JP2009026282A - 産業活動に伴う環境破壊や健康被害を軽減する，効果的な対策の判定システム - Google Patents

Abstract

【課題】産業活動に伴う環境破壊や健康被害を軽減する，効果的な対策の判定システムを提供する。
【解決手段】産業活動において利用される物質が，環境汚染や人の健康被害をもたらす場合，被害を軽減するための対策を選択するため，対策の効果と費用のバランス解析を介してその妥当性を判断する，コンピュータ上で動作するシステムであり、科学情報や統計データの数学的処理によって，対策のメリットとデメリットを予測して具体的な数値に表し，費用対効果分析を通じて対策の妥当性を判断することを特徴とするシステムである。
【選択図】図３

Description

この発明は，人の健康被害を回避するための様々な施策に対し，その効果と必要性を客観的に判断するための最適手順に関するものであり，特に一般環境あるいは産業上で流通する物質による，直接・間接的な健康被害や経済的損害に対し，損害を防御またはできるだけ軽減させるための管理対策とその費用の妥当性を定量的に評価し，効果・経済両面から見て最適な対策を選択するための手順，およびその手順を達成するためのコンピューター上で動作するシステムと，それらシステムの一部をなし，コンピューター上で動作する専用プログラムおよび専用データベースに関するものである。

産業活動は多種多様な物質の使用により支えられている。こうした物質が環境中に放出され蓄積し，ある物は人や野生生物その他生態系全体に有害な影響を及ぼす可能性は大きく，じっさいに過去に健康被害の問題がいくつも発生した。しかし一方でこれらの物質が，快適で安全な生活のために必要なことも事実で，有害性のある物質であっても，利用価値の高いものであれば，使用を完全に放棄することは難しい。
物質の毒性は一般にその量に依存する。従って有害性を持つ物質であっても，健康に害を及ぼさない程度の量を環境中で維持できれば，有用な物質を使用しつつ健康被害を防ぐことも可能である。先進国であれば物質の安全管理は既に常識で，実際に産業上有用な物質は常に適切な管理が心がけられ，日本では化学物質の使用と廃棄は化審法やＰＲＴＲ法など様々な法律で監視されている。
しかし一方で，物質の取り扱いにはそれなりの設備と相当の費用がかかり，そのため経済的な理由から，二重三重の防御策には手が回らない例もあり得る。過去の環境汚染や労働災害では，毒性に対する知識不足と，こうした対策にかけるべき費用のバランスを読み違えたことによる事故が目立つ。
たとえばアスベスト問題では，防塵マスクなど簡単な対策すら行われなかったことが，過去の症例や被害者の体験談から伺える。一方でアスベストは不燃性や耐薬品性に加えて安価な天然物であるため，むしろその価値が健康影響よりも重視されて世界各国で長年にわたって大量使用されたと考えられる。その時，数十年後に発生する健康被害の深刻さや被害者への補償金の問題などが懸念されていたら，当時からもっと安全な使い方に注意が払われたと推測される。
いったん被害が発生すると，責任企業だけでは負いきれないほど大きな損害になることも多く，その場合は，企業が被害者に賠償を行っても，その額は少なすぎて健康被害を十分補償できない可能性もある。出費が多大になることを恐れて責任を回避したがる企業が増えれば，被害者の救済が遅れ社会問題を引き起こす。
このようなことは，現在まだ毒性が低いとされる数々の物質でも，当然起こりうることと考えて備えておかなければならない。ここで言う物質とは，産業上で使用する物質のみに留まらず，人の生活活動の結果発生する非意図的な物質も含めて考えるべきである。例えばダイオキシンなどはこうした非意図的生成物で有害性をもつ物質の代表であるが，この発生源は殆どあらゆる燃焼反応過程で生成するため，産業に係わる企業だけでなく，ゴミの焼却に携わる行政自治体の機関であっても，その排出対策に係わらなければならなくなった。
そのため物質を安全に管理するための方法が，企業でも自治体でも模索されており，安全な物質管理を目指したシステムや，環境中の化学物質のリスク評価の方法論構築が急がれている。こうした潜在的な需要にあわせ，幾つかの実験的技術が既に提示されている（例えば，特許文献１，特許文献２参照）。
特開２００６−２６８７５６号公報（第２−３頁） 特開２００４−３５１３５７号公報（第２−３頁）

