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経歴・業績等 (2025年10月15日 (水) 現在)

吉岡 秀和 (Hidekazu Yoshioka)

博士 (農学)

連絡先

yoshih “at” jaist.ac.jp

所属先

https://www.jaist.ac.jp/laboratory/tkm/yoshioka.html

研究室HP

https://www.facebook.com/profile.php?id=100057653101504

Research map

https://researchmap.jp/hy1

JSTさきがけ「未来を予測し制御するための数理を活用した新しい科学の探索/[未来数理科学]」

https://www.jst.go.jp/kisoken/presto/project/1112115/1112115_2024.html

経歴

平成17年4月～22年3月

九州大学農学部　生物資源環境学科　地域環境工学分野　生産環境情報学

学士 (農学)：九州大学（第11266号）

平成22年4月～24年3月

京都大学大学院　農学研究科　地域環境科学専攻　水資源利用工学　修士課程

修士 (農学)：京都大学（農修第8497号）

平成28年3月

京都大学大学院　農学研究科　地域環境科学専攻

博士 (農学)：京都大学（論農博第2831号）

平成24年4月～26年10月 (中途退学)

京都大学大学院　農学研究科　地域環境科学専攻　水資源利用工学　博士後期課程

平成25年4月～26年10月 (中途辞退)

日本学術振興会特別研究員DC2

平成26年11月～30年3月

島根大学　生物資源科学部　地域環境科学科

生物環境情報工学分野　

環境数理科学 (旧環境動態学)

助教

平成30年4月～令和4年7月

島根大学　学術研究院　環境システム科学系

生物環境情報工学分野

環境数理科学

助教

令和4年8月（※辞令交付は令和4年9月13日）～令和5年3月

島根大学　学術研究院　環境システム科学系

生物環境情報工学分野

環境数理科学

准教授

令和5年4月～現在

北陸先端科学技術大学院大学　先端科学技術研究科

トランスフォーマティブ知識経営研究領域

准教授

令和6年8月～令和8年8月（予定）

北陸先端科学技術大学院大学

未来デザイン研究センター

准教授（兼任）

所属学会：正会員

IEEE，日本応用数理学会，日本シミュレーション学会

卒業論文

課題名：水生植物のある閉鎖性水域における吹送流場の数値解析

概要：Reynolds応力の速度勾配に対する非線型依存性を仮定した，有限体積法に立脚した独自のReynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) 型空間3次元乱流モデルを開発し，水面に浮遊性植物群落が存在する吹送流場の数値解析を行った．モデルを用いた実際の水槽スケールにおける数値シミュレーション結果が，提案するモデルが風向と直交する断面内に生じる2次流を捕捉し，風向と平行な断面内における流れ場を良好に再現することを示した．

修士論文

課題名：水生Parabolic equation models for stochastic transport phenomena in surface water bodies

(邦題：地表流における確率論的輸送現象に対する放物型方程式モデル)

概要：確率過程に立脚し，地表流における物質濃度の時空間的な発展を支配する放物型方程式モデルを導出した．まず，乱流場における粒子輸送を記述する確率過程モデルについて説明した．その際，モデルから求められる局所的流速がGauss型分布に支配されることを示すとともに，乱流拡散係数の推定式を提示した．つぎに，実際の時間的に一様な自由表面乱流において得られた局所的流速の時系列データがGauss型分布に支配されていることをKolmogorov-Smirnov検定により確認し，提案する確率過程モデルの妥当性を示した．その後，確率過程モデルに付随する拡張KFEに基づいて地表流における物質の確率論的輸送現象に対する放物型方程式モデルを導出した．最後に，物質輸送現象の数値シミュレーションにより放物型方程式モデルの数値解を算出した．

博士論文

課題名：水生Mathematical and Numerical Approaches for Transport Phenomena in Surface Water Networks

(邦題：地表水ネットワークにおける輸送現象に対する数理・数値的アプローチ)

概要：河川や水路網などの地表水ネットワークにおける水の流動と付随する溶質の移流分散現象に対する数理・数値モデル化手法を提案する．数理モデル化では，地表水ネットワークを1次元の区間と0次元の頂点の結合である連結グラフとして取り扱う．水の流動については，静水圧近似のもとで水の運動を記述する浅水流方程式を支配方程式とし，ネットワークの分合流点において質量保存を保証したうえで，分合流点での水路の接続角度と流量をもとに運動量を不合理に増加させない定式化を提案する．溶質の輸送現象については，既存のFick則を用いず，乱流場における溶質粒子の軌跡を記述する確率微分方程式，ならびに付随するコルモゴロフ前進・後退方程式に基づく新たな定式化を示す．とくに，前進方程式からは溶質濃度の支配方程式，後退方程式からは多様な空間分布型統計量の支配方程式を一貫的な理論のもとで導くことが出来ることを示す．数値モデル化では，水路の分合流点で課される内部境界条件を一貫的に離散化する有限要素法や有限体積法に基づく数値計算手法を提案し，数値解析，テスト問題への適用，実問題への応用をとおして妥当性を検証する．

(研究業績)　　“*”: Corresponding Author

(1)  論文

査読あり学術雑誌

(1-1)       Yoshioka H., Unami K.*, and Kawachi T.: Stochastic process model for solute transport and the associated transport equation. Applied Mathematical Modelling, Vol. 36, No. 4, pp. 1796-1805, April 2012. 10.1016/j.apm.2011.09.011

概要：乱流場における溶質粒子のLagrange的挙動を支配する確率微分方程式を提案した．確率微分方程式に付随するKolmogorov前進方程式からは，溶質濃度の支配方程式が既往のFick型勾配則の援用無しに導出可能であることを示した．また，確率微分方程式の有するモデルパラメータである乱流拡散係数に対するごく簡易的な推定手法を提案し，実際の農業用排水路における開水路乱流場への適用を行った．

(1-2)       Yoshioka H. and Unami K.*: A cell-vertex finite volume scheme for solute transport equations in open channel networks. Probabilistic Engineering Mechanics, Vol. 31, pp. 30-38, January 2013. 10.1016/j.probengmech.2012.12.001

概要：局所1次元開水路網における溶質の移流分散現象を支配する確率微分方程式を提案し，その付随するKolmogorov前進方程式からは溶質輸送方程式をFick型勾配則の援用無しに導出した．また，輸送方程式を効率的に数値求解するための，ごく単純でありながら水路分合流点における内部境界条件を一貫的に取り扱う新たな有限体積法を提案し，その精度や安定性の検証を行った．数値計算結果は本手法の精度ならびに安定性を実証した．

(1-3)       吉岡 秀和*, 金城 信彦, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 連結グラフ上での非保存型移流拡散方程式に対する適合有限要素法. 土木学会論文集A2分冊 (応用力学特集号), Vol. 69, No. 2, pp. I_59-I_70, February 2013. 10.2208/jscejam.69.I_59

概要：局所1次元開水路網のような連結グラフ上における非保存型の放物型方程式を数値求解するための，無条件安定性を有しかつ水路分合流点における内部境界条件を一貫的に取り扱う適合Petrov-Galerkin型有限要素法を提案した．テスト問題への適用により，提案する数値手法が既往の手法と比較してより少ない数値拡散しか伴わず，結果としてより高い数値計算精度を発揮することを示した．また，農業用排水システムにおける溶質輸送現象を支配するKolmogorov後退方程式の数値シミュレーションへの適用により，提案する数値手法の実問題に対する有効性を示した．

(1-4)       Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: Internal boundary conditions for solute transport equations in locally one-dimensional open channel networks. Journal of Rainwater Catchment Systems, Vol. 19, No. 2, pp. 1-9, January 2014.

概要：局所1次元開水路網における溶質輸送方程式に課す水路分合流点での内部境界条件の差異が，その解の挙動に与える影響について検討した．まず，理論解析により，これまで著者らが主張してきたように内部境界条件は拡散項を含むべきことを示し，既往研究で多く用いられている移流項のみに基づいた内部境界条件の定式化では溶質輸送方程式の求解がill-posedとなりうることを指摘した．また，数値シミュレーションにより，後者の定式化では分合流点近傍では解が不自然な極値をとる危険性を示唆した．

(1-5)       Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: Comparative numerical analysis on momentum flux evaluation schemes for shallow water flows in open channel networks. Journal of Rainwater Catchment Systems, Vol. 19, No. 2, pp. 25-33, January 2014.

概要：局所1次元開水路網における1次元浅水流方程式の運動量方程式に対する水路分合流点での内部境界条件の差異が，その解の挙動に与える影響について検討した．まず，分合流点においては運動量が必ず散逸されるべきことに基づいて新たな内部境界条件の定式化を行い，既往の定式化が必ずしも上記の基準を満たさないことを示した．提案する内部境界条件の妥当性に関しては，分岐を有する開水路システムを用いての水理実験結果との比較を通して確認した．

(1-6)       Yoshioka H.*, Kinjo N., Wakazono A., Unami K., and Fujihara M.: Application of two shallow water models to steady flow analysis in a vegetated agricultural drainage canal. Journal of Rainwater Catchment Systems, Vol. 19, No. 2, pp. 35-41, January 2014.

概要：水路床に植生が繁茂する開水路における水の流れを記述する1次元浅水流方程式ならびにその拡散近似方程式を提案し，実際の農業用排水路を対象とした定常流れ解析に適用した．解析結果からは，対象とする定常流れ場に対しては，両者がほとんど同等の精度を有すること，植生密度の精緻な予測が正確な流れ場の予測には必要不可欠であることを示した．

(1-7)       Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: Friction slope formulae for the two-dimensional shallow water model. 土木学会論文集B1分冊 (水工学特集号), Vol. 69, No. 4, pp. I_55-I_60, March 2014. 10.2208/jscejhe.70.I_55

概要：水平2次元浅水流方程式が有する摩擦勾配項の数理モデル化に注目し，側壁における摩擦応力を加味するか否かがその解の挙動に与える影響について数値解析により検討した．実験用開水路における遡上段波の数値シミュレーションにより，側壁の摩擦応力を考慮しない従来の定式化では段波の遡上速度や先端形状が実測値とは大きく異なることを示した．また，摩擦応力を考慮した定式化によれば上記の実測結果との差異は解消されることを示し，摩擦勾配項の数理モデル化の重要性を確認した．

(1-8)       Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: A simple finite volume model for dam break problems in multiply connected open channel networks with general cross-sections. Theoretical and Applied Mechanics Japan, Vol. 62, pp. 131-140, June 2014. 10.11345/nctam.62.131

概要：局所1次元開水路網におけるダム決壊洪水を対象とした1次元浅水流方程式の数値求解に適した有限体積法の提案ならびに妥当性検証を行った．とくに，水際境界を精緻に捕捉することに焦点を絞り，運動量フラックスに対する風上化手法の極めて高い重要性を指摘した．一連のダム決壊洪水に対する数値計算結果からは，局所Froude数に基づいて運動量フラックスを適切に風上化すれば，数値計算効率を維持しつつ水際境界の再現性を飛躍的に向上できる可能を示した．

(1-9)       Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: Temporal discretization algorithms for the continuity equation of the one-dimensional shallow water model. Journal of Rainwater Catchment Systems, Vol. 20, No. 1, pp. 11-18, July 2014. https://doi.org/10.7132/jrcsa.20_1_11

概要：1次元浅水流方程式に対する有限要素体積法における連続方程式の時間項の取り扱いに焦点を絞り，その離散化手法が数値解の挙動を大きく左右することを数値解析により示した．流れ場の局所的な状態 (常流・射流・限界流) に応じて時間項の離散化手法を適切に変化させることで，数値計算の効率や精度を維持しつつ有限要素体積法の安定性を向上させることを可能とした．

(1-10)     Yoshioka H.*, Wakazono A., Kinjo N., Unami K., and Fujihara M.: An extended mathematical model for shallow water flows in vegetated open channels. Journal of Rainwater Catchment Systems, Vol. 20, No. 1, pp. 29-35, July 2014. 10.7132/jrcsa.20_1_29

概要：水路床に植生が繁茂する開水路における水の流れを記述する拡張1次元浅水流方程式を提案し，実際の農業用排水路を対象とした定常および非定常の流れ解析に適用した．拡張1次元浅水流方程式では，既往の1次元浅水流方程式における植生の数理モデル化が直面しうる質量・運動量輸送におけるいくつかの問題(植生が質量輸送に与える影響もモデル化に関する問題や植生抵抗力と壁面摩擦応力のダブルカウント問題)が改善される．その妥当性は，上記排水路における流れ解析への適用により確認した．また，植生の有効高さが水面形の数値計算結果に与える影響に関する感度解析を行い，拡張1次元浅水流方程式の運用においてはその精緻な推定が必要不可欠であることを示した．

(1-11)     Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: A finite element/volume method model of the depth averaged horizontally 2-D shallow water equations. International Journal for Numerical Methods in Fluids, Vol. 75, No. 1, pp. 23-41, November 2014. 10.1002/fld.3882

概要：水平2次元浅水流方程式の数値求解に適した有限要素体積法の提案ならびに妥当性検証を行った．提案する数値手法では，既往の手法とは異なり有限体積法と有限要素法の併用により複雑な補間技法の援用を行わずとも静水状態が保存されることを示した．国際的に認知されている標準ベンチマーク問題への適用ならびに常射流混在流れの水理実験結果との比較により，提案する数値手法が既往の数値手法に比肩する数値計算精度を有することを示した．とくに，開水路における遡上段波(水平2次元浅水流方程式の適用は本論文以外には見られない)への適用結果から，提案する数値手法の極めて高い安定性，衝撃波や膨張波の良好な再現性を確認した．

(1-12)     Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: A dual finite volume method scheme for catastrophic flash floods in channel networks. Applied Mathematical Modelling, Vol. 39, No. 1, pp. 205-229, January 2015. 10.1016/j.apm.2014.05.021

概要： 流路の分合流，屈曲，一般水路断面を有する多重連結型の局所1次元開水路網に生じるダム決壊洪水を対象とし，1次元浅水流方程式の数値求解に適した新たな双対有限体積法の開発，妥当性の検証，および実問題への適用を行った．国際的に認知されている標準ベンチマーク問題を含む一連のテスト問題および著者らによるダム決壊水理実験結果への適用により，本手法が既往の手法と比較して圧倒的に単純でありながら，十分に高い精度，安定性，堅牢性，多芸性を具備することが示された．とくに，その衝撃波や膨張波に関する捕捉精度は，高解像度手法に匹敵することが確認された．また，本数値手法を東日本大震災時に完全決壊した福島県の藤沼ダムを対象としたダム決壊洪水の数値リスク解析に適用し，堤体の決壊シナリオによるダム下流域の被災状況について検討した．

(1-13)     Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: Mathematical analysis on a conforming finite element scheme for advection-dispersion-decay equations on connected graphs (邦題：連結グラフ上での移流-分散-減衰方程式に対する適合有限要素スキームに関する数理解析). 土木学会論文集A2分冊 (応用力学特集号), Vol. 70, No. 2, pp. I_265-I_274, 2014 (Published on June 2015). 10.2208/jscejam.70.I_265

概要：連結グラフ上における非保存型の移流分散減衰方程式を数値求解するための，補間関数と試験関数をともに局所的な2点境界値問題の解析解から構成するFitting techniqueに基づいた適合Petrov-Galerkin型有限要素法を提案し，その理論的な安定性・誤差解析を行った．安定性解析では，本手法が離散化パラメータの設定により時空間的に無条件安定となることを示した．誤差解析では離散Green関数の概念に基づいて誤差評価式を解析的に導出し，本手法が拡散係数の大きさによらず，数値解を厳密解に大域的に一様収束性させることを示した．

(1-14)     Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: A regime-switching diffusion process model for advection-dispersion phenomena in open channels with aquatic vegetation. Theoretical and Applied Mechanics Japan, Vol. 63, pp. 117-126, October 2015. 10.11345/nctam.63.117

概要：状態遷移拡散過程の数理概念に基づいて，沈水性の植生帯を有する1次元開水路に生じる浮遊性懸濁物質(SS)の移流分散現象を記述する確率過程モデルを提示した．また，水路の浄化率を確率過程モデルに基づいて定義した．最後に，有限要素法の適用によりSSの粒径と水路長の関数として浄化率を算出した．

(1-15)     Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: Numerical comparison of shallow water models in multiply connected open channel networks. Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering, Vol. 2, No. 2, pp. 271-291, November 2015. 10.15748/jasse.2.271

概要：局所1次元開水路網における1次元浅水流方程式の運動量方程式に対する水路の分合流点と屈曲点での内部境界条件の差異が，洪水流の数値シミュレーション結果に与える影響を複数の実問題への適用により検討した．その結果，分合流点と屈曲点において運動量損失を考慮するか否かが定量的にも定性的にも大きく数値シミュレーション結果を変化させうることを示した．

(1-16)     Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: A Petrov-Galerkin finite element scheme for 1-D time-independent Hamilton-Jacobi-Bellman equations. 土木学会論文集A2分冊 (応用力学特集号), Vol. 71, No. 2, pp. I_149-I_160, 2015 (Published on February 2016). 10.2208/jscejam.71.I_149

概要：1次元水路における魚類個体の遡上を記述する最適制御モデルを簡易化した微分方程式を対象に，通常のPetrov-Galerkin型有限要素スキームでは本来の解とは著しくかけ離れた形状の数値解が得られることを示した．また，方程式の非線形項を誤差が最小となるよう正則化しつつ安定した数値シミュレーションを実現する離散化手法を構築し，その数学解析ならびに数値計算による実証を行った．

(1-17)     Yaegashi Y.*, Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: An adaptive finite volume scheme for Kolmogorov’s forward equations in 1-D unbounded domains. 土木学会論文集A2分冊 (応用力学特集号), Vol. 71, No. 2, pp. I_223-I_234, 2015 (Published on February 2016). 10.2208/jscejam.71.I_223

概要：生態学，水産学，社会経済学などの様々な応用分野で現れる，確率論的に変動する量の確率密度関数の時間発展を記述するコルモゴロフ前進方程式を精緻に数値求解するための新たな有限体積法を開発した．本手法によれば，解の急峻なプロファイルが自動的に細かく解像され，領域が非有界となる既往の手法では困難が生じる場合にも安定した数値計算がなされることを実証した．

(1-18)     Mabaya G., Unami K.*, Yoshioka H., Takeuchi J., and Fujihara M.: Robust optimal diversion of agricultural drainage water from tea plantations to paddy fields during rice growing seasons and non-rice growing seasons. Paddy and Water Environment, Vol. 14, No. 1, pp. 247-258, January 2016. 10.1007/s10333-015-0494-y

概要：ロバスト最適化手法に基づいた，茶畑，水田，畑地，耕作放棄地，および農業用ため池が混在する里山地域における茶畑からの排水に対する浄化戦略の提案と実問題への適用を行った．とくに，流域下流端への窒素負荷量を最大限軽減する土地利用形態ならびに排水の分配方法について数値計算の観点から検討した．

(1-19)     Yoshioka H.*, Yaegashi Y., Unami K., and Fujihara M.: Identifying the cost function for upstream migration of individual fishes in 1-D open channels based on an optimal control theory. 土木学会論文集B1分冊 (水工学特集号), Vol. 60, No. 4, pp. I_1147-I_1152, March 2016. 10.2208/jscejhe.72.I_1147

概要：1次元水路における魚類個体の遡上を記述する最適制御モデルが有するコスト関数を既往研究における魚類遊泳の実測データから推定した．さらに，コスト関数が有するパラメータに関する感度解析を行うことで，その理論的な適用限界を明らかにした．

(1-20)     Yaegashi Y., Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: Optimal strategies for harvesting and predator extermination to sustain Plecoglossus altivelis (Ayu) population in stochastic river environment. Journal of Rainwater Catchment Systems, Vol. 22, No. 1, pp. 7-13, July 2016. https://doi.org/10.7132/jrcsa.22_1_7

概要：河川水系における放流アユ個体群の動態を記述する確率制御モデルを提案した．また，斐伊川水系を対象に，アユの自然死亡率，放流量，個体群動態が含む確率論的な揺らぎの大小が個体群管理戦略に与える影響を感度解析により定性的・定量的に明らかにした．

(1-21)     Yoshioka H.*, Kita I., and Fukada K.: Numerical modelling of nonlinear and degenerate diffusion equations on connected graphs: application to moisture dynamics in non-woven fibrous strip networks. JSIAM Letters, Vol. 8, pp. 45-48, June 2016. 10.14495/jsiaml.8.45

概要：小規模屋上緑化システムへの導入を念頭に置いた，システム内の下部タンクに貯留された雨水を効果的に上部植栽へ灌水するための｢不織布ネットワーク｣に生じる水分動態を，連結グラフ上における非線型退化放物型偏微分方程式に基づいて記述した．また，その有限体積数値モデルを提示し，数値シミュレーションにより精度と安定性の双方を実証した．

(1-22)     Yoshioka H.*: Mathematical analysis and validation of an exactly solvable model for upstream migration of fish schools in one-dimensional rivers. Mathematical Biosciences, Vol. 281, pp. 139-148, November 2016. 10.1016/j.mbs.2016.09.014

概要：1次元的な河川における魚群の遡上を，遊泳速度と群れの形状を制御変数とする最適制御問題の観点から数理モデル化した．モデルから導かれる常微分方程式の解析解を用い，遡上時の生物学的コストを最小化する最適な遊泳速度と魚群形状を導いた．また，アユを対象とする水槽での遡上実験結果と本モデルから導かれる遊泳速度および魚群形状が整合することを示した．

(1-23)     Yoshioka H.*, Shirai T., and Tagami D.: Cost-minimizing upstream migration strategy of isolated and schooling fishes in 1-D open channel flows. 土木学会論文集B1分冊 (水工学特集号), Vol. 73, No. 4, pp. I_433-I_438, March 2017. 10.2208/jscejhe.73.I_433

概要：1次元的な水路における魚群の遡上を記述する，遊泳速度と個体群規模を制御変数とするシンプルな静的最適化問題を定式化した．生物物理学的な評価関数を最小化する遊泳速度と個体群規模を厳密に算出し，その環境依存性が魚群の遡上に関わる既往の実験および観測結果と矛盾しないことを示した．

(1-24)     田中 智大*, 吉岡 秀和, 木村 匡臣, 山崎 大: 1次元局所慣性方程式に対する摩擦項を考慮した数値安定性解析. 土木学会論文集B1分冊 (水工学特集号), Vol. 73, No. 4, pp. I_577-I_582, March 2017. 10.2208/jscejhe.73.I_577

概要：高速な洪水解析を実現できる局所慣性方程式の有限差分モデルでは，摩擦項の半陰的な取扱いが数値解の安定性を担保すると考えられてきた．ここでは，素朴なVon Neumann 安定性解析により，摩擦項の陽的な離散化では許容時間差分間隔が半陰的な場合と比較して著しく小さく，空間ステップが無限大の場合でも時間差分間隔の上限が存在することを示した．また，数学解析結果を数値的に検証し，両者の整合性を実証した．

(1-25)     Yaegashi Y.*, Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: An optimal management strategy for stochastic population dynamics of released Plecoglossus altivelis in rivers. International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing, Vol. 8, No. 2, 1750039, 16pp, April 2017. 10.1142/S1793962317500398

概要：河川における放流アユ個体群の動態を死滅過程に基づいて記述する2変数確率制御モデルを提案するとともに，その数値計算手法を示した．本モデルのゴールは，確率論的に変動する河川環境において，最も経済的な放流アユの漁獲および捕食者の駆除戦略を算出することである．本論文では，島根県斐伊川の内水面漁業を対象として，河川環境の変化がどのようにアユの管理手法を変化させるかについて，統計的な数値指標に基づいて定量的に検討した．

