必要となる。

２．課題点②．飲料水の確保

１）課題点の内容

震災により、長期にわたる避難生活を余儀なくされる場合を想定し、周辺の水環境から、水処理を行い飲料水として確保できる造水システムが必要である。

（２）（１）の課題点を解決するための基本方針

１）課題点①の基本方針

　浄化槽等の後処理装置に３次〜５次での多段槽による浄化処理機能を組み合わせる事で、クリーンな水質（ＢＯＤ５ｐｐｍ以下）が確保でき、トイレ洗浄水として再利用する。

２）課題点②の基本方針

　地下水・雨水・海水といった水源から、ＵＦ膜（限外ろ過膜）を使用した水処理設備を配置して、ウィルス、一般細菌、大腸菌をはじめ各種ＳＳ成分を除去し、飲料水を造水する。

（３）（２）の基本方針のもと解決するための実現可能な要素技術

（３）−１．課題点①の基本方針を解決する要素技術

１）要素技術

汚水再利用による無法流システム装置技術

２）要素技術の概要、計画方法、期待されるメリットとデメリット

イ）概要

　トイレから放流される汚水を、多段階的な生物処理槽による浄化過程を経て、再度トイレ洗浄水として再利用する。

ロ）計画方法

①従来の合併処理浄化槽による処理機能に、接触ろ材としてかき殻を使用した生物処理（嫌気性・好気性質）機能を組み合わせ、更に高度ばっ気室で浄化する。

②着色物質や臭いなどを吸着する為、活性炭による吸着装置過程を経て、送水用ポンプによってトイレ洗浄水として循環利用させる。

ハ）期待されるメリット

①浄化経路過程において、各段槽で浄化能力の高いかき殻によるろ材を接触させる浄化水路とする事で、循環水として良質な水質が得られる。

②処理水は放流せず再利用するので生活環境や自然環境の汚染が守られる。

二）デメリット

①多段槽での処理過程となる為、広い施設スペースが必要となる。

②エアーポンプ機器などのランニングコストがかかる。

（３）−２．課題点②の基本方針を解決する要素技術

１）要素技術

　膜処理による無菌水精製技術

２）要素技術の概要、計画方法、期待されるメリットとデメリット

イ）概要

周辺の水環境からの原水をＵＦ膜モジュールに通水させる事で良質かつ無菌の飲料水を造水する。

ロ）計画方法

①原水を原水槽で貯留し、膜ろ過ポンプにより、原水中に含まれる不純物などを自動洗浄式ストレーナーで除去する。

②低圧でＵＦ膜モジュールに通水させ、除菌及び精密ろ過処理する。

③処理水を浄水タンクなどに貯留し、蛇口などを設け飲料水として利用する。

ハ）期待されるメリット

①施設を小型化に集約できる。

②操作がし易く、災害時に素早く対応できる。

③自家発電機や大型貯水タンク等を付設する事で、停電時などに長時間稼動させる事が可能となる。

二）デメリット

原水水質の悪化など大きな変動があった場合、膜が微細の為、目詰まりし易く、浄水処理性能が低下する。

解説

模範解答2

(１）ＢＣＰ、ＬＣＰの観点から指摘できる建物・周辺水環境・建物給排水の課題点２つ

１）市庁舎

　　親水広場の水有効利用

　　震災時の給水・排水確保

　　業務継続（震災後の各種対応）

２）学校

　　プールの水有効利用

　　震災時の給水・排水確保

　　避難場所としてＬＣＰ対策

（２）基本方針

１）震災直後の給排水確保

２）早急な給排水復旧

（３）実現可能な要素技術

1-1)非常用浄水装置

　　概要：親水広場やプールの水を浄化して緊急飲料水として使う

　　計画方法：可搬式の浄水装置、およびバッテリーを常備する

　　メリット：上水道が破断しても飲料水を確保可能

　　デメリット：上水道と比較すると水量が限定的

1-2)継続排水

概要：下水道本管が途絶した際に、一定期間、排水可能にする

　　計画方法：下水ピットを２層に分け、非常時に開放し、また外部排水管にはマンホールトイレを設置可能にする

　　メリット：下水道本管が途絶しても衛生的に（仮設含め）トイレを使用できる

　　デメリット：排水期間が限定的

2　)給排水管の耐震施工

　　概要：建物基礎貫通する配管を途絶しても復旧を容易にする

　　計画方法：基礎貫通部分の配管をフレキシブル接続し、建物内部と外部を縁切り、地震の影響を軽減する

　　メリット：配管破断時に復旧が容易

　　デメリット：フレキシブル接続はコストアップとなる

問題文

　2つの母集団の平均値に差異があるか否かの検定を行う際、しばしばｔ検定が行われる。ｔ検定が正規分布を用いた検定（ｚ検定）と異なる点に加え、ｔ検定による平均値の差の検定を行う際の留意点について具体的に述べよ。 

模範解答 (答案形式)