これまでの物質管理対策の問題点は，大きく分けて２つある。
１つは，対策の結果を明確な数値で予測することなしに，管理者の主観的な判断による「必要かつ十分な処置」が行われてきた点である。
リスク評価に従った明確なリスク管理は，行政に於いてもあまり例がない。環境中化学物質のリスク評価に関する様々な行政文書でも，実際のリスクレベルを説明したり，根拠となるデータが詳しく提示されたりすることはほとんどない。また法律が示す環境規制値などは，多くが科学的に推奨される基準値を参考にしているものの，基準値自体の決定方法が様々な不確実係数や安全係数などを含んでおり，規制の到達点を分かりにくくしている。
これを解決するための方向性としては，まず，起こりうるリスクを明確に設定し，そのリスクと対策の効果とを明確に関連づけることである。
汚染防止対策ならば対策の効果，すなわち将来の損害の軽減度を考える必要がある。対策の結果，環境中への物質の放出がどのくらい減少し，それによって物質の曝露による健康被害はどの程度減少するのかという予備解析は，リスク管理上重要である。
最近はリスク・コミュニケーションの必要性が叫ばれており，行政による施策でも将来起こるべきリスクを予測して備えるべきだとの認識は広まっている。しかし実際にはリスク予測が行われリスク管理やリスク・コミュニケーションに活用されたという例はほとんどない。数値をはっきり示して将来のリスク予測を行った例はさらに少なく，その理由はおそらく，リスク解析技術が未熟であるためである。例えばがんのリスク計算の一部を除いてリスク判定は「リスクが高いか低いか」といった非定量的な判断を下すに留まっている（例えば非特許文献１）。つい数年前まで健康リスク＝確率という概念がなかったことと，コンピュータ・シミュレーションを駆使した毒性解析が発達途上であったことなど，健康被害の発生確率を的確に予測する技術が未完成なためであった。
最近になってようやく，健康リスクを定量的に評価する方法が整備されつつある。例えば動物実験データなどの科学文献から毒性と曝露量とを比較し，現状の汚染レベルから環境リスクや将来の疾病の発生確率などを予測する方法が提唱されている（特許文献３，非特許文献２参照）。
特開２００５−３３９１０２号公報（第２−４頁） 厚生労働省，「労働者の健康障害防止に係るリスク評価検討会報告書」，平成１７年５月労働者の健康障害防止に係るリスク評価検討会，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｈｌｗ．ｇｏ．ｊｐ／ｈｏｕｄｏｕ／２００５／０６／ｈ０６１０−１ｂ．ｈｔｍｌ 丸山若重，青木康展，「生物試験と生理学的薬物動態モデルを用いて推定した，ダイオキシンの人への発がんリスク（Ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｃａｎｃｅｒ ｒｉｓｋ ｏｆ ｄｉｏｘｉｎｓ ｔｏ ｈｕｍａｎｓ ｕｓｉｎｇ ａ ｂｉｏａｓｓａｙ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ ｂａｓｅｄ ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃ ｍｏｄｅｌ）」トキシコロジー・アンド・アプライド・ファーマコロジー（Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ），エルゼビア社（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．），２００６年，第２１４巻，ｐ．１８８−１９８．

従来の物質管理対策におけるもう１つの問題点は，対策にかかる費用の問題が表立って議論されない点である。
企業においても，行政においても，対策を立てる前に予めその費用対効果の分析行ったり，またその対策を施した状況でなお発生しうる事故の予測と損害の程度を予測する事などが重要と考えられるが，じっさいには事前の解析に時間も手間もかけられないのが現状である。
しかし，物質を適切に管理・使用するにはどうすれば良いのか，最小の費用で最大の効果を上げるにはどうすればいいのか，は，実は誰もが知りたいことである。もし，物質の使用と管理状況による健康被害やその他の経済的被害がどの程度になるのか，金額として予めわかっていれば，費用対効果の上で最も適切な対策を計画できるはずである。
このような費用と効果のバランス解析は，リスク管理の第一歩として徐々に認識されつつある。例えば環境中の化学物質の曝露によって発生する疾病の患者数を算出し，その疾病の治療費を社会が受け持つべきコストとして計算するなどの方法が提案されている（例えば，特許文献４，特許文献５参照）ほか，環境中の汚染物質削減対策の費用とそれによる環境中の量の減少分との間で費用対効果解析を行う方法も提言されている（特許文献６）。しかしこれらの方法で使われている費用対効果分析は，物質の使用を減らす方向にのみ設定されており，物質のもつ経済的効果や社会の安定化に及ぼすメリットを解析に組み込んでいないため，社会の実情を正しく反映したバランス分析とはなっておらず，社会システムの構築に積極的に活用しうる情報を提示できない。
特開２００２−３４２５６３号公報（第２−４頁） 特開２００７−０１１９０２号公報（第２−３頁） 特開２００５−１８２４５１号公報（第２−３頁）

先に例をあげたように，環境汚染と健康被害の定量的解析方法や，それら被害を金額として換算する方法など，既に幾つかの部分的な技術は提唱され始めている。にもかかわらず，リスク管理や化学物質対策に生かす実用的かつ具体的な方法は，まだ提示されていない。これは，「何をもってリスク管理の目標とすべきか」という最も根本的な概念が定まっていないことが原因と考えられる。例えば既に照会されている幾つかの技術でも，それらの最終目的はばらばらで，ある方法では減らすべきリスクとして環境中の汚染物質濃度を挙げ（特許文献６），あるものは健康被害によるコスト増を挙げ（特許文献４，特許文献５），またある方法ではさらに漠然とした人の健康への危険度を挙げる（特許文献３）など，物質濃度や健康被害の定量解析法自体に注意を向けていて，その解析結果の意味するところや応用まで解釈が及んでいない。
さらに重要な欠陥は，どのリスク解析方法も，物質を使うメリットの側面を考慮していない点である。すなわち物質の使用の有害な面しか見ておらず，これでは「有害な物質をどうやって削減するか」という一方向にしか解析が働かない。また解析方法の設定も，多くの方法では化学物質管理の厳重化に向けて「より厳重な管理によって環境中の物質濃度が減少し，人への被害が減る」という大まかな方向性は揃っているものの，物質を扱う主体（企業や行政自治体など）がそのような管理によってどのようなメリットを受け，どの程度負担を強いられるかを解析する視点がない。こうした中途半端なリスク解析からは，単に「より安全を期した最良の対策を立てるべき」という，利用者の善意のみに頼った解決法しか期待できない。これでは，対策の費用負担や損害補償など，マイナス面をどう避けるかといった方法論の提示に結びつかないので，ビジネスにこれらのリスク解析法を利用する意味は薄い。
例えばアスベストという物質は吸入による肺疾患の可能性は昔から指摘されていたにもかかわらず，長年大量に使われてきた理由は，物性が優れており，耐火設備や補強など，社会の安全確保の面でのメリットと，安価で扱いやすいメリットとが重視されたことが原因と考えられる。しかし従来のリスク管理の指向は「危険な物だから排除する」という１方向にしか向かっていない。このようなアンバランスな解析方法は，「経済の持続的発展と環境保全の両立を目指す」という世界各国の努力に対し貢献できる方法とは言えない。またやみくもに何でも禁止することは，毒性影響の本体の研究など基本的な原因解明の道を閉ざしてしまい，次に同じような問題が起こったときの解決手段を自ずから減らしてしまうことになる。
実際の社会で物質利用の方法や量を決めるのは，メリットとデメリットのバランスであるはずで，過去に提唱された方法ではこの視点が欠けているため，実際に役立つ解析結果は期待できない。逆に，メリットとデメリットの両方を対等に扱うことで，現状に即した対策評価が可能となり，実社会に有用な物質管理対策の提示につながるのではないかと考えられる。