(1-26)     Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: Stochastic optimization model of aquacultured fish for selling and ecological education. Journal of Mathematics in Industry, Vol. 7, No. 8, May 2017. 10.1186/s13362-017-0038-8

概要：日本の内水面漁業協同組合(漁協)が行う，販売・非販売の双方を目的とした養殖魚の育成と漁獲を記述する，漁獲圧が確率論的に変動する数理モデルを提案した．非販売用の漁獲としては漁協主催の交流行事「水辺の楽校」での生態・環境教育への養殖魚の利用を想定した．漁協の利益を最大化する漁獲開始時刻の存在や一意性を，養殖魚の成長，漁協の経済性，生態・環境教育の重要性等の観点から数学的に解析した．また，実際の養殖アユの成長曲線に基づき，販売・非販売，それぞれの用途のための漁獲の役割の効果や効率性を論じた．

(1-27)     吉岡 秀和*, 八重樫 優太: ダム直下における付着藻類の繁茂を抑制する流量管理方針のモデリング. 河川技術論文集, Vol. 23, pp. 561-566, June 2017. https://doi.org/10.11532/river.23.0_561

概要：カワシオグサの繁茂状況やダム流入量の不確実性を考慮しつつ動的なダム流量管理方針を直接算出できる，確率制御理論に依拠した新たな数理モデルとその実問題への適用に関する速報的結果を示す．まず，ダム直下流におけるカワシオグサ繁茂量の動態を簡素な確率微分方程式で定式化する．とくに，流量管理方針の導出が，ある偏微分方程式の求解に帰着されることを示す．島根県斐伊川の中流部に平成21年から竣工しており，四季を問わず直下流でカワシオグサの大規模な繁茂が見られる尾原ダムを対象に，本モデルの流量管理方針を数値計算により検討する．現行の流量管理方針は1カ月以上の長期的な繁茂を招きうること，洪水調整方式をある程度緩和すれば，繁茂の規模や時期を平均的に小さくできることを示す．

(1-28)     Yaegashi Y., Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: Optimal installation of overhead lines (Tegusu) to reduce predation from piscivorous birds to Plecoglossus altivelis (Ayu) taking into account of its decaying protection effect. Journal of Rainwater Catchment Systems, Vol. 23, No. 1, pp. 13-18, July 2017. https://doi.org/10.7132/jrcsa.23_1_13

概要：河川における放流アユ個体群を捕食者である水鳥カワウから守るための最適テグス張り戦略，とくに最も経済的なテグス導入時期を決定する最適化問題を定式化した．網羅的な数値実験により，島根県斐伊川をモデルケースとして，最適テグス導入時刻の環境・生態・経済性に関するパラメータ依存性を定性的・定量的に明らかにした．

(1-29)     Yoshioka H.*, Fukada K., and Kita I.: Numerical methods to simulate moisture dynamics in fibrous sheet. Journal of Mathematics in Industry, Vol. 7, No. 10, 25pp, July 2017. 10.1186/s13362-017-0040-1

概要：水分蒸発が無視できない環境下において空間2次元的に広がる不織布に生じる水分動態に関する拡張多孔質媒体方程式に対する，operator splitting法とIsotonicな数値流束に基づく安定した有限体積法を提案した．数学解析ならびに数値実験の結果から，既存の手法に対する本有限体積法の有用性を示した．また，室内実験により実際の不織布の物性パラメータを同定し，水分動態の数値シミュレーションを実施した．

(1-30)     木村 匡臣*，田中 智大，安瀬地 一作，山崎 大，中谷 加奈，吉岡 秀和: 地表水流れの数値解析技術に関する分野横断的視点から見た特徴と最前線. 水文・水資源学会誌, Vol. 30, No. 5, pp. 307-334, September 2017. 10.3178/jjshwr.30.307　本論文が令和元年度水文・水資源学会論文賞を受賞

概要：水文・水資源学に関連する地表水流れの数値解析技術を学際的に俯瞰し，それらの特徴や現状の課題の共通点・相違点をまとめ，総合的な理解の深化，分野横断型研究の促進を目指すレヴュー論文である．各章では，常射流混在流れの数値解析，降雨流出・洪水氾濫解析，農村地域の排水解析，土石流シミュレーション，全球河川モデルを対象に，各分野の地表水流れの数理モデルや数値解析技術の特徴について，他分野との共通点・相違点にも触れながら概説する．さらに，各分野の研究の最前線や残されている未解決問題，その解決へ向けた展望も紹介する．最後に，地表水流れの数理モデルと数値計算に関する数理科学の面からみた特徴と課題を解説する．

(1-31)     Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: Optimization model to start harvesting in stochastic aquaculture system. Applied Stochastic Models in Business and Industry, Vol. 33, No. 5, pp. 476-493, September 2017. 10.1002/asmb.2250 (2017年11月27日, Wiley社の統計学情報サイト “Statistics Views”で本論文が紹介された．)

概要：確率論的な個体群の成長をあらわす数理モデルに基づき，漁業協同組合の経済的な視点から，育成施設における養殖アユの販売をいつ解禁すべきかを決定できる最適化問題を定式化する．最適化問題が退化放物型方程式の自由境界問題に帰着されることを示すとともに，その数学的な性質を養殖の実務における様々な側面と関連付けた．さいごに，斐伊川漁業協同組合における実際のアユ養殖を例に，個体群動態に関わるパラメータの同定と最適解禁スキームの数値計算を行った．

(1-32)     Yoshioka H.*: A simple game-theoretic model for upstream fish migration. Theory in Biosciences, Vol. 136, No. 3-4, pp. 99-111, December 2017. 10.1007/s12064-017-0244-3

概要：遡上時における魚群の遊泳速度と規模を支配する，ゲーム理論に依拠した静的最適化モデルを生物物理学の見地から導き出した．とくに，魚群が選択する最適解(遊泳速度と規模)の決定が，ある非線型の自己整合方程式の求解に帰着できることを示した．さらに，その厳密な求解アルゴリズムを定式化し，これを用いて，最適解と実際の魚類回遊が整合することを比較静学により示した．

(1-33)     張 丹, 深田 耕太郎, 吉岡 秀和, 佐藤 裕和, 谷野 章, 喜多 威知郎*: 雨水貯留型屋上緑化における底面灌水システムの土壌水分制御可能性に関する実験的研究. 日本雨水資源化システム学会誌, Vol. 23, No. 2, pp. 29-34, January 2018. https://doi.org/10.7132/jrcsa.23_2_29

概要：植栽部と底面灌水システムから構成される雨水貯留型屋上緑化システムのプロトタイプについて，底面灌水システムに用いられる不織布の分制御能力を，実験的な観点から定量的に評価した．とくに，給水長の調整により，水平不織布の水分保持量を制御できる可能性が高いこと，その結果として植栽部の土壌水分を適切に制御できる可能性があることを見出した．

(1-34)     Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: Singular stochastic control model for algae growth management in dam downstream. Journal of Biological Dynamics, Vol. 12, No. 1, pp. 242-270, February 2018. 10.1080/17513758.2018.1436197

概要：特異な制御変数を持つ確率制御理論に基づき，河床付着藻類に対する除去戦略を論じた．変分不等式の粘性解や漸近解の観点から，費用対効果が最も大きくなる除去の閾値を算出した．また，付着藻類の存在量や意思決定者の除去に関する姿勢に応じて，ダムからの放流量を基準値からどの程度変化させれば良いか，数値的に算出した．

(1-35)     Yoshioka H.*, Watanabe T., and Tsugihashi K.: A generalized exact formula for the swimming cost of upstream fish migration. 土木学会論文集B1分冊 (水工学特集号), Vol. 74, No. 4, pp. I_391-I_396, March 2018. https://doi.org/10.2208/jscejhe.74.I_391

概要：1次元的な流れ場における魚類個体の遡上を記述する，流速と選択遊泳速度についての汎用的な2次関数状の関係性を起点とする最適性原理を提案し，既往研究の結果を用いて複数魚種に対するその妥当性を示した．さらに，単位時間当たりの遊泳コストを解析的に導くとともに，魚種によるその定性的な差異を論じた．

(1-36)     Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: Mathematical analysis for management of released fish. Optimal Control Applications and Methods, Vol. 39, No. 2, pp. 1141-1146, March 2018. 10.1002/oca.2392

概要：再生産がなく，放流により個体群が維持されている内水面水産資源の動態を常微分方程式系により記述した．また，生態学・経済学的な観点から最大化すべき目的関数を提示し，個体群の最適管理戦略を決定するハミルトン・ヤコビ・ベルマン(HJB)方程式を導いた．HJB方程式の古典的な可解性を示すとともに，現代的な放流アユの資源管理手法の持続可能性を検討した．

(1-37)     Yoshioka H.*: ‘Mathematical exercise’ on a solvable stochastic control model for animal migration. ANZIAM Journal, Vol. 59, pp. C15-C28, April 2018. 10.21914/anziamj.v59i0.12566

概要：動物群集の緩やか，急激，若しくは混在型の大移動を記述する，混合型の確率制御問題を提示する．動物個体群の確率微分方程式に依拠し，動的計画原理を用いて，大移動の形態を決定づける変分不等式を導出する．その厳密な粘性解に基づき，とくに回遊魚アユの遡上と降下を対象に，モデルの妥当性を検討するとともに，モデルパラメータの同定手法を議論する．

(1-38)     Yoshioka H.*: An exactly solvable multiple stochastic optimal stopping problem. Advances in Difference Equations, Vol. 173, May 2018. 10.1186/s13662-018-1626-7

概要：二つ以上の生息地間を順次に回遊する魚類の生活史記述への応用を念頭に置いた，新しい多段最適停止問題を定式化した．また，これに付随する漸化変分不等式を導き，粘性解の意味で一意可解性が満足される十分条件を示すとともに，具体的な厳密解を導いた．

(1-39)     Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: An optimal stopping approach for onset of fish migration. Theory in Biosciences, Vol. 137, No. 2, pp. 99-116, May 2018. 10.1007/s12064-018-0263-8

概要：確率論的最適停止問題の見地から，ふたつの生息地間における魚群の回遊を記述した．回遊による利益を期待値の意味で最大化する最適回遊タイミングを記述する変分不等式を導き，解析解および数値解を算出した．また，既往研究でしばしば言及されている積算温度と回遊タイミングの関係性について，変分不等式の解が有する自由境界に基づく新たな解釈を提案した．

(1-40)     Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: Robust stochastic control modeling of dam discharge to suppress overgrowth of downstream harmful algae. Applied Stochastic Models in Business and Industry, Vol. 34, No. 3, pp. 338-354, May 2018. 10.1002/asmb.2301

概要：ダム下流における河床付着藻類の繁茂を抑制するための，個体群成長率の不確実性を考慮した，経済的かつダム運用指針と整合する最適放流規則を数理モデル化した．これは，微分ゲーム理論に依拠した定式化による．実在するダムの直下流を対象に，河床付着藻類「カワシオグサ」の個体群動態の実測結果に基づいて最適放流規則を数値的に算出した．とくに，個体群成長率の不確実性の大きさをはじめとする，最適放流量の様々なモデルパラメータに対する依存性を検討した．例えば，既往研究で指摘されているように，河川流量の擾乱が大きいほど，個体群の成長が抑制されやすいという結果を得た．

(1-41)     Yaegashi Y. and Yoshioka H.*: Unique solvability of a singular stochastic control model for population management. Systems & Control Letters, Vol. 116, pp. 66-70, June 2018. 10.1016/j.sysconle.2018.03.009

概要：魚食性鳥類の個体群を殺傷せずに管理する「防除」を対象とした，鳥類が及ぼす生態系サービス，負の効用，管理コストを考慮した確率論的特異制御モデルを提示し，付随する変分不等式の厳密な粘性解と最適制御を導いた．また，この厳密解が変分不等式の一意な粘性解であることを示した．

(1-42)     Li, Z., Yano A.*, Cossu M., Yoshioka H., Kita I., and Ibaraki Y.: Electrical energy producing greenhouse shading system using a semi-transparent photovoltaic blind based on micro-spherical solar cells. Energies, Vol. 11, No. 7, 1681, June 2018. 10.3390/en11071681

概要：太陽光発電エネルギーにより温室の環境制御設備を運転するための，ガラス温室の屋根面に設置可能な半透過型太陽電池モジュール (PVM) に基づく，既存のシステムよりパネル数を増加させた電力供給システムの開発と性能評価を行った．

(1-43) 吉岡 秀和*, 八重樫 優太, 次橋 健太郎, 渡部 建志: 大きく不確実な環境下における適合的な付着藻類管理モデルの提案と斐伊川への応用. 河川技術論文集, Vol. 24. pp. 291-296, June 2018. https://doi.org/10.11532/river.24.0_291

概要：情報の「非完備性」と状態の「学習」の双方を前提とした，数理科学に依拠する一風変わった新しい河川環境管理モデルの提案と実問題への応用に関する速報的結果を報告する．すなわち，新しい観点からの河川管理を考究する．とくに，近年大きな問題となっている，しばしばダム下流に繁茂する付着藻類カワシオグサの個体群ダイナミクスの管理に焦点を絞る．島根県内の尾原ダムを事例に，個体群の駆除閾値を算出し，その環境・管理方針依存性を検討する．

(1-44) Tanaka T. and Yoshioka H.*: Numerical stability analysis of the local inertial equation with semi- and fully-implicit friction term treatments. Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering, Vol. 4, No. 2, pp. 162-175, June 2018. 10.15748/jasse.4.162

概要：浅水流を記述する空間1次元の局所慣性モデルについて，運動量方程式の摩擦項に対する，陰的でありながら反復計算を要せず，なおかつ大きな時間ステップに対しても信頼性が高い流れ場を算出し得る離散化手法を提案した．また，既往研究とは異なり摩擦項の水深に対する非線型性を組み込んだ安定性解析手法を構築し，これに基づき，既存のCFL条件に依拠した安定条件が甘いことを定量的に示した．さらに，提案する陰的離散化が広く用いられてきた半陰的離散化と比較して高い安定性を有することを数値実験的に示した．

(1-45) Li Z., Yano A.*, Cossu M., Yoshioka H., Kita I., and Ibaraki Y.: Shading and electric performance of a prototype greenhouse blind system based on semi-transparent photovoltaic technology. Journal of Agricultural Meteorology, Vol. 74, No. 3, pp. 114-122, July 2018. 10.2480/agrmet.D-17-00047

概要：太陽光発電エネルギーにより温室の環境制御設備を運転することを目指した，ガラス温室の屋根面に設置可能な半透過型太陽電池モジュール (PVM) に基づく電力供給システムの開発および性能評価を行った．本システムでは2枚のPVMを用いており，太陽放射に応じてその角度を可変とできる．松江市において実施された屋外実験の結果から，太陽放射に関する適切な設定閾値を設定すれば，遮光率が42％以内の場合において，PVMを屋根面に平行とできることが実証された．

(1-46) Yaegashi Y., Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: An optimal allocation model to release fish into a river system. Journal of Rainwater Catchment Systems, Vol. 24, No. 1, pp. 1-8, July 2018. https://doi.org/10.7132/jrcsa.24_1_1

概要：一定量の放流アユをある河川水系のどのブロックにどれだけ配分すべきであるか，という問題に答えるための，協力ゲームに依拠する静的最適化問題を定式化した．また，この最適化問題は，障壁関数法で精緻に数値求解出来ることを示した．さらに，島根県斐伊川中流域を対象として，著者らの現地調査により同定された各種パラメータを用いて，斐伊川漁業協同組合の現配分ルールを再現する評価関数を導いた．また，将来的な河川環境の変化に応じて配分ルールをどのように変更すべきかを定量化した．

(1-47) Yaegashi Y., Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: A singular stochastic control model for sustainable population management of the fish-eating waterfowl Phalacrocorax carbo. Journal of Environmental Management, Vol. 219, pp. 18-27, August 2018. 10.1016/j.jenvman.2018.04.099

概要：魚食性鳥類の個体群に対する費用対効果が大きく，なおかつ生態系に配慮した管理手法を見出すための特異確率制御モデルを定式化した．また，動的計画原理に依拠して，最適な個体群管理手法，ならびにその性能評価に資する各種統計量を解析的に導いた．さいごに，本モデルを用いて琵琶湖周辺におけるカワウ個体群の駆除手法に関する現状評価と将来予測を行った．

(1-48) Tanaka T., Yoshioka H.*, Siev S., Fujii H., Fujihara Y., Hoshikawa K., Ly S., and Yoshimura C.: An integrated hydrological-hydraulic model for simulating surface water flows of a shallow lake surrounded by large floodplains. Water, Vol. 10, No. 9, Paper No. 1213, September 2018. 10.3390/w10091213.

概要：Tonle Sap湖ならびにその氾濫原に生じる地表水ダイナミクスを記述する，水平2次元局所慣性モデルを核とする統合型水理・水文モデルを構築した．モデルによる数値シミュレーション結果は，雨季に下流河川から湖への逆流を含めて実測結果を良好に再現した．また，湖の拡大・縮小ダイナミクスはリモートセンシング結果と整合的であった．さいごに，支川からの流入流量ならびに粗度係数が数値計算結果に与える不確実性を定量化した．

(1-49)     Mabaya G., Unami K.*, Takeuchi J., Fujihara M., and Yoshioka H.: Robust optimal model for sustainable joint production of green tea and paddy rice in Japanese agricultural watersheds. International Journal of Innovation and Sustainable Development, Vol. 11, No. 1, pp. 69-84, October 2016. 10.1504/IJISD.2017.080618

概要：実在する丘陵地に広がる茶畑と水田を対象とし，灌漑期と非灌漑期において茶畑からの排水を水田へ一度迂回流入させるか否かの選択が水田下流側の水域における水質に与える影響やその不確実性を評価した．また，硝酸態窒素の観点から見たの，茶園から排水路ならびに茶園から水田への水分配率を不確実な情報のもとで最適化するロバスト最適化を提案した．最後に，数値計算の観点からリスクレベルに応じた水分配率を算出した．

(1-50)     Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: Finding the optimal opening time of harvesting farmed fishery resources. Pacific Journal of Mathematics for Industry, Vol. 8, No. 6, 6pp, October 2016. 10.1186/s40736-016-0025-9 (2017年5月19日に，SpringerOpen blogにおいて，“Highlights from the Pacific Journal of Mathematics for Industry”として，本論文の内容が紹介された．http://blogs.springeropen.com/springeropen/2017/05/19/highlights-pacific-journal-mathematics-industry/)

概要：養殖水産資源の個体群動態を常微分方程式系で記述し，経済的に最も効率が良いその出荷解禁時刻を求める静的最適化問題を定式化した．最適な出荷解禁時刻の一意性と存在性，ならびにモデルパラメータに対する比較静学に関する数学解析結果を示した．また，提案する数理モデルを実際のアユ養殖に適用し，多様な条件下における最適な出荷解禁時刻を数値的に算出した．

(1-51)     Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: Stochastic differential game for management of non-renewable fishery resource under model ambiguity. Journal of Biological Dynamics, Vol. 12, No. 1, pp. 817-845, October 2018. 10.1080/17513758.2018.1528394

概要：不確実な環境下で資源管理指針を見出すために数理経済学を中心に発展してきた微分ゲーム理論に注目し，再生産がない放流アユに対する費用対効果が大きい管理指針を検討した．ここでは，個体群と個体数の成長率パラメータが精緻に把握できないことが不確実性の源であり，不確実性が大きい最悪条件下での管理を考えている．とくに，管理方針を支配するHamilton-Jacobi-Bellman-Isaacs (HJBI) 方程式の非自明な定常解の性質により，その実現性を定性的に評価した．また，より広い条件下における個体群管理シミュレーションを数値的に行った．

(1-52) Yoshioka H.*, Yaegashi Y., Yoshioka Y., and Tsugihashi K.: A short note on analysis and application of a stochastic open-ended logistic growth model. Letters in Biomathematics, Vol. 6, No. 1, pp. 67-77, January 2019. 10.1080/23737867.2019.1691946

概要：環境容量 (最終的に到達し得る最大体重) が外乱により確率論的に変動し個体差を再現できるロジスティック方程式を新たに立式し，その解の一意性を示した．また，個体重と環境容量の特定の大小関係，ならびに両者が長時間極限で一致することを示した．2017年と2018年に斐伊川で取得したアユの漁獲データからモデルパラメータを同定し，提示するモデルがアユの体重分布の形状および1から3次統計モーメントを精緻に再現できることを示した．

(1-53)     Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: A finite difference scheme for variational inequalities arising in stochastic control problems with several singular control variables. Mathematics and Computers in Simulation, Vol. 156, pp. 40-66, February 2019. 10.1016/j.matcom.2018.06.013

概要：河床付着藻類の管理問題を題材として、複数の制御変数を有する特異制御問題を定式化し，制御コストに依存したHJB方程式の解および最適管理方針の挙動を論じた．また，指数フィッティングに基づく有限差分法によりHJB方程式を数値求解する数値手法を提案し，その収束性を実験的に検証した．さいごに，付着藻類の内的成長率が不確実である微分ゲーム型の拡張版問題を定式化し，その漸近解析と数値計算を行った．

(1-54)     Yoshioka H.*: A simplified stochastic optimization model for logistic dynamics with the control-dependent carrying capacity. Journal of Biological Dynamics, Vol. 13, No. 1, pp. 148-176, February 2019. 10.1080/17513758.2019.1576927

概要：環境容量が河川流量に依存するロジスティック方程式を初めて定式化した．この定式化は，既往研究における藻類や沈水植物の流量依存性に関する観測的知見に依拠する．また，流量を制御変数とし，費用対効果が大きい藻類や沈水植物のアダプティブな駆除方針を導くための最適化問題を定式化した．さらに，最適管理方針を与える1階非局所微分方程式を粘性解の観点から数学解析し，有限差分スキームを立案してその数値シミュレーションを行った．

(1-55)     Yoshioka H.*, Shirai T., and Tagami D.: A mixed optimal control approach for upstream fish migration. Journal of Sustainable Development of Energy, Water and Environment, Vol. 7, No. 1, pp. 101-121, March 2019. 10.13044/j.sdewes.d6.0221

概要：1次元河川における魚群回遊を記述する混合型最適化問題に関して，変分不等式の粘性解に依拠して魚群の遊泳速度，サイズ，回遊停止位置の解析を行った．粘性解が比較原理を満足する場合と満足しない場合の双方について，その一意性を証明した．また，粘性解の近似を行うための有限差分スキームの精度とペナルティパラメータ依存性を調べ，現実的な流れにおける魚群回遊をシミュレートした．

(1-56)     Yaegashi Y., Yoshioka H.*, Tsugihashi K., and Fujihara M.: Analysis and computation of probability density functions for a 1-D impulsively controlled diffusion process (Analyse et calcul des fonctions de densité de probabilité pour un processus de diffusion en dimension 1 contrôlé par impulsion). Comptes Rendus Mathématique, Vol. 357, No. 3, pp. 306-315, March 2019. 10.1016/j.crma.2019.02.007

概要：生物個体群管理のインパルス制御問題に現れる閾値型最適制御を簡単にレヴューした．また，閾値型最適制御により制御される個体群動態の確率密度関数を，境界条件と内部境界条件とともに理論的に導いた．理論的結果がMonte-Carlo法による数値計算結果と良好に一致することを示した．さらに，簡素な有限体積法を構築し，その安定性を論じるとともに，数値解の理論解への収束性を確認した．

(1-57)     Yoshioka H.*, Yaegashi Y., Yoshioka Y., and Hamagami K.: Hamilton-Jacobi-Bellman Quasi-Variational Inequality arising in an environmental problem and its numerical discretization. Computers & Mathematics with Applications, Vol. 77, No. 8, pp. 2182-2206, April 2019. 10.1016/j.camwa.2018.12.004

概要：土砂投入による河床付着藻類剥離の省コスト化を目指した，確率論的インパルス制御問題を立式し，その数学解析を行った．具体的には，藻類，ならびに河川内外の土砂量の時間変化を記述するシステムダイナミクスの性質，最適な土砂投入規則を支配するHamilton-Jacobi-Bellman準変分不等式(HJBQVI)の正則性，HJBQVIに対するペナルティ型数値計算スキームの安定性や収束性の解析，単純化した条件下での数値シミュレーションを行った．

(1-58) Tanaka T., Yoshioka H.*, Siev S., Fujii H., Ly S., and Yoshimura C.: A consistent finite difference local inertial model for shallow water simulation. Hydrological Research Letters, Vol. 13, No. 2, pp.28-33, May 2019. 10.3178/hrl.13.28

概要：浅水流れを記述する局所慣性モデルの摩擦項の非線型性を陰的かつ直接的に取り扱う，空間方向に半離散化されたモデルの厳密解に依拠する有限差分法を開発した．本手法がCFL条件より広い安定性を有し，加えて既存の半陰解法より高精度であることを理論・数値実験的に示した．また，Tonle Sap湖を対象とした大規模な干出を伴う浅水流れに本手法を適用し，実現象への適用性を実証した．

(1-59)     Yaegashi Y., Yoshioka H.*, Tsugihashi K., and Fujihara M.: An exact viscosity solution to a Hamilton-Jacobi-Bellman quasi-variational inequality for animal population management. Journal of Mathematics in Industry, Vol. 9, No.5, June 2019. 10.1186/s13362-019-0062-y

概要：水鳥の個体群管理に関わるインパルス制御モデルの最適性方程式の解の候補，ならびにその係数を規定する非線型方程式系を導いた．解の候補が実際に最適性方程式を粘性解の意味で満足することを確認した．さらに，係数を規定する非線型方程式の解をある常微分方程式系の安定平衡点とみなして数値的に算出するアルゴリズムを提案した．また，数値実験によりその妥当性を検証した．

(1-60)     Yoshioka H.*, Yaegashi Y., Yoshioka Y., and Tsugihashi, K.: Optimal harvesting policy of an inland fishery resource under incomplete information. Applied Stochastic Models in Business and Industry, Vol. 35, No. 4, pp. 939-962, July 2019. 10.1002/asmb.2428

概要：アユを対象に，河床環境の確率論的な時間変化に応じて体成長率が状態遷移する魚類個体群動態モデルを立式した．また，最も利益が大きくなる漁獲方針を求める最適化問題を定式化し，解くべき最適化方程式を導いた．体成長率は直接観測できず，成長変化から推定するしかないという問題設定である．2017年に斐伊川で行われた現地調査結果からアユの成長に関するパラメータを同定した．さいごに，有限差分法により数値最適化を行い，漁獲の有無を指定する自由境界を算出した．

(1-61)     Yoshioka H.* and Yoshioka Y.: Modeling stochastic operation of reservoir under ambiguity with an emphasis on river management. Optimal Control Applications and Methods, Vol. 40, No. 4, pp. 764-790, July 2019. 10.1002/oca.2510.