(１)t検定とz検定の使い分け

　２つの母集団の分散の違いにより、平均値の差の検定にt検定またはｚ検定を使う。２つの母集団の分散σ1とσ2に差があると考えられる時、t検定を使う。一方、σ1とσ2に差がないと考えられるときｚ検定を使う。

（２）t検定による平均値の差の検定を行う際の留意点

　2つの母集団から抽出するサンプル数に留意する必要がある。

　サンプル数が少ない場合、2つの母集団の平均値の差が大きくとも検定統計量が小さくなり棄却域に入り難く、有意差が現れない。検出力（１−β）を確保するためにも適切なデータ数が必要である。

　サンプル数が多い場合、2つの母集団の平均値の差が僅かでも検定統計量が大きくなり棄却域に入り易く、有意さが現れる。検出力が大きくなりすぎ、取るに足らない差であっても、有意差ありと判定する罠である。

ビッグデータ解析など、多くのサンプルを扱う場合にこの現象が現れる。

　サンプルサイズが大きい時には、「効果量」を測定し、サンプルサイズが大きいために有意差が出ているか否かを判断する必要がある。

解説

　作成中

　２つの母集団の分散の違いにより、平均値の差の検定に

t

検定またはｚ検定を使う。２つの母集団の分散σ

1

とσ

2

に差があると考えられる時、

t

検定を使う。一方、σ

1

とσ

2

に差がないと考えられるときｚ検定を使う。

2.t検定による平均値の差の検定を行う際の留意点 

　2つの母集団から抽出するサンプル数に留意する必要がある。 

　サンプル数が少ない場合、2つの母集団の平均値の差が大きくとも検定統計量が小さくなり棄却域に入り難く、有意差が現れない。検出力（１−β）を確保するためにも適切なデータ数が必要である。 

　サンプル数が多い場合、2つの母集団の平均値の差が僅かでも検定統計量が大きくなり棄却域に入り易く、有意さが現れる。検出力が大きくなりすぎ、取るに足らない差であっても、有意差ありと判定する罠である。 

ビッグデータ解析など、多くのサンプルを扱う場合にこの現象が現れる。 

　サンプルサイズが大きい時には、「効果量」を測定し、サンプルサイズが大きいために有意差が出ているか否かを判断する必要がある。 

問題文

　近年、利用が可能となってきているデータマイニング手法の1つとして、決定木による分析がある。決定木の概要をまとめると共に、決定木を用いた分析を適用する際の留意点について具体的に述べよ。

模範解答 (答案形式)

(１)決定木の概要

　教師あり学習の一つで、何らかの結果（目的関数）がどの属性によって影響を受けているかを分析する方法である。図1のような決定木によってある商品を購入する層が①女性、②30歳未満、③未婚者と明らかにできる。

（２）留意点

1)過学習

　与えられたデータからモデルを作るため、そのデータを説明するには、適切であっても、新たなデータを分析するには不適切であることが起きる。適切な分割停止、刈りが必要である。

2)分割ロジック

分割ロジックには、CART法があり、残差平方和、ジニ係数、エントロピーの変化に着目した方法がある。いずれを使うかによって結果は異なる。1)2)の留意点に気を付けて結果を出すには、対話的アプローチが必要である。また同じデータを使って複数の知見者が分析を行い、その結果を比較することも正しい結果を導き出す有効な手法である。 

解説

　作成中

問題文

　ある製品の品質特性に対し、影響を与える可能性のある新たな複数の因子が見つかったため、実験計画法を用いてサンプリングを行い、得られたデータに対し、分散分析又は重回帰分析によって重要な要因を分析することになった。あなたがこの分析の担当者として業務を進めることを想定し、下記の内容について記述せよ。

(1) 着手前に調査すべき内容

(2) 業務を進める手順

(3) 業務を進める上での留意事項

模範解答 (答案形式)

 1. 着手前に調査すべき内容

1-1　品質特性の理解と従来の知見の整理

　品質特性に影響する因子は、従来から把握されているはずである。過去の文献と現場のスタッフのヒヤリングで従来の知見を整理する必要がある。

1-2.新たな因子の物理的意味の推定

　新たな因子が発見される経過には、何らかの変化点があるはずである。変化点から品質特性変化のメカニズムを推定する。

1-3.実験計画　

　表1　L18直交表実験　　品質に影響する因子とその交互作用のある因子を抽出し、それらを含めた実験の規模（L16 ,L18 , L27 等）を決める。それに応じた実験計画を割り付け、また繰り返し数を決定し、実験計画を完了する

2. 手順

2-1.実験の実施

　実験を行うには、できるだけ同じ作業者が同日内で完了できるようにする。因子以外を変化させないように偶然誤差以外の誤差が入り込まないように留意する。

2-2.外れ値の確認

　繰り返しによりRを測定しd4×Rを算定する。実験番号ごと（L18で№1 〜18）に生データがd4×Rの範囲を越えないかを確認する。これを越えている場合は、異常値の可能性があるので、そのデータを詳しく検討する。

