Transcript TYPE-II ERROR, PRECAUTIONARY PRINCIPLE

http://risk.kan.ynu.ac.jp/matsuda/2008/080818TOA.ppt
水産資源の持続可能な利用と予防原則
Sustainable use of fisheries resources and
precautionary principle
松田裕之 Hiroyuki MATSUDA
横浜国立大学環境リスクマネジメント専攻
Yokohama National University
1
本日の献立Overview
• 予防原則と第2種の過誤
– PP and type II errors
• 絶滅危惧生物判定基準
– IUCN Red list criteria
• ミナミマグロは絶滅寸前か
– Is southern bluefin tuna critically endangered?
• 世界遺産をシカが喰う
– Deer management in world heritages
2
http://risk.kan.ynu.ac.jp/matsuda/2006/060117.ppt
予防原則と統計学
Precautionary Principle (PP) and statistics
• 第1種の過誤：無用の対策を採る
Type I error: Doing unnecessary actions
• 第2種の過誤：採るべき対策を怠る
Type II error: Not doing necessary actions
• 科学は第1種の過誤を避ける（有意差5%)
Science usually avoids type I errors (5% rule).
• 予防原則は第2種の過誤を避ける（定量的・定性的
評価基準がない） PP avoids type II errors (no
quantitative nor qualitative rule).
3
http://risk.kan.ynu.ac.jp/matsuda/2006/060117.ppt
予防原則precautionary principle
• 環境に対して深刻あるいは不可逆的な打撃を与え
るとき，科学的証拠が不十分であるからという理由
で環境悪化を防ぐ費用効果的な措置を先延ばしに
してはいけない
• In order to protect the environment, the
precautionary approach shall be widely applied by
States according to their capabilities. Where there
are threats of serious or irreversible damage, lack of
full scientific certainty shall not be used as a reason
for postponing cost-effective measures to prevent
environmental degradation.
4
1992年リオ宣言第15原則 Rio Declaration Principle 15 http://www.unep.org/
http://www.biodiv.org/convention/articles.asp?lg=0
生物多様性条約 (1992）
Convention for Biological Diversity
• “Noting also that where there is a threat
of significant reduction or loss of
biological diversity, lack of full scientific
certainty should not be used as a reason
for postponing measures to avoid or
minimize such a threat,
http://risk.kan.ynu.ac.jp/matsuda/2006/060117.ppt
5
国連気候変動枠組み条約
UNFCCC 2002
“Where there are threats of serious or irreversible damage, lack of full scientific
certainty should not be used as a
reason for postponing such measures,
taking into account that policies and measures to
deal with climate change should be cost-effective
so as to ensure global benefits at the lowest
possible cost.
6
http://unfccc.int/
科学者のとるべき態度Scientists…
Before the Earth Summit
1992年地球サミット前後 After
give some
no
• 科学的証拠なしに社 • Should mustgive
を言え！
comments to public
会にものを言わない;
科学論争を多数決で決
• 世論に係らず、自ら without full scientific
evidence;
の見解を変えない
める。世論を味方につけ
make
a
• keeptheir
theiropinion
result irresる
public
consensus
or win
pective
of public opinion
科学者 の社会 的提言 に votes
ついての学界基準が未
No
academic rule for what we should say
確立.
has been established.
7
Galileo’s Inquisition
本日の献立Overview
• 予防原則と第2種の過誤
– PP and type II errors
• 絶滅危惧生物判定基準
– IUCN Red list criteria
• ミナミマグロは絶滅寸前か
– Is southern bluefin tuna critically endangered?
• 世界遺産をシカが喰う
– Deer management in world heritages
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絶滅危惧種の類別(IUCN 2001)
IUCN Redlist Categories
絶滅(EXtinct)
（
絶
滅
危
惧
種
の
段
階
分
け
）
野生絶滅(Extinct in the Wild)
（
評
価
あ
り
）
（
適
切
な
情
報
あ
り
）
（
絶
滅
危
惧
）
絶滅危惧Ia類(CRitically Endangered)
絶滅危惧Ib類(ENdangered)
絶滅危惧II類(VUlnerable)
準絶滅危惧(Near Thretened)
低度懸念(Leact Concern)
情報不足(Data Defficient)
評価せず(Not Evaluated)
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IUCN Redlist Criteria (2001)
Criterion
CR
EN
A: Population decline >80%/10yrs or 3 >50%/10yrs or 3
rate is
generations
generations
A2:
A1 (under managed) >90%/10yrs or 3 gen. >70%/10yrs or 3 gen.
B1: Area of occupied
<10km2
<500km2
is
B2: Extent
of
<100km2
<5000km 2
occurrence is
C1: Population is <250 (25%/ 3yrs <2500 (20%/ 5yrs
declining and is
or 1 gen.)
or 2 gen.)