概要：確率論的に時間変動するダム貯水池の水収支を管理するための，汎用的な微分ゲームモデルを構築した．水収支の構成要素の不確実性を鑑みつつ，ダムの運用目的を踏まえながらも下流河川の河床環境に配慮した放流スキームについて検討した．とくに，与えられた管理目標の下での，貯水池の水量に応じた放流スキームとその安定性を理論と数値計算の両観点から解析した．

(1-62)     Yoshioka H.*: A stochastic differential game approach toward animal migration. Theory in Biosciences, Vol. 138, pp. 277-303, November 2019. 10.1007/s12064-019-00292-4

概要：ふたつの生息地間における魚類回遊に対して，回遊（遡上や降下）をインパルス的制御変数とみなし，個体群が曝される環境不確実性を考慮できる，微分ゲーム的定式化に依拠する新たな数理モデリングを試みた．また，既往文献における回遊の観測的知見と整合するモデルの係数やパラメータ値を導いた．回遊の支配式(Hamilton-Jacobi-Bellman準変分不等式)に対する数値計算と数学解析により，両者の整合性を確認するとともに，本モデルによる結果と既往のモデリングや観測による結果の類似性や相違点を指摘した．

(1-63)     Yoshioka H.*, Tanaka T., Aranishi F., Izumi T., and Fujihara M.: Stochastic optimal switching model for migrating population dynamics. Journal of Biological Dynamics, Vol. 13, No. 1, pp. 706-732, November 2019. 10.1080/17513758.2019.1685134

概要：年齢構造がない魚類の回遊について，確率論的スイッチング制御の観点からの新しい数理生物学的解釈を示した．とくに，動的計画原理によれば，成長と回遊の両ダイナミックスが一貫的に記述できること，基本再生産数が自然に計算できることを示した．年魚であるアユに対して本モデルを適用し，幼少期における環境が回遊に与える影響についての感度解析を実施した．

(1-64)     Yoshioka H.*, Li Z., and Yano A.: An optimal switching approach toward cost-effective control of a stand-alone photovoltaic panel system under stochastic environment. Applied Stochastic Models in Business and Industry, Vol. 35, No. 6, pp. 1366-1389, November 2019. 10.1002/asmb.2485

概要：屋根に太陽光パネルを設置した実験用温室について，太陽光強度や雲量のダイナミックスを鑑みつつパネル角度を省エネルギー的に変化させる方策に関する確率論的最適スイッチング問題を定式化した．また，偏微分方程式の粘性解の観点から，その数学解析と数値近似を行った．島根県松江市の気象データ，および実測データからモデルパラメータを同定し，年間を通したパネル角度のスイッチング方策を具体的に数値計算した．

(1-65)     Yoshioka H.*, Yaegashi Y., Yoshioka Y., Hamagami K., and Fujihara M.: A primitive model for stochastic regular-impulse population control and its application to ecological problems. Advanced Controls for Applications, Vol. 1, No. 1, e16, December 2019. 10.1002/adc2.16

概要：ダム下流の河川環境管理や水産資源保存のためのテグス張りを念頭に置き，事前に定められたタイミングでしか土砂投入やテグス張りが出来ない確率論的最適化モデルを定式化した．モデルの数値計算結果は，テグス張りについて実情と定性的に整合した．また，土砂投入とテグス張りでは制御変数と状態変数の関係性が異なることを指摘し，両者における制御変数の状態変数依存性の差異を論じた．

(1-66) 吉岡 秀和*, 辻村 元男, 八重樫 優太, 藤原 正幸: 費用対効果が高い観測時期と作業量を決定するための河川環境管理モデリング. リアルオプション研究, Vol. 11, pp. 25-37, December 2019. https://doi.org/10.12949/realopn.11.25

概要：河川環境において連続時間的に変化する生物・化学的な量を離散的な観測に基づいて管理していくための新しい理論的枠組みの構築と応用を行った．とくに，流況が人為改変された河川が直面する普遍的な問題である付着藻類や沈水植物の個体群管理に焦点を絞った．連続時間確率過程の離散的観測問題の見地から，費用対効果が高い観測時期と駆除量をアダプティブに出力できる最適化モデルを定式化した．さらに，最適性方程式を数値的に解き，モデルを実河川の管理問題に応用することを試みた．

(1-67) Yoshioka H.*, Yoshioka Y., Yaegashi Y., Tanaka T., Horinouchi M., and Aranishi F.: Analysis and computation of a discrete costly observation model for growth estimation and management of biological resources. Computers & Mathematics with Applications, Vol. 79, No. 4, pp. 1072-1093, February 2020. https://doi.org/10.1016/j.camwa.2019.08.017

概要：水産資源の成長曲線を離散的かつ不完全な観測に基づいて推測しつつ漁解禁時期を意思決定する，部分観測に基づく最適化問題を定式化した．また，最適性方程式を不動点反復により求解する解析手法を提示し，その収束性を理論的に解析した．さいごに，斐伊川および江の川におけるアユの成長パラメータを入力として，理論との整合性を確認するとともに，費用対効果が最も大きい観測・解禁戦略を数値計算した．

(1-68)     Yoshioka H.*, Yaegashi Y.: A growth rate control problem of harmful species population and its application to algae bloom. Environmental Systems and Decisions, Vol. 40, No. 1, pp. 107-124, March 2020. 10.1007/s10669-019-09736-0

概要：生物個体群の存在量ではなく成長率を効率的に低く抑えるための数理的枠組みを，確率制御理論に依拠して構築した．本枠組みの応用例として，ダム下流における付着藻類の成長率を低く抑えられる流量という意味で環境流量を定義し，どのような河川環境や環境管理方針であればこれを実現できるかを，理論・数値的に検討した．

(1-69)     Yoshioka H.* and Tsujimura M.: Analysis and computation of an optimality equation arising in an impulse control problem with discrete and costly observations. Journal of Computational and Applied Mathematics, Vol. 366, 112399, March 2020. 10.1016/j.cam.2019.112399

概要：生物の個体群管理を念頭に置き，1変数の (連続時間) 確率過程を離散的観測に基づきインパルス的に管理する不完全情報下での確率制御問題を提示した．また，その最適性方程式の反復近似列を構成し，列の収束性，そして値関数の連続性と一意可解性を示した．さらに，簡素な有限差分法による数値計算手法を構築し，理論と数値計算の整合性を確認した．さいごに，係数が不確実なロバスト確率制御問題についても数値的に検討した．

(1-70) Tanaka T.* and Yoshioka H.: An application of the automatic domain updating to the Tonle Sap Lake, Cambodia. Hydrological Research Letters, Vol. 14, No. 2, pp. 68-74, April 2020. doi.org/10.3178/hrl.14.68

概要：地表水流れにおける水際境界を効率的に追跡し，水深が正の部分のみにおいて流れ解析の方程式を近似的に解くAutomatic domain decomposition法を湖沼浅水域流れに初めて適用した．Cambodia, Tonle Sap湖に本手法を適用した結果，5.5%の誤差で2.1倍の計算速度が得られた．

(1-71)     Yoshioka H.* and Yoshioka Y.: On a non-standard two-species stochastic competing system and a related degenerate parabolic equation. ANZIAM Journal, Vol. 61, pp. C1-C14, June 2020. 10.21914/anziamj.v61i0.15040. bioRxiv: 10.1101/2020.03.21.001347.

概要：限られた面積の生息地内で競合する2種個体群モデルを構築した．このモデルでは非線型確率微分方程式系であり環境変化による時間連続的ノイズを考慮でき，生息地の有界性が係数に特異性を与えている．モデルの解の一意性や有界性を示すとともに，アトラクターを見出した．また，付随するKolmogorov後退方程式の弱解について数学解析を行った．

(1-72)     Yoshioka H.* and Tsujimura M.: Stochastic control of single-species population dynamics model subject to jump ambiguity. Journal of Biological Dynamics, Vol. 14, No. 1, pp. 696-729, August 2020. 10.1080/17513758.2020.1811408

概要：Jump強度が不確実なJump-diffusion過程により駆動される，拡張Logisticモデルに対するコスト最適な確率制御問題を定式化した．とくに，Jump強度の不確実性が最適性方程式に新しい非線型性を生じさせることを示した．また，この非線型性を取り扱うことができる有限差分法近似を提案し，多様な管理の時間スケールにおける河川における付着藻類繁茂の管理問題の数値計算例を示した．

(1-73) Yaegashi Y., Yoshioka H.*, Tsujimura M., and Fujihara M.: Finite volume computation for the non-stationary probability density function of an impulsively controlled 1-D diffusion process. Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering, Vol. 7, No. 2, pp. 262-278, August 2020. 10.15748/jasse.7.262

概要：時間的に変化する駆除閾値に基づいて管理される生物個体群の確率密度関数を計算するための，確率密度関数の支配式であるFokker-Planck方程式を導いた．また，その数値計算のための有限体積スキームを提案した．Monte-Carlo法との比較数値実験により，有限体積スキームがより高効率に，時間的に形状が大きく変化する確率密度関数を算出できることを示した．

(1-74)     Yoshioka H.*: Two-species competing population dynamics with the population-dependent environmental capacities under random disturbance. Theory in Biosciences, Vol. 139, pp. 279-297, September 2020. 10.1007/s12064-020-00321-7

概要：Jump-diffusion過程により駆動される，限られた面積の生息地内で競合する2種個体群の確率微分方程式モデルを構築した．生息地の有界性が係数に特異性を与えるが，強い解の有界性や一意性を示し，Lyapunovの方法でアトラクターを見出した．また，付随するKolmogorov後退方程式の弱解について数学解析を行った．さらに，個体群ダイナミックスの相関が不確実な場合やJumpを制御できる場合について数値計算を行い，結果として生じる個体群動態の挙動を検討した．

(1-75) Yoshioka H.*, Tsujimura M., Hamagami K., and Yoshioka Y.: A hybrid stochastic river environmental restoration modeling with discrete and costly observations. Optimal Control Applications and Methods, Vol. 41, pp. 1964-1994, November 2020. doi.org/10.1002/oca.2616

概要：ダム下流における流況，付着藻類の動態，ならびに土砂動態を記述するハイブリッド確率過程モデルを提示し，離散的で費用を要する観測のもとでの土砂供給による河川環境修復に資する制御問題を定式化した．動的計画原理および不動点定理，ならびにFeynman-Kacの公式による制御問題の数値計算手法も提案した．実験的に得られた土砂供給下での藻類の剥離動態などを入力として，実河川を念頭に置いたモデルの応用例も示した．

(1-76) Yoshioka H.* and Yoshioka Y.: Regime switching constrained viscosity solutions approach for controlling dam-reservoir systems. Computers & Mathematics with Applications, Vol. 80, No. 9, pp. 2057-2072, November 2020. 10.1016/j.camwa.2020.09.005 arXiv. http://arxiv.org/abs/2001.02070

概要：流入流量がMarkov連鎖で規定されるダム貯水池系の確率制御問題を，constrained viscosity solutionの見地から数理的に明らかにするとともに，WENO解法にもとづく有限差分法により数値計算した．最適性方程式（HJB方程式）の解の一意性を示すとともに，ダム下流環境に配慮する/しない放流策はどのようなものか，具体的に算出した．

(1-77) Yoshioka H.*: Mathematical modeling and computation of a dam–reservoir system balancing environmental management and hydropower generation. Energy Reports, Vol. 6, No. 9, pp. 51-54, December 2020. 10.1016/j.egyr.2020.10.036

概要：水力発電施設を有し確率論的な流入量があるダム貯水地系について，下流環境の保全と水力発電需要に対応できる供給の双方の妥協点を見出す最適制御モデルを立案した．とくに，最適性方程式が厳密に解ける場合を考え，高解像度有限差分による数値近似の性能を評価した．さらに，実河川のデータを用いて，ダム貯水地系の状態に応じた水力発電方針を数値計算により算出した．

(1-78) Li Z., Yano A.*, and Yoshioka H.: Feasibility study of a blind-type photovoltaic roof-shade system designed for simultaneous production of crops and electricity in a greenhouse. Applied Energy, Vol. 279, 115853, December 2020. 10.1016/j.apenergy.2020.115853

概要：農業用ハウスの屋根面に設置した日射量に応じてパネル設置角度をバイナリ的に可変とできる太陽光発電システムについて，発電力-消費電力ダイナミックスを記述できる常微分方程式モデルを同定し，年間の発電エネルギーを試算した．また，ハウス内部に実際に達する日射量をダイナミックに試算できる幾何学的モデルを開発した．

(1-79) Yoshioka H.*, Yaegashi Y., Tsujimura M., and Yoshioka Y.: Cost-efficient monitoring of continuous-time stochastic processes based on discrete observations. Applied Stochastic Models in Business and Industry, Vol. 37, No.1, 113-138, January 2021. 10.1002/asmb.2559

概要：連続時間ダイナミックスの離散的な観測（モニタリング）を，確率制御問題，とりわけ動的計画原理の枠組みで新たに定式化することを試みた．本手法は，変数の倍加により定式化が複雑化することを巧みに避けることができる．水産資源成長の動態，付着藻類個体群の成長の動態，太陽光発電と関連して雲量の動態，という3種の異なる問題について，数値計算による応用例を示した．

(1-80) Tanaka T.*, Yoshioka H., and Yoshioka Y.: DEM-based river cross-section extraction and 1-D streamflow simulation toward eco-hydrological modeling: a cast study in upstream Hiikawa River, Japan. Hydrological Research Letters, Vol. 3, pp. 71-76, August 2021. 10.3178/hrl.15.71

概要：島根県を流れる斐伊川の本川上流域を対象として流れ解析を行った．必ずしも精度が高いDEMデータが利用可能ではない状況を想定し，対象地域について1m DEMではデータの抜けが多いこと，より解像度が粗い5m DEMによれば河川断面を不自然な地形の生成なく抽出できること，5m DEMに基づく1次元局所慣性方程式による数値計算結果が実測水位データを洪水ピーク含め精緻に再現できることを示した．対象地域におけるアユの選好流速に対する水文生態分析も行った．

(1-81) 濱上 邦彦*, 吉岡 秀和, 伊藤 駿吾, 土谷 幹, 辻村 元男, 吉岡 有美, 八重樫 優太: 掃流土砂による付着藻類の剥離動態に関する検討. 水利科学, Vol. 65, No. 3, pp. 157-167, August 2021. https://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2010938655.pdf

概要：河川管理における重要な課題である付着藻類の大量繁茂への対応を目的に，水理実験による投入砂礫による付着藻類の剥離動態の定量評価を検討した．とくに，土砂粒径および単位幅流砂量について剥離特性値との関係を検討した結果，各パラメータが剥離特性値に影響を及ぼし正の相関性を持つこと，また相関性を示す範囲がそれぞれにあることを示した．また，付着藻類の成長状態を係数とする仕事量と剥離特性値の間には線型的な関係が認められ，仕事量によって付着藻類の平均的な剥離効果を算出できることを示した．

(1-82) Yoshioka H.*, Tsujimura M., Hamagami K., Yaegashi Y., and Yoshioka Y.: HJB and Fokker-Planck equations for river environmental management based on stochastic impulse control with discrete and random observation. Computers & Mathematics with Applications, Vol. 96, pp. 131-154, August 2021. 10.1016/j.camwa.2021.05.015. Preprint available at http://arxiv.org/abs/2009.00184

概要：混合Poisson分布に従って流亡する土砂の貯留ダイナミクスならびに土砂輸送により剥離する付着藻類の個体群ダイナミックスを記述する非平滑確率系を提示し，その制御を目的とする土砂還元計画を制御定式化した．また，付随するHamilton-Jacobi-Bellman方程式とFokker-Planck方程式をヒューリスティックに導くとともに，ごく簡単な場合には両者が解析的に解けること，前者が実際に最適であること，を示した．また，両方程式の離散化手法も提案し解析解によって精度検証するとともに，水理実験結果を用いて藻類の剥離係数を同定し，Monte-Carlo法との比較を含む数値実験を行った．

(1-83) Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: Stochastic impulse control of nonsmooth dynamics with partial observation and execution delay: application to an environmental restoration problem. Optimal Control Applications and Methods, Vol. 42, No. 5, 1226-1252, September 2021. 10.1002/oca.2723. http://arxiv.org/abs/2006.16034

概要：部分的観測にもとづくインパルス制御問題を河川への土砂還元を事例として定式化した．意思決定から実行までに遅れがある点が新しい．HJB方程式の連続だが滑らかでない厳密解を導き，その最適性を示した．また，制御下での土砂残像量の確率密度関数を支配するFokker-Planck方程式を発見的に導き，その不連続で特異な厳密解を導くとともにMonte-Carlo法により妥当性を示した．さいごに，Semi-Lagrangian法とWeighted Essentially Non-Oscillatory (WENO)補間による数値スキームの収束性を検証したうえで，実河川を想定した数値計算例を示した．

(1-84) Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: Mathematical and numerical analyses of a stochastic impulse control model with imperfect interventions. Journal of Mathematics in Industry, Vol. 11, Article No. 16, September 2021. 10.1186/s13362-021-00112-9

概要：技術的な要因により制御の効果が不確実となる確率インパルス制御問題について，カワウ個体群管理を対象とした数理モデリングを行った．既往研究における数多くのモデルは制御の効果についての不確実性を考えていないため，提案するモデルは比較的シンプルではあるが目新しい．本論文では，最適性方程式の解形状を導き，その係数を決定するための常微分方程式ベース解法を提案した．また，多様なパラメータ値に対する最適制御則ならびに制御下の個体群動態に関する比較静学も行い，モデルのパラメータ依存性を明らかにした．

(1-85) Yoshioka H.*, Tanaka T., Aranishi F., Tsujimura M., and Yoshioka Y.: Impulsive fishery resource transporting strategies based on an open-ended stochastic growth model having a latent variable. Mathematical Methods in the Applied Sciences, published in November 2021. 10.1002/mma.7982 http://arxiv.org/abs/2103.07032

概要：Wright-Fisher型確率微分方程式にしたがう隠れ変数が駆動するアユ個体成長モデルを提示するとともに，異なる水域間におけるアユ輸送のインパルス制御問題を定式化した．制御問題の定式化では個体群動態のFokker-Planck方程式とその共役方程式を用い，それぞれ，高解像度の有限体積法と有限要素法で離散化した．島根県斐伊川におけるアユを対象としてモデルパラメータ値を同定するとともに，費用対効果が良いアユ輸送戦略の数値計算を試みた．

(1-86) Yoshioka Y.* and Yoshioka H.: Spatiotemporal variability of hydrogen stable isotopes at a local scale in shallow groundwater during the warm season in Tottori Prefecture, Japan. Hydrological Research Letters, Vol. 16, No. 1, pp. 25-31, March 2022. 10.3178/hrl.16.25

概要：鳥取県東部と西部における水素の安定同位体比に関する，年間を通した時空間統計解析を行った．その結果，対象とした空間スケール（日本における1県程度の規模）における水素同位体の時間変動を土地利用と明確に関連付けることが難しいことを示唆し，同位体分析における空間スケールの選択の重要性を主張した．

(1-87) Theng V., Hashimoto K., Uk S., Tanaka T., Yoshioka H., and Yoshimura C.*: Hydrodynamics-based modeling of phosphorus balance and dynamics in a large tropical floodplain. Environmental Advances, Vol. 7, 100176, April 2022. 10.1016/j.envadv.2022.100176

概要：Tonle-Sap湖内で生じるリンの移流分散現象について，水上集落の影響を考慮した数値シミュレーションを行った．湖への各流入河川からのリン輸送を時空間的に追跡するとともに，Mekong川からの逆流の有無を考慮した湖内全リン収支の季節変動を定量化した．

(1-88) Yoshioka H.* and Tsujimura M.: Hamilton–Jacobi–Bellman–Isaacs equation for rational inattention in the long-run management of river environments under uncertainty. Computers & Mathematics with Applications, Vol. 112, pp. 23-54, April 2022. 10.1016/j.camwa.2022.02.013 http://arxiv.org/abs/2107.12526

概要：河川への土砂還元について，観測や還元の時間間隔がモニタリング結果依存のErlang分布に従う「Erlangization（アーラン化）」によるロバストなエルゴード制御問題を新たに定式化した．土砂流亡を支配する河川流況のモデルをContinuous-state branching process with immigration（移入がある連続状態分岐過程）と解釈した点，ならびにその係数の不確実性を考慮した点も新しい．さらに，制御問題の解を粘性解の見地から解析するとともに，Fast sweepingに依拠する有限差分法スキームを提示し，実河川で同定したパラメータによる数値計算事例を示した．

(1-89)     Yoshioka H.*: Fitting a superposition of Ornstein–Uhlenbeck processes to time series of discharge in a perennial river environment. ANZIAM Journal, Vol. 63, C84-C96, June 2022. 10.21914/anziamj.v63.16985.

