永田 靖 (ナガタ ヤスシ)

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所属

理工学術院 創造理工学部

職名

教授

ホームページ

http://www.stat.mgmt.waseda.ac.jp

兼担 【 表示 / 非表示

  • 理工学術院   大学院創造理工学研究科

学内研究所等 【 表示 / 非表示

  • 2021年
    -
    2022年

    データ科学センター   兼任センター員

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

学歴 【 表示 / 非表示

  • 1982年04月
    -
    1985年09月

    大阪大学大学院 博士後期課程   基礎工学研究科   数理系  

  • 1982年04月
    -
    1985年09月

    大阪大学大学院 博士後期課程   基礎工学研究科   数理系  

  • 1980年04月
    -
    1982年03月

    大阪大学大学院 博士前期課程   基礎工学研究科   数理系  

  • 1980年04月
    -
    1982年03月

    大阪大学大学院 博士前期課程   基礎工学研究科   数理系  

  • 1976年04月
    -
    1980年03月

    京都大学   理学部   数学科  

学位 【 表示 / 非表示

  • 大阪大学   工学博士

  • (BLANK)

所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    品質工学会

  •  
     
     

    日本品質管理学会

  •  
     
     

    日本統計学会

  •  
     
     

    日本行動計量学会

  •  
     
     

    日本経営工学会

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研究分野 【 表示 / 非表示

  • 統計科学

論文 【 表示 / 非表示

  • Setting Control Limits in a Multivariate Exponentially Weighted Moving Likelihood Control Chart

    Takumi SARUHASHI, Masato OHKUBO, Yuma UENO, Yasushi NAGATA

    Total Quality Science   6 ( 3 ) 84 - 90  2021年10月  [査読有り]

    担当区分:最終著者

    DOI

  • Application of VBGMM for pitch type classification: analysis of TrackMan's pitch tracking data

    Kazuhiro Umemura, Toshimasa Yanai, Yasushi Nagata

    Japanese Journal of Statistics and Data Science   4 ( 1 ) 41 - 71  2021年07月  [査読有り]

    担当区分:最終著者

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    <title>Abstract</title>In the game of baseball, each pitcher throws various types of pitches, such as cutter, curve ball, slider, and splitter. Although the type of a given pitch may be inferred by audience and/or obtained from the TrackMan data, the actual pitch type (i.e., the pitch type declared by the pitcher) may not be known. Classification of pitch types is a challenging task, as pitched baseballs may have different kinematic characteristics across pitchers even if the self-declared pitch types are the same. In addition, there is a possibility that the kinematic characteristics of pitched baseballs are identical even if the self-declared pitch types are different. In this study, we aimed to classify TrackMan data of pitched baseballs into pitch types by applying the Variational Bayesian Gaussian Mixture Models technique. We also aimed to analyze the kinematic characteristics of the classified pitch types and indices related to batting performance while pitching each pitch type. The results showed that the pitch types could not be accurately classified solely by kinematic characteristics, but with consideration of the characteristics of the fastball the accuracy improves substantially. This study could provide a basis for the development of a more accurate automatic pitch type classification system.

    DOI

  • Study on Likelihood-Ratio-Based Multivariate EWMA Control Chart Using Lasso

    Takumi Saruhashi, Masato Ohkubo, Yasushi Nagata

    Quality Innovation Prosperity   25 ( 1 ) 3 - 15  2021年03月  [査読有り]

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    Purpose: When applying exponentially weighted moving average (EWMA) multivariate control charts to multivariate statistical process control, in many cases, only some elements of the controlled parameters change. In such situations, control charts applying Lasso are useful. This study proposes a novel multivariate control chart that assumes that only a few elements of the controlled parameters change.
    Methodology/Approach: We applied Lasso to the conventional likelihood ratio-based EWMA chart; specifically, we considered a multivariate control chart based on a log-likelihood ratio with sparse estimators of the mean vector and variance-covariance matrix.
    Findings: The results show that 1) it is possible to identify which elements have changed by confirming each sparse estimated parameter, and 2) the proposed procedure outperforms the conventional likelihood ratio-based EWMA chart regardless of the number of parameter elements that change.
    Research Limitation/Implication: We perform sparse estimation under the assumption that the regularization parameters are known. However, the regularization parameters are often unknown in real life; therefore, it is necessary to discuss how to determine them.
    Originality/Value of paper: The study provides a natural extension of the conventional likelihood ratio-based EWMA chart to improve interpretability and detection accuracy. Our procedure is expected to solve challenges created by changes in a few elements of the population mean vector and population variance-covariance matrix.