2-3.有意となる因子の抽出

　分散分析表によるF検定を行い有意となる因子と新たに有意となった因子は要因効果図を描き、どの因子のどの水準が品質に影響しているかを明らかにする。この時、交互作用が有意となった因子は、プーリングしてはならない。

３．固有技術による判断

　固有技術によって出てきた結果を判断すべきである。表面上の数値に捉われ物理的メカニズムを理解しないと本質問題を捉えることができず、誤った判断を下す危険性がある。

解説

　作成中

問題文

　ある企業の製造部門では、製品の製造工程や管理部門で蓄積される様々なデータを分析し、生産ラインを見える化することで、ライン停止や設備故障の早期発見と対応に結びつけ、生産性を向上させたいということになった。そこで、生産ラインの情報を見える化し、蓄積されたデータを分析してライン生産性を向上させる施策を検討できるようにするため、主要業績評価指標（KPI: key performance indicator)による管理の視点から生産情報システムを再構築し、生産効率の向上に結びつけることが検討されている。このような状況を想定して、以下の問に答えよ。

(1) 主要業績評価指標（KPI）により、生産ラインの見える化を実現する仕組みを構築するための基本的な手順を説明し、その中であなたが重要と考える項目について説明せよ。

(2) 上記の手順を実務に適用する際の技術的課題を示し、それを解決するための技術的提案を示せ。

(3) あなたの技術的提案をもたらす効果を具体的に示すとともに、そこに潜むリスクについて論述せよ。

模範解答 (答案形式)

 1.生産ラインの生産効率ηL生産ラインの生産性を計測する指標としてηLが次式で得られる。

ηL＝（設備稼働時間／勤務時間）×（生産数／設備稼働時間）×（良品数／生産数）　式(1)

式(1)の右辺の第1項は稼働率、第2項は実タクトタイムの逆数、第3項は良品率である。

1-1.稼働率の見える化ラインが何らかの原因によって停止することは、生産性を向上させるために注視しなくてはならない。ラインの稼働率を見える化し、ネックとなる設備の稼働率を監視することは改善の第一歩である。

1-2.実タクトタイムの見える化ラインの実タクトタイムが変化することは生産性向上のために重要である。ラインの実タクトタイムを見える化し、ネックとなる設備の実タクトタイムを監視することは改善の第2歩である。

1-3.良品率の見える化ラインの良品率を見える化することは、重要であり、ネックとなる設備の把握の後に良品または不具合品の判断をできるようにすることは重要である。

2.見える化を実現するための手順2-1.問題となる設備の抽出稼働率、タクトタイム、良品率で問題となる設備は、多くの場合多くあるのではなく、絞り込みが可能である。絞り込んだ設備に10個程度のセンサーを配置してデータを計測できるようにする。

2-2.問題となる設備の異常状態の分析問題となる設備が正常な状態を逸脱するのをセンサー出力から事前に予調して異常をアラートすることができるようにする。

2-3.状態監視システムの導入各設備が状態監視システムによって異常判定できるシステムを導入する。導入初期段階では、誤判定も起こるが、データを蓄積することにより誤判定率を下げることができる。

2-4.設備監視システムによる改善方法の確立各設備が異常判定した場合の改善方法を確立して設備が停止する前に事前保全を施し問題が発生しないようにする。

3.KL距離による状態監視システム（技術的提案）

　設備の異常判定は単純なものであれば、1つのセンサーの出力に注目しx-R管理図により異常判定できる。しかし、異常モードが複数ある場合、未知の異常モードに対応することは不可能である。 そこで複数のセンサー出力の相関係数行列に基づいたKL距離を使った異常度を算出し、正常状態からの逸脱を測定する。この方法は、井手らによって提案され実際のシステムに適用されつつある。設備の異常の理解に基づくセンサー設置によって的確な異常判定が可能となる。

4.技術的提案のメリットとリスク

1)メリット

　設備の異常モード、未知なる異常に対して正常からの逸脱を的確に予調して異常前に改善をすることができる。　この技術の確立により、稼働率、実タクトタイム、良品率が変化する前に状態監視員がいなくても早期に改善でき、ηLの向上と保全員の適正化を計ることができる。

2)リスク

　正常のデータの高次元空間の中心が異常によってずれる場合、KL距離に基づく異常値測定では、異常と判定されない危険性がある。また、正常データの高次元空間の分散が大きくなった場合も異常値判断ができない危険性がある。　このような異常現象が起きる場合、別の判断ロジックによって異常判定することが必要である。

解説

　作成中

問題文

　ある工場でこれまで製造された製品の収量（kg）は、N（75,3２）の正規分布に従っていて安定している。収量を向上させる目的で一部装置の改良を行い、18回の製造試験を行ってｎ＝18個のサンプルが得られ、統計量を計算したところ標準偏差は変わらずに平均収量が77kgとなった。“改良によって収量が増加した”といえるか否かの意思決定を行いたい。以下の問いに答えよ。