D1: Population size is
<50
<250
D2: AOO is
--E: Extinction risk is >50% in 10yrs or >20% in 20yrs or
3 gen.(cap 100yrs) 5 gen. (cap 100 yrs)
VU
>30%/10yrs or 3
generations
>50%/10yrs or 3 gen.
<2000km 2
<20000km 2
<10000 (10%/
10yrs or 3 gen.)
<1000
<10% of related sp.
>10% in 100 yrs
[1] http://iucn.org/themes/ssc/siteindx.htm
10
絶滅危惧生物の判定基準
IUCN(2001) 松田「環境生態学序説」
基準
A2,3,4個 体 数
減少率が
A1( 管 理 下 ）
B1生 息 域 が
B2分 布 域 が
C (C1減 り 続 け
た )個 体 数 が
D1 個 体 数 が
D2 生 息 域 が
E 絶滅の恐れ
が
CR
>80%/10年 3世 代
EN
>50%/10年 3世 代
VU
>30%/10年 3世 代
>90%/10 年 3 世 代
>70%/10 年 3 世 代
>50%/10 年 3 世 代
<500km2
<5000km2
<2500(20%/5年 2世
代の減少)
<250
（規定無し）
20年 か 5世 代 後
(100 年 以 内 ) に
20%
<2000km2
<20000km2
<10000(10%/10年 3
世代の減少)
<1000
近 縁 種 の <10%
100年 後 に 10％
<10km2
<100km2
<250(25%/3年 1世
代の減少)
<50
（規定無し）
10年 か 3世 代 後
(100 年 以 内 ) に
50%
[1] http://iucn.org/themes/ssc/siteindx.htm
どれか一つを満たせばよい（根拠の明示）
11
G. Mace et al. 1992: Species 19:16.
• （基準Aの有効性）：これは個体数が非常に多く、
明らかに安全な種も掲載できてしまうだろう
(The validity of criterion A:) “it can result in the
listing of some species with very large, apparently
secure populations”. (第1種の過誤Type-I error)
• しかし[減少率に加え]個体数を掲載の要件とすれば
情報の少ない多くの種を掲載できなくなる
“ However, linking [the rates of decline] to
population size would exclude the listing of many
populations with limited census data.” (第2種の過
誤Type-II error)
12
基準E優先案Allow criterion E to
over-rule other criteria !?
• 絶滅リスクが不明な種については他の基準で判定
If we do not evaluate extinction risk, nobody
disagreed with listing a species [by criteria A-D].
• 絶滅リスクが明白に低い種を他の基準で掲載する
ことに反対We disagreed with listing it by criteria
A-D if estimated extinction risk is apparently low.
• IUCN作業部会で合意得られずNo consensus was
made in IUCN Marine Workshop. www.iucn.org/themes/ssc/redlists/marine/marine3.htm
• 多 数 決 で 決 め た About 2/3 of IUCN Criteria
Workshop participants disagreed with this option.
13
誤用される予防原則
Abuse of Precautionary Principle
◎証拠不十分なものでも対策をとる（Yes!)
– Avoid uncertain risk of severe or irreversible damage.
○保守的な前提を使う（Y-yes)
– Use pessimistic assumptions
×他の証拠がそろっても見ない(No!)
– Ignore other detail data
×全ての発見されたリスクを避ける(No!)
– Avoid all known risks
14
絶滅リスクの低い種を掲載する
IUCNへの批判
国際自然保護連合の
信用は絶滅寸前
Mrosovsky(1997
Nature 389:436 )
15
本日の献立Overview
• 予防原則と第2種の過誤
– PP and type II errors
• 絶滅危惧生物判定基準
– IUCN Red list criteria
写真提供:遠洋水研
• ミナミマグロSBTは絶滅寸前か
– Is Southern Bluefin Tuna critically endangered?
• 世界遺産をシカが喰う
– Deer management in world heritages
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Population size 個体数
基準A（３世代で80%以上減少）をみたす
SBT satisfies Criterion A (80%↓/3 generations)
mature成魚(100万尾）
immature未成魚(1000万尾）
写真提供:遠洋水研
(CCSBT 1998)
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たとえ管理に失敗しても，半世紀は大丈夫
Estimated population size (×1000)
Even under mismanagement, SBT will not go extinct within 50 years.