    DOI

  • Anomaly Detection for Noisy Data with the Mahalanobis–Taguchi System

    Masato Ohkubo, Yasushi Nagata

    Quality Innovation Prosperity   24 ( 2 ) 75 - 75  2020年07月

    担当区分:最終著者

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    &lt;p&gt;&lt;strong&gt;Purpose:&lt;/strong&gt; Condition-based maintenance requires an accurate detection of unknown yet-to-have-occurred anomalies and the establishment of anomaly detection procedure for sensor data is urgently needed. Sensor data are noisy, and a conventional analysis cannot always be conducted appropriately. An anomaly detection procedure for noisy data was therefore developed.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Methodology/Approach:&lt;/strong&gt; In a conventional Mahalanobis–Taguchi method, appropriate anomaly detection is difficult with noisy data. Herein, the following is applied: 1) estimation of a statistical model considering noise, 2) its application to anomaly detection, and 3) development of a corresponding analysis framework.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Findings:&lt;/strong&gt; Engineers can conduct anomaly detection through the measurement and accumulation, analysis, and feedback of data. Especially, the two-step estimation of the statistical model in the analysis stage helps because it bridges technical knowledge and advanced anomaly detection.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Research Limitation/implication:&lt;/strong&gt; A novel data-utilisation design regarding the acquired quality is provided. Sensor-collected big data are generally noisy. By contrast, data targeted through conventional statistical quality control are small but the noise is controlled. Thus various findings for quality acquisition can be obtained. A framework for data analysis using big and small data is provided.&lt;/p&gt;&lt;strong&gt;Originality/Value of paper:&lt;/strong&gt; The proposed statistical anomaly detection procedure for noisy data will improve of the feasibility of new services such as condition-based maintenance of equipment using sensor data.

    DOI

  • Proposal for a new single imputation method using Taguchi’s T-method

    Yuto Nakao, Yasushi Nagata

    Total Quality Science   Vol.5 ( No.3 ) 102 - 110  2020年03月  [査読有り]

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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • SQCセミナーの物語,2020品質月間テキストNo.449

    永田靖

    日本科学技術連盟  2020年10月

  • 統計的方法の考え方を学ぶ

    永田靖

    日科技連出版社  2016年

  • 開発・設計に必要な品質管理

    日本品質管理学会中部支部産学連携研究会, 田靖

    日本規格協会  2015年11月

  • アンスコム的な数値例で学ぶ統計的方法23講

    廣野元久, 永田靖

    日科技連出版社  2013年01月

  • 工程能力指数

    永田靖, 棟近雅彦

    日本規格協会  2011年11月

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Misc 【 表示 / 非表示

受賞 【 表示 / 非表示

  • Best Paper Award

    2021年10月   ANQ (Asian Network for Quality) Congress 2021  

  • Best Paper Award,ANQ(Asian Network for Quality) Congress 2020

    2020年10月  

  • デミング賞本賞

    2019年11月  

  • Best Paper Award,ANQ(Asian Network for Quality) Congress 2019

    2019年10月  

  • 早稲田大学ティーチングアワード(2018年度春学期)

    2019年02月  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 複雑なデータ環境に適用できるタグチメソッドの研究

    研究期間:

    2018年04月
    -
    2021年03月
     

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    SN比解析や田口流実験計画法に関連して次のような研究を行った.田口の導入したサイクリック計画を用いて,スポーツの対戦システムに関する最適性について研究した昨年の結果をさらに発展させて論文にまとめた.この結果は学術誌に掲載された.また,一般化線形モデルを用いた動特性に関するロバスト・パラメータ設計の研究を国際会議で発表し,ベスト・ペーパー・アワードを受賞した.さらに,多変量累積和管理図について両側信頼限界を設定する方法を開発し,その性能の検討した.この成果を国際会議で発表した.MTシステムに関連して,次のような研究を行った.まず,異常検知のためのMT法の研究について述べる.潜在クラスモデルに基づく条件付き異常検知システムを開発して,その性能が優れていることを確認した.この成果を国際会議で発表し,論文にまとめて学術誌に投稿し,掲載された.ラベルをつけていない単位空間を用いたMT法に基づく異常検知の方法を開発し,性能評価した.この成果を学術誌に論文を投稿し,採択された.次に,予測手法であるT法に関連した研究について述べる.まず,単一変数の時系列モデルのデータを変換して解析するT法タイプの方法を開発し,その性能評価についての研究を行った.この成果をまとめ,学術誌に論文を投稿し,掲載された.次に,T法を用いて欠測値補完を行う方法を開発し,性能評価を行った.その成果を学術誌に論文と投稿し,掲載が決定した.不均衡データに対してデータを増加させるスモートの新しい方法を提案し,分類問題に適用し,性能が優れていることを確認した.その成果を論文にまとめ,その改訂作業を行い,学術誌に掲載された.SN比解析や田口流実験計画法の研究ついては,ほぼ順調に進展した.MTシステムの研究についても,複雑な状況下を設定したもとで,十分多くの研究成果を出すことができた.また,多くの研究成果の論文化と掲載まで達成することができた.より複雑な状況におけるSN比解析や田口流実験計画法,そしてMTシステムの研究については研究を継続してきたい.特に,複雑な状況設定については,データの構造の複雑さ,変数の多次元化・高次元化,データの欠損や不均衡の状況に対して,研究を深めていきたい

  • タグチメソッドの拡張的研究

    研究期間:

    2015年04月
    -
    2018年03月
     

     概要を見る

    タグチメソッドの拡張的な手法の開発とその理論化を目指す.特に,実験計画法におけるSN比の一般化と拡張的な改良(研究Ⅰと参照),および,MTシステム(Mahalanobis Taguchi system)の拡張的な改良とその理論的研究(研究Ⅱと参照)を行う.研究Ⅰでは,様々な状況で提案されているSN比の性質を数理的側面から整理し,汎用性の高い新たなSN比を用いた解析方法を提案し,その理論的性質を明らかにする.研究Ⅱでは,MTシステムの各手法の特徴を理論的に明らかにし,弱点を改良した新たな解析手法を開発し,既存のMTシステムや多変量解析の各手法と比較して,応用上の指針を策定する.本研究は,世界中の技術者により用いられているタグチメソッドの理論的な裏付けを行うとともに,それに基づく拡張的な手法を開発するという意味で,製造業における技術開発に大きなインパクトを与えるものである.この研究成果により,適切で迅速な異常検知が可能になるとともに,効率的な新製品の開発・設計が可能になることが期待できる

  • タグチメソッドの体系的な理論化

    研究期間:

    2012年04月
    -
    2015年03月
     

     概要を見る

    タグチメソッドは田口玄一博士が長年にわたり独力で開発してきたデータ解析手法の総称であり,世界中の技術者により用いられている.タグチメソッドは,①SN比に基づくロバストパラメータ設計,②MTシステムと呼ばれる独自の多変量解析手法,③損失関数を用いた評価技法の3つに分類できる.本研究では,①と②を取り上げ,既存手法の理論的性質を明らかにし,様々な改良手法を提案した.これらの研究成果のいくつかは,関連学協会からの賞の対象となり,この分野の研究者や技術者から高く評価されている

