トレード・オフ

トレードオフ（またはトレードオフ）とは、セットまたはデザインの品質、量、または特性を低下させたり失ったりすることで、他の側面で利益を得るという状況的な決定です。簡単に言えば、トレードオフとは、あるものが増加し、別のものを削減する必要がある場合です。トレードオフは、単純な物理学を含む多くの起源の制限から生じます。たとえば、特定のスペースには特定の体積の物体しか収まらないため、いっぱいのコンテナからそれ以上の物体を受け入れるにはいくつかの物体を取り除く必要があり、容器は少数の大きな物体を運ぶことも、複数の小さな物体を運ぶこともできます。トレードオフはまた、ギターの弦をチューニングして異なる音程を演奏できるようにすることや、さまざまなタスクに時間と注意を割り当てることなど、単一のアイテムの異なる構成を指すこともよくあります。

トレードオフの概念は、それぞれの設定の長所と短所を十分に理解した上で、戦術的または戦略的な選択を行うことを示唆しています。経済的な例としては、リスクは高いものの大きなリターンが見込める株式への投資と、一般的に安全ではあるもののリターンが低い債券への投資のどちらを選ぶかという判断が挙げられます。

理論的説明

トレードオフの理論的説明にはパレート最適解が用いられます。

例

トレードオフの概念は日常生活における状況を説明する際によく使われます。[ 1 ]

経済

経済学において、トレードオフは特定の選択の機会費用、つまり最も好ましい選択肢を放棄することによる損失として表現されます。[ 2 ]つまり、トレードオフとは、同じ必要資源を用いて製造または入手できる他のものよりも、特定の製品、サービス、または経験を得るために、払わなければならない犠牲を伴うということです。例えば、バスケットボールの試合に行く人にとって、機会費用は自宅で特定のテレビ番組を見るという選択肢を失うことです。バスケットボールの試合が勤務時間中に行われる場合、機会費用は数時間分の労働損失となります。なぜなら、仕事を休む必要があるからです。

特定の国内のトレードオフ環境には、原材料の入手可能性、熟練労働力、製品を生産するための機械、技術と資本、妥当な時間スケールで製品を生産するための市場レートなど、多くの要因が影響します。

経済学におけるトレードオフは、多くの場合、パレート限界（経済学者ヴィルフレド・パレートにちなんで名付けられた）によって図で示され、これは、あるもののさまざまな与えられた量ごとに、別のものの最大（または最小）の量を達成することができることを示す。例えば、生産理論では、ある財の産出量と別の財の産出量との間のトレードオフは、生産可能性限界によって図で示される。パレート限界は、多目的最適化でも使用される。金融において、資本資産価格モデルには、ポートフォリオ収益の分散によって測定される、任意のポートフォリオが特定のレベルのリスクを与えた場合に得られる期待収益の最高レベルを示す有効フロンティアが含まれる。

機会費用

個人にとってのトレードオフの機会費用の例として、フルタイム労働者が年収5万ドルで仕事を休職し、年間授業料3万ドルの医学部に通い、7年間の勉強で医師として年収15万ドルを稼ぐという決断を挙げることができます。単純化のために、医学部がフルタイムの勉強しか認めていないと仮定すると、仕事を辞めようと考えている個人は、医学部に進学せずに仕事で5万ドルの収入を得るか、医学部に進学して年収5万ドルを失い、授業料3万ドルを支払うことになるものの、7年間の勉強で年収15万ドル以上を得るかというトレードオフに直面することになります。

ゴミ箱

屋内で使用し、その後路上に出してダンプスターに捨てるゴミ箱は、小型でも大型でも構いません。大型のゴミ箱はダンプスターに捨てる頻度はそれほど高くありませんが、満杯になると非常に重くなり、移動が困難になる可能性があります。大型か小型かのゴミ箱の選択は、ゴミ出しの頻度と使いやすさのバランスを取ることになります。

食品廃棄物の場合、2つ目のトレードオフが生じます。大きなゴミ箱はキッチンに長時間放置される可能性が高く、食品が腐敗して悪臭が発生します。小さなゴミ箱は、ゴミ捨て場に出す頻度が高くなるため、悪臭を大幅に軽減、あるいは完全に除去できます。もちろん、大きなゴミ箱を使用している場合は、ゴミ箱を頻繁に持ち出すだけで済みますが、大きなゴミ箱は頻繁に持ち出すのが面倒で、いつゴミ箱を取り出すかをより慎重に考える必要があります。