様々な物質の開発や使用は，産業上必要であるから行われているのであり，これを減らしたり使用中止にしたりすることによって，利便性が減少したり，安全性が低くなったり，コストが余計にかかるなどの弊害も発生するはずである。
しかし一方で，これら物質が不適切に管理され，人への健康被害が大きくなるのであれば，当然使用を中止しなければならないし，またその管理は適切でかつできるだけ安価である必要がある。
この判断をするためには，物質を使うことのメリットとデメリット，さらに物質を使わないことのメリットとデメリットの４面からのバランス解析を行う必要があり，しかもその判断はできるだけ早期になされる必要がある。
本発明ではこの問題を解決するため，物質の安全管理に必要な対策費用と，対策の結果発生しうる健康被害や経済的損害とを，両方とも妥当な金額に換算して数量として比較することを特徴とする，新しい解析システムを開発した。同時に，予め幾つかの対策とその費用を算出しておき，損害と対策費用との間でバランス解析を行えば，全ての面に於いてどの対策が最も必要な条件を満たせるか，という絞り込みや決定に役立つ。
これによって対策の費用対効果を分析することができ，物質の使用量に依存した健康被害や経済損害など，潜在的な損害を明確にするだけではなく，具体的な対策を立ててその妥当な費用を決定したり，被害発生時の補償に備えプールすべき妥当な金額を予算化するのにも役立つ。

＜本発明の新規性＞
すでに環境汚染物質削減をめざした解析システムが，特許としても幾つか申請されているが，従来の方法は全て最終目標として「物質を減らす」ことだけを目指している。しかし本発明のシステムは，物質使用の利点も同時に考慮するなど，相反する立場からのメリットとデメリットのバランス比較を含み，より実社会での損益の実情に沿った解析が可能である。また従来はバランス比較の具体的な方法やその概念が明確でなかったため実用性に乏しく，「リスクをはっきり見極め，それに対する対策をたてたリスク管理を」と言われている割には，解析の結果が有効活用できなかった。本発明のシステムはバランス解析の前に，全ての要素を金額など具体的で客観的な数値に表すことを特徴としており，解析結果を具体的なリスク管理の方針策定に利用しやすい。本発明のシステムは，健康被害や怪我の被害など人的被害の大小に基づきリスク評価を行っているが，将来これに企業の収益性などを対立項目として設けて解析すれば，企業活動にもより具体的な提言を出しうる。また，最近の行政の施策決定の方向性として，一方的な押しつけではなく，リスクとベネフィットを住民が理解し納得した上で施策を決定するといった，リスク・コミュニケーションが重視される傾向にある。本発明のシステムは，リスクの内容とその大きさを具体的な数値で説明しうるという特徴を持つため，リスク・コミュニケーションにおいて有効な情報提供手段となる。

＜環境政策の効率化＞
本発明のシステムを用いたリスクと対策の費用対効果分析によって，従来曖昧であったリスク管理対策の内容決定に関する具体的な指針が作成でき，かつ発生した事故への迅速な補償によって社会不安の拡大を防ぐ効果も持つ。本発明では産業上で利用する物質を対象としているが，システムの基本概念自体は物質以外の対象にも適用しうる。
例えば環境規制などの政策決定に対して，政策Ａは費用がかかるが環境中濃度を極端に下げられ，一方政策Ｂは費用はかからないが環境中濃度の低減は政策Ａに劣る，などといった２つの政策があり，どちらを選択するかリスク・コミュニケーションを行う場合，本システムの応用版で解析対象を政策の効果とし，同様に健康被害や政策実施にかかる予算の多寡などを，費用対効果分析によって選択できる。
もう一つの利点は被害額を予め予測できることである。政府も自治体も企業も，環境対策にかける費用は必ずしも潤沢ではない。限られた額で不十分な範囲の対策を立てなければならない場合，その対策の結果やむをえず起こりうる被害の程度を予測しておくことで，被害者に対する対応と補償費用を蓄えておくことができる。それによって被害発生時の救済が迅速になり，社会全体の安定性を保つことに寄与しうる。

＜新規ビジネス創生＞
本発明によってリスク評価の目標と方法が明確になるので，適切な方法に則れば誰でもリスク評価を行えることになる。それによって従来専門の学者・研究者が細々と行ってきたリスク評価が，ビジネスとして成立可能となる。本発明では，物質の使用増加による損害も利益も同時に扱うことを目的としており，相反する複数の立場からのメリットとデメリットをバランス比較するので，実社会での損益の実情に沿った解析が可能である。たとえば，企業の経営や自治体の施策における予算配分に対して，環境保全と人的被害の回避に関する具体的な提案を行う，新たな種類のシンクタンクのビジネス創生につながる。