概要：互いに独立したOrnstein-Uhlenbeck過程を回帰係数について積分して得られるsupOU processを概観し，長期記憶を有する河川流量時系列に対してフィッティングできることを実証した．

(1-90) Yoshioka H.*: Towards control of dam and reservoir systems with forward–backward stochastic differential equations driven by clustered jumps. Advanced Control for Applications, Vol. 4, No. 2, e104, June 2022. 10.1002/adc2.104 https://arxiv.org/abs/2104.10954

概要：Self-exciting noise過程に駆動される前進後退確率微分方程式 (FBSDEs) を用いた，ダム-貯水池系の (劣) 最適制御問題を定式化した．劣最適の場合について数理解析行うとともに，多様な計算条件に対して，最小2乗Monte-Carlo法とstochastic grid bundlingによる数値計算を行った．

(1-91) Yoshioka H.*, Yaegashi Y., Yoshioka Y., and Fujihara, M.: Biological population management based on a Hamilton-Jacobi-Bellman equation with boundary blow up. International Journal of Control, Vol. 95, No. 1, 50-67, 2022 (Published June 2020). 10.1080/00207179.2020.1778792

概要：Jump-diffusion型の生物個体群ダイナミクスを対象に，個体数が絶滅に向かうにつれて無限大に発散する特異な評価関数を持つ個体群管理問題について，漸近解析に基づき特異性を取り除く方法論を提示した．また，管理下での個体群動態を追跡できるKolmogorov前進方程式に対する有限体積法を提示し，その精度検証を行った．さらに，特異性の除去手法について，数値計算により適用限界を検討した．

(1-92)     Yoshioka H.* and Yoshioka Y.: Designing cost-efficient inspection schemes for stochastic streamflow environment using an effective Hamiltonian approach. Optimization and Engineering, Vol. 23, pp. 1375-1407, September 2022. 10.1007/s11081-021-09655-7

概要：有効ハミルトニアンの最小化に基づく，河川での水質ダイナミックスに関する費用対効果の面で最適なモニタリング観測時間分布の算出手法を提案した．本手法は（高次元）退化楕円型方程式の厳密解の評価に帰着されることを示し，実河川における河川流況と溶存態ケイ素（DSi）濃度を対象とする本手法の応用事例を紹介した．

(1-93) Yoshioka H.*, Tsujimura M., and Yaegashi Y.: Analytical and numerical solutions to ergodic control problems arising in environmental management. Mathematical Methods in the Applied Sciences, Vol. 45, No. 13, pp. 8329-8352, September 2022. http://arxiv.org/abs/2012.14087 10.1002/mma.8338

概要：安定過程が駆動するジャンプ過程に従って貯留土砂が減少する場合の土砂還元に関する1変数確率過程モデルを提案し，そのエルゴード制御問題を定式化し，厳密解を得た．また，有限差分法による数値近似を試み，安定過程のパラメータに応じて数値近似精度が1を大きく下回ることを数値実験的に確認した．さらに，土砂還元の頻度パラメータが不確実である場合にもモデルを拡張し，計算例を示した．

(1-94)     Yoshioka H.*, Tsujimura M., Tanaka T., Yoshioka Y., and Hashiguchi A.: Modeling and computation of an integral operator Riccati equation for an infinite-dimensional stochastic differential equation governing streamflow discharge. Computers & Mathematics with Applications, Vol. 126, pp. 115-148, November 2022. https://doi.org/10.1016/j.camwa.2022.09.009 https://arxiv.org/abs/2204.05716

概要：重ね合わせオルンシュタイン=ウーレンベック過程（supOU過程）に基づく必ずしも指数関数的な自己相関を持たない流量モデルによる，河川管理に関する制御問題を提案した．係数が時間周期的な2次制御問題という制御問題の中でも簡素な型を対象としているが，supOU過程の無限次元性から最適性方程式が無限次元となる．マルコフリフトと呼ばれる有限次元近似により無限次元性の困難を克服できることを示し，島根県斐伊川における実データにより，最適流量制御のパレートフロント等の数値計算結果を示した．

(1-95) Yoshioka H.* and Tsujimura M.: Optimal sizing of the sediment replenishment capacity based on robust ergodic control of subordinator-driven dynamics. Optimization, Vol. 71, No. 11, pp. 3383-3417, November 2022. https://doi.org/10.1080/02331934.2022.2103414

概要：流況をパラメータが不確実なSubordinatorとして簡素にモデル化した河川への土砂還元最適化モデルを用い，実河川を対象として，先行研究で開発した有限差分法により最適な還元土砂量の最大値を数値的に設計した．

(1-96)     Yoshioka H.*, Tanaka T., Yoshioka Y., and Hashiguchi A.: Stochastic optimization of a mixed moving average process for controlling non-Markovian streamflow environments. Applied Mathematical Modelling, Vol. 116, 490-509, April 2023. https://doi.org/10.1016/j.apm.2022.11.009

概要：河川流量に対する自己興奮型非Markovかつ長記憶過程であるsupCBI過程（重ね合わせ連続時間移入あり分岐過程）について，分散が小さい取水利用管理を念頭に置いた線型フィードバック制御問題を定式化した．キャリブレーションされた1次元水理モデルからの出力データを用いて実河川区間の各点でsupCBI過程を同定し，最適制御を数値計算した．また，環境に配慮した取水管理を追加項目とした発展的な問題についても数値的な結果を得た．

(1-97)     Yoshioka H.*, Tsujimura M., and Tomobe H.: Modelling and computation of cost-constrained adaptive environmental management with discrete observation and intervention. Journal of Computational and Applied Mathematics, Vol. 424, 114974, May 2023. https://doi.org/10.1016/j.cam.2022.114974

概要：サスティナブルな環境管理を念頭に置いた，費用制約があるアーラン化（ランダムかつアダプティブな観測・制御戦略）についての数理定式化を提案した．とくに水草繁茂管理ならびに土砂還元という事業について着目し，閉形式の解があるケースについて解析するとともに，より複雑なケースについては高解像度有限差分法（WENO, TVD Runge-Kutta）による数値例を示した．

(1-98) Yoshioka H.*, Hamagami K., and Tomobe H.: A non-local Fokker-Planck equation with application to probabilistic evaluation of sediment replenishment projects. Methodology and Computing in Applied Probability, Vol. 25, Article No. 34, February 2023. https://doi.org/10.1007/s11009-023-10006-5

概要：土砂還元問題に関わる非局所Fokker-Planck方程式を導き，理論・数値解析を行うとともに実問題におけるパラメータセットを用いた数値計算を行った．とくに，Monte-Carlo法との整合性や，高次精度差分法の有用性を示した．また，藻類剥離の実験結果に基づいた，土砂還元事業による藻類剥離の成功確率を推算した．

(1-99) 福田 悠太*, 平井 雅之, 森脇 央, 河口 幸広, 宮川 幸雄, 吉岡 秀和, 村松 麻衣: 島根県斐伊川尾原ダム下流における土砂還元の取り組み（試行段階・中間報告）, 大ダム, Vol. 263, pp. 42-49, April 2023.

概要：本稿は，島根県斐伊川尾原ダム下流における土砂還元の取り組み，とくに河川内の環境や生物の変化等の把握を目的とした各種調査や解析についての中間報告である．

(1-100)  Tsujimura M.* and Yoshioka H.: A robust consumption model when the intensity of technological progress is ambiguous. Mathematics and Financial Economics, Vol. 17, pp. 23-47, September 2023. https://doi.org/10.1007/s11579-022-00325-5

概要：技術革新がジャンプ的かつHansen-Sargentの意味で不確実な経済において，長期目線の効用関数の期待値を最大化できる消費方針を支配するHamilton-Jacobi-Bellman-Isaacs方程式を導き，その最適性を論じた．また，数値計算によってその解および最適消費方針の感度解析を行った．

(1-101)  Yoshioka H.* and Yamazaki K.: A jump Ornstein–Uhlenbeck bridge based on energy-optimal control and its self-exciting extension. IEEE Control Systems Letters, Vol. 7, pp. 1536-1541, May 2023. 10.1109/LCSYS.2023.3271422. Preprint version available at https://arxiv.org/abs/2302.10345.

概要：ジャンプ駆動のOrnstein-Uhlenbeck過程に基づくエネルギー最小化型ブリッジ（初期条件と終端条件が固定された確率過程で，終端条件が爆発する特異な「エネルギー」が期待値の意味で最少となる軌跡を辿る）を定式化し，陽的な式形を得るとともに諸性質を明らかにした．また，自己興奮型過程についても同様にブリッジを論じた．さいごに，モンテカルロ法による，河川流量制御への応用を含む数値計算事例を示した．

(1-102)  Yoshioka H.*, Tsujimura M., Hamagami K., and Tomobe H.: Time-average stochastic control based on a singular local Lévy model for environmental project planning under habit formation. Mathematical Methods in the Applied Sciences, Vol. 46, No. 9, pp. 10572-10601, June 2023. https://doi.org/10.1002/mma.9140.

概要：環境プロジェクト策定における習慣形成について，土砂還元を事例として非エルゴード的な長期確率制御問題として数理モデル化した．土砂流亡の新しい力学系モデルを提示するとともに，制御問題の厳密解を導いた．厳密解が得られない場合については，有限差分法と割引消去（Vanishing discount）法に基づく数値手法によって解析した．

(1-103)  Yoshioka H.* and Yoshioka Y.: Stochastic streamflow and dissolved silica dynamics with application to the worst-case long-run evaluation of water environment. Optimization and Engineering, Vol. 24, 1677-1610, August 2023. https://doi.org/10.1007/s11081-022-09743-2

概要：河川における流量-溶存態ケイ素フラックスの連成ダイナミックスを記述するaffine型確率微分方程式系モデルを定式化した．また，モデルの曖昧性の制約下で，ケイ素フラックスの時間平均値の上・下限の最悪推定を行う確率最適化問題を定式化し，その性質を数学的に解析した．2020年に水力発電所の取水が停止している河川において，取水の停止前後の期間でモデルを同定し，最悪推定を行った．

(1-104)  Yoshioka H.*, Tanaka T., Yoshioka Y., Hashiguchi A., Aranishi F.: CVaR-based optimization of environmental flow based on the Markov lift of a mixed moving average process. Optimization and Engineering, Vol. 24, 2935-2972, April 2023. https://doi.org/10.1007/s11081-023-09800-4

概要：環境流量を担保するための河川取水量の閾値を決定できる静的確率最適化問題を定式化した．Conditional Value-at-Riskを用いて過剰な取水をしてしまうリスクを表現した点，ならびに閾値が最適化問題の求解によってごく自然に現れる点が新しい．ふたつの山地河川における流況データを用いて流量モデルを同定し，環境流量の数値計算を行った．

(1-105)  Yoshioka H.*, Tanaka T., and Aranishi F.: Limit equations of the adaptive Erlangization with their application to environmental management. Computers & Mathematics with Applications, Vol. 146, No. 9, pp. 271-293, September 2023. https://doi.org/10.1016/j.camwa.2023.07.003

概要：湖沼における水草繁茂の問題を対象に，連続時間確率過程に対するフレキシブルな離散的観測・制御戦略を与える適合的アーラン化を観測頻度が不確実な条件下で定式化した．不確実性と観測頻度の極限状態の取り方に応じて，HJB方程式から非自明な極限方程式が導かれることを数値的に示唆した．

(1-106)  Yoshioka H.* and Yoshioka Y.: Dual stochastic descriptions of streamflow dynamics under model ambiguity through a Markovian embedding. Journal of Mathematics in Industry, Vol. 13, Article No. 7, July 2023. https://doi.org/10.1186/s13362-023-00135-4

概要：高次元確率微分方程式系で記述される不確実な河川流量について，平均値の上・下限を与えるリスク測度を提案し，互いに双対の関係であり等価な結果を与える支配式対（HJB方程式，後退確率微分方程式）を導いた．さらに，不確実性をKullback–Leibler divergenceで評価する場合，その重み係数を流量の回帰速度分布に応じて可変に設定しなければ上限が発散していくことを指摘した．さいごに，島根県斐伊川についての応用事例を示した．河川流量のみならず溶存態ケイ素フラックスにも提案する数理的枠組みを応用できることも論じた．

(1-107)  Yoshioka H.*: Optimal aquaculture planning while accounting for the size spectrum. Operations Research Forum, Vol. 4, Article No. 61, August 2023. https://doi.org/10.1007/s43069-023-00241-4

概要：養殖アユの体重の個体差をパラメータが不確実なロジスティック曲線でモデル化し，費用対効果が良い解禁日ならびに解禁後の漁獲戦略を決定する離散時間-離散状態の動的計画法を提案した．生物学的なモデルパラメータを実際の養殖アユ成長データから同定するとともに，動的計画方程式が離散状態のモデル化に起因した数値振動を含むことを数値実験によって明らかにした．

(1-108)  Yoshioka H.*, Tomobe H., and Yoshioka Y.: Orlicz risks for assessing stochastic streamflow environments: a static optimization approach. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, Vol. 38, pp. 233-250, January 2024. https://doi.org/10.1007/s00477-023-02561-7

概要：保険数理で用いられてきたオーリッチリスク（ランダムな変数が著しく大きいまたは小さい値をとるような極端事象の数値指標）を用いれば，「長記憶的」な変動をする河川流量の確率過程モデルに基づくリスク評価が可能となることを論じた．長記憶性に基づく河川流量に対する新しいリスク指標を提案した点，オーリッチリスクそのものの数理構造を解析した点，石川県手取川（てどりがわ）上流部の風嵐（かざらし）と下野（しもの）にオーリッチリスクを応用した点が主要な貢献である．

(1-109)  田中 智大*, 山崎 大, 吉岡 秀和, 木村 匡臣: 局所慣性方程式の安定性解析の進展, 水文・水資源学会誌, Vol. 37, No. 1, pp. 54-62, February 2024. https://doi.org/10.3178/jjshwr.37.1817

概要：局所慣性方程式について，実装するユーザー視点での要点をまとめるとともに，水文・水資源学会の研究グループ発足といった原著論文では記すことが難しい共同研究進展の契機について研究ノートの形で記録した．

(1-110)  Yoshioka H.* and Yoshioka Y.: Assessing fluctuations of long-memory water environmental indicators based on the robustified dynamic Orlicz risk. Chaos, Solitons & Fractals, Vol. 180, 114336, March 2024. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2023.114336 Preprint version is available at https://arxiv.org/abs/2312.02736

概要：不確実性下における確率過程に対する動的リスク指標である動的オーリッチリスクを，跳躍型の重ね合わせCIRモデルに基づく水質リスク評価に応用した．リスク評価（水質指標の指数モーメントを確率論的に上・下から押さえる）の根幹をなすHJB方程式系を定式化するとともに，その滑らかな解の存在条件を論じた．さいごに，島根県斐伊川における全窒素と硫酸イオンの時系列データに対する重ね合わせCIRモデルの同定ならびにHJB方程式系の応用についての事例を示した．

(1-111)  Yoshioka H.* and Yoshioka Y.: Statistical evaluation of a long-memory process using the generalized entropic Value-at-Risk. Environmetrics, Vol. 35, No. 4, e2838, June 2024. https://doi.org/10.1002/env.2838 https://arxiv.org/abs/2301.12435.

概要：Entropic Value-at-Riskの一般化として提案された（上側）Tsallis Value-at-Riskは，幅広いクラスの確率変数の上側リスク評価を行うことが可能である．本研究では下側リスク評価を行うことができる下側Tsallis Value-at-Riskを提案し，長記憶過程の統計モーメントへの応用を念頭に置いてその性質を解析した．さいごに，石川県手取川における河川流量時系列を上側・下側Tsallis Value-at-Riskを用い評価した．

(1-112)  Yoshioka H.*: Optimal harvesting policy for biological resources with uncertain heterogeneity for application in fisheries management. Natural Resource Modeling, Vol. 37, No. 2, e12394, May 2024. https://doi.org/10.1111/nrm.12394 http://arxiv.org/abs/2305.08361

概要：不確実なパラメータを持つ成長曲線を有する個体からなる魚類個体群に対して，持続可能性を考慮する，またはしない漁獲戦略を支配するHJB方程式を導き，その安定性や数値近似可能性を論じた．また，2022年に島根県斐伊川で取得したアユ（P. altivelis）漁獲データに基づいて成長曲線およびパラメータの分布を同定し，その漁獲戦略について数値計算例を示した．

(1-113)  Yoshioka H.*: Generalized logit dynamics based on rational logit functions. Dynamic Games and Applications, Vol. 14, 1333-1358, February 2024. https://doi.org/10.1007/s13235-023-00551-6

概要：不確実性下におけるNash均衡の近似解を与えるLogit動学では，softmax項の指数関数をq-指数関数等で代替した場合に，不確実性が0となる極限で代替した関数に応じて異なる極限が得られることが既往研究で示唆されていた．本論文では不確実性のTsallis定式化に依拠し，q-指数関数のパラメータqに応じて異なる極限が得られるメカニズムを理論・数値的に明らかにした．とくに，q-指数関数の遠方での増大度がその支配要因であることを見出した．数値計算では，石川県白山市白峰村における内水面漁業と地滑りの関係性に関わる簡単なモデルを取り扱った．

(1-114)  Yoshioka H.* and Yoshioka Y.: Generalized divergences for statistical evaluation of uncertainty in long-memory processes. Chaos, Solitons & Fractals, Vol. 182, 114627, May 2024. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2024.114627

概要：どのようなリスク指標がどのような河川の洪水リスク評価に応用できるのかという課題について，河川流況の記憶である自己相関係数に着目して整理した．とくに，「オーリッチ空間」とよばれる関数空間の包含関係に基づき，自己相関係数の減衰の速さに依拠して系統的に整理できることを示した．また，不確実性下における一般化ローレンツ曲線や自己相関係数の歪みについて分析した．そのうえで，石川県手取川における鶴来地点の約20年間の時間毎流量データを検討した．

(1-115)  Yoshioka H.*, Tsujimura M., and Yoshioka Y.: Numerical analysis of an extended mean field game for harvesting common fishery resource. Computers & Mathematics with Applications, Vol. 165, pp. 88-105, July 2024. https://doi.org/10.1016/j.camwa.2024.04.003

概要：内水面遊漁者の漁獲行動について，制御変数である来訪頻度を介した平均場ゲームによって定式化し，得られた支配方程式に対する有限差分法を提示した．さらに，島根県斐伊川のアユを対象とした数値計算事例を示すとともに，遊漁者の漁獲行動に依存した遊漁券の設計指針を検討した．高来訪頻度極限で現れる前進-後退偏微分方程式系についての数理解析も行い，その性質を数値的に分析した．

(1-116)  Yoshioka H.*: An escort replicator dynamic with a continuous action space and its application to resource management. Chaos, Solitons & Fractals. Vol. 185, 114985, August 2024. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2024.114985.

概要：連続行為空間上におけるレプリケータ動力学に基づいて，期待値をKaniadakis版Escortの意味で歪ませることでモデル拡張を行った．この拡張は，意思決定のためのコストが増大したケースに相当する．新しいレプリケータ動力学の解の諸性質を解析するとともに，アユならびに（無班）イワナを念頭に置いた内水面水産資源管理への数値応用事例を示した．

(1-117)  Yoshioka H.* and Yoshioka Y.: Risk assessment of river water quality using long-memory processes subject to divergence or Wasserstein uncertainty. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, Vol. 38, pp. 3007-3020, May 2024. https://doi.org/10.1007/s00477-024-02726-y

概要：重ね合わせCIR過程に基づいて水質指標の時系列データをモデル化し，そのreversion measureが有する不確実性を統計ダイバージェンスまたはWasserstein距離で評価する手法を提案した．提案手法の数値実装手法も示し，島根県斐伊川中流域における約30年分の水質データに応用した．

(1-118)  Yoshioka H.* and Tsujimura M.: Generalized logit dynamic and its connection to a mean field game: theoretical and computational investigations focusing on resource management, Dynamic Games and Applications, Vol. 15, 789-830, June 2024. https://doi.org/10.1007/s13235-024-00569-4 https://arxiv.org/abs/2403.01657

概要：一般化されたLogit関数に基づいてPair-wise Logit動学を定式化した．また，モデル予測制御の視点から，この動学に対応する平均場ゲームを形式的に導いた．とくに，両者を陽的に対応付けるための平均場ゲーム内の制御コスト関数を陽的に導くことができた．有限差分法を用いた数値計算によって，水産資源管理を対象として両定式化の特性の差異を論じた．

(1-119)  Tomobe H.*, Sharma V., Kimura H., Morikawa H., Yoshioka H., Kurima J, and Fujisawa K.: On the arbitrary precision and the explicit time integration scheme for semi-discretized finite element method based using wave kernel function. Japanese Geotechnical Society Special Publication, Vol 10, No. 35, pp. 1317-1321, June 2024. https://doi.org/10.3208/jgssp.v10.OS-24-01

概要：弾性体の支配方程式の有限要素法に基づく空間方向離散版に対して，Wave kernel functionによる高解像度，かつ理論上は任意の制度を実現できる時間積分法を提案した．振動抑制のためのフィルター導入についての実装の手引きを提示するとともに，数値計算事例によってその有効性を検討した．

(1-120)  Yoshioka H.* and Hamagami K.: Marcus’s formulation of stochastic algae population dynamics subject to power-type abrasion. International Journal of Dynamics and Control, Vol. 12, pp. 3987-3999, July 2024. https://doi.org/10.1007/s40435-024-01461-0

概要：流砂による付着藻類の剥離が代数的な減衰として観測されることに着目した，跳躍駆動の個体群動態モデルを提案し，そのパラメータ依存性を明らかにした．とくに，理論上は無限時間経過後においても必ず個体群が正の状態となり，付着藻類の絶滅は生じないことを示した．また，Monte-Carlo法に基づく土砂還元の評価に本モデルを応用した．その結果，還元の頻度が小さい場合には還元量を大きくしても土砂還元の効力がほとんど変化しない可能性を示唆した．

(1-121)  Yoshioka H.*: Regular and exploratory resource extraction models considering sustainability. Results in applied Mathematics, Vol. 23, 100484, August 2024. https://doi.org/10.1016/j.rinam.2024.100484

概要：制御変数の上限が内在的に与えられる制御問題について，水産資源管理を題材として論じた．とくに，通常の制御に加えて，制御変数そのものに不確実性がある探索的制御についても検討した．数値計算を通して，探索的制御から通常の制御への最適性方程式の解の収束を分析した．

(1-122)  Hamagami K.*, Yoshioka H., and Ito J.: Effect of Bed Forms on the Detachment of Benthic Algae by the Sediment Transportation. Journal of Water and Environment Technology, Vol. 22, No. 4, pp. 159-167, August 2024. https://doi.org/10.2965/jwet.23-127

概要：底面が平坦な水路と凹凸がある水路では，付着藻類の剥離特性が異なることが確認されている．そこで，凹凸がある河床を模した実験水路を用い，土砂を含む水の流れによる付着藻類剥離を定量化した．凹凸の影響について遮蔽係数を用いて簡易的に考慮することで，流れによる底面摩擦応力ならびに土砂による掃流力を補正する手法を提案した．

(1-123)  Yoshioka H.*: Modeling stationary, periodic, and long memory processes by superposed jump-driven processes. Chaos, Solitons & Fractals, Vol. 188, 115357, November 2024. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2024.115357

概要：定常かつ周期的な長記憶過程，あまり分析されてこなかった確率過程をCARMA型過程の重ね合わせで生成する方法を提案した．このモデルにより，ゆっくりと波打ちながら減衰する自己相関係数をシンプルにモデル化することができる．また，オーリッチ空間とダイバージェンスリスク測度に基づくこの長記憶過程の不確実性評価，さらには敵対生成ネットワークの性能理解へのオーリッチ空間の応用についても論じた．さいごに，石川県手取川ダムにおける水力発電によるハイドロピーキングについて，定常かつ周期的な長記憶過程の見地から分析するとともにその不確実性評価を行った．

(1-124)  Hamagami K.*, Ito J., Yoshioka H., and Usuda S.: Effect of riverbed configuration on detachment of benthic algae by sediment transportation. Journal of Rainwater Catchment Systems, Vol.30, No. 1, pp. 7-13, July 2024.

