山口大学教務システム - 1062221892-土木計画学及びデータサイエンス技術に関する演習

開講年度	開講学部等
2025	工学部
開講学期	曜日時限	授業形態	AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
後期	月7～8	演習	5.0
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
1062221892	土木計画学及びデータサイエンス技術に関する演習[Exercise for Planning in Civil Engineering and Data Science Technology]			日本語	2
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
榊原弘之[SAKAKIBARA Hiroyuki]					ー
担当教員[ローマ字表記]
榊原弘之　[SAKAKIBARA Hiroyuki]
特定科目区分		対象学生	東アジア	対象年次	2～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目			カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)

授業の目的と概要

土木工学における計画・マネジメントの重要性について説明するとともに，課題発見手法，調査法，確率・統計的手法，数理計画法等の主要な計画手法についての演習を行う．土木計画学の講義で説明した内容の問題演習を中心とする．
以下の項目を理解し，利用できるようにすることを目標とする．
(1)　課題発見手法及び調査論
(2)　データ分析のための統計的手法
(3)　代替案作成のための数理計画手法
(4)　計画の評価手法

授業の到達目標


【知識・理解の観点】（１）課題発見方法や，調査論及び評価方法について説明することができる．（２）統計的手法を利用してデータを分析できる．（３）数理計画問題を定式化できる．（４）簡単な数理計画問題を解くことができる．

授業計画

【全体】

・講義の前半では，課題発見手法の演習を行った後，確率統計の問題演習，統計的推定，検定の問題演習を行います．後半には，回帰分析・ポアソン過程のほか，非線形・線形計画問題の問題演習を行います．
・下記授業計画では，「データサイエンス技術I」の各週の内容に該当する演習項目については，項目欄で【DS技術I-〇】のように示しています．【DS技術I-〇】は「データサイエンス技術I」の〇回目の講義内容に該当することを示します．
・さらに，「自宅演習課題」として，授業外で，オンデマンド動画による説明を視聴したうえで，データ分析に関する演習課題を実施，提出してもらいます．その内容については授業外指示の欄に【自宅演習課題】として表示します．

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	計画課題の発見と整理の演習(1)	ブレインストーミング及びKJ法(1) 課題の整理	ブレインストーミングのテーマについて次回までに調べておく学修時間の目安：4時間

第2回

計画課題の発見と整理の演習(2)

・ノートパソコンを持参してください．
・演習に先立ってブレインストーミングのテーマについて調べておく
学修時間の目安：4時間

第3回

計画課題の発見と整理の演習(3)