＜環境会計への応用と企業の意識改革＞
企業の環境会計はこれまで，目的と到達点が不明確なまま行われてきたが，本発明を活用すれば，環境会計の方針に具体性が出る。たとえば本発明のシステムでは，物質管理のメリットとデメリットを，人的被害に対する補償費用という観点から損害計算を行って，環境への配慮の欠如が引き起こしうる事故の大きさを具体的に算出できるようになっている。これで環境会計の目的に対し，環境保全という従来の目的に加えて事故リスクへの備えが加わり，そのための資金の投入や対策の検討など，具体的な取組につながる。また本システムでは設定されていないが，物質の使用・不使用に対する収益の増減などの項目を組み入れれば，利益と損失のバランスを重視する企業にとって，より意味のある環境会計となり，環境保全対策のための基金や技術開発などを率先して行うようになる。

＜周辺装置やデータベースやソフトウェアの商業化＞
本発明では，扱う情報や出力される情報を，データベースや計算プログラムの形で扱っているため，システムに必要な設備を個別に商業化しやすい。必要な情報データベースや数値計算プログラムの目的と用途を詳細に説明しているため，個々のデータベースや計算プログラムの改良版を作成したり販売することが可能である。
本発明で提示されたシステムは，その広範囲な性質上，一度に完璧な物を構築することは難しく，計算用のプログラムやデータベースが幾種類も必要で，それらは最新の情報に基づいて常に更新される必要がある。新たな化学情報や経済的な状況の変化に応じて変化する必要がある。その意味では，本発明のシステムは，必要なステップを曝露量設定段階・健康リスク設定段階・被害額設定段階・対策費設定段階などに明確に区分されており，各ステップごとに改良を行う余地がある。本発明のシステムは，こうした外部製作のプログラムの受け入れが可能になっているので，システムの部分ごとの更新が可能である。そのためデータベースを個別に販売したり，計算用プログラムのバージョンアップ商品を販売するなど，関連のビジネスが派生すると考えられる。より充実したデータベースや改良されたプログラムが供給されることによって，リスク評価システムの品質も向上する。この種のデータベースは今まで，研究機関などで研究者個人が小規模に作成していたが，ほかに使い道がなく普及しなかった。本発明のシステムなど具体的な用途ができれば，データベースも計算用プログラムも付加価値を持った商品として開発や販売が活発となり，埋もれていた知識や技術の有効利用につながる。
またこれにより，従来は複雑で多岐にわたった環境リスク評価・管理システムが，誰でも容易に理解できるように細分化され，その結果ビジネスの用途に改良しやすくなり，化学物質対策の技術が，行政や公的な研究機関だけでなく，民間企業のレベルでも発達させられるようになる。

＜ゲームソフトへの応用＞
都市育成型シミュレーションゲームなどで，環境汚染リスクの推定が現実的に行えるようになり，ゲームの付加価値を高める。

＜人材育成効果＞
本発明を実施する結果，今まで漠然としていた環境リスク・健康リスクが，実用的で分かりやすくなることで，この方面の学問・研究が進む。またビジネスとしてリスク評価やコンサルティングの市場ができれば，この方面の人材育成が大学や公的・民間研究機関で盛んになる。その結果，化学物質評価業務の人材不足が緩和される。

