lowriskquotes-montecarlo

EstiMate

モンテカルロシミュレーションを活用して、工事見積もりの確率的なリスク分析を行う、モバイルファーストの請負業者向けコスト見積もりアプリです。iOS（SwiftUI）と Android（Jetpack Compose）向けにネイティブで開発されています。

概要

EstiMate は、職人や請負業者が単一の見積もり額にとどまらず、想定されるコストの範囲とリスクを把握できるよう支援します。単一の金額を推測する代わりに、不確実性のレベルを設定して見積もりを入力すると、アプリが数千回のシミュレーションを実行し、総コストの確率分布を表示します。

主な価値提案：

• オフライン優先で、ログイン不要です
• モバイルで高度なリスク分析を実現します（通常はエンタープライズ向けデスクトップソフトウェアに限られます）
• 統計的に安全な見積もり額の推奨により、請負業者の過小見積もりを防ぎます
• クライアント向けのプロフェッショナルな PDF 見積書を作成します

機能

基本的な見積もり

• プロジェクト管理 - 複数のプロジェクト見積もりを作成、保存、管理します
• 明細項目 - 資材、人件費、下請け業者費用、その他のコストを追加します
• リスクレベル - 5 段階の不確実性システム：
  • 確実（±2%）- 固定価格／契約価格
  • 低（±8%）- 価格が安定している既知のサプライヤー
  • 中（±15%）- 標準的な市場変動
  • 高（±25%）- 変動の大きい、または不確実なコスト
  • 大まかな推測（±40%）- 作業範囲が不明な項目

作業期間と移動の見積もり

• 作業期間 - 複雑さのレベルを設定した推定日数（通常 ±10% ～ 作業範囲不明 ±60%）
• 人件費の設定 - 時給、1 日あたりの労働時間、追加作業員
• 移動コスト - 片道の移動時間、交通状況の変動、現場訪問、走行距離の記録
• 相関モデリング - 作業期間の不確実性が移動コストに自動的に反映されます

モンテカルロシミュレーション

• 収束検出機能付きで 1,000 回以上の反復を実行します
• 超過方向に偏った分布（建設プロジェクトの実情に即した分布）
• パーセンタイルの出力：P10、P50、P80、P90、P95
• カテゴリー別のコスト内訳（資材、作業期間、移動）
• 標準偏差と信頼水準を計算します

結果とエクスポート

• ベルカーブの可視化 - コスト分布を色分けしたヒストグラム
• 見積もり額の推奨 - 保守的（P50）、推奨（P80）、安全（P90）
• PDF エクスポート - コスト内訳付きの、クライアント向けプロフェッショナル見積書
• 共有 - プラットフォームの共有シートからエクスポートします

国際化

地域	通貨	距離	用語
US	USD ($)	マイル	請負業者、人件費
UK	GBP (£)	マイル	職人、労働費
Canada	CAD ($)	キロメートル	請負業者、労働費
Australia	AUD ($)	キロメートル	職人、労働費
New Zealand	NZD ($)	キロメートル	職人、労働費

技術スタック

iOS

• 言語： Swift
• UI フレームワーク： SwiftUI
• アーキテクチャ： MVVM
• 最小 iOS バージョン： 14.0+
• ストレージ： UserDefaults（ローカルのみ）
• PDF： PDFKit/UIGraphicsPDFRenderer
• チャート： Apple Charts framework（iOS 16.4+）

Android

• 言語： Kotlin
• UI フレームワーク： Jetpack Compose
• アーキテクチャ： ViewModel + StateFlow を使用した MVVM
• 最小 SDK： 26（Android 8.0）
• ターゲット SDK： 34（Android 14）
• ストレージ： SharedPreferences + GSON
• PDF： iText 7
• ナビゲーション： Jetpack Navigation Compose