模範解答1　簡易答案形式

1．装置の改良によって収量が増加したどうかの検定と結果

・主張したいことは、「収量が増加したか」であり、これが対立仮説となる。

・帰無仮説Ｈ

０

:μ＝μ

０

（μ

0

は75kg）、対立仮説Ｈ

１

：μ＞μ

０

で母平均の右片側検定を行う。

この検定では、有意水準α＝0.05、棄却域は｜ｕ

0

｜≧1.645で検証する。

・検定統計量は、ｕ

０

＝（Ｘ−μ

０

）／σ

０

／√ｎ＝（77−75）／3／√18＝2.828＞1.645　となる。

・上記の検定結果から、帰無仮説は棄却され、対立仮説は採択される。

・装置の改良により、「収量は増加した」といえることになる。

２．第１種の誤り（α）と第２種の誤り（β）の関係について

・右上図で棄却域と採択域の境界値をａとして説明する。

・第１種の誤り（α）はaの右側の黒色部分で、αの確率で棄却域に落ちて、差がないのに差がある判定し、危険率といい、有意水準に等しい。 

・第２種の誤り（β）はaの左側の影の部分で、βの確率で採択域にデータが落ち、差があるのに差がないと判定する。

・両者の関係では、αを小さく（aの値を大きく）したいが、βは大きくなってしまう。

・そこで、サンプル数ｎが大きくなる場合は、右下図のように正規分布の山が鋭くなり、a値が小さくなる。これにより、βも小さくなり、検出力の１−βを高めることができる。

・これは、右片側検定においては、a＝μ

０

+1.645×σ/√ｎと計算されるためである。

３．改良後装置の採択に関する可否について

１）装置の改良目標（母平均76.5kg以上）に対する検定と結果

・帰無仮説Ｈ

０

：μ＝μ

０

（μ

０

は76.5kg）、対立仮説Ｈ

１

：μ＞μ

０

、α=0.05、ｎ=43で右片側検定を行う。

・検定統計量は、ｕ

０

＝（Ｘ−μ

０

）／σ

０

／√ｎ＝（77−76.5）／3／√18＝0.07＜1.645　となる。

・上記の検定結果から、対立仮説は採択され、改良後の母平均76.5kg以上とはいえない。

２）改良後装置の採用可否の結論 

・採択可否の方針として、①検出力を95％以上とすること、②95％以上の検出力の確保には、サンプル数は43個必要との条件があり、この条件で改良後の母平均76.5kg以上の採用可否の検定を行う。

・母平均μ＝76.5kg以上となる標本平均Ｘbarの95％信頼区間で検定統計量を活用する。

・母平均μの下限値と母平均μ

０

の上限値が同じになる点で、検出力が95％になるため、σ＝3、ｎ＝43でμ値を計算すると、μ＝77.503となる。

・上記の検定結果から、検出力95％以上とする方針では、改良後の装置は採択されない。

解説

模範解答2　完成答案形式

１．装置の改良により収量が増加したどうかの検定

　今回の検定では、以下の相反する仮説を設定する。

・帰無仮説Ｈ

０

：装置改良でも平均収量は差がない。

・対立仮説Ｈ

１

：装置改良により平均収量は増加した。

主張したいことは、「収量が増加したか」であり、これが対立仮説となり、今回は以下のように母平均の右片側検定を行い、検証する。

・帰無仮説Ｈ

０

:μ＝μ

０

（μ

０

は75kg）

・対立仮説Ｈ

１

：μ＞μ

０

・有意水準α＝0.05、棄却域は｜ｕ

０

｜≧1.645

ここで、検定統計量u

０

は、以下のようになる。

ｕ

０

＝（Ｘ−μ

０

）／σ

０

／√ｎ

＝（77−75）／3／√18＝2.828＞1.645　となる。

上記の検定結果から、帰無仮説は棄却され、対立仮説は採択される。装置の改良により、「収量は増加した」といえることになる。

２．第１種の誤り（α）と第２種の誤り（β）の関係

１）仮説検定におけるαとβの両者の関係

ある母平均μがμ

０

に等しいという帰無仮説Ｈ

０

：μ＝μ

０

を立て、真の母平均μは帰無仮説で仮定した値μ

０

よりΔμだけ大きくなる関係を図１に示す。

図１で棄却域と採択域の境界値をａとして説明する。第１種の誤り（α）はaの右側の黒色部分であり、αの確率で棄却域に落ちて、母平均に差がないのに差があると判定し、危険率といい、有意水準に等しい。

第２種の誤り（β）はaの左側の影の部分で、βの確率で採択域にデータが落ち、差があるのに差がないと判定する。また、図１の斜線部分の１−βは、対立仮説が正しいときに、その対立仮説を採択するという正しい判断の確率であり、検出力と呼んでいる。