概要：凹凸がある河床を模した実験水路を用い，礫に付着した付着藻類について流砂による剥離特性を検討した．流砂の流下について水理学的に検討し，剥離特性が流砂の無次元堆砂高さについて減少することを発見した．また，堆砂を考慮したうえで付着藻類に作用する仕事量を計算する経験公式を提案した．

(1-125)  Yoshioka H.*: Numerical analysis of the projection dynamics and their associated mean field control. Dynamic Games and Applications. November 2024. https://doi.org/10.1007/s13235-024-00598-z

概要：進化ゲームにおける支配方程式のひとつである射影動力学（Projection dynamic）は，係数の非線形性と不連続性の複合に起因して時間方向に微分不可能な解を有する．そこで，正則化され連続な係数を有しつつも，元の射影動力学の性質を近似的に踏襲する正則化射影動力学（Regularized Projection Dynamic, RPD）を提案するとともに，解の性質を数理・数値的に分析した．また，RPDを割引率無限大極限（きわめて近視眼的な意思決定を行う状態）として有する平均場ゲームを，逆最適制御に基づいて導出した．この平均場ゲームのRPDへの収束性については，数値計算によって確認した．

(1-126)  Yoshioka H.*, Tsujimura M., Aranishi F., and Tanaka T.: Environmental management and restoration under risk and uncertainty unified under a robustified dynamic Orlicz risk. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, Vol. 140, Part 2, 108398, January 2025. https://doi.org/10.1016/j.cnsns.2024.108398, http://arxiv.org/abs/2306.01998

概要：動的オーリッチリスクに基づいた跳躍過程の確率制御を考え，付随する最適性方程式を導いた．また，システムが幾何ブラウン運動に従う場合について，最適性方程式の厳密解を得た．さいごに，提案した数理モデルを宍道湖における水草Potamogeton anguillanus（オオササエビモ）の繁茂管理問題の数値計算に応用した．

(1-127)  Yoshioka H.* and Tsujimura M.: The robust Orlicz risk with an application to the green photovoltaic power generation. Asian Journal of Control, Vol. 27, No. 4, pp. 1655-1667, July 2025. https://doi.org/10.1002/asjc.3563 https://arxiv.org/abs/2307.13879

概要：太陽光発電の一部をグリーン水素生成に活用できると仮定した充放電システムについて，雲量・蓄電量の2変数からなる確率微分方程式系を定式化した．また，オーリッチリスクに基づくHJB方程式をヒューリスティックに導出するとともに，その数値計算手法も提案した．さいごに，京都と金沢における雲量ダイナミックスを仮定した計算事例を示した．

(1-128)  臼田 晶紀, 濱上 邦彦, 吉岡 秀和: 河床礫の密集度が堆砂高に与える影響についての実験的検討. 水利科学, Vol. 69, No. 1, 153-167. April 2025.

概要：土砂還元を行う際における河床の礫の密集度が流砂の堆砂高に与える影響について，実験水路を用いた水理実験により検討した．堆砂高とその水平分布は砂投入量により決定される単位幅流砂量と，礫間の幅に大きく依存していることが対象区間における堆砂の水平分布により確認された．また，単位幅流砂量で分類すると礫間の幅と平均堆砂高の間には流砂量が小さい場合に負の相関が確認された．また，礫間の幅が堆砂高に対して影響を与えるパラメータであることが示唆された．

(1-129)  Yoshioka H. and Yamazaki K.*: A jump-driven self-exciting stochastic fish migration model and its fisheries application. Natural Resource Modeling, Vol. 38, No. 2, e12419, February 2025. https://doi.org/10.1111/nrm.12419 https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.13.548832v1

概要：アユを念頭に置き，両側回遊魚の河川遡上を記述するハイブリッド確率過程モデルを構築した．Erlang分布に従う期間だけ海域から河川への遡上があり，これに駆動されて堰堤上・下流の個体群が変動するとした．また，付随するKolmogorov方程式をヒューリスティックに与えた．愛知県矢作川のアユ遡上データを用いてパラメータを同定するとともに，Monte-Carlo法とKolmogorov方程式の整合性を示した．また，特異・閾値各制御に基づく漁獲シミュレーション例も示した．

(1-130)  Yoshioka H.*: Superposition of interacting stochastic processes with memory and its application to migrating fish counts. Chaos, Solitons & Fractals, Vol. 192, 115911, March 2025. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2024.115911 https://arxiv.org/abs/2411.12272.

(There is a correction note. Yoshioka H.*: Correction note to: Yoshioka, H. (2025). Superposition of interacting stochastic processes with memory and its application to migrating fish counts. Chaos, Solitons & Fractals. Vol. 192, 115911. Chaos, Solitons & Fractals, Vol. 195, 116264, March 2025. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2025.116264).

概要：互いに無相関とは限らない重ね合わせアフィン過程に基づいて長記憶過程を生成する，新しいモデル化手法を議論した．平均場近似を施したモデルとそうでないモデルを提案し，前者については低次モーメントや自己相関などが解析的に求まること，後者についてはモーメントの導出のために一般化Riccati方程式を解くべきことを論じた．また，提案モデルを太平洋側においてアユの日遡上データがある5河川に応用した．これにより，例えば，同じ河川についてさえも長記憶・短記憶（指数関数的減衰）双方の自己相関が得られること，アユ遡上を自己興奮的な現象としてみることがでない河川があること，を示唆した．

(1-131)  Yoshioka H.* and Yoshioka Y.: Stochastic volatility model with long memory for water quantity-quality dynamics. Chaos, Solitons & Fractals, Vol. 195, 116167, March 2025. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2025.116167 http://arxiv.org/abs/2501.03725

概要：数理経済学における資産価値ダイナミックスの主要な数理モデルである確率ボラティリティモデルを，長記憶性を呈する河川流量-水質系に応用できることを見出した．とくに水質指標の対数を「資産価値」，流量を「ボラティリティ」と対応付けることができることを論じた．モデルの平均，共分散，自己相関を閉形式で導出した．また，流量，ならびに全窒素，全リン，全炭素，溶存態ケイ素という4種類の水質指標の実データに対してモデルを同定した．経済・金融工学と環境科学における確率過程モデルの類似性は指摘されていたが，本研究の成果は両者のより直接的な繋がりを示唆するものである．

(1-132)  Yoshioka H.*: A mean field Jacobi process with an application to modeling sustainable tourism. Dynamic Games and Applications. https://doi.org/10.1007/s13235-025-00633-7 http://arxiv.org/abs/2409.20347

概要：Jacobi過程に基づいて旅行者のダイナミックス（旅行先への来訪頻度）を表現するモデルを提案した．割引がある平均場ゲームの定式化に基づき，各旅行者の来訪頻度が他旅行者の平均的な来訪頻度に依存する場合を想定した．重み付き2次制御型の平均場ゲームについて定常解を導出するとともに，より複雑な場合に対応できる有限差分法を数値計算事例とともに提示した．さいごに，世界ジオパークである石川県白山に対するモデルの含意を論じた．

(1-133)  Yoshioka H.*: Generalized replicator dynamics based on mean-field pairwise comparison dynamic. Mathematics and Computers in Simulation, Vol. 236, 200-220, October 2025. https://arxiv.org/abs/2407.20751 https://doi.org/10.1016/j.matcom.2025.04.010

概要：連続行為空間上のReplicator動力学について，ペア比較（pairwise comparison）関数を一般化した定式化，すなわち一般化Replicator動力学を提案した．また，この動力学が形式的にある平均場ゲームの割引無限大極限として得られることを示し，ペア比較関数を最適制御則と見た場合におけるゲームの評価関数を導いた．さらに，動力学と平均場ゲームの双方を離散化する有限差分法を提示し，ポテンシャルゲームや，水力エネルギー管理に動機づけされた問題の数値計算を行った．

(1-134)  Khatun D., Tanaka T., Horinouchi M., Yoshioka H., and Aranishi F.*: Allometric growth and condition factors throughout an annual life history of landlocked ayu Plecoglossus altivelis altivelis in dam reservoir. Lakes & Reservoirs, Vol. 30, No. 1, e70011. https://doi.org/10.1111/lre.70011

概要：灰塚ダム貯水池およびそれに繋がる田房川において，陸封アユの成長ダイナミックスを調査した．その結果，成長のパターンがライフステージ間で大きく変化することを見出した．また，成魚ステージは他のライフステージと比較して栄養的に健康であること，この貯水池におけるアユの生息環境は均衡が取れていることが示唆された．本研究の知見は，ダム貯水池における人工陸封アユの持続可能な管理策定にとって重要であると考えられる．

(1-135)  Yoshioka H.*, Yoshioka Y., Tsujimura, M.: Tractable fish growth models considering individual differences with an application to the fish Plecoglossus altivelis. Applied Mathematical Modelling, Vol. 148, 116217, December 2025. https://doi.org/10.1016/j.apm.2025.116217 https://arxiv.org/abs/2412.20076 (“altivelis” twice in the preprint)

概要：2017年から2024年にかけて（一部時期コロナ禍で調査中止）島根県斐伊川漁協との産学連携調査によって得られた斐伊川のアユの体重データについて，アユ体重の個体差を考慮できる成長モデルを構築し，実データに良好に合うことを示した．モデルの統計モーメントが解析的に算出できることが応用上の大きな強みである．また，2024年のアユ成長不良の原因にについて検討し，高水温と低流量が原因である可能性があることを論じた．研究者のみでは決して得ることができないデータに基づいてアユの成長を議論することができた研究である．

(1-136)  Yoshioka H.*, Yoshioka Y.: Non-Markovian superposition process model for stochastically describing concentration–discharge relationship. Chaos, Solitons & Fractals, Vol. 199, Part 2, 116715, October 2025. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2025.116715 https://arxiv.org/abs/2502.10535

概要：河川の流量-水質系ダイナミックスについて，水質のヒステリシス（例えば，流量と水質のピーク時刻の差）に着目したモデリングを行った．本研究のモデリングは非リプシッツな拡散係数を持つアフィン過程であるCIR過程の重ね合わせに基づくことで，各種統計量を閉形式で算出できる．CIR過程についてはボラティリティが大きい場合に精緻な数値計算が難しいことが知られていたが，ごく最近開発されたEuler-Maruyama型でないスキームを本モデルに応用できることを示した．数値手法の精度検証を兼ねた数値実験に加えて，島根県斐伊川における水質データ（全窒素，全リン，有機態炭素）へのモデルの応用を行った．相互相関系に基づくヒステリシスの分析を通して，各水質項目のピークが流量のピークの約1日後に現れることを理論的に示した．

(1-137)  Yoshioka H.*: CIR bridge for modeling of fish migration on sub-hourly scale, Chaos, Solitons & Fractals, Vol. 199, Part 2, 116874, October 2025. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2025.116874 http://arxiv.org/abs/2506.07094

概要：「清流の女王」と呼ばれ日本国民に親しみ深い回遊魚アユであるが，意外にもその回遊メカニズム，とりわけ日単位より短い時間スケールでの現象理解がなされておらず，回遊の様子の数学的記述に成功した研究がない．本研究では，拡散橋（Diffusion Bridge）と呼ばれるクラスで係数が爆発するユニークな確率過程モデルに基づくことで，実データにおける日内のアユ稚魚の遡上現象を説明できることを示した．とくに，長良川河口堰における2023および2024年度の10分毎アユ遡上データ（直接交渉によって独自的に入手）に対してモデルを適用し，パラメータの同定を行った．データからアユ遡上量が日内で間欠的に生じることを解明し，前述の係数の爆発のおかげでモデルがこの性質を捕捉できることを示した．また，この間欠性があるために，（本モデルの同定には用いていない）過去の人力でのアユ遡上観測データの解釈には注意が必要であることも指摘した．アユの回遊は国内の至る河川で見られる普遍的な生物現象であることから，本論文の波及成果は広範にわたると考えられる．

(1-138)  Yoshioka H.*, Tsujimura M., Tanaka T. Non-exchangeable evolutionary and mean field games and their applications. Dynamic Games and Applications. https://arxiv.org/abs/2506.02644 (Accepted on September 21, 2025)

概要：連続的な行動空間における非一様（交換不可能）なエージェントが従うレプリケータ動力学を定式化し，そのwell-posednessを議論した．また，このレプリケータ動力学を，非一様なエージェントの定常平均場ゲームに明示的に関連付けた．さらに，理論的結果の副産物として，近年関心が高まっている非線形投票モデルの一種であるq-voterモデルがある種のレプリケータダイナミクスとして捉えられることを示した．有限差分法を用いた進化ゲームモデルと平均場ゲームモデルの計算例も示した．

(1-139)  Fujihara M.*, Watanabe K., Yoshioka H., Ichion E., Chono S., Izumi T.: A computational model for upstream migration of Ayu (Plecoglossus altivelis) in an agricultural canal equipped with hydraulic drops and tilting weirs. Paddy and Water Environment (Accepted on October 8, 2025).

概要：石川県手取川扇状地に広がる七ヶ用水では，10種類以上の魚類が回遊している．しかし，七ヶ用水では傾斜堰と落差が連続しており，海からの魚類の移動を阻害している可能性がある．そこで，モデリングと現地調査に基づいて魚類の移動に対する堰の影響を推定した．代表的な回遊魚種であるアユの遡上をシミュレートするための計算モデルを開発し，七ヶ用水の支流である山島用水路でPITタグを使用したバイオテレメトリ観測に基づいてモデルを較正した．同定されたアユの遊泳能力パラメータを用いて3.5kmの流路を流れるシミュレーションを行い，堰堤の傾斜条件がアユの遡上行動に有意な影響を与えることを実証した．

査読ありProceedings

(1-140)  Yoshioka H.*, Unami K., and Fujihara M.: 1-D shallow water models for dam break flash floods with different junction and bend treatments, Communications in Computer and Information Science, October 2014, Vol. 474 (Tanaka, S. et al., Eds.), pp. 201-215, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg. 10.1007/978-3-662-45289-9_18

概要：山間地の開水路網に生じるダム決壊洪水に対する1次元浅水流モデルならびに水路の分合流点(屈曲点を含む)で課される内部境界条件に関する数値解析を行った．とくに，分合流点近傍における運動量変化に注目し，運動量非増加の内部境界条件の他条件に対する優位性を示唆した．また，実際のダム決壊洪水(藤沼ダム決壊洪水, 2011/03/11)を対象とした数値シミュレーションからは，内部境界条件の差異が洪水到達時間やハイドログラフなどの実用的なリスク解析を行ううえで重要な水理量の算出に多大な影響を与えることを示した．

(1-141)  Yoshioka H.* and Triadis D.: A regularized finite volume numerical method for the extended porous medium equation relevant to moisture dynamics with evaporation in non-woven fibrous sheets, Model Design and Simulation Analysis: Communications in Computer and Information Science, July 2016, Vol. 603, pp. 3-16. (Chi, S.D. and Ohn, S.Y., Eds.), Springer, Singapore, pp.3-16. 10.1007/978-981-10-2158-9_1

概要：不織布に生じる布表面からの水分蒸発を含む水分動態を記述する数学モデルである拡張多孔質媒体方程式に対するオペレータ・スプリッティング型有限体積アルゴリズムの精度を様々な数値実験により実証した．また，拡張多孔質媒体方程式が有する物理学的に意味がある新たな厳密解を発見し，その数理構造を検討した．

(1-142)  Yaegashi Y.*, Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Numerical simulation of a Hamilton-Jacobi-Bellman equation for optimal management strategy of released Plecoglossus altivelis in river systems, Model Design and Simulation Analysis: Communications in Computer and Information Science, July 2016, Vol. 603, pp. 91-101. (Chi S.D. and Ohn S.Y., Eds.), Springer, Singapore, pp.91-101. 10.1007/978-981-10-2158-9_8

概要：河川水系における放流アユ個体群の動態を記述する1変数確率制御モデルに対する数値計算手法を提示した．また，カワウからアユへの捕食圧を減少させる駆除・防除手法をパラメータ化し，様々な手法を効果・効率の両観点から系統的に整理した．その結果，何に重きを置いた水産資源管理を行うかにより適切な駆除・防除手法が異なることを定量的に示した．

(1-143)  Yoshioka H.*, Yaegashi Y., Unami K., and Fujihara M.: Application of stochastic control theory to biophysics of fish migration around a weir equipped with fishways, Theory, Methodology, Tools and Applications for Modeling and Simulation of Complex Systems: Communications in Computer and Information Science, September 2016, Vol. 645, pp.190-200. (Zhang L., et al. Eds.), Springer, Singapore. 10.1007/978-981-10-2669-0_21

概要：水平2次元の浅水流れ場における魚類回遊に関する生物物理学的な確率制御モデルを新たに提案した．また，動的計画原理に基づいて魚類個体の回遊戦略を理論的に導出した．さらに，モデルの係数やパラメータを既往の実験的研究の結果から同定した．さいごに，本モデルを用い，島根県斐伊川中流域にある吉井堰堤に付帯するふたつの魚道の集魚効率性を数値計算により算出した．

(1-144)  Tanaka T.*, Yoshioka H., Siev S., Fujii H., Sarann L., Yoshimura C.: Performance comparison of the three numerical methods to discretize the local inertial equation for stable shallow water computation. In: Li, L., Hasegawa, K., Tanaka, S. (eds) Methods and Applications for Modeling and Simulation of Complex Systems, October 2018. AsiaSim 2018. Communications in Computer and Information Science, Vol. 946, pp. 451-465. Springer, Singapore. 10.1007/978-981-13-2853-4_35

概要：水際境界が大移動する湖沼-氾濫原-河川網システムにおける地表水ダイナミックスを記述する水理・水文モデルの中核をなす水平2次元水理モデル「局所慣性モデル」が持つ摩擦項の取り扱いに関する理論および数値的検討を行った．その結果より，摩擦項を陰的に離散化する場合，半陰的または指数関数的に離散化する場合と比較して，理論解析でも現実の流れ場を対象とした数値実験の両観点から，より安定した流れ解析が可能となることを示した．

(1-145)  Yaegashi Y.*, Yoshioka H., Unami K., Fujihara M.: A Stochastic impulse control model for population management of fish-eating bird Phalacrocorax carbo and its numerical computation. In: Li, L., Hasegawa, K., Tanaka, S. (eds) Methods and Applications for Modeling and Simulation of Complex Systems, October 2018. AsiaSim 2018. Communications in Computer and Information Science, Vol. 946, pp. 425-438. Springer, Singapore. 10.1007/978-981-13-2853-4_33

概要：有害生物個体群の駆除戦略を決定するための確率論的インパルス制御モデルを紹介し，最適駆除戦略を導く準変分不等式を数値求解するための有限差分法を構築した．本手法の精度と安定性を，厳密解と数値解の多角的な比較により，数値実験的に検証した．

(1-146)  Yoshioka H.*, Yaegashi Y., Yoshioka Y., Hamagami K., Fujihara M. (2018). Wise-Use of Sediment for River Restoration: Numerical Approach via HJBQVI. In: Li, L., Hasegawa, K., Tanaka, S. (eds) Methods and Applications for Modeling and Simulation of Complex Systems, October 2018. AsiaSim 2018. Communications in Computer and Information Science, Vol 946, pp. 271-285. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-13-2853-4_21

概要：洪水時に河川本流から分流され大規模水利施設に貯留される土砂を，ダム下流における河床付着藻類の大規模繁茂抑制に効率的に活用することを目指した微分ゲーム問題を定式化する．ただし，藻類の成長率の同定には大きな不確実性を含むと仮定する．本論文では，その求解をHamilton-Jacobi-Bellman準変分不等式(HJBQVI)の数値計算に帰着させる．独自の安定した離散化手法により，いつ・どの程度，ダム下流に土砂を導入すべきかを単純化された条件下で算出する．

(1-147)  Yaegashi Y.*, Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Impulse and singular stochastic control approaches for management of fish-eating bird population, P. Daniele and L. Scrimali (eds.), New Trends in Emerging Complex Real Life Problems, AIRO Springer Series, December 2018, Vol. 1, pp. 493-500. Springer Nature Switzerland AG. 10.1007/978-3-030-00473-6_52

概要：確率論的に揺らぎながら増大していく個体群の管理に関するインパルス制御モデルと特異制御モデルについて，最も費用対効果が大きい個体群管理方針を記述する(準)変分不等式を導いた．また，それぞれの(準)変分不等式の厳密解を示すとともに，制御の固定コストが0に近づく極限において，両モデルがある意味で同値な最適管理方針を与えることを数値計算結果に依拠して論じた．

(1-148)  Yoshioka H.* and Yaegashi Y.: Finite difference scheme for stochastic differential games with several singular control variables and its environmental application, Springer Nature Switzerland AG, I. Dimov et al. (Eds.): FDM 2018: Finite Difference Methods. Theory and Applications, Lecture Notes in Computer Science 11386, January 2019, pp. 102-113. 10.1007/978-3-030-11539-5_10 (Invited Contribution)

概要：特異な制御変数をふたつ有するJump-diffusion確率微分方程式についての微分ゲーム，とくにダム下流に繁茂する河床付着藻類の経済的な駆除手法に関わる変分不等式を定式化した．また，風上化手法ならびに特殊な指数関数的重みづけによる有限差分法を考案し，その安定性と一意可解性を示した．変分不等式の具体的な厳密解，漸近解，自由境界にもとづき，数値実験的に有限差分法の精度を精査した．また，最適駆除手法のコスト依存性も検討した．

(1-149)  Yoshioka H.*, Tsugihashi K., and Yaegashi Y.: Finite difference computation of a stochastic aquaculture problem under incomplete information, Springer Nature Switzerland AG, I. Dimov et al. (Eds.): FDM 2018: Finite Difference Methods. Theory and Applications, Lecture Notes in Computer Science 11386, January 2019, pp. 638-645. 10.1007/978-3-030-11539-5_75

概要：成長率が事前に既知ではない，すなわち非完備な情報下における養殖水産資源に対する，経済性が高い漁獲方針に関する確率制御問題を定式化し，付随するHamilton-Jacobi-Bellman方程式を定式化した．この方程式に対し，可能な限り中心差分を用い，なおかつ独自の指数関数的な時間進行手法に基づく有限差分法を開発した．本有限差分法によれば，不自然な数値振動がなく，なおかつ方程式の解の理論的な上・下限評価を満足する数値解を算出できることを実証した．