＜発明を実施するシステムの例＞
本発明の目的に添ったシステムの例を図１に示す。
このシステムは，専用の計算プログラム（図１中Ｃａｌｃ−表示）からなる複数のブロックと付属のデータベース群（図１中ＤＢ−表示）で構成された，コンピューター上で動作するシステムである。このシステムは図１中の点線枠で囲んだ曝露設定ブロック，健康リスク算出ブロック，被害額計算ブロック，対策費用計算ブロック，事故災害費用計算ブロック，最適対策選出ブロックの６つのブロックから構成される。ブロック外には付属データベースである環境濃度データベース（ＤＢ−１），人体情報データベース（ＤＢ−２），毒性情報データベース（ＤＢ−３），疾患情報データベース（ＤＢ−４），医療費情報データベース（ＤＢ−５），生活水準データベース（ＤＢ−６），物質情報データベース（ＤＢ−７），設備管理情報データベース（ＤＢ−８），事故災害情報データベース（ＤＢ−９）が備えられ，各ブロック内の計算プログラムに適宜接続して必要なデータを提示したり，また逆にプログラムの計算結果を取り込んでデータベースに格納する機能を持つ。
システム自体は各ブロックごとに区切られており，ブロックごとにデータ出力が可能である。必要に応じてブロック間の連結を変えることができ，また各ブロックを構成する計算プログラムやデータベースも，自作品と市販品どちらも導入できる。
＜Ｓｔｅｐ１．健康損害の算出＞
曝露設定ブロック，健康リスク算出ブロックは，環境中に放出された物質が回り回って人の体内に取り込まれる量を計算し，この量に基づいて特定な疾患の発生頻度すなわち被害の患者数を計算するブロックである。
曝露設定ブロックは，環境中の物質濃度や物質排出量などから，人が曝露する物質の量とその経時変化・確率などを計算するブロックで，このブロックから出力された曝露量は，次の健康リスク計算ブロックで用いられる。
健康リスク計算ブロックは本発明のシステムの中核であり，動物実験や疫学など科学的データをもとに，数学的な操作で物質の量と健康被害の発生確率との関係付けを行う役割を持つ。例えば請求項３に記載した式１を求める作業は，この健康リスク計算ブロックの中で複数の計算プログラムとデータベースを使って行われる。本発明では健康被害として特定な疾患の患者数を算出することを特徴とする。
被害額計算ブロックは，物質によって引き起こされる疾患の治療費と生活費を計算し，それらの合計として１人分の被害額を計算するブロックである。この１人分の被害額に，健康リスク算出ブロックから算出された被害者数を掛け合わせて，疾患による健康損害額を計算する。
＜Ｓｔｅｐ２．事故損害の算出＞
事故災害計算ブロックは，建物の安全性の増減を対象に，物質の使用・不使用によるメリットとデメリットを費用の形で算出するブロックである。例えば請求項６に記載した式３や式４はこのブロックで求められる。式３と物質使用量とに基づき，事故や災害の件数を予測し，次いで式４によって人的被害を算出する。この人的被害の程度は，怪我の治療費と生活費の面から費用に換算され，事故損害として算出される。この部分は，産業上で利用する物質が社会の安定化に寄与する場合のメリットを計算する機能を持ち，このシステムの特徴の一つである。例えばアスベストなどが長期曝露により健康被害を引き起こす一方で，火災防止や建物の強度補強など安全面に寄与する効果を算出し，これらメリットとデメリットを総合的に判断した場合に，どのような使用法または禁止策を講じることが適切であるかを判断する材料とする。このブロックでは事故や災害の件数と被害者人数を算出し，これに怪我の治療費を被害額計算ブロックで計算して掛け合わせ，事故損害として算出する。またこのブロックでは，請求項２の３）に記載したような，事故や災害の発生に伴う健康被害以外の経済的損害についても計算する。
＜Ｓｔｅｐ３．対策プランの設定と対策費の算出＞
対策費計算ブロックは，物質の環境中への放出を抑制するために設置する様々な対策とその費用を計算するブロックである。このブロックの目的は，事故・疾患を含めた被害に対する様々な防御対策を組み合わせたセットを用意し，それらのセットにかかる費用を算出することである。ここで組み合わせた対策プランに従った場合の環境中の物質排出量をもとに，本システムの曝露計算ブロックで人体曝露量を計算し，健康リスク算出ブロックと被害額算出ブロックで健康損害額を計算する。
＜Ｓｔｅｐ４．各対策の費用対効果の計算＞
最適対策選出ブロックは，疾患による健康損害と，事故や災害による事故損害と，事故・疾患を含めた被害に対する防御対策にかかる費用を比較してその効果を検討するブロックで，本システムの最終段階である。Ｓｔｅｐ１とＳｔｅｐ２で計算した健康損害と事故損害額を足し合わせ，Ｓｔｅｐ３で設定した各対策プランに要する費用と，その対策の結果発生する健康・事故・経済的各損害とを比較して，費用対効果分析を行う。解析対象の物質が建物の耐久性や耐火性を増強する場合，物質の使用を減らすことは建物の安全性が低下することになる。その結果，事故損害が増加するが，一方で慢性的な曝露による健康被害が減少する。このような対立する両者の損失のバランス解析を行うことが，このシステムの特徴である。
＜Ｓｔｅｐ５．最適対策の選出＞
最適対策選出ブロックでは，被害額と対策費用とを元に，最適の物質管理対策を選出する。選出の基準は対策費用に対する効果の大きさであり，また効果が被害額の減少で表される場合，環境中への物質の排出を削減するための対策費用，およびその対策によって削減される健康影響の被害額を計算したものが比較される。
例えば図２に示すように，現状の物質管理対策とその結果環境中の物質濃度がＣ０，患者数がＰ０，健康上の被害額がＨ０とする。現状より進んだ対策１を想定し，その結果環境中の物質濃度がＣ１，患者数がＰ１，健康上の被害額がＨ１とするとき，対策の効果としての被害の減額分はＨ０−Ｈ１で表され，対策１にかかる新たな費用をＥ１とすると，費用対効果計算プログラムを用いて（Ｈ０−Ｈ１）／Ｅ１のような費用対効果分析を行うことによって，対策１の効果が定量的に判定できる。対策とその費用，および対策の効果である被害額減少分のセットを複数作成して計算し，同様の解析を繰り返して（Ｈ０−Ｈ１）／Ｅ１の最も大きい対策を選択すれば，最もコスト・パフォーマンスのよい対策を選択できることになる。あるいは各対策プランの細部を少しずつ変化させて，費用対効果が最大になるまでＳｔｅｐ１から４までの解析を繰り返す事によって，最適な対策の条件を絞り込むことができる。
＜Ｓｔｅｐ．６：リスクへの備え＞
前述のＳｔｅｐ．５までで既に，環境と人の健康への悪影響を抑制する最も効率的な対策の選定が十分に行われたと考える。しかし実際の対策に当てはめるためには，健康など人的側面の損害以外に経済的要素を考慮しなければならない場合がある。例えば図３で，ｉ年後の出費（Ｘｉ）には，健康被害（Ｈｉ）とその発生確率（ｈｉ），環境修復費用（Ｅｉ）とその発生確率（ｅｉ），製品回収費用（Ｒｉ）とその発生確率（ｒｉ）などを考慮すると，事業所としての最終的な出費はそれらすべての総額ΣＸｉとなり，次式で表される。
ΣＸｉ＝Σ（Ｈｉ＊ｈｉ＋Ｅｉ＊ｅｉ＋Ｒｉ＊ｒｉ）（図３参照。）
また曝露量の分布，曝露による発症の確率や発症時期のずれなどを考慮し，被害と対策の費用を経年的に算出して比較を行う。将来起こりうる被害の確率が低いと思われれば，対策費用を減らすという判断もあり得，その場合に予測される被害額の一定割合を，リスク対策として備蓄するという選択肢も起こりうる。このような汚染防御対策→被害の予測→リスク対策の定量解析のループ計算を繰り返すことで，妥当と考えられる対策の絞り込みが，効率的にできるようになる。