G. Mace “I cannot disagree that
the tuna is very unlikely to go
extinct
in
the
next
three
generations, however it does
qualify under criterion A” (email to
me on July 11, 1996)
100,000
推
定 10,000
親
魚 1,000
尾
数
100
（
千
尾
10
）
1
1970
1990
2010
2030
2050
2070
西暦年
(Matsuda et al. 1996)
18
IUCN基準と環境省植物RDB
Reduction rate per decade
IUCN criteria and Japanese plant RDB
SBT
Bellflower
Current Population size現存個体数
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ミナミマグロは回復するか？
Estimated population size (×1000)
Will SBT recover?
2020年までに1980年水準に回復するのは困難
10,000
推
定 1,000
親
魚
尾
100
数
（
千
尾
10
）
1
1970
1990
2010
2030
2050
2070
西暦年
(Mori et al. 2001)
逆ベビーブーム現象Inverse Baby-boom Effect
20
人はどんなに低いリスクも回避すべきか？Should
any few risk be avoided? (IWC/SC53 Annex D, 2001)
• 環境変動下の捕鯨は依然として「非持続的“採
掘 ” に 等 し い 」 Exploitation of whales with
environmental variability was still “equivalent
to an unsustainable ‘mining’”
• だが改訂管理方式での絶滅リスクは超長時間
Unlike the RMP, “catch is assumed to be indefinitely
constant and the time scales were far too long (1045
years)”
• 長 時 間 の 考 察 は 必 要 で あ る “ the long timescale was necessary to examine the
mechanisms
of
the
interaction
environmental variability and exploitation.”
between
21
Rodricks “Calculating Risks”
ロドリクス「危険は予測できるか」
Fallacy of Zero-Risk ゼロリスク論の誤謬
リスク要因
死亡率
2000 Rodeoロデオ
3
All factors全死亡要因
1000 Fire火事
2.8
Smoking喫煙
300 Trihalomethan etc
0.8
Cancer from smoking
120 Peanut butter 3spoons/day
0.8
Fire fighting消火活動
80 Beef steak 85g/day
0.5
Hung glider
80 Flood洪水
0.06
Coal mining炭鉱
63 Struck by lightening落雷
0.05
Farmwork農作業
36 Falling stars流星直撃 <10-5
Automobile自動車
24
The number of died person per 100,000 per year
Risk factors
Motorcyclingバイク
Mortality
Qi’s anxiety
(Qi-you杞憂
)
生涯リスクは上記の数字が（松田注:年齢，年代により）大きく変わらないとすれば約70倍したものとなる．
22
伝統的な漁業も絶滅危惧
Traditional fisheries are also endangered
• 捕鯨は鯨と捕鯨者を守るように管理できるか？
Can whaling be managed to protect whales and
whalers? – Plenary talk by Judy Zeh at
International Mammalogical Congress at Sapporo,
2005国際哺乳類学会ゼー女史の基調講演
• 世界遺産で魚を獲る（知床世界遺産2005年登
録)
Commercial Fishery is possible in the Shiretoko
World Nature Heritage
23
クジラの改訂管理方式
Revised Management Procedure
初期管理資源
漁獲圧と生産量
Productivity and Catch quota
Initial stock
Sustainable use
Protected stock
持続的利用
保護対象
0
54%K
相対資源量
Relative
stock size相対資源量
さらにベイズ推計により不確実性を考慮
K
1
24
「為す事によって学ぶ」順応的管理
（Learning by Doing; Adaptive Management）
• 継続監視による状態変化に応じて方策を変える
Adapt management policy by recent monitored
data (feedback control)
• モデルと仮説を見直しながら管理する
Test
assumptions by monitoring
• IWC改訂管理方式こそ先駆例
the
RMP Developed by IWC is an early example of
adaptive management
• こ れ は 生 物 多 様 性 条 約 で も 推 奨
recommended by CBD
25
“Deer eats world heritages”
本日の献立
Overview
• 予防原則と第2種の過誤
– PP and type II errors
• 絶滅危惧生物判定基準
– IUCN Red list criteria
• ミナミマグロは絶滅寸前か
– Is southern bluefin tuna critically endangered?