計画課題の発見と整理の演習(3)
発表

・ノートパソコンを持参してください．
・演習に先立ってブレインストーミングのテーマについて調べておく
学修時間の目安：4時間

第4回

確率統計理論の問題演習
【DS技術I-1】，【DS技術I-2】

・平均値，中央値，分散，標準偏差の算出
・共分散，相関係数の算出，相関関係の理解
・正規分布

・ノートパソコンを持参してください．
・教科書第2章
【自宅演習課題】
アンケート調査の設（１）
「不完全な調査票」の問題点を指摘、修正
学修時間の目安：4時間

第5回

ベルヌーイ試行，ポアソン過程，最尤推定法の問題演習
【DS技術I-1】，【DS技術I-2】

ベルヌーイ試行，ポアソン過程の問題演習
データへの最尤推定法の適用

・教科書第2章2.6
【自宅演習課題】
アンケート調査の設計（2）
設定した仮説に基づいた調査票の設計
学修時間の目安：4時間

第6回

区間推定の問題演習
【DS技術I-4】

母平均などの信頼区間推定

・教科書第2章2.6
【自宅演習課題】
多サンプルデータの分析演習（１）
外れ値・異常値・欠損値の検出と除去・変換
学修時間の目安：4時間

第7回

検定問題の演習（１）
【DS技術I-3】

母平均差の有意性検定など

・教科書第2章2.6
【自宅演習課題】
多サンプルデータの分析演習（２）
データの可視化
学修時間の目安：4時間

第8回

検定問題の演習（２）
【DS技術I-2】，【DS技術I-3】，【DS技術I-7】

母比率差の検定やカイ2乗分布，カイ2乗検定

・教科書第2章2.6
【自宅演習課題】
多サンプルデータの分析演習（３）
記述統計と解釈
学修時間の目安：4時間

第9回

回帰分析の演習（１）
【DS技術I-3】

最小二乗法によるパラメータ推定

・ノートパソコンを持参してください．
・教科書第3章
【自宅演習課題】
統計的推定の復習（多サンプルデータ使用）
学修時間の目安：4時間

第10回

回帰分析の演習（２）
【DS技術I-2】，【DS技術I-3】

・F分布
・推定パラメータの検定方法の演習

・ノートパソコンを持参してください．
・教科書第3章
【自宅演習課題】
統計的検定の復習（多サンプルデータ使用）
学修時間の目安：4時間

第11回

数理計画法の定式化
【DS技術I-5】

数理計画法の定式化の練習

・教科書第4章
【自宅演習課題】
回帰分析の復習
学修時間の目安：4時間

第12回

非線形計画問題の演習
【DS技術I-6】

ラグランジェの未定乗数法の演習

・教科書第4章
【自宅演習課題】
総合的なデータ解析演習（多サンプルデータ使用）
学修時間の目安：4時間

第13回

線形計画問題の演習（１）
【DS技術I-7】

図式解法，シンプレックス法の演習

・教科書第4章
【自宅演習課題】
多変量解析
学修時間の目安：4時間

第14回

線形計画問題の演習（２）
【DS技術I-8】

数理計画法に関する総合演習（１）

・教科書第4章
学修時間の目安：4時間

第15回

数理計画問題の演習
【DS技術I-8】

数理計画手法に関する総合演習（２）

・教科書第4章
学修時間の目安：4時間

※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】

A: --%　B: --%　C: 50%　D: --%

成績評価法

授業内課題及び自宅演習課題：60％
レポート：40％
本演習では，授業内，授業外で実施する課題と，レポートにより成績を評価します．
出席は欠格条件です．

教科書にかかわる情報

教科書	書名	すぐわかる計画数学				ISBN	4339023590
教科書	著者名	秋山孝正・上田孝行	出版社	コロナ社				出版年	1998

備考

参考書にかかわる情報

参考書	書名	土木・建築のための確率・統計の基礎				ISBN	4621037102
参考書	著者名	AlfredoH－S.Ang, Wilson H.Tang	出版社	丸善				出版年	1977

参考書	書名	土木計画システム分析〈最適化編〉				ISBN	9784627427204
参考書	著者名	飯田恭敬	出版社	森北出版				出版年	1991

参考書	書名	土木計画システム分析〈現象分析編〉				ISBN	9784627427303
参考書	著者名	飯田恭敬・岡田憲夫	出版社	森北出版				出版年	1992

参考書	書名	土木計画学―公共選択の社会科学				ISBN	9784761531669
参考書	著者名	藤井聡	出版社	学芸出版社				出版年	2008

参考書	書名	土木計画学(第3版)				ISBN	9784627427136
参考書	著者名	樗木　武	出版社	森北出版				出版年	2011

備考

科目の内容中，教科書に記載のない項目については，プリント配布で説明しますが，より深く勉強したい場合は上記参考書を使用してください．

メッセージ

すべての課題，レポートを提出することが単位認定の条件です．
病気などやむを得ない理由で欠席した場合は，必ず担当教員に理由を報告してください．また，欠席した回の演習について，演習で実施した課題を実施して提出すること．課題はともにMoodleページにアップします．対応する土木計画学の講義資料は土木計画学のMoodleページにアップします．

本科目は、本プログラムの学習・教育到達目標のうち、以下の目標に対応しています．
（A）土木・環境分野の確かな基礎力を身につける
　A-2 土木・環境分野に関連する数学・自然科学・情報処理の基礎的知識
（B）技術に対する向上心と倫理観をはぐくむ
　B-1 自主的かつ継続的に学習する能力

キーワード

土木計画学　マネジメント　確率統計　数理計画

持続可能な開発目標（SDGs）

(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。

(持続可能な都市)包摂的で安全かつ強靱（レジリエント）で持続可能な都市及び人間居住を実現する。

メディア授業