αとβの両者は、αを小さく（aの値を大きく）すると、βが大きくなるという関係がある。

２）αとβとサンプル数の関係

　サンプル数ｎの大小が検出力に関係するため、ｎを大きくした場合のαとβの関係を図２に示す。

図２では、Ｈ

０

とＨ

１

下の正規分布の分散が小さくなることで分布の形状が鋭くなり、a値も小さくなる。これにより、βも小さくなり、検出力の１−βを高めることができる。

これは、右片側検定のａ値は次のように計算されるためである。a＝μ

０

＋1.645×σ/√ｎ

３．改良後装置の採択に関する可否について

１）装置の改良目標（母平均μ＝76.5kg以上）に対する検定と結果

帰無仮説Ｈ

０

：μ＝μ

０

（μ

０

は76.5kg）、対立仮説Ｈ１：μ＞μ

０

、α＝0.05、ｎ＝43で右片側検定を行う。検定統計量ｕ

０

は以下のように求められる。

ｕ

０

＝（Ｘ−μ

０

）／σ

０

／√ｎ

＝（77−76.5）／3／√18＝0.07＜1.645

上記の検定結果から、対立仮説は採択され、改良後の母平均μ＝76.5kg以上とはいえない。

２）改良後装置の採用可否の結論 

　採択可否の方針として、①検出力を95％以上とすること、②95％以上の検出力の確保には、サンプル数は43個必要との条件があるため、この条件下で改良後の母平均μ＝76.5kg以上の採用可否の検定を行う。

この場合は、母平均μ＝76.5kg以上となる標本平均Ｘbarの95％信頼区間で検定統計量を活用する。

母平均μの下限値と母平均μ

0

の上限値が同じになる点で、検出力が95％になるので、以下の式でσ＝3、ｎ＝43でμ値を計算すると、μ＝77.503となる。

μ―1.645×σ/√ｎ＝μ

０

＋1.645×σ/√ｎ

上記の検定結果から、検出力95％以上とする方針では、改良後の装置は採択されない。

問題文

　VXLAN（Virtual eXtensible Local Area Network, RFC 7348）について、規格の概要や規格化された背景と、VLAN（IEEE802.1Q）やTRILL（RFC6325）と比べた時の特徴を述べよ。

模範解答　　　簡易答案形式

１．規格の概要

　ＶＸＬＡＮは、送信元でイーサネットフレームに８バイトの識別番号を付加し、ＵＤＰ／ＩＰでカプセル化することにより、レイヤ３ネットワークを越えたレイヤ２通信を実現させることにより、レイヤ２通信を拡張するための規格である。

２．規格化の背景

　クラウドサービスの登場に伴い、利用者がいつでも、どこでも、好きなだけサービスを利用できる柔軟性・拡張性が求められ、サーバ設備についてはサーバ仮想化技術により対応できる一方で、従来型ネットワークの制約が大きなボトルネックとなっており、新たなネットワークの規格策定によりこの制約を解消する必要があった。

３．特徴

3-1 VLAN（IEEE802.1Q）と比べた時

　ＶＬＡＮがグループの識別番号の数が約４０００個であり、識別番号がネットワークの物理位置に紐付くことに対し、ＶＸＬＡＮの識別番号の数は約１６００万個まで対応可能で、物理位置の制約も受けないことから、ＶＸＬＡＮはスケーラビリティが高いため大規模ネットワークに向いている。

3-2 TRILL（RFC6325）と比べた時

　ＴＲＩＬＬはパケットの転送方式そのものを新しくしたものであり、既存の転送機器を全て対応機器に交換することが前提であるが、ＶＸＬＡＮは従来ネットワークを仮想化するため、既存ネットワークとの共存が可能で対応機器への交換は一部で良く、結果としてコストを抑えたスモールスタートが可能である。

問題文

　サイバー攻撃に関するビジネスリスクが増大している。サイバーセキュリティは多くの企業にとって経営課題の１つであり，経営幹部もサイバーセキュリティに関心を持ち積極的にそれを推進することが求められている。　　Ａ社は社員1,000名，年間売上500億円の企業である。Ａ社の情報システム部が，図の例のようなネットワークシステムを運用している。情報システム部長を委員長とするＡ社の情報セキュリティ委員会があり，外部のコンサルタントが作成した情報セキュリティ診断結果を基に，サイバーセキュリティの強化を推進中である。Ａ社のサイバーセキュリティについて，次の問いに答えよ。

（１）情報セキュリティ診断には，ネットワーク境界での防御を中心とした現行対策についての指摘があり，多層防御の必要性が述べられていた。そのことから想定される，現行対策への指摘事項と多層防御の概要を述べよ。（解答用紙１枚程度）