(1-150)  Yoshioka H.*, Yaegashi Y., Tsujimura M., and Fujihara M.: Non-local Fokker-Planck equation of imperfect impulsive interventions and its effectively super-convergent numerical discretization, In: Tan G., Lehmann A., Teo Y., Cai W. (eds) Methods and Applications for Modeling and Simulation of Complex Systems. Communications in Computer and Information Science, October 2019, Vol. 1094, pp. 79-91. Springer, Singapore. 10.1007/978-981-15-1078-6_7

概要：効果が不確実なインパルス制御により駆動される線型かつ確率論的な個体群動態（水鳥など）の確率密度関数を支配する非局所Fokker-Planck方程式を物理的に導き，厳密解を算出するとともに，有限体積離散化を提示した．また，その数値解がMonte-Carlo法の結果と良好に一致することを示した．さらに，平均場ダイナミックスを想定した非線型版の非局所Fokker-Planck方程式を考え，その試行的な数値計算を行った．

(1-151)  Yoshioka H.*, Yaegashi, Y., Yoshioka, Y., Tsugihashi, K.: Non-renewable Fishery Resource Management Under Incomplete Information. In: Faragó, I., Izsák, F., Simon, P. (eds) Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2018. Mathematics in Industry, Vol 30, pp. 445-451. November 2019. Springer, Cham. 10.1007/978-3-030-27550-1_56

概要：水産資源の成長率が不確実である非完備情報下を想定した，出生がない単一期間における，費用対効果の点から最適な漁獲方針を導く確率制御モデルを提案した．本モデルではとくに，水産資源のエサのダイナミクスが連続時間Markov連鎖にしたがい，漁の解禁日があらかじめ設定されている状況を考えている．素朴な有限差分法の適用により，現実的なモデルパラメータのもとで，解禁日以降のいつ漁獲を行うべきかを算出した．

(1-152)  Yoshioka H.*, Tsujimura M., Hamagami K., and Yoshioka Y.: A simple stochastic process model for river environmental assessment under uncertainty, In: Valeria V. Krzhizhanovskaya, Gábor Závodszky, Michael H. Lees, and Jack J. Dongarra (eds) 20th International Conference, Amsterdam, The Netherlands, June 3–5, 2020, Proceedings, Part VII. Lecture Notes in Computer Science, June 2020, Vol. 12143, pp. 494-507. Springer, Cham. 10.1007/978-3-030-50436-6_36

概要：河川流況を遷移率が正確にはわからない2状態Markov連鎖でモデル化し，土砂供給が十分な場合における糸状藻類の剥離・成長ダイナミックスを推定するための数理モデルを構築した．不確実性について最悪条件下におけるダイナミックスの推定が非局所-非線型微分方程式系の求解に帰着できることを論じた．その漸近解を示すとともに，ソース項が連続または不連続である場合について，粘性解の意味での特徴付けならびに有限差分法による数値計算を行った．

(1-153)  Yoshioka H.*: Solutions and challenges in computing FBSDEs with large jumps for dam and reservoir system operation. In: Paszynski M., Kranzlmüller D., Krzhizhanovskaya V.V., Dongarra J.J., Sloot P.M.A. (eds) Computational Science – ICCS 2021. June 2021. Lecture Notes in Computer Science, Vol. 12747, pp. 526-539. Springer, Cham. 10.1007/978-3-030-77980-1_40

概要：Tempered stable Ornstein-Uhlenbeck過程，すなわち大きなLévyノイズに駆動される連続時間確率過程，として与えられる流入量を有するダム・貯水池系の最適制御問題を初めて定式化した．また，前進後退確率微分方程式に依拠する最適制御問題の数値解法を提案し，基底関数の選択や時間方向の離散化，境界条件の付与などに関わる様々な課題を実際の数値計算例を通して検討した．

(1-154)  Yoshioka H.* and Hashimoto S.: Analytical approach for sustainable multi-objective management of sediment-algae dynamics. In: Jeon HY. (eds) Sustainable Development of Water and Environment. ICSDWE 2021, pp. 255-264. August 2021. Environmental Science and Engineering. Springer, Cham. 10.1007/978-3-030-75278-1_23

概要：ダム下流における，糸状藻類の繁茂を抑えつつもコスト面で持続的な土砂投入策に関するエルゴード制御モデルを定式化した．モデルに基づいて最適な土砂投入策が解析的に得られることを示すとともに，実河川を対象として，土砂投入時間間隔の下限を統計的に試算した．

(1-155)  Yoshioka H.*, Yoshioka Y.: A simple model on streamflow management with a dynamic risk measure. In: Giri D., Raymond Choo KK., Ponnusamy S., Meng W., Akleylek S., Prasad Maity S. (eds) Proceedings of the Seventh International Conference on Mathematics and Computing. Advances in Intelligent Systems and Computing, Vol. 1412, pp. 943-951. Springer, Singapore, March 2022. 10.1007/978-981-16-6890-6_71, https://arxiv.org/abs/2010.15290.

概要：河川流れを費用対効果よく分流するための，不確実性下における新たな確率制御問題を定式化した．評価関数を動的リスク測度の見地から解釈し，付随する時空間5次元のHJBI方程式を立式するとともに，その滑らかな厳密解を存在条件とともに導いた．

(1-156)  Yoshioka H.*, Tomobe H. (2022). A Complete Solution to a Long-Run Sand Augmentation Problem Under Uncertainty. In: Das, B., Patgiri, R., Bandyopadhyay, S., Balas, V.E. (eds) Modeling, Simulation and Optimization. Smart Innovation, Systems and Technologies, June 2022, Vol. 292, pp. 127-133. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-19-0836-1_10

概要：流況がマルコフ連鎖に従う河川環境を対象とした，土砂還元のエルゴード制御問題を定式化し，不連続な厳密解を導いたうえで，その最適性を示した．値関数の不連続性が生じる点に着目した数理解析が鍵である．また，土木工事残土の河川環境改修への応用性を示唆した．

(1-157)  Yoshioka H.*, Yoshioka Y. (2022). Modeling Clusters in Streamflow Time Series Based on an Affine Process. In: Das, B., Patgiri, R., Bandyopadhyay, S., Balas, V.E. (eds) Modeling, Simulation and Optimization. Smart Innovation, Systems and Technologies, June 2022, Vol. 292, pp. 379-385. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-19-0836-1_29

概要：Affine過程としてモデル化される河川流量時系列データについて，金融工学の知見を活用して「クラスター」の発生を定義する計数過程を示した．また，実データへの応用事例を示した．

(1-158)  Yoshioka H.* and Tsujimura M. (2022). Derivation and Computation of Integro-Riccati Equation for Ergodic Control of Infinite-Dimensional SDE. In: Groen, D., de Mulatier, C., Paszynski, M., Krzhizhanovskaya, V.V., Dongarra, J.J., Sloot, P.M.A. (eds) Computational Science – ICCS 2022. ICCS 2022. Lecture Notes in Computer Science, June 2022, Vol. 13353, pp. 577-588. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-08760-8_47

概要：河川流量を非Markov過程であるsupOU過程としてモデル化した場合について，流量のLinear-quadratic型Ergodic制御問題を定式化した．また，実パラメータを用いた問題について数値実験を行い，数値解の創成解への収束を実証した．

(1-159)  Yoshioka, H.*, Yoshioka, Y., Hashiguchi, A.: A Volterra Process Model for River Water Temperature. In: Jeon, HY. (eds) Sustainable Development of Water and Environment. Environmental Science and Engineering, Chapter 9, pp. 95-106, October 2022. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-07500-1_9

概要：河川水温時系列データをVolterra過程として捉えてモデルパラメータを同定するとともに，数理モデルと実データの整合性を示した．また，モデルを気候変動による水温遷移を考慮した最適化問題に応用し，無限時限確率制御問題との関連性に言及した．

(1-160)  Yoshioka H.* and Yoshioka Y. (2022). Dynamic Optimization with Tempered Stable Subordinators for Modeling River Hydraulics. In Zafeiris K. N. et al. (eds), Data Analysis and Related Applications 2, Multivariate, Health and Demographic Data Analysis, Volume 10 - Big Data, Artificial Intelligence and Data Analysis SET Coordinated by Jacques Janssen, Chapter 8, pp. 105-117, October 2022. Wiley. https://www.iste.co.uk/book.php?id=1928

概要：クラスター的出水を記述できるCBI過程にもとづく，ジャンプ核の不確実性のもとでの洪水分流計画をゼロ和確率微分ゲームとして定式化し，付随する時空間5次元の最適性方程式の厳密解を導出した．その解の存在条件も得た．

(1-161)  Yoshioka H.*, Tsujimura M., Yoshioka Y.: Distributionally-robust optimization for sustainable exploitation of the infinite-dimensional superposition of affine processes with an application to fish migration. In: Mikyška, J., de Mulatier, C., Paszynski, M., Krzhizhanovskaya, V.V., Dongarra, J.J., Sloot, P.M. (eds) Computational Science – ICCS 2023. ICCS 2023. Lecture Notes in Computer Science, June 2023, Vol. 10477, 569-582. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-36030-5_45

概要：魚群遡上を無限次元確率微分方程式系であらわし，さらに，モデルの不確実性下においてその漁獲計画を定式化するとともに，数値計算手法も提示した．モデルの不確実性はTsallis divergenceで考慮した．愛知県矢作川の実データを用いてモデルを同定し，数値例を示した．

(1-162)  Yoshioka H.*, Tsujimura M., Yoshioka Y.: A rational logit dynamic for decision-making under uncertainty: well-posedness, vanishing-noise limit, and numerical approximation. L. Franco et al. (Eds.): ICCS 2024, LNCS 14838, pp. 265-279, July 2024, Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-63783-4_20 http://arxiv.org/abs/2402.13453

概要：Kaniadakisの意味での不確実性下における一般化ロジット動力学について定式化し，解の一意存在性を示した．また，有限差分近似を提案した．漁業協同組合が主催する「アユ投網大会」を対象とした，一般化ロジット動力学の数値的応用事例も与えた．

(1-163)  Yoshioka H., Yoshioka Y.: The expectation of a mixed moving average process subject to ambiguous Lévy basis. Data Analysis and Related Applications 4: New Approaches. Yiannis Dimotikalis (Editor), Christos H. Skiadas (Editor), ISTE-Wiley, Chapter 23, pp. 355-369, September 2024. ISBN: 978-1-394-31692-2 https://doi.org/10.1002/9781394316915.ch23

概要：長記憶過程の平均値の上・下限をBanach空間上の最適化問題として求める方法を提案するとともに，その解析解を導出した．

査読なし

(1-174)  吉岡 秀和, 濱上 邦彦, 森 健, 中武 聖, 平井 康丸: 低レイノルズ数型k-ε乱流モデルを用いた吹送流の三次元数値解析, 九州大学大学院農学研究院学芸雑誌, February 2010, Vol. 65, No. 1, pp. 1-11.

概要：Reynolds応力の速度勾配に対する線型依存性を仮定したReynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) 型空間3次元乱流モデルを用い，水面に浮遊性植物群落が存在する吹送流場の数値解析を行った．解析結果からは，提案する乱流モデルが風向と直交する断面内に生じる2次流を再現しえないが，風向と平行な断面内における流れ場を良好に再現することを示した．

(1-175)  Yoshioka H.: Transport phenomena in surface water bodies: from mathematical, numerical, application point of views (邦題： 地表水体に生じる輸送現象：数理，数値，応用の観点から), Bulletin of Faculty of Life and Environmental Science, Shimane University (島根大学生物資源科学部研究報告), September 2015, Vol. 20, pp. 21-27.

概要：地表水体では，流体の流動，溶質の分散，水棲生物の移動などの輸送現象が生じる．こうした輸送現象は非線型的かつ確率論的であり，その予測や評価には数物的知見の活用が効果的である．とりわけ，数学的に裏付けられた数理モデルと数値計算手法の適用が威力を発揮する．しかしながら，地域環境科学や関連研究分野におけるそのような手法の普及率は著しく低い．本報では，著者や共同研究者らによる輸送現象に対する数理・数値的な接近手法を紹介した．また，それらの斐伊川水系における実問題への適用性を論じた．

(1-176)  吉岡 秀和，吉井 傅，八重樫 優太: 斐伊川中流域における内水面漁業の現状とその展望, 島根大学生物資源科学部研究報告, September 2016, Vol. 21, pp 23-28.

概要：島根県斐伊川水系の中流域，すなわち斐伊川漁業協同組合の管轄地域において深刻化が進む内水面水産資源に関わる問題 (河道における大規模水利構造物の存在，河床付着藻類の状態遷移，カワウによる食害の増加) について，主要水産資源であるアユに焦点を当てつつ概観した．また，各問題を解決するための数理モデリングに関する展望を示した．

書籍

(1-177)  Environmental Changes in the Tonle Sap Lake and Its Floodplain: Status and Policy Recommendations (Binaya Raj et al. Eds.), Chapter 3 “HYDROLOGICAL CHANGES IN THE MEKONG RIVER AND TONLE SAP LAKE BASIN” 分担執筆．ISBN: 978-4-88788-230-0. 2020年1月出版．

https://www.iges.or.jp/en/publication_documents/pub/policyreport/en/10469/SATREPS+TonleSap+Policy+Report+Final+Print+Jan2020.pdf

(1-178)  吉岡 秀和 編, 吉岡 秀和, 濱上 邦彦, 辻村 元男 吉岡 有美, 八重樫 優太: 斐伊川のアユと環境 -2015年から2020年の研究成果より- (English title: Ayu and River Environment in Hii River, Japan -Research results from 2015 to 2020-), 87pp. 島根大学環境数理科学研究室. ISBN: 9784600004255. 2020年5月24日出版．https://www.hiikawafish.jp/date/200300ayutokankyo.pdf

(1-179)  Yoshioka H.*: Mathematical and Computational Approaches for Stochastic Control of River Environment and Ecology: From Fisheries Viewpoint. In: Patnaik S., Tajeddini K., Jain V. (eds) Computational Management. Modeling and Optimization in Science and Technologies, vol 18. Springer, Cham, pp. 23-51. 2021年5月. https://doi.org/10.1007/978-3-030-72929-5_2

概要：確率制御理論に依拠した，アユ個体群の管理，付着藻類の繁茂抑制，ダム貯水池系の運用，土砂還元事業のモデリング，に関する個別の問題を概観するとともに数値計算例を示した．さらに，河川環境管理を題材とした高次元の融合問題を定式化し，Sparse gridに基づく数値計算例を示した．

(1-180)  Yoshioka H. and Tanaka T.: Mathematics and Numerics of a Two-Dimensional Local Inertial Equation. Chapter 13, pp. 121-128. In: Yoshimura C., Khanal R., Sovannara U. (eds) Water and Life in Tonle Sap Lake. Springer, Singapore, June 2022. https://doi.org/10.1007/978-981-16-6632-2_13

(1-181)  Tanaka T. and Yoshioka H.: Numerical Simulation of Hydrodynamics Using the Two-Dimensional Local Inertial Equation. Chapter 14, pp. 129-136. In: Yoshimura C., Khanal R., Sovannara U. (eds) Water and Life in Tonle Sap Lake. Springer, Singapore, June 2022. https://doi.org/10.1007/978-981-16-6632-2_14

(1-182)  Lengthong K., Kong C., Tanaka T., and Yoshioka H.: Hydrodynamic Properties Characterized by Two-Dimensional Hydraulic Simulation. Chapter 15, pp. 137-144. In: Yoshimura C., Khanal R., Sovannara U. (eds) Water and Life in Tonle Sap Lake. Springer, Singapore, June 2022. https://doi.org/10.1007/978-981-16-6632-2_15

(1-183)  Vouchlay T., Hashimoto K., Sovannara U., Sophanna L., Tanaka T., Yoshioka H., and Yoshimura C.: Phosphorus Dynamics: Modeling and Simulation. Chapter 25, pp. 251-260. In: Yoshimura C., Khanal R., Sovannara U. (eds) Water and Life in Tonle Sap Lake. Springer, Singapore, June 2022. https://doi.org/10.1007/978-981-16-6632-2_25

(1-184)  Vouchlay T., Sovannara U., Kaing V., Tanaka T., Yoshioka H., and Yoshimura, C.: Effects of Environmental Factors on Eutrophication. Chapter 46, pp. 477-486. In: Yoshimura C., Khanal R., Sovannara U. (eds) Water and Life in Tonle Sap Lake. Springer, Singapore, June 2022. https://doi.org/10.1007/978-981-16-6632-2_46

(1-185)  Yoshioka H.*: A computational Erlangization approach for seasonal environmental management with discrete observations. A book chapter for the book entitled Computational Techniques in Environmental Engineering from Taylor and Francis, Edited by Akhilesh Kumar Yadav. Chapter 17, pp. 243-272. ISBN: 978-1-032-79694-9.

(1-186)  Yoshioka H. and Tsujimura M. (Eds.): Stochastic control in energy, environmental and resource management applications (Tentative title), Elsevier. In progress (All manuscripts and figures have been submitted to the publisher).

総説・報告書

(1-187)  Yoshioka H.: River environmental restoration based on random observations of a non-smooth stochastic dynamical system. Preprint. http://arxiv.org/abs/2005.04817

(1-188)  Yoshioka H., Yaegashi Y., and Tsujimura M.: A random observation-based management model of population dynamics and its ecological application. Preprint. http://arxiv.org/abs/2004.04844

(1-189)  Yoshioka H.: A supCBI process with application to streamflow discharge and its model reduction. Preprint https://arxiv.org/abs/2206.05923

(1-190)  Yoshioka H. and Yoshioka Y.: Orlicz regrets to consistently bound statistics of random variables with an application to environmental indicators. Preprint https://arxiv.org/abs/2310.05168

(1-191)  Yoshioka H.: Stochastic control of dam discharges, Wiley StatsRef: Statistics Reference Online. https://doi.org/10.1002/9781118445112.stat08365 (依頼執筆)

概要：遷移確率行列が不確実である連続時間Markov連鎖によりモデル化された流量が流入する貯水池の放流計画に関する，簡素な確率制御問題を定式化するとともに，その特徴を解説する．また，実データに依拠する数値計算例も示し，遷移確率行列の不確実性が放流計画に与える影響を論じる．

(1-192)  荒西 太士, 伊藤 康宏, 堀之内 正博, 藤原 純子, 吉岡 秀和, 田中 智美: ダム湖アユの再生産および生活史の遺伝生態調査．平成31年度受託研究報告書（国土交通省中国地方整備局）, 66 pp.

(1-193)  荒西 太士, 石田 秀樹, 吉岡 秀和, 須貝 杏子, 田中 智美: 宍道湖と周辺水域における沈水植物の空間生態学的研究（宍道湖における水草繁茂の抑制手法に関する研究）令和2年度受託研究報告書（国土交通省中国地方整備局）．

(1-194)  荒西 太士, 石田 秀樹, 吉岡 秀和, 須貝 杏子, 田中 智美, 作野 裕司: 宍道湖と周辺水域における沈水植物の空間生態学的研究（宍道湖における水草繁茂の抑制手法に関する研究）令和3年度受託研究報告書（国土交通省中国地方整備局）．

(1-195)  荒西 太士, 石田 秀樹, 吉岡 秀和, 須貝 杏子, 田中 智美, 作野 裕司: 宍道湖と周辺水域における沈水植物の空間生態学的研究（宍道湖における水草繁茂の抑制手法に関する研究）令和4年度受託研究報告書（国土交通省中国地方整備局）．

(1-196)  吉岡 秀和: 斐伊川研究に着手して，瀬音 (斐伊川漁業協同組合広報誌) 第8号, p. 8, 2015年7月1日発行．(依頼執筆)

(1-197)  吉岡 秀和, 八重樫 優太, 宇波 耕一, 藤原 正幸, 白井 朋之, 田上 大助: アユ群れる川の再生に向けて　斐伊川でのアユ回遊に関する研究, 瀬音 (斐伊川漁業協同組合広報誌) 第9号, p. 7, 2016年7月1日発行．(依頼執筆)

(1-198)  吉岡 秀和，八重樫 優太，森脇 昭子，横山 勇一: 〈斐伊川のアユ〉数理科学の視点から迫る回遊の謎～，瀬音 (斐伊川漁業協同組合広報誌) 第10号, p. 7, 2017年7月1日発行．(依頼執筆)

(1-199)  吉岡 秀和，八重樫 優太，吉岡 有美，次橋 健太郎: 数理科学で斐伊川の現状を解明する試み，瀬音 (斐伊川漁業協同組合広報誌) 第11号, pp. 6-7, 2018年7月1日発行．(依頼執筆)

(1-200)  吉岡 秀和，辻村 元男，八重樫 優太，吉岡 有美: 斐伊川のアユ成長や水温の解析，瀬音 (斐伊川漁業協同組合広報誌) 第12号, pp. 6-7, 2019年7月1日発行．(依頼執筆)

(1-201)  吉岡 秀和, 吉岡 有美, 濱上 邦彦, 辻村 元男, 八重樫 優太: 斐伊川のアユや環境に関する研究報告～2019年秋～. 2019年11月20日に斐伊川漁業協同組合に提出．2019年11月20日の斐伊川漁協HPで紹介 (https://www.hiikawafish.jp/)．

(1-202)  吉岡 秀和, 濱上 邦彦, 辻村 元男, 八重樫 優太, 吉岡 有美: 斐伊川のアユと環境に関する研究報告～2020年3月～. 2020年3月11日に斐伊川漁業協同組合に提出．

(1-203)  吉岡 秀和: 斐伊川のアユ：過去・現在・未来，瀬音 (斐伊川漁業協同組合広報誌) 第13号, p.8, 2020年7月1日発行．(依頼執筆)

(1-204)  吉岡 秀和, 濱上 邦彦, 田中 智大, 辻村 元男, 吉岡 有美, 橋口 亜由未: 斐伊川でアユ・環境研究の新地平を切り拓く. 瀬音 (斐伊川漁業協同組合広報誌) 第14号, pp.8-9. 2021年7月1日発行．(依頼執筆)

(1-205)  吉岡 秀和, 濱上 邦彦, 田中 智大, 辻村 元男, 吉岡 有美, 橋口 亜由未, 友部 遼: 斐伊川で磨く環境研究のカッティング・エッジ. 瀬音 (斐伊川漁業協同組合広報誌) 第15号, pp.8-9. 2022年7月発行．(依頼執筆)

(1-206)  吉岡 秀和, 吉岡 有美, 橋口 亜由未, 田中 智大, 辻村 元男, 濱上 邦彦, 友部 遼: 学際的研究による斐伊川のアユや環境の「知」の蓄積. 瀬音 (斐伊川漁業協同組合広報誌) 第16号, pp.10-11. 2023年7月発行．(依頼執筆)

(1-207)  吉岡 秀和, 濱上 邦彦, 辻村 元男, 吉岡 有美: 斐伊川：自然と人間の共生を学究できる「知」の拠点. 瀬音 (斐伊川漁業協同組合広報誌) 第17号, pp.6-8. 2025年4月発行．(依頼執筆．執筆時期は2024年初夏)

(1-208)  吉岡 秀和: アユの未来に資する新しい科学の探索. 瀬音 (斐伊川漁業協同組合広報誌) 第18号, pp. 6-7. 2025年8月発行．(依頼執筆)

(2)  国内会議講演発表

(2-1)    吉岡 秀和, 濱上 邦彦, 平井 康丸, 森 健: 水生植物のある閉鎖性水域における吹送流場の数値解析, 平成21年度農業農村工学会応用水理研究部会, 弘前大学, 2009年12月7日-8日, 要旨集 pp. 7-14.

(2-2)    濱上 邦彦, 森 健, 中武 聖, 吉岡 秀和, 平井 康丸: 閉鎖性水域の吹送流場に及ぼす水面被覆の影響, 平成22年度農業農村工学会大会講演会, 神戸大学, 2010年8月31日-9月2日, 要旨集 pp. 176-177.