＜健康リスク計算ブロックの詳細説明＞
健康リスク計算の手順の例を図４に示す。
環境濃度データベース（図４．ＤＢ−１）の環境媒体中ぼ物質濃度情報をもとに曝露設定ブロックで求められた曝露情報（濃度，曝露期間，媒体取込量，変動・確率など）が曝露量として健康リスク計算ブロックに提示され（図４．Ａ），これをもとに健康リスク計算プログラム（図４．Ｃａｌｃ−３）は，曝露人口に対する疾患の発生数を予測計算する（図４．Ｃ，Ｆ）。健康リスク計算プログラムは，毒性情報データベース（図４．ＤＢ−３）から物質ごとの毒性情報および代謝経路など物質の体内運命情報を得（図４．Ｂ），疾患情報データベース（図４．ＤＢ−４）からは疾患の発生部位や関連組織および潜伏期間などの情報を得る。これらデータベースからの情報は，健康リスク計算の精度向上につながる。
本システムでは健康リスク計算プログラムで使用する量−反応関係式を求めることを特徴としており，この作業は量−反応関係計算プログラム（図４．Ｃａｌｃ−５）によって行われる。量−反応関係計算プログラムは健康リスク計算プログラムのリスク予測精度を上げるための補助プログラムのひとつで，毒性情報データベースから物質の投与量に対応した有害作用の程度を示す数値データを取込み，このデータにある種の数学的な処理を施して，物質の曝露量（Ｄ）と取込時間ｄおよび被害発生率（ｐ）に関する関数ｆをｆ（Ｄ，ｄ）＝ｐ（式１）の形で導き出す。
関数ｆを求める方法は，例えば曝露量データを入力すると被害発生率が計算されるような単純な計算式のテンプレートを予め作成しておき，実際の曝露量と被害数のデータを検証に用いて，フィッティング操作などの数学的処理をコンピュータ上で繰り返すことで得られる。なお，フィッティング機能は市販のシミュレーション・プログラムにも既に導入されており，最小二乗法を使ったパラメータ最適化などの機能を含む。
体内動態計算プログラム（図４．Ｃａｌｃ−４）も健康リスク計算の精度を上げるための補助プログラムで，組織レベルや細胞レベルの毒性応答にまで踏み込んだ，詳細な定量解析を可能にする。このプログラムは，生理学的薬物動態モデル（ＰＢＰＫモデル）という数理モデル理論に基づき，コンピュータ上で仮想人体を作り上げ，疾患の標的組織に物質が到達する時の量と時間を予測する。動物で得られた毒性データをもとに，標的組織における物質と毒性の量−反応関係を確立させ，人の個体レベルの疾患発生予測に導く。この方法は毒性量を予測する最も正確な方法として，米国やカナダなどの環境保護庁で研究されている方法であるが，日本ではまだ殆ど取り入れられていない。本発明のシステムではこの新しい解析方法を導入し，今までにない正確な毒性発現予測を行うことができる。

＜被害額計算ブロックの詳細説明＞
被害額の計算手順の例を図５に示す。
被害額計算ブロックでは，医療費計算プログラム（図５．Ｃａｌｃ−６）と生活費計算プログラム（図５．Ｃａｌｃ−７）を用いてそれぞれ計算した医療費と生活費の和を，人の健康被害に対する費用として算出する。治療すべき疾患として物質曝露が原因でおこる具体的な疾患を選択すれば疾病の健康損害額を計算することになり，また事故などによる怪我を選択すれば，事故損害を計算することになる。算出された１人分の医療費と生活費の和に，前項で算出した健康リスク＝患者数を乗じたものが，被害額である。この被害額は必要な年数分すべて計算する。
疾患情報データベース（図５．ＤＢ−４）は，対象となる疾患の治療法と治療に要する時間の情報を提示し，医療費情報データベース（図５．ＤＢ−５）は医療処置・投薬・検査・入院を含む治療法とその価格に関する情報を提示する。生活費に関する情報は生活水準情報データベース（図５．ＤＢ−６）から抽出して用いる。
「毒性情報データベース」において，疾患が複数リストアップされた場合は，その各々について医療費を計算する。各疾患の発生頻度に応じて，各疾患の治療に要する費用の重み付けを行い，「健康リスク算出ブロック」から算出される各疾患の発生確率と掛け合わせ，生活費などを全て足し合わせて，健康損害を算出する。

＜対策費用計算ブロックの詳細説明＞
対策費用計算ブロックでは，対策費用計算プログラム（図１．Ｃａｌｃ−８）を用いて，有害物質の環境中への放出の抑制対策にかかる費用を，対策費として算出する。放出抑制対策には，▲１▼現行の対策，▲２▼有害物質の環境中への放出を防ぐ方法，▲３▼現在使用中の有害物質の使用を中止する方法，▲４▼現在使用中の有害物質から他の物質へ転換する方法，および▲５▼これらの対策によって減少する企業の利益分，を含む。対策の具体的な方法とその費用は，設備管理情報データベース（図１．ＤＢ−８）から必要な情報を抽出して計算に用いる。対策費は必要な年数分すべて計算され，結果は対策費として出力され，最適対策選出ブロックに送られて，費用対効果計算プログラム（図１．Ｃａｌｃ−１０）で費用対効果分析にかけられる。
対策費用計算プログラムはまた，選択した対策によって物質の環境中への排出量がどのくらいになるのかを計算する。得られた排出量は曝露設定ブロックの環境濃度計算プログラム（図１．Ｃａｌｃ−２）に提示され，曝露量の計算に使われる。対策の効果である被害減額と対策費用などのバランス解析をコンピューター上でループ解析することによって，最適対策の絞り込みを行える。

