第5章　一次論文を題材に加重評価を検算する

Hara、Miura、Suzuki、Tanakaによる2024年の一次論文は、水熱技術の将来可能性を仮想将来世代の視点から評価したケーススタディです。材料分野の学生18名と教員5名、計23名が5～6名の4グループに分かれ、2020年10月5日、17日、26日、11月2日に各3時間のワークショップを行いました。参加者は2040年を想定し、現在世代の視点と仮想将来世代の視点から技術を考えました。この事例を、専攻全体の教育効果や入試出題の証明には使いません。

論文が扱う水熱技術の例では、廃ガラスを粉砕し、水を用いる水熱処理によって多孔質ガラスを作ります。多孔質とは、内部に多数の小さな孔がある状態です。断熱材、ろ過材、資源循環への利用が考えられ、水や廃熱を活用できる可能性があります。一方、原料の粉砕、加熱、輸送にはエネルギーと費用がかかり、社会実装では便益と負担を同時に見なければなりません。以下のA・B比較は論文中の比較実験を再現していません。この構造を理解するために本書が作る別の仮想問題です。

論文の評価指標は、資源循環・再利用、環境負荷の低減、エネルギーの有効利用、導入コスト、資源・エネルギー負担、社会的受容性、技術革新の七つです。参加者は各指標の重要度を1～5で評価し、上位三つを順位づけて理由を書きました。論文は当該ケースで視点の違いに伴う重要度の変化を報告する一方、参加者属性、提供情報、バイアスへの注意と、追加事例・体系的枠組みの必要性を述べています。一つの小規模事例から、方法が常に同じ効果を生むとは結論づけていません。

以下は大阪大学が公表した過去問ではありません。論文の七指標を学ぶため、本書が得点と重みを新しく設定した独自問題です。各評価点は1～5で、5ほど望ましい状態とします。導入コストと資源・エネルギー負担は、低いほど高得点になるよう向きをそろえます。

得点、重み、A・Bという選択肢は論文の実測値ではありません。

重みは「その項目をどれほど大切にするか」を表す割合で、七つを足すと1.00です。評価点は各案が項目ごとにどの程度良いかを表します。総合点は S = Σ wi xi、つまり各指標の重み wi と評価点 xi を掛け、その七項目分を足して求めます。第一に現在重みでAとBを計算し、第二に将来重みへ置き換えます。第三に w(t) = (1 − t)w0 + t w1 と置き、現在型から将来型へ重みが移る程度 t のどこで二案の順位が逆転するかを求めます。これは本書独自の加重合計モデルです。

現在重みでは、Aは 0.10×1 + 0.10×2 + 0.15×4 + 0.25×5 + 0.15×4 + 0.15×4 + 0.10×2 = 3.55、Bは 0.10×5 + 0.10×4 + 0.15×2 + 0.25×2 + 0.15×2 + 0.15×3 + 0.10×5 = 2.95 です。したがってAが上です。将来重みではAが2.90、Bが3.40となり、Bが上です。差を D(t) = SB(t) − SA(t) とすると D(t) = −0.60 + 1.10t です。D(t) > 0 より t > 0.60 / 1.10 ≒ 0.545、重みが現在型から将来型へ54.5%以上移るとBが上回ります。数値は本書の仮想値で、大阪大学の公式解答ではありません。

ここでの t は、社会の重要度が現在重みから将来重みへどれだけ移ったかを表す便宜的な位置です。Bが成功する確率、2040年までに普及する確率、将来世代の賛成率ではありません。加重評価では、総合点に加え、誰が重みを決めたか、各点数をどの測定で裏づけたか、低得点を高得点で補ってよい項目かを説明します。例えば安全基準を下回れば失格とする場合、単純な加重合計だけでは扱えません。論文の「重要度評価」と、本書が設定した「技術案の性能得点」も別の量です。

この独自演習で避ける誤りは、コストと負担の点数の向きを逆にする、重みの合計を1にしない、54.5%を確率と呼ぶ、総合点だけで技術採用を決める、仮想値を論文のデータと呼ぶことです。実際の判断には、原料調達から廃棄までのエネルギーと排出量、設備投資・維持・物流を含む費用、断熱・ろ過性能、耐久性、安全性、廃ガラスと廃熱の供給、規格、利用者の受容、各値の不確実性が必要です。また、1～5点を等間隔とみなし、項目間の補償を認めるモデルの限界も答案に書きます。