(2-3)    吉岡 秀和, 濱上 邦彦, 森 健, 平井 康丸: 水生植物が繁茂する閉鎖性水域における吹送流場の三次元数値解析, 平成22年度農業農村工学会大会講演会, 神戸大学, 2010年8月31日-9月2日, 要旨集 pp. 178-179.

(2-4)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 河地 利彦: 乱流場の確率過程モデルに基づいた保存性溶質の楕円放物型輸送方程式, 第18回日本雨水資源化システム学会, ワークプラザ岐阜, 2010年11月5日-6日, 要旨集 pp.-.

(2-5)    吉岡 秀和, 世戸 貴大, 宇波 耕一, 河地 利彦: 確率過程としての流れ場における輸送現象の粒子法シミュレーション, 第67回農業農村工学会京都支部講演会, 三重県総合文化センター, 2010年11月18日, 要旨集 pp.-.

(2-6)    中武 聖, 森 健, 濱上 邦彦, 吉岡 秀和, 平井 康丸: 水生植物による水面被覆が閉鎖性水域の吹送流場に及ぼす影響, 平成22年度農業農村工学会応用水理研究部会, 明治大学, 2010年12月11日-12日, 要旨集 pp. 18-23.

(2-7)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 河地 利彦: 1次元開水路における局所的流速場の確率過程モデルと移流分散現象解析への応用, 平成22年度農業農村工学会応用水理研究部会,明治大学, 2010年12月11日-12日, 要旨集 pp. 30-33.

(2-8)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 河地 利彦: 乱流場における溶質輸送の確率過程モデルと付随する放物型輸送方程式, 平成23年度農業農村工学会大会講演会, 九州大学, 2011年9月6日-8日, 要旨集 pp. 166-167.

(2-9)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 河地 利彦: 1次元開水路網でのコルモゴロフ前進方程式の離散化に対応した有限体積法スキーム, 第19回日本雨水資源化システム学会, 愛媛大学, 2011年11月5日-6日, 要旨集 pp. 135-138.

(2-10)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 河地 利彦: 水平2次元流れ場における溶質輸送の支配方程式に対する有限体積法スキーム, 平成23年度農業農村工学会応用水理研究部会, 明治大学, 2011年12月17日, 要旨集 pp. 12-15.

(2-11)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 河地 利彦: 局所1次元開水路網における溶質輸送方程式に対するPetrov-Galerkin型有限要素法, 平成24年度農業農村工学会大会講演会,北海道大学, 2012年9月18日-20日, 要旨集 pp. 380-381

(2-12)    吉岡秀和, 宇波 耕一: 局所1次元開水路網流れ解析のための双対格子に基づいた有限体積法スキーム, 第69回農業農村工学会京都支部講演会, 新潟ユニゾンプラザ, 2012年11月21日, 要旨集 pp. 114-115.

(2-13)    長野 峻介, 吉岡 秀和, 宇波 耕一: 滋賀県高島市マキノ町大沼地区の農業水路における魚類の生息と回遊, 第69回農業農村工学会京都支部講演会, 新潟ユニゾンプラザ, 2012年11月21日, 要旨集 pp. 218-219.

(2-14)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 1次元浅水流方程式の数値モデルにおける時間項の離散化手法, 平成24年度農業農村工学会応用水理研究部会, 京都大学, 2012年12月8日-9日, 要旨集 pp. 96-100.

(2-15)    蘭 園, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 輪中における排水ゲート操作戦略の数値流体力学的検討, 平成24年度農業農村工学会応用水理研究部会, 京都大学, 2012年12月8日-9日, 要旨集 pp. 104-105.

(2-16)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 一般断面を有する多重連結型開水路網に生じるダム崩壊問題に対する双対格子に基づいた有限体積モデル, 第62回理論応用力学講演会講演論文集, 東京工業大学, 2013年12月8日-9日, OS19-09, pp. 1-2. (要旨査読有り).

概要：水路勾配が大きく一般断面を有する多重連結型開水路網に生じるダム決壊洪水に対する双対有限体積法に基づいた数値モデルの提案，テスト問題によるパラメータ同定，実際のダム決壊洪水の数値シミュレーションへの適用を行った．

(2-17)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 選択的集中化アルゴリズムに基づいた高効率浅水流モデル, 平成25年度農業農村工学会大会講演会, 東京農業大学, 2013年9月3日-5日, 要旨集 pp. 398-399.

(2-18)    Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Burgers equation type models on connected graphs and their application to open channel hydraulics (邦題: 連結グラフ上におけるBurgers方程式型モデルとその開水路水理学への応用), RIMS研究集会: 非線形波動現象の数理と応用, 京都大学数理解析研究所, 2013年10月16日-18日, 数理解析研究所講究録No. 1890, pp. 160-171.

概要：連結グラフと同一視できる開水路網における浅水流れを簡易的に記述する非線型偏微分方程式モデル(Burgers方程式モデル)に対する解の存在や一意性を関数解析論に基づいて解析的に証明した．また，その正則性や最大値原理についても同様の理論に立脚して証明した．

(2-19)    Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Singular parabolic equations in environmental hydraulics and their numerical analyses, 日本雨水資源化システム学会第21回研究発表会, 島根大学, 2013年11月2日, 要旨集 pp. 29-34.

(2-20)    吉岡 秀和, 高木 健司, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 有限要素法と有限体積法を併用した水平2次元浅水流モデル, 第70回農業農村工学会京都支部講演会, 京都テルサ, 2013年11月13日, 要旨集 pp. 142-143.

(2-21)    高木 健司, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 水生植物の繁茂する閉鎖性水域における吹送流解析モデル, 第70回農業農村工学会京都支部講演会, 京都テルサ, 2013年11月13日, 要旨集 pp. 144-145.

(2-22)    Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Relevant internal boundary conditions for the partial differential equations in locally one-dimensional open channel networks (邦題: 局所１次元開水路網における偏微分方程式に対する適切な内部境界条件), 平成25年度農業農村工学会応用水理研究部会, 京都大学, 2013年12月7日-8日, 要旨集 pp. 108-113.

(2-23)    髙木 健司, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原正幸: 水平2次元有限要素体積モデルに基づいた小規模閉鎖性水域の吹送流解析, 平成25年度農業農村工学会応用水理研究部会, 京都大学, 2013年12月7日-8日, 要旨集 pp. 92-95.

(2-24)    若園 絢香, 吉岡 秀和, 金城 信彦, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 大規模降雨時における植生を有する農業用排水路の連成浅水流動解析, 平成25年度農業農村工学会応用水理研究部会, 京都大学, 2013年12月7日-8日, 要旨集 pp. 89-81.

(2-25)    Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Hyperbolic dual finite volume models for shallow water flows in multiply-connected open channel networks, 第27回数値流体力学シンポジウム, 名古屋大学, 2013年12月17日-19日, Paper No. B07-1, pp. 1-10.

概要：多重連結型開水路網領域で定義される浅水流方程式ならびにその拡散波近似方程式を精緻に数値求解するための有限体積法を提案した．また，一連のテスト問題および実問題 (ガーナ国水田地帯に存在する排水路網の流れおよびバングラデシュ国に存在する感潮河川網の流れ) への適用をとおし，両方程式が有する解の定性的・定量的な差異に関して検討した．

(2-26)    Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Stability and error analyses on a conforming Petrov-Galerkin finite element scheme for advection-diffusion-decay type equations on connected graphs, 第17回応用力学シンポジウム, 琉球大学, 2014年5月10日-11日, 要旨集 No. 100070, 2pp.

(2-27)    Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Error analysis of conforming Petrov-Galerkin finite element schemes for parabolic equations on connected graphs, 第19回計算工学講演会, 広島国際会議場, 2014年6月11日-13日，計算工学講演会論文集第19巻，Paper No. E-12-6, pp. 1-6.

概要：連結グラフ上での放物型偏微分方程式(溶質輸送方程式などが該当)に対する適合有限要素法の提案およびその理論的な誤差解析を行った．誤差解析では，離散Green関数の概念が誤差評価式導出の際に有用な数理的ツールとなることを示した．また，提案する有限要素法が拡散係数の大きさによらず数値解を厳密解に一様収束性させることを示した．さらに，このような強力な収束性は，既往の数値手法では実現不可能であることを言及した．

(2-28)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 地表流における輸送現象のモデル化とその展望, 平成26年度農業農村工学会大会講演会, 朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター, 2014年8月26日-28日, 要旨集 pp. 380-381.

(2-29)    Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: A regime-switching diffusion process model for longitudinal dispersion phenomena in vegetated open channels (邦題: 植生を有する開水路での移流分散現象に対する状態遷移拡散過程モデル), 第63回理論応用力学講演会講演論文集, OS 15-02-03, 2pp. (要旨査読有り)

(2-30)    Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Mathematical and numerical analyses on a Hamilton-Jacobi-Bellman equation governing ascending behaviour of fishes (邦題: 魚類の遡上行動を支配するHamilton-Jacobi-Bellman方程式の数理および数値解析), 京都大学数理解析研究所研究集会：非線形波動現象のメカニズムと数理, 数理解析研究所講究録No. 1946, pp. 250-260.

概要：開水路における魚類の遡上行動 (位置および遡上速度) が遊泳時の消費運動エネルギー量最小化原理に従う確率論的力学系であると仮定し，遡上速度を支配するHamilton-Jacobi-Bellman方程式 (HJBE) を導出した．HJBEは非線型かつ非保存型の移流拡散方程式である．HJBEの数理解析および数値解析をとおし，その解の性質とモデルパラメータの関係性について検討した．また，空間1次元と多次元の問題においてHJBEが有する解の定性的な差異を言及した．

(2-31)    Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: A stochastic process model for ascending behaviour of fishes in fishways (邦題：魚道内での魚類の遡上行動に対する確率過程モデル), 日本雨水資源化システム学会第22回研究発表会, 福井工業大学, 2014年11月1-2日, 要旨集 pp. 31-36.

(2-32)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: １次元開水路における溶質粒子の速度を記述する線型・非線型の確率過程モデル, 日本雨水資源化システム学会第22回研究発表会, 福井工業大学, 2014年11月1-2日, 要旨集 pp. 148-150.

(2-33)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 開水路網分合流における浅水流モデルに対する運動量・エネルギー条件, 第71回農業農村工学会京都支部講演会, ホテルグランヴェール岐山, 2014年11月13日, 要旨集 pp. 144-145.

(2-34)    Yoshioka H., Unami K., Takagi K., and Fujihara M.: Application of a regime-switching diffusion process model to transport phenomena in surface water bodies (邦題：地表水における輸送現象に対する状態遷移拡散過程モデルの応用) 確率論シンポジウム, 京都大学数理解析研究所, 2014年12月16日-19日, 数理解析研究所講究録No. 1952, pp. 55-62.

概要：状態遷移拡散過程(RSDP)の概念に基づいた連続時間確率過程モデルの地表水における輸送現象に対する応用例について，とくに溶質粒子の移流分散現象や魚類の回遊行動を対象として数値計算例を交えながら概観した．前者に関しては，水質浄化機能に関する確率論的指標がRSDPモデルから得られることを示した．後者に関しては，前述の確率制御理論に基づいて水田地帯に存在する農業用の排水路を遡上する魚類の遡上行動を論じた．

(2-35)    Unami K., Fujihara M., and Yoshioka H.: Optimal management strategies for rural water resources from a viewpoint of stochastic control (邦題：確率制御の観点から見た農村水資源の最適管理戦略) 確率論シンポジウム, 京都大学数理解析研究所, 2014年12月16日-19日, 数理解析研究所講究録No. 1952, pp. 63-69.

概要：確率制御理論に基づく農村水資源の最適管理戦略に関する数理モデルを提案し，その応用例を示した．本論文では地表水ならびに地下水資源の双方に関する最適管理戦略の概略を述べ，その導出がハミルトン・ヤコビ・ベルマン偏微分方程式の求解に帰着されることを示した．また，既存の数値手法によればその数値求解が可能であることを示した．

(2-36)    Takagi K., Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: A horizontally 2-D Petrov-Galerkin numerical model for advection-dispersion-deposition phenomena in closed shallow water bodies, 第18回応用力学シンポジウム, 金沢大学, 2015年5月16日. 要旨集 No. 100051, 2pp.

(2-37)    Yaegashi Y., Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Conservative and adaptive numerical schemes for Kolmogorov’s forward equations in unbounded 1-D domains, 第18回応用力学シンポジウム, 金沢大学, 2015年5月16日-17日. 要旨 No. 100022, 2pp.

(2-38)    Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Petrov-Galerkin finite element schemes for Hamilton-Jacobi-Bellman equations complying with discrete maximum principles, 第18回応用力学シンポジウム, 金沢大学, 2015年5月16日-17日. 要旨集 No. 100035, 2pp.

(2-39)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 連結グラフ上で定義されるハミルトン・ヤコビ・ベルマン方程式に対する適合有限要素スキーム (A conforming finite element scheme for Hamilton-Jacobi-Bellman equations defined on connected graphs), 第20回計算工学講演会, つくば国際会議場, 2015年6月8日-10日，計算工学講演会論文集第20巻, Paper No. F-9-3, pp. 1-6.

概要：連結グラフ上で定義されるハミルトン・ヤコビ・ベルマン方程式の数値求解では，頂点で課される内部境界条件の精緻な処理に加え，方程式の非線型性を緩和する安定化機構を備えた離散化が要求される．本研究では方程式の非線型項を正則化しつつ風上化する適合有限要素スキームを提示し，正則化パラメータの大小による数値解の精度について数値実験により検討する．また，地表水ネットワークに生じる魚類行動解析への応用例を示す．

(2-40)    Sekioka R., Ashida Y., Fujisawa K., Kamiyama N., Yasui Y., and Yoshioka H. (2015) Mathematical formulation for traffic grid-lock avoidance, Study Group Workshop 2015, 2015年7月29日-31日 (九州大学伊都キャンパス), 8月3-4日 (東京大学駒場キャンパス). Mathematics for Industry Lecture Note Vol. 66, pp. 47-69.

(2-41)    吉岡 秀和, 喜多 威知郎, 深田 耕太郎: 連結グラフ上の多孔質媒体方程式に対する有限体積アルゴリズム, 日本応用数理学会2015年度年会, 金沢大学, 2015年9月9日-11日, 講演予稿集, pp. 190-191.

(2-42)    吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 魚類遡上を記述する1次元ハミルトン・ヤコビ・ベルマン方程式, 日本応用数理学会2015年度年会, 金沢大学, 2015年9月9日-11日, 講演予稿集 pp. 194-195.

(2-43)    張 丹, 伊藤 雄真, 深田 耕太郎, 谷野 章, 佐藤 裕和, 吉岡秀和, 喜多 威知朗: 屋上緑化における不織布による底面灌水システムの水分補給能力に関する基礎的実験, 第23回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会，名古屋市，桜華会館，2015年10月31日-11月2日, 第23回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会講演要旨集, pp. 84-86.

(2-44)    Sharifi E., Unami K., Yoshioka H., and Fujihara M.: The viscosity solution solving a primitive optimal control problem for an irrigation tank, 第23回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会，名古屋市，桜華会館，2015年10月31日-11月2日, 第23回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会講演要旨集, pp. 51-52. (Sharifi E.が平成27年度日本雨水資源化システム学会 学会賞 (優秀発表賞) を受賞)

(2-45)    Yoshioka H., Yaegashi Y., Unami K., and Fujihara M.: Optimal migration strategy of individual fishes to minimize the swimming cost based on a monomial function (邦題：単項式関数に基づく遊泳コストを最小化する魚類個体の最適回遊戦略), 第23回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会，名古屋市，桜華会館，2015年10月31日-11月2日, 第23回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会講演要旨集, pp. 127-128.

(2-46)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 内水面漁業におけるカワウ食害の一変数確率制御モデル, 第72回農業農村工学会京都支部講演会, ピアザ淡海, 2015年11月19日, 要旨集 pp. 116-117.

(2-47)    Yoshioka H., Yaegashi Y., Unami K., and Fujihara M.: Stochastic control of fishery resources using dynamical models for local behaviour and global population (邦題：局所的行動と大域的個体群の動態モデルを用いた水産資源の確率制御) ランダム力学系理論とその応用, 京都大学数理解析研究所, 2015年9月27日-10月1日, 数理解析研究所講究録No. 2028, pp. 134-147.

概要：回遊性魚類の動態に関し，確率微分方程式の制御理論にもとづき，局所的行動モデルと大域的個体群モデルを包括する水産資源管理モデルを構築する．また，島根県斐伊川のアユを対象とした適用事例を紹介する．

(2-48)    吉岡 秀和, 八重樫 優太, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 斐伊川水系における水・物質輸送動態 と魚類回遊の評価および予測, 平成27年度島根大学ミッション成果報告会, 島根県松江市くにびきメッセ, 2016年2月26日. (ポスター発表)

(2-49)    吉岡秀和: 地域を取り巻く自然・社会科学的な事象の数理・数値モデリング, 平成27年度島根大学若手研究員に対する支援研究成果報告会, 島根大学松江キャンパス, 2016年3月8日. (ポスター発表)

(2-50)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 放流アユの最適管理戦略に関する有限要素解析, 京都大学計算科学ユニット若手研究交流会, 京都大学学術メディアセンター, 2016年3月9日. (口頭発表)

(2-51)    吉岡 秀和: 地表水ネットワークに生じる輸送現象の数理モデリングと数値解析・シミュレーション～現状と未解決課題～，第2回水文・水資源学会 ｢地表流の数値解析技術に関する研究グループ｣ 2016年4月11-12日勉強会．要旨集pp. 13-18.

(2-52)    Yoshioka H., Tagami D., Shirai T., and Yaegashi Y.: Mathematical modeling and numerical analysis of a nonlinear degenerate elliptic equation for upstream fish migration in rivers, 第21回計算工学講演会, 新潟県新潟市朱鷺メッセ, 2016年5月31日-6月2日, 計算工学講演会論文集第21巻, Paper No. F-4-2, pp. 1-6.

概要：定常的な河川環境における魚類個体の遡上は，ハミルトン・ヤコビ・ベルマン方程式と呼ばれる非線形退化楕円型方程式により記述できる．本論文では，方程式の係数を既往の実験・観測結果から同定できることを実証するとともに，島根県斐伊川水系におけるアユ遡上に関する数値計算例を示す．また，粘性解と古典的弱解の概念に基づいて方程式の解析解と近似解の構造を数学・生物学・生態学的な観点から検討した結果を紹介する．

(2-53)    Yaegashi Y., Yoshioka H., Takagi K., Unami K., and Fujihara M.: Finite element solution of a stochastic control model for optimal population management strategy of released Plecoglossus altivelis, 第21回計算工学講演会, 新潟県新潟市朱鷺メッセ, 2016年5月31日-6月2日, 計算工学講演会論文集第21巻, Paper No. F-4-3, pp. 1-6.

概要：我が国ではカワウによるアユ食害が深刻化しており，自治体や漁業協同組合はその対策に迫られている．本研究では，カワウの捕食圧がかかる河川における放流アユの個体群動態に対する死滅過程に基づく確率制御モデルを示し，アユの最適個体群管理戦略を支配するハミルトン・ヤコビ・ベルマン方程式を導く．また，方程式の数値求解に用いる有限要素スキームの検証と実問題への応用を行い，スキームの数理解析に関する課題を提示する．

(2-54)    吉岡 秀和, 八重樫 優太: 放流された内水面水産資源の最適管理戦略に関する数学解析, 平成28年度応用数理学会年会, 福岡県北九州市北九州国際会議場, 2016年9月12日-14日, 講演予稿集 pp. 174-175.

(2-55)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: アユを魚食性鳥類から守るための最も経済的なテグス張り戦略, 平成28年度応用数理学会年会, 福岡県北九州市北九州国際会議場, 2016年9月12日-14日, 講演予稿集 pp. 176-177.

(2-56)    吉岡 秀和, 八重樫 優太, 次橋 健太郎: 養殖水産資源に対する最適漁獲開始時刻の支配方程式, 平成28年度応用数理学会年会, 福岡県北九州市北九州国際会議場 (ポスター発表)

(2-57)    木村 匡臣, 安瀬地 一作, 五名 美江, 田中 智大, 中谷 加奈, 山崎 大, 吉岡 秀和: 地表水の数値解析技術に関する研究グループ　活動報告, 水文・水資源学会2016年度総会・研究発表会, 福島県福島市コラッセふくしま，2016年9月15-17日.

(2-58)    Yaegashi H., Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Optimal installation of overhead lines preventing piscivorous birds in stochastic river environment, 第24回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会，京都市，京都大学，2016年10月29日-10月30日, 第24回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会講演要旨集, pp. 100-103.

(2-59)    Yoshioka H., Yaegashi H., Unami K., and Fujihara M.: Optimal installation of overhead lines with decaying protection effect for fish from predators, 第24回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会，京都市，京都大学，2016年10月29日-10月30日, 第24回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会講演要旨集, pp. 104-105.

(2-60)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: カワウ捕食圧下における放流アユ個体群の最適管理戦略, 第73回農業農村工学会京都支部講演会, 大阪リバーサイドホテル, 2016年11月16-17日, 要旨集 pp. 104-105.

(2-61)    藤倉 大和, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: Mathematical analysis of a primitive dynamic programming problem for water reservoirs (貯水池運用の単純な動的計画問題に対する数学解析), 平成28年度農業農村工学会応用水理研究部会, 岐阜市文化センター, 2016年12月3日, 要旨集 pp. 36-40.

(2-62)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 捕食者の最適駆除戦略に関する特異確率制御問題の厳密解と数値解析, 日本応用数理学会環瀬戸内応用数理研究部会第20回シンポジウム, 呉市海事歴史科学館, 2017年1月12日, 要旨集pp. 18-21.

(2-63)    吉岡 秀和, 白井 朋之, 田上 大助: 魚類の河川遡上に関連した，ある最適化問題の数学解析と数値計算, 日本応用数理学会環瀬戸内応用数理研究部会第20回シンポジウム, 呉市海事歴史科学館, 2017年1月12日, 要旨集pp. 22-25.

(2-64)    吉岡 秀和, 八重樫 優太: 河床付着藻類の繁茂抑制策を見出すための確率制御問題, 島根大学生物資源科学部研究シーズによる地域活性化と人材育成, 地域企業とのコラボ, 島根県民会館, 2017年2月24日. (ポスター発表)

(2-65)    田中 智大, 吉岡 秀和: 水際境界が大移動する吹送流場の水平2次元流れ解析に対する局所慣性方程式の適用性, 第22回計算工学講演会, 埼玉県ソニックシティー, 2017年5月31日-6月2日, 計算工学講演会論文集第22巻, Paper No. D-04-3, 6pp.

概要：高速度かつ安定した洪水・氾濫解析を実現する数値モデルとして，浅水方程式の移流項を無視した局所慣性方程式に基づく有限差分モデルが注目されている．ここでは，水際境界が大移動し，かつ，風応力が流れを駆動する湖沼の流れ解析に対する本数値モデルの適用性を検討する．まず，本モデルの数値安定性を概観し，ベンチマーク問題に基づきその吹送流場への適用性を示すことで，実在湖沼の流れ解析への応用可能性を論ずる．

(2-66)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 有害生物個体群の駆除戦略を導く特異確率制御モデルの数値近似, 第22回計算工学講演会, 埼玉県ソニックシティー, 2017年5月31日-6月2日, 計算工学講演会論文集第22巻, Paper No. D-05-7, 6pp.

