| シリーズの一部 | ||
| 数学 | ||
|---|---|---|

意思決定理論または合理的選択理論は、確率、経済学、分析哲学の一分野であり、期待効用と確率を用いて、不確実性の下で個人がどのように合理的に行動するかをモデル化する。[ 1 ] [ 2 ]意思決定理論は、主に規範的であり、人々が実際に意思決定を行う方法を記述するのではなく、合理的なエージェントにとって最適な意思決定を特定することに関心がある点で、認知科学や行動科学とは異なる。それにもかかわらず、この分野は、社会学、経済学、犯罪学、認知科学、道徳哲学、政治学などの分野で個人を数学的にモデル化し分析するための基礎を築くため、社会科学者による実際の人間行動の研究にとって重要である。
意思決定理論の根源は、17世紀にブレーズ・パスカルとピエール・ド・フェルマーによって発展した確率論にあり、後にクリスティアーン・ホイヘンスらによって洗練されました。これらの発展は、意思決定の中核となるリスクと不確実性を理解するための枠組みを提供しました。
18世紀、ダニエル・ベルヌーイはギャンブルの文脈において「期待効用」という概念を提唱しました。この概念は後に1940年代にジョン・フォン・ノイマンとオスカー・モルゲンシュテルンによって定式化されました。彼らのゲーム理論と期待効用理論に関する研究は、不確実性下における意思決定の合理的な基盤を確立するのに役立ちました。
第二次世界大戦後、意思決定理論は経済学へと発展し、特にミルトン・フリードマンをはじめとする経済学者による市場行動や消費者選択理論への応用が顕著になりました。この時代には、ベイズ確率を意思決定モデルに 組み込むベイズ意思決定理論も発展しました。
20世紀後半には、ダニエル・カーネマンやエイモス・トヴェルスキーといった学者たちが、合理的意思決定の前提に疑問を投げかけました。彼らの行動経済学における研究は、現実世界の意思決定に影響を与える認知バイアスやヒューリスティックスを明らかにし、心理的要因を考慮して期待効用理論を修正したプロスペクト理論の発展につながりました。
規範的意思決定理論は、最適な意思決定の特定に関係しており、その最適性は、多くの場合、完璧な精度で計算でき、ある意味で完全に合理的な理想的な意思決定者を考慮することによって決定されます。この規範的アプローチ(人々がどのように意思決定を行うべきか)の実践的な応用は意思決定分析と呼ばれ、人々がより良い意思決定を行うのを支援するツール、方法論、およびソフトウェア(意思決定支援システム)を見つけることを目的としています。[ 3 ] [ 4 ]
対照的に、記述的意思決定理論は、意思決定者が何らかの一貫したルールに従って行動しているという仮定のもと、観察された行動を記述することに関心を寄せる。これらのルールは、例えば、手続き的枠組み(例えば、アモス・トヴェルスキーの側面消去モデル)や公理的枠組み(例えば、確率的推移性公理)を持ち、フォン・ノイマン=モルゲンシュテルンの公理と期待効用仮説の行動的違反を調和させる。あるいは、時間的に不整合な効用関数の関数形を明示的に与える場合もある(例えば、レイプソンの準双曲的割引)。[ 3 ] [ 4 ]
規範的意思決定理論は、ポジティブ意思決定理論が導き出す行動予測に基づき、実際に行われる意思決定の種類を検証することを目的としている。近年、「行動的意思決定理論」への関心も高まり、有用な意思決定に求められる要素の再評価に貢献している。[ 5 ] [ 6 ]
不確実性下における選択の領域は、意思決定理論の核心を成す。17世紀から知られていた(ブレーズ・パスカルは1670年に出版された著書『パンセ』に収録されている有名な賭けでこの概念を引用した)期待値の概念とは、複数の行動があり、それぞれの行動が異なる確率で複数の結果をもたらす可能性がある場合、すべての可能性のある結果を特定し、それらの値(正または負)と各行動から生じる確率を決定し、その2つを掛け合わせて「期待値」、つまり結果に対する平均的な期待値を求めるのが合理的な手順であるというものである。選択される行動は、総期待値が最大となる行動であるべきである。1738年、ダニエル・ベルヌーイは『リスク測定に関する新理論の解説』と題する影響力のある論文を発表し、その中でサンクトペテルブルクのパラドックスを用いて期待値理論が規範的に誤りであることを証明した。彼は、オランダの商人が冬にアムステルダムからサンクトペテルブルクへ輸送される貨物に保険をかけるかどうかを決めようとしている例を挙げています。この解決策では、効用関数を定義し、期待される金銭的価値ではなく期待効用を計算しています。 [ 7 ]
20世紀には、アブラハム・ウォルドが1939年に発表した論文によって、標本分布に基づく統計理論の2つの中心的な手順、すなわち仮説検定とパラメータ推定が、一般的な意思決定問題の特殊なケースであることを指摘し、関心が再燃しました。[ 8 ]ウォルドの論文は、損失関数、リスク関数、許容決定規則、先行分布、ベイズ手順、ミニマックス手順など、統計理論の多くの概念を刷新し、統合しました。「意思決定理論」という用語自体は、1950年にELレーマンによって使用されました。[ 9 ]
フランク・ラムゼイ、ブルーノ・デ・フィネッティ、レオナルド・サベージらの研究による主観確率理論の復活は、期待効用理論の適用範囲を主観確率が利用可能な状況にまで拡大しました。当時、フォン・ノイマンとモルゲンシュテルンの期待効用理論[ 10 ]は、期待効用最大化が合理的行動に関する基本公理から導かれることを証明しました。
モーリス・アレーとダニエル・エルズバーグの研究は、人間の行動が期待効用最大化から体系的に、そして時には重要な逸脱を示すことを示した(アレーのパラドックスとエルズバーグのパラドックス)。[ 11 ]ダニエル・カーネマンとエイモス・トヴェルスキーのプロスペクト理論は、合理性の前提をあまり重視しない経済行動の実証研究を刷新した。これは、すべての結果がリスクを伴う場合に人々が意思決定を行う方法を記述する。[ 12 ]カーネマンとトヴェルスキーは3つの規則性を発見した。それは、実際の人間の意思決定においては「損失は利益よりも大きく見える」こと、人々は絶対的な効用よりも効用状態の変化に焦点を当てること、そして主観的確率の推定はアンカーリングによって大きく偏っていることである。
異時点間選択は、異なる行動が時間の経過に伴って異なる段階で実現される結果につながるような選択に関係する。[ 13 ]また、規模と到着時間に応じて変化する報酬間の選択が含まれるため、費用便益意思決定とも呼ばれる。 [ 14 ]誰かが数千ドルの臨時収入を得た場合、それを高価な休暇に使ってすぐに喜びを得ることも、年金制度に投資して将来のある時点で収入を得ることもできる。最適な行動は何だろうか。その答えは、予想金利やインフレ率、その人の平均余命、年金業界に対する信頼などの要因によって決まる。しかし、これらすべての要因を考慮しても、人間の行動は規範的意思決定理論の予測から大きく外れ、たとえば客観的金利を主観的割引率に置き換えるなどの代替モデルにつながる。