　なお，解答に当たっては，必要に応じ，Ａ社の業務やネットワークシステムについて適当な仮定を置いても良い。

（２）（１）の内容から導かれる技術的対策を２つ挙げ，その実現について具体的に述べよ。　　（解答用紙１枚程度）

（３）情報セキュリティ診断では，情報システム部主体でのセキュリティ対策の限界についても指摘があった。そのことを踏まえ，サイバーセキュリティに関して経営者や経営幹部が認識すべき事項を３つ挙げ，それぞれ概説せよ。（解答用紙１枚程度）

模範解答　　　簡易答案形式

１．情報セキュリティ診断

１）指摘事項

公開ＷＥＢサーバに対しては、改ざん防止等のアプリケーションレベルの対策が必要である。ＰＣ等に対しては、未知のマルウェアへの対策や紛失時の情報漏洩や、不正ＷＥＢサイトへのアクセス及び不正メールの受信対策が行われていない。また侵入を許した際に、早期発見や被害状況を監査できる仕組みも行われていない。

２）多層防御とは

ネットワーク境界だけではなく、サーバやＰＣ側内部等、対策する場所を増やしたり、ふるまい検知型や自動学習型のソフトウェア等、アプローチの異なる複数の対策によってシステム全体の被害を最小限にする手法である。

２．情報セキュリティ対策

１）プロキシサーバに、ＵＲＬフィルタと呼ばれる機能を追加し、不正なＷＥＢサイトへのアクセスを抑止すると共に、不正サイトへのアクセスログを残す。

２）持ち出す可能性のあるＰＣ・スマホ・タブレットに対し、ファイル暗号化ソフトウェアを導入し、紛失による情報漏洩やＶＰＮを経由する社内への侵入を防ぐ。

３．経営者が認識すべき３原則

１つ目は、情報セキュリティ部に対して、最新のサイバー攻撃手法や防御手法に関する、継続的な教育が必要ということである。

２つ目は、侵入を完全に防ぐことは困難であることを認識し、多層化のための様々な対策の中から、情報システム部と共に、経営への影響度や費用を勘案し、適切な対策を選択することである。

最後は、不正ＷＥＢサイトのアクセスや不正メールの添付ファイルの取扱いについて、情報システム部と共に、経営者の立場からも従業員に注意喚起することである。

問題文

　米国NIST（米国国立標準技術研究所）は、クラウドコンピューティングを定義し、その５つの基本的な特徴と、３つのサービスモデル、および４つの実装モデルについて述べている。このうち、５つの基本的な特徴について述べよ。

模範解答　　　簡易答案形式

１．オンデマンド・セルフサービス

利用者がサービス提供者と直接やりとりすることなく、サーバの性能や機能及びストレージの容量等を自動的に自由に配備できること。

２．幅広いネットワークアクセス

サービスの利用があらゆるアクセス方法で可能であることで、具体的にはデスクトップＰＣ、ノートＰＣ，スマートフォン、タブレット等である。

３．リソースの共用

ＣＰＵ、メモリー、ストレージ等の物理・仮想的なリソースは複数の場所にダイナミックに割り当てられ、複数の利用者と共有される。利用者は割り当て先を一般的にはコントロールできない。

４．スピーディーな拡張性

リソースや機能を状況により自動的に割り当て変更が可能で、利用者の要求により即座にスケールアウト／スケールインができる。

５．サービスが計測可能であること

リソースや機能の利用状況がサービスの種類に最適な項目でモニタされており、利用者及び提供者に明示できる。

問題文

　負荷分散装置を2台用意して、冗長化した。2台の負荷分散装置は仮想IPアドレスと仮想MACアドレスを共有しているとする。このとき、以下の問いに答えよ。

（１）  負荷分散装置の切り替えの際の典型的な動作を説明せよ。

（２）  アクティブ側の負荷分散装置に障害が発生し、スタンドバイ側の負荷分散装置に切り替わった瞬間に、アプリケーションレベルの通信の切断が発生した。想定される通信断の原因を説明し、対応策を述べよ。なお、切り替わりに伴う時間は十分に短く、切り替え後の負荷分散装置自体は正常に動作しているものとする。

（３）  （２）で述べた通信切断の原因を除去したことにより、LAN内の通常時トラフィックが急増する現象が発生した。想定される原因を説明し、対応策を述べよ。

模範解答　　　簡易答案形式

１．切り替えの際の典型的な動作

スタンバイ機がアクティブ機からの通知パケットを監視しており、障害により一定時間届かないことを検知すると、仮想ＩＰアドレスおよび仮想ＭＡＣアドレスをスタンバイ機が引き継ぐことにより通信を継続させる。

２．通信断について

１）原因

スタンバイ機は、正常時には通信トラフィックが通過しないためセッション情報の学習ができない。この状態で障害が発生し、スタンバイ機経由へと通信が切り替わってもセッションの維持ができず、通信アプリケーションが切断されるため。