実施例１）企業に対し効率的な化学物質対策を提案する。
企業などの事業所が業務で扱う有害物質の使用・管理方法を，対策費・利益・被害補償額のバランスから解析し，最も適切と思われる使用プランを提言する。
環境中に排出され，大気に蓄積して人の健康に害を与えうる物質Ａがある。大気中濃度が１ｍｇ／ｍ^３のとき，１０万人に対して５人の割合で疾患を惹起する。ある企業が毒性が強い物質Ａから物質Ｂへの転換を考えており，５年をめどに転換を図るべきか否かを助言する。物質Ｂは毒性が物質Ａの１／１０であるが，価格は１．５倍である。選択肢として，次の３つを想定した。
シナリオ１：最初の年から物質Ｂに転換する。
シナリオ２：５年かけて徐々に物質ＡからＢに転換する。
シナリオ３：このまま物質Ａを使い続ける。
また上記シナリオ全ての場合に，初年度１億３千４００万円，１〜４年度に３４０万円をかけて従業員個人の曝露防御措置をとり，工場など建物からの物質の安全排出装置を備える。これが対策費用となる。また売上は初年度が６億円で，毎年２％ずつ上昇するものと仮定すると，支出に対して利益が５年以内にマイナスになるかどうかも，同時に推定する。
シナリオ１〜３の計算結果は次のようになった。
まずシナリオ１の場合，物質Ｂの大気中濃度が年々上昇するにつれて，物質Ｂによる患者数が年々増加する（図６．Ａ−１参照）。しかし売上の増加のため，被害額と対策費を差し引いても，５年以内に利益が赤字になることはない（図６．Ａ−２参照）。
シナリオ２の場合は，物質Ａの濃度が徐々に頭打ちになるため，患者数は５年目でほぼ頭打ちとなる（図６．Ｂ−１）。しかし患者数はシナリオ１の場合の約５倍で，被害額の上昇が売上に拮抗し，１年目より利益は赤字に転じる（図６．Ｂ−２）。
シナリオ３の場合，物質Ａの大気中濃度の上昇が続き，患者数は５年目で最大３６０人に達する（図６．Ｃ−１）。
これらの結果から，直ちに物質Ａから物質Ｂへの転換を行うことが，５年以内の損失を少なくするために必要であるとの提言を行う。従来の経営判断のように，健康被害による損失を考慮しない場合，より高価な材料である物質Ｂへの転換は利益の減少につながる。しかし昨今のアスベスト補償問題や自動車公害の訴訟問題から類推すると，汚染物質を排出した事業所に責任と補償を求める傾向が強まると考えられ，そのため今後はこのように被害額を予測する解析技術が必要となる。

＜物質使用による社会不安の予測と対策の選定＞
本発明のシステムによる健康リスクと被害の情報をもとに，環境中の規制濃度を決定したり，被害者への早期対応を行えば，社会不安が軽減される。
例えばアスベストなどのように曝露から長い潜伏期間を経て散発的に患者が発生するような健康問題の場合，曝露量が最多な人が発症する時期はｉ年後で，発症確率は１０％とする。曝露量が最少な人はその５年後（ｉ＋５）に発症し，発症確率が３％とすると，曝露量がある確率分布をもって変動するとき，その結果起こるｉ年後からｉ＋５年後までの各年ごとの発症人数は，本システムのプログラムで各年ごとのシミュレート値を積分することで算出可能である。
シミュレートの結果，Ｘ軸に時間，Ｙ軸に発症人数をプロットした患者数の経年曲線が得られ，これと１人分の被害額を掛け合わせたものが，被害額の経年変動の曲線で表される。このプロットを満たす関数Ｆを各種数理モデルにてフィッティング操作で求め，関数Ｆを時間方向に積分すれば，被害額の総額が得られる。このように，いつ，何人の患者が見込まれ，その治療費総額がどのくらいになるのか，など予め想定することで，対策費用と被害発生時の出費のバランスを解析することができる。
また実際の人の集団には様々な個体差があるが，物質の曝露量や，曝露から疾患発生に至る潜伏期間など，個人差による変動が見込まれる部分は，これら変動を確率分布関数で表し，計算時にこの確率情報を組み込むことで，より範囲の広い被害予測ができる。

＜行政や企業に対するコンサルティング＞
企業に対して，本発明に基づいた化学物質リスクの解析を行い，被害の最適防止対策や被害額の算定を提案できる。またアスベストの被害例などのような，産業界で使われる物質が原因で起こる健康被害に対し，行政がその救済に必要な資金の備蓄額を，予め計算するのに役立つ。特に住民とのリスク・コミュニケーションに威力を発揮する。

Claims (9)