  • グラフィカルモデリングによる品質情報解析システムの開発

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    研究課題にあるグラフィカルモデリングとは、多変量データの関連構造を表す統計モデリングをグラフによって表現する比較的最近開発された多変量解析法手法であり、複雑な現象のメカニズムの解明に役立つことが期待されている。しかし、その理論体系がようやく整備された段階で、実際問題への適用は行動科学、教育学等の社会科学の領域でなされているにすぎない。工業の分野、特に品質問題への適用は、国内外を通して見当たらない。本研究の目的は、品質管理活動でなされる調査・観察で得られる他変量データに対して、このグラフィカルモデリングを用いた解析システムを構築することで、科学的データ解析の発展に貢献することである。平成9年の課題は「離散データを対象にしたグラフィカルモデリングの解析システムの実現」であり、現時点で目標とする機能を達成している。これが平成8年度の成果であった。「連続データを対象にしたグラフィカルモデリングの解析システムの実現」に加わったことにより、当初の研究課題は達成された。ここにおいて、離散データと連続データの解析を統一的に扱う統計モデルの理論を構築した。その成果は平成9年度の日本統計学会でのグラフィカルモデリングの理論についての平易な解説書、事例集、及び解析ソフトのマニュアルの充実にも力をいれ、これらの成果は平成9年の日本品質学会のチュトリアルセッヨンや(財)日本科学技術連盟主催の多変量解析シンポジウムにおいて報告されている

  • グラフィカルモデリングを中心とした新しい多変量解析法とそのソフトウェアの開発

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    グラフィカルモデリングを中心として、統計的多変量解析について理論的な側面からと応用的な側面から研究を行った。理論的な観点からの研究成果としては、次の点をあげることができる。(1)モデル選択を繰り返し行う際に考慮しなければならない検定の多重性の問題についての整理とその解決(2)逸脱度の尺度となる統計量の性質の研究(3)パス図に基づく変数選択の新しい考え方の研究(4)有向モデルを因果モデルとして利用して原因系の変数へ介入したときの効果の研究(5)条件付き介入効果の理論的研究(6)共分散構造分析における逐次変数選択の研究(7)滑らかな境界値への縮小推定量の研究(8)工程解析の評価値としての工程能力指数についての統計的性質の研究応用的な観点からの研究成果としては、次の点をあげることができる。(1)量的変数に基づくグラフィカルモデリングの解析ソフトの開発と改良(2)質的変数に基づくグラフィカルモデリングの解析ソフトの開発と改良(3)工程解析・顧客満足度調査・リモートセンシングへのグラフィカルモデリングの適用および応用可能性の検証また、本研究組織のメンバーが10人中8人を占める共著として『グラフィカルモデリングの実際』(日科技連出版社)を刊行した。本書は1999年度日経品質管理文献賞に選ばれた。さらに、開発した解析ソフトをホームページ上で公開し、普及をはかった

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特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 統計的多重比較法の研究

    2004年  

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     次の6つの課題に取り組んだ.(1)検出力とサンプルサイズの検討 統計的方法の基礎的な手法についてサンプルサイズの設計の方法を,検出力と区間推定の立場からまとめ,成書とした.このようなまとまった書籍はこれまでになかったものである.(2)多重比較法におけるサンプルサイズの検討 多重比較法におけるサンプルサイズの設計方法について検討した.(3)工程能力指数の研究 工程能力指数について,データが正規分布に従っていない場合も含めて,推定方法や精度などについて研究した.(4)実験計画法における推定方法の改良について 実験計画法で得られるデータに基づいて,効果の推定や誤差分散の推定の方法について,従来方法の改良方法を開発し,その推定精度について研究した.(5)新しい多変量解析の適用についての研究 グラフィカルモデルを用いた因果推論について,回帰分析の枠組みを発展させる方向で研究した.また,マハラノビスタグチシステムについて,新しい尺度の構成方法などについて研究した.(6)統計学のための数学のまとめ 統計学を学ぶために必要な数学を吟味し,まとめた.