２）対応策

切り替え時のセッションを維持させるため、アクティブ機のセッション情報をスタンバイ機にリアルタイムに通知し同期させる。

３．LAN内の通常時トラフィックが急増する現象

１）原因

アクティブ機がスタンバイ機に対してリアルタイムにセッション情報を送信するため、セッション数に比例してＬＡＮ内の通常トラフィック量が増加した。

２）対応策

セッション情報の同期のためのトラフィックを、通信用ポートとは別の専用のポートを利用することとし、アクティブ機、スタンバイ機相互の専用ポートを直接接続する。

問題文

　我が国のクロマグロ養殖は完全養殖まで達している。そこでクロマグロの人工種苗生産について説明し、さらにクロマグロにおける養殖の課題についても説明せよ。 

模範解答 (答案形式)

１．クロマグロの人工種苗生産

　クロマグロ養殖で種苗の全量を人工へ転換できていない。生残率が２割と低く、以下の方法で生残率の向上に取り組んでいる。

(1)浮上死を減らすため、表面張力を減らす魚油を滴下

　ふ化から5日前後の仔魚は遊泳力の弱い。表面張力に囚われ死亡する浮上死を防ぐため、魚油を滴下して、表面張力を低下させる。

(2)沈降死を減らすため鰾形成促進と通気を調整

　４〜10日前後の稚魚は鰾を形成のために、水面まで泳ぎ、口から空気を取り込むため、魚油を取り除き、空気を取り込み安くする。そして沈降死を減らすため通気を調整し、稚魚が底に当たらないようにする。

(3)共食いを減らすため、餌用孵化仔魚で飽食飼育

　10日〜20日前後の稚魚は生きている魚しか食べず餌が足りないと共食いし、大量減耗するため、マグロの稚魚水槽を餌用孵化仔魚で満たし飽食を可能にする。

２．養殖の課題

(1)陸上水槽で産卵親魚を養成し、受精卵を得る

　日照、水温を管理できる陸上水槽で、産卵最適条件を再現し、親魚養成し、安定的に受精卵を得る。

(2)DNAマーカーを使った育種で早期高成長の系統の育種

　飼育中の産卵親魚の短期成長などの優良遺伝子に存在する塩基配列を分析し、その遺伝子を持つ親を使い、優良遺伝子を持つ家系を作出する。

解説

　作成中

問題文

　我が国のクロマグロ養殖は完全養殖まで達している。そこでクロマグロの人工種苗生産について説明し、さらにクロマグロにおける養殖の課題についても説明せよ。

模範解答 (答案形式)

１．クロマグロの人工種苗生産

　クロマグロ養殖で種苗の全量を人工へ転換できていない。生残率が２割と低く、以下の方法で生残率の向上に取り組んでいる。

(1)浮上死を減らすため、表面張力を減らす魚油を滴下

　ふ化から5日前後の仔魚は遊泳力の弱い。表面張力に囚われ死亡する浮上死を防ぐため、魚油を滴下して、表面張力を低下させる。

(2)沈降死を減らすため鰾形成促進と通気を調整

　４〜10日前後の稚魚は鰾を形成のために、水面まで泳ぎ、口から空気を取り込むため、魚油を取り除き、空気を取り込み安くする。そして沈降死を減らすため通気を調整し、稚魚が底に当たらないようにする。

(3)共食いを減らすため、餌用孵化仔魚で飽食飼育

　10日〜20日前後の稚魚は生きている魚しか食べず餌が足りないと共食いし、大量減耗するため、マグロの稚魚水槽を餌用孵化仔魚で満たし飽食を可能にする。

２．養殖の課題

(1)陸上水槽で産卵親魚を養成し、受精卵を得る

　日照、水温を管理できる陸上水槽で、産卵最適条件を再現し、親魚養成し、安定的に受精卵を得る。

(2)DNAマーカーを使った育種で早期高成長の系統の育種

　飼育中の産卵親魚の短期成長などの優良遺伝子に存在する塩基配列を分析し、その遺伝子を持つ親を使い、優良遺伝子を持つ家系を作出する。

解説

　作成中

問題文

　干潟は成育の場を提供し、海域の水域の浄化など水産資源の増殖に寄与する重要な役割を果たしているが、近年、干潟機能が低下している状況である。そこで干潟再生事業を実施するための計画策定及び事業実施の責任者としてこの業務を推進するに当たり、対象とする底質改善手法を１つ挙げ、下記の内容について記述せよ。

（１） 業務に当たっての調査・遂行すべき事業

（２） 再生事業のための手順

（３） 再生事業にあたっての留意すべき事

模範解答 (答案形式)

干潟再生を行う底質改善として覆砂を行う。

（１） 業務に当たっての調査・遂行すべき事項
①物理環境の調査
貧酸素、海水の滞留対策を行うため、底質がヘドロ化・泥化した範囲を調査する。また、海水の白濁、硫化物の発生状況を調査する。
②生物の調査
一次生産力の低下対策を行うため、大型生物が存否、１ｍｍフルイで採取される底生生物の存否を調査する。
③ 干潟再生計画の策定
貧酸素、海水滞留、赤潮の発生、栄養塩の過度の流入に係るそれぞれの対策１つずつでは改善しないため、相互に関連し、干潟生物を減らす貧酸素水形成要因を明らかにして、種々の対応策が、自律的な改善につながり、水域全体の再生に繋がる計画にする。