ミトン

寒冷な気候では、すべての指が同じコンパートメントにあるミトンは手を暖かく保つのに効果的ですが、この配置は指の動きを制限し、手の機能をフルに発揮するのを妨げます。指​​がそれぞれ独立した手袋にはこの欠点はありませんが、ミトンほど指を暖かく保ちません。このように、ミトンと手袋では、暖かさと器用さの間でトレードオフが生じます。 [ 3 ] 同様に、暖かいコートはかさばり、着用者の動きを妨げてしまうことがよくあります。薄いコートは着用者の動きを自由にしますが、厚手のコートほど暖かくはありません。

音楽

コンパクトディスクからコンピュータに音楽をコピーする際、ハードディスクの容量を節約するためにMP3などの非可逆圧縮形式が一般的に使用されますが、一部の情報が失われるため、音質が低下します。FLAC やALACなどの可逆圧縮方式は、より多くのディスク容量を必要としますが、音質には影響しません。

車

大型車は多くの人を乗せることができ、クラッシャブルゾーンも大きいため、事故の際の安全性が高いと考えられます。しかし、大型車は重くなる傾向があり (空気力学的にあまり優れていないことが多い)、そのため燃費は通常比較的悪いです。[ 4 ]スマートカーなどの小型車は2人までしか乗せることができず、軽量なので燃費が良いです。同時に、小型車はサイズと重量が小さいため、クラッシャブルゾーンも小さくなり、事故の際に乗員が保護される範囲が狭くなります。さらに、小型車がより大型で重い車と事故を起こした場合、小型車の乗員はより悪い状況に陥ります。このように、車のサイズ (大きい vs. 小さい) は、乗客定員、事故安全性、燃費に関して複数のトレードオフを伴います。

陸上競技

陸上競技において、短距離走はマラソン走とは異なる身体的特性が求められる。[ 5 ] そのため、オリンピックなどの大会では、この2つの競技はそれぞれ異なる種目として扱われ、それぞれの競技には異なるチームの選手が所属している。プロのランナーがマラソン走と短距離走のどちらに向いているかは、ランナーの形態や生理学的特性（筋線維の種類の違いなど）に加え、個々の興味、嗜好、その他の動機付け要因に基づくトレードオフである。スポーツリクルーターは、将来のアスリートがチーム内でどのような役割を担うのが最適かを判断する際に、これらのトレードオフを常に念頭に置いている。

生物学

生物学では、いくつかの種類のトレードオフが認識されている。[ 6 ] 最も単純な例として、ある形質の有益な変化が別の形質の有害な変化と結びつく場合にトレードオフが発生する。[ 7 ]環境資源管理においては、異なる目標間でトレードオフが発生する。例えば、生物多様性保全、炭素隔離、森林減少・劣化による排出削減プログラム（REDD+）の資金配分における公平性といった目標間でトレードオフが発生する。これらの目標のうち1つを最大化することは、他の2つの目標の成果を低下させることを意味するからである。[ 8 ]

この用語は進化の文脈でも広く使用されており、その場合、自然選択と性選択のプロセスが最終的な決定要因として言及されます。 [ 9 ]生物学 では、トレードオフと制約の概念は密接に関連していることがよくあります。[ 10 ]

人口統計

人口統計学におけるトレードオフの例には、成熟、繁殖力、親の世話、出産、老化、配偶者選択などがある。例えば、繁殖力（子孫の数）が高いほど、各子孫が受ける親の世話は少なくなる。繁殖力の関数としての親の世話は、負の傾きの線形グラフを示す。人口学的補償として知られる関連現象は、種のライフサイクル（生存、成長、繁殖力など）のさまざまな要素が分布範囲にわたって負の相関を示すときに生じる。[ 11 ] [ 12 ]例えば、分布の北端に向かうほど生存率が高くなる一方で、南に向かうほど繁殖力または成長が増加し、種が環境勾配に沿って存続できるようにする補償につながる。ライフサイクル要素の対照的な傾向は、資源配分のトレードオフを通じて生じることもあるが、環境条件に対する独立していながら反対の反応を通じても生じることがある。

エンジニアリング

トレードオフは工学において重要です。例えば、電気工学では、増幅器において負帰還を用いることで、利得を犠牲にして帯域幅の向上、利得およびバイアス点の安定性、耐ノイズ性、非線形歪みの低減といった他の望ましい特性を享受することができます。同様に、医療機器においては、必要な測定品質を確保しながら電力効率を最大化するためにトレードオフが用いられます。[ 13 ]