状況によっては、他者がその決定に対してどのように反応するかを考慮する必要があるため、意思決定が困難な場合があります。このような社会的意思決定の分析は、数学的手法を伴うものの、意思決定理論の領域で扱われることがよくあります。新興分野である社会認知工学では、特に、平常時および異常時/緊急時/危機的状況における、人間組織における様々なタイプの分散型意思決定に焦点を当てた研究が行われています。[ 15 ]
意思決定理論の他の分野は、単にその複雑さゆえに困難な意思決定、あるいは意思決定を行う組織の複雑さに関係しています。意思決定を行う個人は、資源(時間と知性)が限られているため、限界合理的です。したがって、問題は、実際の行動と最適な行動の乖離という問題以上に、そもそも最適な行動を決定することの難しさにあります。意思決定は、選択肢がまとめて提示されるか、個別に提示されるかによっても影響を受けます。これは「区別バイアス」として知られています。

ヒューリスティックとは、あらゆる選択肢の結果を検討することなく意思決定を行う手順です。ヒューリスティックは、意思決定に必要な評価的思考の量を減らし、意思決定のある側面に焦点を当て、他の側面を無視します。[ 16 ]段階的な処理よりも迅速ですが、ヒューリスティック思考は誤謬や不正確さを含む可能性が高くなります。[ 17 ]
ヒューリスティック思考によって生じるよくある誤った思考プロセスの一例として、ギャンブラーの誤謬が挙げられます。これは、単独のランダム事象が、それ以前の単独のランダム事象の影響を受けると信じることです。例えば、公平なコインを投げて裏が何度も出た場合、直感的には表が出る可能性が高くなるように見えるかもしれませんが、その後も裏が出る確率は同じ(つまり0.5)です。[ 18 ]長期的には、表と裏は同じ頻度で発生するはずです。このヒューリスティックを用いて、裏が続いた後に表が出ることが「当然」だと予測すると、人々はギャンブラーの誤謬を犯していることになります。[ 19 ]別の例として、意思決定者は極端な選択肢よりも穏健な選択肢を好む傾向があることが挙げられます。妥協効果は、最も穏健な選択肢が最大の利益をもたらすという考え方の下で作用します。不完全な情報の下では、ほとんどの日常的な意思決定と同様に、中庸な選択肢は、文脈とは無関係に、どちらの極端にも見られる特徴を持っているという事実のみに基づいて、どちらの極端よりも魅力的に見える。[ 20 ]
非常に議論の多い問題は、意思決定理論における確率の使用を何か他のものに置き換えることができるかどうかです。
確率論の使用を支持する人々は次のことを指摘します。
ファジィ論理、可能性理論、デンプスター・シェーファー理論、情報ギャップ決定理論の支持者は、確率は多くの選択肢の一つに過ぎないと主張し、非標準的な選択肢が明らかに成功を収めた多くの例を挙げています。特に、確率的意思決定理論は様々な事象の確率に関する仮定に敏感になることがあるのに対し、ミニマックスのような非確率的ルールはそのような仮定をしないという点で堅牢です。
固定された可能性の宇宙に基づく意思決定理論に対する一般的な批判は、それが「既知の未知」を考慮するのに対し、「未知の未知」を考慮していないという点である[ 21 ] 。つまり、予測される変動に焦点を当てているのに対し、予期せぬ出来事は考慮に入れていない。予期せぬ出来事は、過大な影響を与えるため考慮する必要があると主張する人もいる。重要な出来事は「モデルの外側」にある可能性がある。この議論は「遊びの誤謬」と呼ばれ、特定のモデルで現実世界をモデル化する際に避けられない不完全性があり、モデルに無条件に頼ると、モデルの限界が見えなくなるというものである。