（２）再生事業のための手順
①覆砂をする場を決定
地形とヘドロの堆積及び貧酸素水層の発生が常態している場所を選定する。
②覆砂材を用意
増殖場造成指針が推奨する覆砂の粒径は0.125-1.0mm、厚さは0.3mであることから、覆砂範囲×0.3ｍで必要な砂の量を算出し、近隣のダム、堰で発生する砂や、航路浚渫で発生する砂を利用し、必要な砂の準備を行う。
③帯状に覆砂を実施
帯状に分離して覆砂し、広大な面積に対して効果を及ぼせる。
④生物が浄化できる栄養塩量まで浄化して排出
現存の生物量で浄化可能な窒素及びリン量まで、下水道施設で浄化し排出する。

（３)再生事業を実施する際の留意点
①砂に食害・寄生生物が混入しないようにする
覆砂に二枚貝の食害・寄生生物が混入がないようにする。
②覆砂は複数回に分けて実施
一回の散布では沈下、流出があるため、複数回にわけて、砂を散布する。③干潟の再生に合せて、栄養塩量の削減量を緩和
干潟の再生とともに生物量が増え、干潟の浄化能力が増す。このため、下水処理場での浄化は、干潟の生物量に合わせて緩和し、一次生産が抑制されないようし、餌を増やし、干潟生物の増加と多様化を促進する。項 

解説

　作成中

問題文

　我が国のクロマグロ養殖は完全養殖まで達している。そこでクロマグロの人工種苗生産について説明し、さらにクロマグロにおける養殖の課題についても説明せよ。

模範解答 (答案形式)

（１） 沿岸漁業の現状と技術的課題
(1)-(1)現状
沿岸漁業の生産量は30年間で1/2に減少した。減少要因は、以下が挙げられる。
① 資源の回復力を超えた漁獲が行われている。
② 零細漁家が多く燃料等の高騰で経営が悪化し、漁業者の減少及び高齢化が進展した。
③ 沿岸漁業の漁獲物は、沖合漁業の漁獲物の2倍以上の単価だったが、近年は下落し収入が減少し、漁業者の減少要因となっている。
(1)-(2)技術的課題
①資源水準に見合う漁獲に転換
資源水準に見合う漁獲量に転換して、経営が成り立つようにするため、コスト削減により支出を抑制する。
②軽労・省力化技術を導入し、操業効率化
軽労・省力化技術を導入して、操業の効率化し、少人数、高齢者でも漁業を継続できるようにする。
③ 漁法、流通方法を変更し、漁獲物を高付加価値化
収入増加するため、消費者ニーズに合わせた商品とするべく漁法、流通に変更し、漁獲物の高付加価値を図る。
（２） 最も重要な技術的課題と対応策
① サワラ流し網
【網の長さを半分にし、網入時間を半減】
流網の長さを半分にし、網入時間を半減する。そして、生きたまま漁獲できるようにし、船上で脱血、活け〆を実施し、保冷を行い、価格の高い刺身用として販売する。
②小型底びき網
【省力化漁具の導入と曳網時間の短縮】
二段網を導入し、入網するごみを下段から排出し、上段で魚を獲り、ごみ処理時間が短縮し、活魚の割合を増せるので、漁獲物の付加価値向上ができる。また、併せて活魚出荷を主とするために曳網時間を減らし漁獲圧の削減を行う。
（３）対応策の効果と問題点
(3)-(1)効果
①流し網
【労働コスト削減】
操業時間が短縮され、労働コストが削減できる。また、流し網の操業は夜間であるため、操業時間の短縮で、居眠りなどのリスクが少なくなる。
③ 小型底びき網
【操業コストの削減、労働コストの削減】
ゴミの抵抗、短時間の曳網で、燃油コストの削減できる。また、操業時間短縮で労働コストの削減ができる。更に軽労化になるため、高齢漁業者が漁業の継続が可能となる。
(3)-(2)問題点
①流し網
【高付加価値技術に差でき、低い方に買い叩かれる】
船毎で脱血と活締の技術差が生じ、高い技術で処理された消費期限の長く出来た魚が、低い処理技術の魚と同価格で安く買いたたかれる。
このため、出荷する魚箱に船名を明記し、個人名で販売するようにして、市場で個人ごとの評価を得るようにする。④ 小型底びき網
【排出されるアンモニアのため、全滅のリスクあり】
活魚輸送は魚が排出するアンモニアの毒性のために、全滅する可能性があり、大量輸送ができない。
このため、高濃度炭酸水に酸素を含むナノバブルエアレーションを加えた長時間間麻酔技術を導入し、アンモニアの排出量を減らし、リスクの低減を図る。 

解説

　作成中