プロジェクト構成

contractors_app/
├── ios/RiskEstimator/           # iOS application
│   └── RiskEstimator/
│       ├── RiskEstimatorApp.swift      # App entry point
│       ├── ContentView.swift           # Root navigation
│       ├── ViewModels/
│       │   └── EstimatorViewModel.swift
│       ├── Models/
│       │   ├── Project.swift
│       │   ├── LineItem.swift
│       │   ├── Worker.swift
│       │   └── SimulationResult.swift
│       ├── Services/
│       │   ├── MonteCarloEngine.swift
│       │   ├── StorageService.swift
│       │   └── PDFService.swift
│       ├── Views/
│       │   ├── Screens/
│       │   │   ├── HomeScreen.swift
│       │   │   ├── EstimatorScreen.swift
│       │   │   └── ResultsScreen.swift
│       │   └── Components/
│       │       ├── RiskSlider.swift
│       │       ├── ComplexitySlider.swift
│       │       ├── TrafficSlider.swift
│       │       ├── BellCurveChart.swift
│       │       └── ...
│       └── Utils/
│           ├── Localization.swift
│           └── CurrencyFormatter.swift
│
├── android/RiskEstimator/       # Android application
│   └── app/src/main/java/com/riskestimator/app/
│       ├── MainActivity.kt
│       ├── ui/
│       │   ├── RiskEstimatorApp.kt
│       │   ├── EstimatorViewModel.kt
│       │   ├── screens/
│       │   │   ├── HomeScreen.kt
│       │   │   ├── EstimatorScreen.kt
│       │   │   └── ResultsScreen.kt
│       │   ├── components/
│       │   │   ├── RiskSlider.kt
│       │   │   ├── BellCurveChart.kt
│       │   │   └── ...
│       │   └── theme/
│       ├── data/
│       │   ├── model/
│       │   └── repository/
│       └── domain/
│           ├── MonteCarloEngine.kt
│           └── PDFService.kt
│
├── icons/                       # App icon assets
├── PROGRESS.md                  # Project roadmap & status
└── contractor_app_market_research.md

アーキテクチャ

両プラットフォームとも、MVVM（Model-View-ViewModel） パターンに従っています：

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         Views                            │
│  (SwiftUI Views / Jetpack Compose Screens)              │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
                          │
                          ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                     ViewModel                            │
│  - Manages UI state                                      │
│  - Coordinates between Views and Services               │
│  - Triggers simulations                                  │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
                          │
          ┌───────────────┼───────────────┐
          ▼               ▼               ▼
┌─────────────────┐ ┌───────────┐ ┌─────────────────┐
│ MonteCarloEngine│ │StorageRepo│ │   PDFService    │
│                 │ │           │ │                 │
│ - Simulation    │ │ - CRUD    │ │ - Generate PDF  │
│ - Statistics    │ │ - Persist │ │ - Export        │
└─────────────────┘ └───────────┘ └─────────────────┘
                          │
                          ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        Models                            │
│  Project, LineItem, Worker, SimulationResult            │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

データモデル

Project

struct Project {
    id: UUID
    name: String
    clientName: String
    createdAt: Date
    profitMargin: Double        // Default 15%
    lineItems: [LineItem]
    workers: [Worker]           // iOS only
    estimatedDays: Double
    complexityLevel: ComplexityLevel
    hourlyLaborRate: Double
    hoursPerDay: Double
    travelTimeMinutes: Double
    trafficVariability: TrafficVariability
    numberOfSiteVisits: Int     // 0 = auto-calculate
    includeReturnTrip: Bool
    mileageRate: Double
    distance: Double
}

LineItem

struct LineItem {
    id: UUID
    name: String
    estimatedCost: Double
    category: ItemCategory      // Material, Labor, Subcontractor, Other
    riskLevel: RiskLevel        // Certain, Low, Medium, High, WildGuess
}

SimulationResult

struct SimulationResult {
    simulations: [Double]       // All iteration results
    percentile10/50/80/90/95: Double
    mean: Double
    standardDeviation: Double
    min, max: Double
    // Category breakdowns
    materialCostP50/P80: Double
    durationCostP50/P80: Double
    travelCostP50/P80: Double
    iterationsRun: Int
    isConverged: Bool
}