概要：有害生物個体群の駆除戦略に対する，厳密解の得られる特異確率制御モデルを紹介する．本モデルの導く制御則は，ある駆除閾値が存在しその値に個体群サイズが達した瞬間に駆除を行う，というものであり，その駆除閾値は時間非依存の変分不等式を解くことで得られる．本問題を通して変分不等式に対する有限要素法とペナルティ法を組み合わせた離散化手法の数値計算精度を検証し，さらにより現実的な時間依存の問題に応用する．

(2-67)    Yoshioka H., Tagami D., and Shirai, T.: Finite difference approximation of a variational inequality for fish migration (邦題: 魚群回遊を記述するある変分不等式に対する有限差分近似), 第22回計算工学講演会, 埼玉県ソニックシティー, 2017年5月31日-6月2日, 計算工学講演会論文集第22巻, Paper No. D-05-6, 6pp.

概要：1次元河川における魚群回遊を記述する最適制御・停止問題から導かれる，ある変分不等式の境界値問題を紹介する．その解は，局所リプシッツ連続だが滑らかではない（不連続）粘性解として特徴づけられる．この変分不等式の境界値問題を安定に数値近似するための，処罰法を併用した，局所的な移流減衰方程式の厳密解に基づく有限差分法を提案する．提案手法の近似性能を，1次の風上差分法などと比較し，数値的に検証する．

(2-68)    木村 匡臣, 吉岡 秀和: 浅水流方程式の数値計算におけるAUSM法の適用と評価, 第22回計算工学講演会, 埼玉県ソニックシティー, 2017年5月31日-6月2日, 計算工学講演会論文集第22巻, Paper No. D-04-2, 6pp.

概要：圧縮性流れの数値計算において発展したAUSM法やその改良版スキームは，数値流束を移流によって運ばれる項と圧力を表す項に分解して評価するという特徴があり，他の衝撃波捕獲法に比べて考え方が単純で演算量が少ないという利点がある．本研究では，開水路における非圧縮性非定常流れを記述する浅水流方程式へのAUSM法の適用可能性について検討し，その安定性や精度，計算コストについて評価を行う．

(2-69)    李 治, 谷野 章, 喜多 威知郎, 吉岡 秀和, 荊木 康臣: 温室遮光制御用半透過型太陽電池ブラインドシステムの改良および性能評価, 日本生物環境工学会2017松山大会, 愛媛大学樽味キャンパス, 2017年8月30日-9月4日. 2pp.

(2-70)    吉岡 秀和, 八重樫 優太: 河床付着藻類の繁茂抑制に関する変分不等式の具体的な厳密解と漸近解, 日本応用数理学会2017年度年会, 武蔵野大学, 2017年9月6-8日. 要旨集pp. 175-176. (日本応用数理学会 2017年度若手優秀講演賞 受賞)

(2-71)    吉岡 秀和, 八重樫 優太: 最適停止問題に基づく魚類回遊タイミングのモデリング, 日本応用数理学会2017年度年会, 武蔵野大学, 2017年9月6-8日. ポスター発表.

(2-72)    吉岡 秀和, 八重樫 優太: 内水面水産資源の堅牢な管理指針を見出すための微分ゲーム理論, ELR2017名古屋, 名古屋大学, 2017年9月22-25日. 要旨集p.22.

(2-73)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 河川水系の漁場特性を考慮したアユ放流量の最適配分モデル, 第74回農業農村工学会京都支部講演会, 石川県金沢市地場産業振興センター, 2017年10月25日. 要旨集 pp. 200-201.

(2-74)    Nakamura M., Omoto A., Nishii R., Jikumaru Y., Kikuyama R., Ueda Y., Hyeongki P., Nishiyama C., Jan K., Sooa S., Yaegashi Y., Yoshioka H., and Kemmochi T.: Mathematical modeling of human response to music, Study Group Workshop 2017, 2017年7月26日-28日 (九州大学伊都キャンパス), 同年7月31日-8月1日 (東京大学駒場キャンパス). Mathematics for Industry Lecture Note Vol. 75, pp. 106-118.

(2-75)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: Generalization of a singular stochastic control model for optimal suppression strategy of a fish-eating bird population (魚食性鳥類個体群の最適駆除戦略を支配する特異確率制御モデルの一般化), 第25回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会，松山市，愛媛大学，2017年11月3日-4日, 第25回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会講演要旨集 pp. 90-93. (八重樫 優太が平成29年度日本雨水資源化システム学会賞 (優秀発表賞) を受賞)

(2-76)    吉岡 秀和, 八重樫 優太: Fish migration as a stochastic optimal stopping problem: application of the methodology in mathematical finance (確率論的な最適停止問題としての魚類回遊: 数理ファイナンスにおける方法論の応用), ファイナンスの数理解析とその応用, 京都大学数理解析研究所, 2017年11月13-15日, 講究録 pp. 48-63.

概要：魚類個体群の生物学的に最適な回遊開始タイミングに関する厳密に可解な確率論的最適停止モデルを提示し，その性質を数学的な観点から解析する．また，数理ファイナンスを中心として発展してきた様々な数理モデリング・解析技法の本モデル拡張に対する応用性を論じる．

(2-77)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: Application of singular stochastic control theory to fish-eating waterfowl population management, ファイナンスの数理解析とその応用, 京都大学数理解析研究所, 2017年11月13-15日, 講究録 pp. 64-72.

概要：魚食性鳥類の駆除・防除手法を支配する確率論的な特異制御モデルについて，これまでの進展を数学的ならびに数値的な観点から概観する．とくに，1変数モデルについては，Verification Theoremに基づく数学解析結果を示す．また，2変数モデルについては，有限差分法に基づく数値計算結果を紹介する．

(2-78)    吉岡 秀和, 八重樫 優太: 確率論的な特異制御問題に付随する変分不等式に対する有限差分法, 日本応用数理学会環瀬戸内応用数理研究部会第21回シンポジウム, 島根大学松江キャンパス, 2018年1月6-7日, 講演要旨集pp. 2-5.

(2-79)    竹内 潤一郎, 宇波 耕一, 吉岡 秀和, 藤原 正幸: 農学系学部・大学院における数学教育, 数理農学の基盤づくりに向けて, 京都大学数理解析研究所, 2018年1月17-19日, 講演要旨集, p.1.

(2-80)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 魚食性鳥類カワウの駆除計画の策定を目的とした特異確率制御モデル, 数理農学の基盤づくりに向けて, 京都大学数理解析研究所, 2018年1月17-19日, 講演要旨集, p.8.

(2-81)    吉岡 秀和, 岡本 久, 白井 朋之, 田上 大助, 宇波 耕一: 生物移動の数理モデルにおける粘性解, 数理農学の基盤づくりに向けて, 京都大学数理解析研究所, 2018年1月17-19日, 講演要旨集, p.9.

(2-82)    藤倉 大和, 宇波 耕一, 吉岡 秀和, 岡本 久, 藤原 正幸: 灌漑用貯水池の最適運用戦略, 数理農学の基盤づくりに向けて, 京都大学数理解析研究所, 2018年1月17-19日, 講演要旨集, p.11.

(2-83)    吉岡 秀和: 数理科学の観点から生物資源の管理を考える, 平成29年度生物資源科学部セミナーおよび島根県食品工業研究会との交流会, 島根大学生物資源科学部, 2018年2月23日. (口頭発表)

(2-84)    吉岡 秀和, 次橋 健太郎, 渡部 建志, 八重樫 優太: 島根県斐伊川における環境・生態の数理モデリング, 平成29年度生物資源科学部セミナーおよび島根県食品工業研究会との交流会, 島根大学生物資源科学部, 2018年2月23日. (ポスター発表)

(2-85)    Yoshioka H., Yoshioka Y., Hamagami K., and Yaegashi Y.: Stochastic optimal control and differential game for river environmental and ecological management, 第132回汽水域懇談会 & 生物資源科学部環境共生科学科セミナー, 島根大学生物資源科学部, 2018年4月10日. (口頭発表)

(2-86)    吉岡 秀和, 白井 朋之, 田上 大助, 八重樫 優太: 河川清掃の変分不等式に対する有限差分近似, 第23回計算工学講演会, ウインクあいち, 2018年6月6-8日. 計算工学講演会論文集, Vol.23, Paper No. D-10-05, 6pp.

概要：ダムにより流況が改変されている河川では，ヘドロの蓄積や付着藻類の異常繁茂が見られる．本発表では，ヘドロや藻類の増加に対する，効果的な河川清掃方針を導く最適制御モデルを提示し，それに付随するハミルトン・ヤコビ・ベルマン変分不等式に対する有限差分法を構築した．時間非依存の問題について，解と自由境界の数値計算精度を検証した．また，時間依存の問題について，その季節依存性を論じた．

(2-87)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: Numerical computation of the coefficients in an exact solution to an impulse control model for optimal population management, 第23回計算工学講演会, ウインクあいち, 2018年6月6-8日. 計算工学講演会論文集, Vol.23, Paper No. D-10-06, 6pp.

概要：単一生物個体群に対する最適管理戦略を規定する，固定費用を考慮した確率微分方程式によるインパルス制御モデルを提示する．最適管理戦略を導く凖変分不等式は具体的な厳密解を有するが，その係数群は非線型方程式系に支配されており解析的に求まらない．本講演では，ある常微分方程式系の安定定常解がこの係数群の候補を与えることを示す．さらに，実際に常微分方程式系を数値積分して最適管理戦略の感度解析を行う．

(2-88)    八重樫 優太, 吉岡 秀和, 宇波 耕一, 藤原 正幸: 個体群管理のためのインパルス制御モデルにおける閾値の感度解析, 平成30年度農業農村工学会大会講演会, 京都大学, 2018年9月4日-6日, 講演要旨集, pp. 322-323.

(2-89)    Yaegashi Y., Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: A time-dependent stochastic optimal impulse control model for management of fish-eating bird, 第26回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会，鹿児島市，鹿児島県民交流センター，2018年11月3日-4日, 第26回日本雨水資源化システム学会大会研究発表会講演要旨集, pp. 40-44. (八重樫 優太が平成30年度日本雨水資源化システム学会賞 (優秀発表賞) を受賞)

(2-90)    Yoshioka H., Okamoto H., and Unami K.: On a non-local hyperbolic-elliptic system having discontinuous self-similar solutions, IMI共同研究 一般研究_研究集会(II), 数理農学における時系列データのモデル化と解析. 2018年11月5日-7日, 九州大学伊都キャンパス. Abstract集, p. 5. マス・フォア・インダストリ研究, No. 13, pp. 1-28.

(2-91)    Yaegashi Y., Yoshioka H., Unami K., and Fujihara M.: Stochastic optimal impulse control policy for management of seasonal fish-eating bird population dynamics, IMI共同研究 一般研究_研究集会(II), 数理農学における時系列データのモデル化と解析. 2018年11月5日-7日, 九州大学伊都キャンパス. Abstract集, p. 4. マス・フォア・インダストリ研究, No. 13, pp. 29-48.

(2-92)    Yoshioka H., Li Z., Yoshioka Y., and Yano A.: Mathematical linkages of biological and environmental information engineering and finance (邦題：生物環境情報工学とファイナンスの数理的つながり), ファイナンスの数理解析とその応用, 京都大学数理解析研究所, 2018年11月26-28日. 数理解析研究所講究録, Vol. 2111, pp. 107-113.

概要：生物環境情報工学分野 (島根大学生物資源科学部環境共生科学科にある研究分野のひとつ) における河川環境管理に関する研究および太陽光発電システム制御に関する研究という2つの事例を紹介し，ファイナンスにおける研究事例との類似点と相違点について数理的な観点から論述する．

(2-93)    Yoshioka H.: Stochastic control in management problems on environment and ecology of rivers, 金融経済研究会, 同志社大学商学部, 2018年12月11日. (依頼講演)

(2-94)    田中 智美, 堀之内 正博, 藤原 純子, 吉岡 秀和, 伊藤 康宏, 荒西 太士: ハイヅカ湖陸封アユの生活史を通した生態調査, 平成31年度公益社団法人日本水産学会春季大会, 東京都港区, 東京海洋大学, 2019年3月26日-30日, 要旨集, p.145. (ポスター発表)

(2-95)    Yoshioka H., Yoshioka Y., Yaegashi Y., Tanaka T., Horinouchi M., and Aranishi F.: Discrete costly observation model for early growth estimation in fisheries management: a case study in Plecoglossus altivelis altivelis, 平成31年度公益社団法人日本水産学会春季大会, 東京都港区, 東京海洋大学, 2019年3月26日-30日, 要旨集, p. 115.

(2-96)    Yoshioka H., Tsujimura M., Yaegashi Y., Tanaka T., Yoshioka Y., and Fujihara M.: Application of an adaptive viscosity scheme to discretization of the optimality equation for a discrete costly observation problem (邦題: 適合粘性スキームによる，連続過程の離散的観測問題に付随する最適性方程式の離散化), 第24回計算工学講演会, 埼玉県さいたま市, ソニックシティ, 2019年5月29日-31日. 講演論文集, Paper No. F-08-01, pp.1-6.

概要：離散的観測問題の最適性方程式の離散化に対する簡素で一様性を保持しつつ安定的な適合粘性スキームによる有限差分法を提示する．また，その性能を理論的および数値的な観点から検討する．

(2-97)    吉岡 秀和, 辻村 元男, 八重樫 優太, 吉岡 有美, 濱上 邦彦: 河川における生物ダイナミックスの管理方針に関わる確率過程モデリング：斐伊川の事例, 日本応用数理学会2019年度年会, 東京大学 駒場Iキャンパス, 2019年9月3日-5日. (ポスター発表)

(2-98)    吉岡 秀和, 濱上 邦彦, 辻村 元男: 状態遷移拡散過程にもとづく土砂投入方針の最適化モデル, 日本オペレーションズ・リサーチ学会2019年秋季研究発表会, 東広島芸術文化ホールくらら, 2019年9月11日-13日．要旨集pp.196-197.

(2-99)    李 治，谷野 章，喜多 威知郎，吉岡 秀和，荊木 康臣: 温室遮光制御用半透過太陽電池ブラインドシステムのエネルギー収支, 日本生物環境工学会2019千葉大会, 千葉大学松戸キャンパス, 2019年9月17日-9月20日. 要旨集. pp. 180-181. (ポスター発表)

(2-100)    Tsujimura M. and Yoshioka H.: Pollution abatement strategy with ambiguous technological change, ファイナンスの数理解析とその応用, 同志社大学・今出川キャンパス, 2019年9月19日-9月20日.

(2-101)    Yoshioka H. and Tsujimura M.: On discrete and costly observations in environmental and biological management, ファイナンスの数理解析とその応用, 同志社大学・今出川キャンパス, 2019年9月19日-9月20日.

(2-102)    吉岡 有美, 吉岡 秀和, 櫻井 伸治: 鳥取県西・東部域の地下水水質の地域特性, 農業農村工学会第74回中国四国支部講演会, 山口県総合保健会館, 2019年10月17日. 要旨集, pp. 104-106.

(2-103)    辻村 元男, 吉岡 秀和: Pollution abatement strategy with ambiguous technological jump, 日本リアルオプション研究会2019年度研究発表大会, 神奈川大学・横浜キャンパス, 2019年11月30日-12月1日.

(2-104)    吉岡秀和: 生物資源管理の数理最適化～不完全情報やデータ科学～, 水文・水資源学会　研究グループ「地表流の数値解析技術に関する研究グループ」令和元年度第1回勉強会, 京都大学北白川キャンパス, 2020年1月14日.

(2-105)    吉岡 秀和, 吉岡 有美, 辻村 元男: 非線形期待値を応用した環境管理モデリング, 日本オペレーションズ・リサーチ学会2020年春季研究発表会, 奈良春日野国際フォーラム, 2020年3月11日-13日, 要旨集pp. 196-197. (新型コロナウィルス対応のため会議は中止)

(2-106)    吉岡 秀和, 辻村 元男, 八重樫 優太, 吉岡 有美: 不完全情報下におけるモニタリングに関する「情報の価値」の数値計算. 第25回計算工学講演会, 福岡県小倉市, 北九州国際会議場, 2020年6月10日-12日. 論文番号A-03-02, 6pp.

概要：連続的に変動する系の離散的モニタリングは，様々な研究分野の重要課題である．本研究では，観測時刻にランダムネスがある場合について，費用対効果が最大となるモニタリング戦略を検討する．とくに，情報フィルトレーションの設定に応じて最適性方程式が異なることを示し，粘性解の意味での数学解析結果を紹介する．さらに，フィルトレーションの差異が導く「情報の価値」を，WENO再構築を用いた差分法により数値計算する．

(2-107)    吉岡 有美, 中村 公人, 瀧本 裕士, 中桐 貴生, 櫻井 伸治, 堀野 治彦, 吉岡 秀和: 田面水と土壌水の酸素安定同位体比の経時変化, 農業農村工学会2020年度大会, オンライン, 2020年8月25日-28日, 2pp.

(2-108)    泉 智揮, 尾崎 浩平, 吉岡 秀和, 藤原 正幸: MPS 法を用いた魚道の流況解析と魚の挙動解析, 農業農村工学会2020年度大会, オンライン, 2020年8月25日-28日, 2pp.

(2-109)    李 治, 谷野 章, 吉岡 秀和: 半透過型太陽電池を利用した温室自動遮光システムの発電エネルギーに関する研究, 2020年農業施設学会 秋季学生・若手研究発表会, 2020年9月15日. (オンラインポスター)

(2-110)    吉岡 秀和, 辻村 元男, 濱上 邦彦, 吉岡 有美, 八重樫 優太: ジャンプ過程と部分的観測にもとづく費用対効果が大きい環境管理について (On cost-effective environmental management based on jump processes and partial observations). ファイナンスの数理解析とその応用, 2020年9月17日-18日 (オンライン開催). 数理解析研究所講究録, Vol. 2173, pp. 37-41.

(2-111)    吉岡 秀和, 吉岡 有美: 河川流況と土砂輸送の無限活動度Lévy過程モデリング. 農業農村工学会第75回中国四国支部講演会 (オンライン開催), 2021年2月8日-21日, 要旨集pp. 36-38.

(2-112)    吉岡 秀和, 吉岡 有美: 多項式跳躍過程にもとづく河川流況モデリングと最適制御. 第26回計算工学講演会, 2021年5月26日-28日. オンライン開催. 講演論文6pp. C-02-02.

概要：多項式跳躍過程とは，生成作用素が一種の多項式保存性を満足し，レヴィ型跳躍ノイズに駆動される非線型の連続時間確率過程である．本講演では，梅雨や融雪などのクラスター的出水に対応できる河川流量時系列の多項式跳躍過程モデルを示し，実データからパラメータを同定する．また，本モデルに依拠する前進後退確率微分方程式を用いたダム貯水池管理の数値最適制御について，ボトルネックに焦点を当てながら論じる．

(2-113)    泉 智揮, Bhatta Arun, 吉岡 秀和, 藤原 正幸: 魚道における個体ベース数理モデルによる魚類の遊泳行動シミュレーション. 2021年度（第70回）農業農村工学会大会講演会, 2021年8月31日-9月2日. (ポスター発表)

(2-114)    伊藤 潤, 濱上 邦彦, 土谷 幹, 吉岡 秀和: 凹凸河床における流砂による付着藻類の剥離効果に関する実験的考察. 2021年度（第70回）農業農村工学会大会講演会, 2021年8月31日-9月2日, オンライン. (口頭発表)

(2-115)    Yoshioka H. and Tsujimura M.: Erlangisation and ambiguity in environmental policy making（環境管理方針の策定におけるアーラン化と曖昧性）, ファイナンスの数理解析とその応用, オンライン, 2021年9月8日-9月10日. 数理解析研究所講究録2207に論文掲載．

(2-116)    吉岡 有美, 吉岡 秀和, 中村 公人, 中桐 貴生, 櫻井 伸治, 堀野 治彦, 瀧本 裕士: 素・水素安定同位体比による水田主体扇状地の地下水涵養源評価の可能性, 水文・水資源学会／日本水文科学会2021年度研究発表会, 2021年9月15-18日, オンライン．(口頭発表)

(2-117)    伊藤 潤, 濱上 邦彦, 吉岡 秀和: 半球粗度に対する流砂の挙動と付着藻類の剥離効果の関係, 2022年度（第71回）農業農村工学会大会講演会, 2022年8月30日-9月2日, 石川県金沢市. (口頭発表)

(2-118)    Yoshioka H. and Tsujimura M.: Non-standard jump processes arising in environmental project planning (環境プロジェクト策定に関わる非標準的なジャンプ過程), ファイナンスの数理解析とその応用, 同志社大学, 2022年9月7日-9月9日. (口頭発表)  数理解析研究所講究録2237, pp. 2-5.

(2-119)    Tsujimura M., Yoshioka H., Goto M., and Takashima R.: 電力市場と容量メカニズムを考慮した火力発電プラントの価値評価, ファイナンスの数理解析とその応用, 同志社大学, 2022年9月7日-9月9日. 数理解析研究所講究録2237, pp. 104-115.

(2-120)    辻村 元男, 吉岡 秀和, 高嶋 隆太, 後藤 允: 電力市場と容量市場を考慮した発電容量への投資価値評価について, 日本リアルオプション学会2022年度研究発表会, 東京理科大学神楽坂キャンパスおよびオンライン, 2022年12月3日-12月4日. (口頭発表)

(2-121)    吉岡 秀和, 辻村 元男, 吉岡 有美: 分布の不確定性に対して堅牢な確率最適化とその生態水文学への適用, 第77回農業農村工学会中国四国支部講演会, オンライン, 2022年12月1日-12月31日. 要旨集pp. 83-85.

(2-122)    福田 悠太, 平井 雅之, 森脇 央, 河口 幸広, 吉岡 秀和, 宮川 幸雄: 島根県斐伊川尾原ダムにおける下流河川環境改善の取り組み（試行段階・中間報告）, 2022年度土木学会水工学委員会環境水理部会研究集会, オンライン, 2022年1月26日. 2pp講演要旨あり. (口頭発表)

(2-123)    濱上 邦彦, 伊藤 潤, 吉岡 秀和: 半球粗度まわりの流砂挙動による付着藻類の剥離効果に関する実験的検討, 2023年度（第72回）農業農村工学会大会講演会, 2023 年8月29日-9月1日, 愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市）. 2pp講演要旨あり. (口頭発表予定)

(2-124)    Yoshioka H. and Tsujimura M.: Applications of Orlicz risks to resource and environmental problems (オーリッチリスクの資源・環境問題への応用), ファイナンスの数理解析とその応用, 京都大学, 2023年8月30日-9月1日. (口頭発表). 数理解析研究所講究録2272, pp. 81-92.

(2-125)    辻村 元男, 後藤 允, 高嶋 隆太, 吉岡 秀和: 不確実性下における価格規制と資本投資, ファイナンスの数理解析とその応用, 京都大学, 2023年8月30日-9月1日. (口頭発表). 数理解析研究所講究録2272, pp. 114-121.

(2-126)    吉岡有美, 吉岡秀和: 田面水の酸素・水素安定同位体比モデリング, 第78回農業農村工学会中国四国支部講演会, 広島ＹＭＣＡ国際文化センター, 2023年10月12日. 講演要旨集pp.105-107. (口頭発表)

(2-127)    泉 智揮, 山下尚之, 難波一真, 藤原正幸, 吉岡秀和, 一恩英二: 魚類の挙動解析モデルの修正とトミヨの遡上実験への適用, 第31回日本雨水資源化システム学会大会, 琉球大学農学部 2023年11月3日-4日. 要旨集, pp. 13-14. (口頭発表)