[論文レビュー] Assessing Risk in Costing High-energy Accelerators: from Existing Projects to the Future Linear Collider

Philippe Lebrun, Peter H. Garbincius|arXiv (Cornell University)|Jul 20, 2012

Graphite, nuclear technology, radiation studies参考文献 1被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、CERNのLEPおよびLHC、フェルミラブのテバトロンおよびNOvAを事例として、将来の線形衝突機（ILCおよびCLICを含む）に適用可能なコストリスク評価手法の開発を目的として、高エネルギー加速器プロジェクトにおけるコストリスクを分析する。主なコスト変動要因を特定し、地域に応じた感受性を持つリスクモデリングを提案することで、大規模科学プロジェクトにおけるコスト予測の正確性を向上させる。

ABSTRACT

High-energy accelerators are large projects funded by public money, developed over the years and constructed via major industrial contracts both in advanced technology and in more conventional domains such as civil engineering and infrastructure, for which they often constitute one-off markets. Assessing their cost, as well as the risk and uncertainty associated with this assessment is therefore an essential part of project preparation and a justified requirement by the funding agencies. Stemming from the experience with large circular colliders at CERN, LEP and LHC, as well as with the Main Injector, the Tevatron Collider Experiments and Accelerator Upgrades, and the NOvA Experiment at Fermilab, we discuss sources of cost variance and derive cost risk assessment methods applicable to the future linear collider, through its two technical approaches for ILC and CLIC. We also address disparities in cost risk assessment imposed by regional differences in regulations, procedures and practices.

研究の動機と目的

• 公共資金で資金調達される大規模高エネルギー加速器プロジェクトにおけるコスト変動の原因を特定・体系化すること。
• 将来の線形衝突機プロジェクト（ILCおよびCLICを含む）に適用可能な標準化されたコストリスク評価手法を開発すること。
• 規制、手順、プロジェクト管理慣行の違いに起因する地域差によるコストリスク評価の差を是正すること。
• 過去のプロジェクト経験を次世代加速器開発における将来の計画ニーズと結びつけること。
• 資金提供機関がプロジェクト承認前に、きめ細やかで根拠に基づいたコストリスク評価を要求できるように支援すること。

提案手法

• CERNのLEPおよびLHC、フェルミラブのテバトロン、メインインジェクタ、NOvA実験から得た歴史的コストデータを分析する。
• 技術的新規性、産業契約の複雑さ、土木工事の課題といった繰り返し発生するリスク要因を同定する。
• プロジェクトマネジメントおよびシステム工学の分野で適応されたリスクモデリング技術を、加速器コスト推定に適用する。
• 規制および手続きフレームワークの違いを考慮し、地域間（例：CERN対フェルミラブ）のリスク評価手法を比較する。
• 将来の線形衝突機の2つの技術的アプローチ（ILCおよびCLIC）に特化したリスク調整型コスト推定フレームワークを導出する。
• 一回限りの産業市場からの実証データを用いて、コスト予測における不確実性を補正する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 大規模高エネルギー加速器プロジェクトにおけるコスト変動の主な要因は何か？
• RQ2 過去のプロジェクトから得たリスク評価手法を、ILCおよびCLICのような将来の線形衝突機設計にどのように適応できるか？
• RQ3 規制およびプロジェクト実務の地域差が、コストリスク評価にどの程度影響を及えるか？
• RQ4 規模や技術の違いがあるにもかかわらず、多様な加速器プロジェクトに共通して顕在するリスク要因は何か？
• RQ5 コストリスクモデリングを標準化することで、資金決定における透明性と信頼性をどのように向上できるか？

主な発見

• 過去のプロジェクトにおける顕著なコスト超過は、主に技術的不確実性と初の試みの産業契約に起因している。
• 新技術や一回限りの市場におけるインfra構築を伴うプロジェクトでは、コストリスクが一貫して高い。
• 調達および規制慣行の地域差により、同じようなプロジェクトであってもリスク評価の結果が異なることがある。
• ILCおよびCLICの設計に構造的なリスクモデリングを適用することで、コスト予測の信頼性が向上し、より良い資金決定が可能になる。
• LEP、LHC、フェルミラブプロジェクトからの歴史的データは、将来の線形衝突機プロジェクトにおけるリスク評価の妥当な基盤を提供する。
• 標準化されたリスク評価フレームワークは、大規模科学プロジェクトにおける公的資金の不確実性を低減し、透明性を高めることができる。