リスク／分散の乗数

レベル	分散	使用例
確実	±2%	固定契約、価格確定済み
低	±8%	信頼できるサプライヤー、安定したコスト
中	±15%	標準的な市場変動
高	±25%	価格変動の大きい資材、不確実な人件費
大まかな推測	±40%	範囲不明、新規ベンダー

複雑さ	分散	使用例
定型	±10%	繰り返しの作業、範囲を把握済み
中程度	±25%	標準的なプロジェクト
複雑	±40%	複数の専門職が関わる作業、カスタム作業
範囲不明	±60%	調査が必要、不明点あり

交通状況	分散	使用例
予測可能	±10%	郊外、固定スケジュール
変動あり	±25%	住宅地、通常の交通量
変動が大きい	±50%	都市部、ラッシュアワー

はじめに

iOS

1. Xcodeでios/RiskEstimator/RiskEstimator.xcodeprojを開きます
2. 対象のデバイスまたはシミュレーターを選択します
3. ビルドして実行します（⌘R）

要件：

• Xcode 14.0+
• iOS 14.0+ deployment target
• Swift 5.0+

Android

1. Android Studioでandroid/RiskEstimatorを開きます
2. Gradleファイルを同期します
3. 対象のデバイスまたはエミュレーターを選択します
4. ビルドして実行します

要件：

• Android Studio Hedgehog以降
• JDK 17
• Android SDK 26+（最小）／34（ターゲット）

モンテカルロシミュレーション

シミュレーションエンジンはBox-Muller変換を使用して、超過方向への任意の偏り（実際のプロジェクトの傾向を反映）を持つ正規分布の乱数を生成します。

アルゴリズム

For each iteration (1,000 - 10,000):
    1. For each line item:
       - Generate random variance based on risk level
       - Apply skewed normal distribution (bias toward overages)
       - Calculate simulated cost

    2. For duration:
       - Generate random variance based on complexity
       - Calculate labor cost = days × hours × rate

    3. For travel:
       - Correlate visits with duration uncertainty
       - Generate traffic variance
       - Calculate travel time + mileage costs

    4. Sum all costs + profit margin

Calculate statistics from all iterations
Check for convergence (P80 standard error < 0.5%)

収束の検出

エンジンは適応的に実行されます。

• 最小：1,000回の反復
• 最大：10,000回の反復
• P80推定値が安定した場合（標準誤差 < 0.5%）、早期に停止します

PDF生成

見積書はクライアントへの提示用に生成されます。

• プロジェクトの詳細を含むプロフェッショナルな書式
• カテゴリー別のコスト内訳
• 利益率はカテゴリー別コストに含めます（クライアントには非表示）
• モンテカルロに関する専門用語は使用せず、明確な価格のみを記載
• プラットフォームの共有シートからエクスポート可能

ストレージ

両プラットフォームともローカルのみのストレージを使用します。

• iOS： Codableシリアライズを使用したUserDefaults
• Android： GSONを使用したSharedPreferences

クラウド同期もサーバーも不要で、現場で完全にオフラインで動作します。

現在の状況

バージョン： 1.1（MVP機能完了）

完了済み

• プロジェクトの完全なCRUD
• 収束検出機能を備えたモンテカルロエンジン
• 5段階のリスクシステム
• 所要期間と移動に関する不確実性
• カテゴリー別のコスト内訳
• PDFエクスポート
• 複数の地域／通貨への対応

ロードマップ（フェーズ3）

• シミュレーションエンジンのユニットテスト
• 包括的なエラー処理
• 入力値の検証
• クラッシュレポートの統合
• Androidリリース版の縮小化

詳細なロードマップについては、PROGRESS.mdをご覧ください。

ライセンス

プロプライエタリ — すべての権利を保有します。

検証済みの変更

Webアプリは/.well-known/changes.jsonと/changes.json（verified-changes/0.1）を公開します。詳細はweb/README.mdをご覧ください。