  • フィッシャー流実験計画法と田口流実験計画法との融合

    2002年  

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    次の8つの課題に取り組んだ.(1)検出力とサンプルサイズの検討 広く使われている標準的な統計的方法について検定における検出力と区間推定に基づく観点から,非心分布の各種の近似式を検討し,実務的に使える近似式を整理した.それに基づいて,サンプルサイズの設計方式を整理した.今後の教育・研究に活用するため,それらの結果を,200ページあまりの冊子にまとめた.特に,今後は,多重比較法について,検出力とサンプルサイズの設計の問題を取り組んでいきたい.今回の成果は,その基礎となるものである.(2)SN比についての検定 測定機の性能を測る量としてSN比が提案されている.本研究では,複数の測定器のSN比の一様性の検定方法を導き,検定のサイズと検出力について検討した.簡便でリーズナブルな精度をもつ検定方式を得ることができた.(3)重回帰分析における偏回帰係数の解釈について 重回帰分析における偏回帰係数の解釈の問題は困難である.これを,グラフィカルモデリングの観点からの解釈と関連させて整理した.(4)実験計画法における最適水準での推定量の統計的性能について 分散分析表に基づいて,最適水準を決定して母平均の推定量を構成する場合,最適水準の選択による上方へのバイアスと,効果があるのにそれを無視してしまうことによる下方へのバイアスが存在する.それらを適切に評価し,制御することが,精度のよい推定につながる.本研究では,これらの観点から,推定量のバイアスと平均2乗誤差を評価し,どのような推定方式がよいのかを検討した.(5)重回帰分析における寄与率の推定 重回帰分析では,寄与率や自由度調整済み寄与率は基本的な統計量であり,常に参照される量である.しかし,それらが真の寄与率を精度良く推定できているとは限らない.モデルを固定させたときに,これらの推定精度を研究した論文は存在したが,本研究では,変数選択を伴った状況で,これらの推定精度について研究した.(6)偏相関係数行列の感度分析 偏相関係数行列はグラフィカルモデリングにおいて重要である.本研究では,偏相関係数行列について,個々のデータがどのような影響を有するのかという観点から,感度分析の研究を行った.(7)MTA法についての研究 MTA法はタグチメソッドにおいて最近開発された方法である.通常のマハラノビスの距離のかわりに,余因子に基づいて距離を作成する.本研究では,その問題点を整理し,2つの軸により尺度を構成する方法を提案した.(8)実践的な統計教育の研究 企業における多変量解析法や実験計画法に関する統計教育の問題点を整理し,改良案を提案した.

  • 実験計画法の工程解析への応用

    2000年  

     概要を見る

     次の4つの内容に取り組んだ。(1)工程能力指数のロバスト推定 将来の「安定した母集団分布」を想定して、それとは異質の母集団分布からのデータが混在している状況を設定し、得られるデータに基づいて「安定した母集団分布」に基づく工程能力指数の推定の研究を行った。通常の最尤法に基づく推定方法が異質な母集団分布からのデータにより大きく影響を受けることを示し、次にそのようなデータからの影響が小さいロバストな推定方法を提案し,その数学的性質および定量的な数値評価を行った。(2)回帰分析における寄与率の推定 回帰分析における寄与率の点推定の方法を研究した。モデルを確定した下で寄与率を精度よく推定するための研究は従来から行われていたが、本研究では、モデル選択を行う過程を定式化し、その下で寄与率を推定する問題を研究した。自由度調整済寄与率の精度が比較的良好であるという結果を得た。 現在、既存の推定方法の比較検討の段階に留まっているが、今後、新たな推定量の提案と区間推定の問題、さらには、回帰分析を拡張したモデルに対しても取り組んでいきたい。(3)統計的多重比較法に関する研究 ダネットの方法およびそれを拡張した方法について研究した。今後、具体的な解析を行うための数値表などを整備する予定である。また、ダンカンの多重比較法についても検討した。(4)学部学生・大学院生向けのテキストの作成 学部学生や大学院学生がこの分野の研究に入って行くにあたって、効率的にその内容を学べるようなテキストを作成した。これらには、筆者が研究している内容も取り入れている。

 

現在担当している科目 【 表示 / 非表示

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2021年11月
    -
     

    日本品質管理学会  会長

  • 2019年11月
    -
    2021年11月

    日本品質管理学会  理事,副会長

  • 2020年05月
    -
     

    応用統計学会  監事

  • 2018年05月
    -
    2020年05月

    応用統計学会  理事

  • 2016年05月
    -
    2018年05月

    応用統計学会  会長

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