• 世界遺産をシカが喰う
– Deer management in world heritages
26
屋久島
日光白根
五島列島
全国のシカ食害の実態
Vegetation damage by deer occurs throughout Japan
Doñana, Spain
世界遺産
常田邦彦氏作成より
（財）自然環境研究センター
丹沢
阿寒
大台ケ原
27
知床岬
2004年
大台ヶ原 正木峠 トウヒ林の変化
Loss of Picea Forest at Masaki Toge,
Ohdaigahara
1963年
Photo：奈良女子大学
菅沼 孝之名誉教授
1996年
Photo ：環境省 徳田裕之氏
28
Density-dependent hunting pressure
個体数指数に応じた4段階管理
http://www.hokkaido-
ies.go.jp/HIESintro/Natural/ShizenHP2/SIKA/DTdeerHP.htm
%P>50%
Emergency culling
個体数指数50以上
緊急減少措置
25% < %P
漸減措置（雌中心の捕獲）
5% < %P
漸増措置（雄中心の捕獲）
%P <5%
or after
豪雪年the severe winter
Gradual Decrease (hunt females)
Gradual Increase (hunt males)
禁猟措置
Hunting bans
29
４つの前提でのリスク評価モデル
Risk assessment under 4 scenarios
絵に描いた餅
厳冬年がくると破綻する
増加率過小評価すると失敗
10倍の変動幅を想定せよ30
Population index 個体数指数
個体数指数の変遷（山村光司ら、未発表）
Relative population index (Yamamura unpub),
Hokkaido Island
道央・道西Central & West
道東 East
注：道央・道西のほうが密度は低い
31
知床世界自然遺産エゾシカ管理計画
Observed number観察数
Deer Management in Shiretoko World Nature Heritage
（科学委員会で案を策定中）Under construction by Scientific Committee
知床岬
700
592
626 603
600
500
400
300
341
200
100
54
177
0
1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006
知床岬のエゾシカの自然増加と崩壊
知床国立公園
ウ トロ
羅臼
70
原生自然環境保全地域
km
遠音別岳
斜里
25
km
Deer overabundance & crash at Cape Shiretoko
(Kaji et al. 2004. に加筆）
32
知床岬の植生への影響についての論点
Controversy in Shiretoko Scientific Committee
Hypothesis I：放置した場合には，シカによる植生への不可
逆的な悪影響が避けられない． Irreversible damage on
vegetation will occur under business as usual.
Hypothesis II：現在見られている植生への影響は過去にも
生 じ て い て ， 生 態 系 過 程 に 含 ま れ る ． Present deer
overabundance is a reversible ecosystem process.
現時点で、どちらが正しいかは不明だが、予防原則の立場から
暫定的にⅠを採用する．（調査を行いながらIIの立場を検討して
いく．） We do not know whether I or II is true. PP recommends
I (avoiding irreversible damage).
33
http://wwwsoc.nii.ac.jp/esj/J_CbnJJCE/EMCreport05j.html
オニヒトデ大発生が懸念される石西礁
湖：写真：環境省モニタリングセンター
日本生態学会生態系管理専門委員会
「自然再生事業指針」
保全生態学研究 10: 63-75
•
松田裕之・矢原徹一・竹門康弘・波田善夫・長谷川眞理子・日鷹一雅・Hotes Stefan・角
野康郎・鎌田麿人・神田房行・加藤真・國井秀伸・向井宏・村上興正・中越信和・中村太
士・中根周歩・西廣(安島)美穂・西廣淳・佐藤利幸・嶋田正和・塩坂比奈子・高村典子・
田村典子・立川賢一・椿宜高・津田智・鷲谷いづみ
• H. Matsuda & 27 authors (2005) Guideline
for nature restoration projects. Japanese
Journal of Conservation Ecology 10: 63-75
• 26原則の提示（26 Principles)
34
18.不可逆的な影響に備えて予防原則を用いる
18.Employ the precautionary principle to avoid
irreversible damage to ecosystems.
• ・・・自然再生事業をせずに放置した場合の変化
が不可逆であると判断されるならば、事業の有
効性の科学的根拠が不十分であることを理由に
その実施を遅らせてはならない。
• ・・・事業において検討されているある手法が、生
態系に対して不可逆な影響を与えるおそれがあ
る場合は、科学的根拠が不確かでもその手法の
採用を避けるべきである
• ・・・予防措置を広く適用する必要はないが、不可
逆的影響に対する予防原則は必要である。
35
リスク管理：最低限やってほしいこと
Risk Management: Minimum Tasks
• Focus on targets that
should be solved
• Management designed by
multiple persons.
• Guess all events that may
happen
• Estimate the frequency of
these events
• Prepare action for each
event
• Publish these plans
• Never forget existence of
unforeseen events
• 解決すべき目標を絞る
• 複数の管理者で以下を計
画
• さまざまな起こりえる事態を
予想し
• その発生頻度を推測し
• それぞれの事態への対応
を準備し（想定内）
• それらの計画を公表する
• 対策を取らない想定外があ
ることを自覚する
36
結論Conclusion
• 基本は「第1種の過誤を避ける」標準科学
Scientific standard is to avoid type I errors
• 深刻または不可逆的影響を避けるために予防原
則を部分適用する PP is partly used for severe
or irreversible damage
• 為す事によって学ぶ順応的管理に基づく
Adaptive management & learning by doing
• 現在の判断が誤っているかもしれないことを自覚
する Remind the possibility that our tentative
decision might be wrong
• 既知、未知、不可知
known, unknown, unknowable
37