1. 物質や自然現象や社会制度が原因で人の健康が損なわれる可能性がある時，その被害を抑えるべく施す最適な対策を選択するため，起こりうる被害の状態を予測し客観的な数値で表すとともに，対策の費用と被害とを定量的に比較する操作を介して，その対策の効果を判定することを特徴とする，施策の判断方法。
2. 一般環境に存在するかまたは産業上使用されている物質が惹起しうる，以下の１）〜３）の損害について，これら損害を軽減するための最適な防御対策とその費用を決定するためのシステムであって，予め想定した防御対策の効果として起こりうる１）〜３）の損害を算出し，その損害額と防御対策費用の比の大小に基づいて最適な対策を選出することを特徴とした，コンピューター上で動作する，物質管理対策の決定システム。
   １）有害物質の接触や取込によって起こる健康被害を妥当な費用に換算した，健康損害。
   ２）突発的な事故や災害によって起こる健康被害を妥当な費用に換算した，事故損害。
   ３）有害物質・事故・災害による損害のうち，１）と２）以外の経済的損害。
3. 一般環境に存在するかまたは産業上使用されている種々の物質が，通常の生活を介して非意図的に人体に取り込まれた場合に，発生が予想される健康被害の種類と量を予測するためのシステムであって，次の４）に記載する特徴を備えた，コンピューター上で動作する健康リスク算出システム。またこの方法で算出した健康リスクをもとに請求項２に記載した健康損害を計算し，これに基づき請求項２に記載した方法で決定した物質管理対策。
   ４）物質の取込量Ｄと取込時間ｄの増加に依存して増える健康被害の被害者数をｐとしたとき，Ｄとｄに依存しｆ（Ｄ，ｄ）＝ｐ（式１）を満たすような関数ｆを求めることを特徴とする，健康リスク算出方法。関数ｆは物質の種類と毒性・疾患の種類により異なり，定量的情報を含む科学データを基に，コンピュータ上で数学的な操作によりできるだけ簡素な形の式として求められることを特徴とする。
4. 健康被害を金額に換算するためのコンピュータ上で動作するシステムであって，次の５）に記載する方法で１人あたりの健康損害額を計算する，健康被害額算出システム。
   ５）疾患ｉ（ｉ＝１，２，．．）の治療期間をＥｉ，１日の医療費の総計をＭｉとし，治療期間のうち生活費を補填すべき最長日数Ｇと１日分生活費をＦとし，１つ以上の疾患を被った患者が治療期間中に必要とする費用をＪとするとき，Ｊ＝Σ（Ｍｉ＊Ｅｉ）＋Ｆ＊Ｇ（式２）で求めることを特徴とする，１人あたり健康被害額算出方法。
5. 請求項４に記載した方法によって算出した１人あたり健康被害額と，請求項３に記載した方法によって算出し確率情報を含んだ健康リスク値とを掛け合わせて健康損害額を算出し，この健康損害に基づいて，請求項２に記載した方法で妥当な管理対策を決定する，物質のリスク管理対策決定システム。
6. 一般環境に存在するかまたは産業上使用されている種々の物質が，事故や災害の程度や発生件数の増減効果を持つ場合，この物質の使用量に依存した事故や災害の発生予測件数を次の６）の方法で算出することを特徴とする，事故リスク算出システム。
   ６）産業における物質の使用量がＡのとき発生する事故・災害の件数をＢとするときＢ＝ｇ（Ａ）（式３）を満たす関数ｇを求め，その事故や災害の被害者数ＲについてＲ＝ｈ（Ｂ）（式４）を満たす関数ｈを求める。関数ｇおよびｈは各物質に依存した関数で，過去の事故・災害の実例報告データや科学的予測によるデータを基に，コンピュータ上で数学的な操作によってできるだけ簡素な形の式として求められることを特徴とする。
7. 請求項６に記載した事故リスク算出システムを用いて算出した事故の被害者数と，請求項４に記載した方法で算出した１人あたり健康被害額とを掛け合わせて事故損害とし，この事故損害額に基づいて請求項２に記載したシステムにより対策を決定する，リスク管理対策決定方法。
8. 次の７）〜９）のいずれかの機能を備え，結果をハードウェアやインターネットまたは着脱可能な媒体を介して出力可能で，請求項２や請求項５や請求項７に記載したシステムに組み込まれてコンピューター上で動作する，単独のプログラムまたは複数のプログラムの集合体。
   ７）請求項３の式１に記載した関数ｆ，請求項６の式３および式４に記載した関数ｇと関数ｈなどを求めるため，参考データを基に数学的操作によって，目的に添った関数を導くプログラム。
   ８）７）に記載したプログラムに必要なデータを供給するため，適切なデータベースにアクセスしてデータを検索・ダウンロードするプログラム。
   ９）請求項２〜７に記載したシステムおよび方法を用いて計算した各種の結果を，数値・文字・画像などで構成される適切なデータに変換し，このデータを新たなデータベースの形にまとめて保存するプログラム。
9. 以下の１０）から１８）に記載する機能のいずれかを備えたデータベースであって，請求項２および請求項７に記載したシステムに付属して使用可能なデータベース。
   １０）大気・海洋・湖沼・河川・土壌・底質・岩石などの様々な環境媒体中またはその環境媒体に生息する動植物中に存在する，特定な物質の濃度情報を格納する環境濃度データベース。
   １１）人体の解剖学的・生理学的情報および生活・運動に関する数値情報を格納する人体情報データベース。
   １２）物質が生物に対して及ぼす毒性の種類と量の情報を格納する毒性情報データベース。
   １３）人の病理学的情報や疾患の種類と状態およびその治療法と治療にかかる時間に関する情報を格納する疾患情報データベース。
   １４）個々の疾患の治療に要する医療費の情報を格納する医療費情報データベース。
   １５）一般市民の衣食住に関する価格情報を格納する生活水準データベース。
   １６）物質の物理化学的性質に関する情報を格納する物質情報データベース。
   １７）物質の安全な管理・使用法およびそれらにかかる費用の情報を格納する設備管理情報データベース。
   １８）産業上で使用する物質の量に依存した事故や災害の発生件数と被害者数に関する情報を格納した，事故災害情報データベース。

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