コンピュータサイエンス

コンピュータサイエンス において、トレードオフは仕事の道具として捉えられています。多くの場合、プログラムはメモリを多く使用するとより高速に実行できます（空間と時間のトレードオフ）。以下の例を考えてみましょう。

  • 画像を圧縮すると、圧縮と解凍にかかるCPU時間を犠牲にして、転送時間とコストを削減できます。圧縮方法によっては、画質の低下というトレードオフを伴う場合もあります。
  • ルックアップ テーブルを使用すると、テーブルを保持するためのスペースを犠牲にしてCPU時間を短縮できる場合があります。たとえば、バイトのパリティを決定するには、各ビットを個別に確認するか (シフトとマスクを使用)、可能なビット パターンごとにパリティを提供する 256 エントリ テーブルを使用するか、上位ニブルと下位ニブルを組み合わせて 16 エントリ テーブルを使用するかのいずれかを選択できます。
  • 状況によっては (文字列操作など)、コンパイラはインライン コードを使用して速度を向上させたり、ランタイム ルーチンを呼び出してメモリを削減したりできる場合があります。コンパイラのユーザーは、速度とスペースのどちらがより重要かを示すことができる必要があります。

ソフトウェア工学研究所にはトレードオフを分析するための特別な方法があり、[ 14 ]アーキテクチャトレードオフ分析方法（ATAM）と呼ばれています。

ボードゲーム

戦略ボードゲームでは、しばしばトレードオフが伴います。例えば、チェスではポーンを1つ交換してより良いポジションを得ることもあります。最悪の場合、チェスのプレイヤーはキングを守るために貴重な駒（クイーンでさえも）を失うことさえもトレードオフするかもしれません。囲碁では、厚みを影響力と交換することもあります。

倫理

倫理には、異なる人々の利益や異なる原則など、互いにトレードオフしなければならない利益をめぐる競争が伴うことがよくあります (例:非人道的または違法な実験から得られた情報を今日の病気の治療に使用することは倫理的でしょうか)。

薬

医療において、患者と医師はしばしばトレードオフを伴う難しい決断に直面します。例えば、局所性前立腺がんでは、患者は余命延長の可能性と、治療に伴うストレスや不快な副作用の可能性（患者のトレードオフ）を比較検討する必要があります。

政府

政府におけるトレードオフは、いつの時代においても最も議論を呼ぶ政治的・社会的課題の一つです。政治全体は、ほとんどの人々や政治家にとってどの中核的価値観が最も重要であるかに基づく、一連のトレードオフとして捉えることができます。政治キャンペーンにもトレードオフが伴います。例えば、攻撃的な広告は支持基盤を活性化させる一方で、未決定の有権者を遠ざけてしまう場合があります。

勤務スケジュール

勤務スケジュールでは、従業員は「9/80」のトレードオフを使用することがよくあります。これは、80 時間の労働期間を、従来の 8 時間労働の 10 日間よりも 9 時間近くの労働時間の 9 日間という狭いグループに圧縮し、従業員が隔週の金曜日を休めるようにするものです。

評価ツール

トレードオフ表

トレードオフテーブルは、代替案を視覚的に並べて表示するプロジェクト管理品質ツールです。[ 15 ]

トレードオフ表
パラメータオプション1オプション2オプション3
あ
B
C

参照

参考文献

  1. ^ 「人生はトレードオフの連続である」。
  2. ^ 「経済学におけるトレードオフ：定義と例 - ビデオとレッスンのトランスクリプト - Study.com」。
  3. ^ Garland, Jr., T. (2014). 「トレードオフ」 . Current Biology . 24 (2): R60– R61 . Bibcode : 2014CBio...24..R60G . doi : 10.1016/j.cub.2013.11.036 . PMID 24456973. S2CID 235311784 .  
  4. ^アハメド・ラシャ、ステイター・マーク (2023). 「自動車技術とトレードオフ：自動車のフットプリントは燃費にどう影響するのか？」 .交通研究学際的展望. 21 100897.書誌コード: 2023TrRIP..2100897A . doi : 10.1016/j.trip.2023.100897 .
  5. ^ Thompson, MA (2017). 「距離に特化した人間のランニングパフォーマンスの生理学的および生体力学的メカニズム」 .統合比較生物学. 57 (2): 293– 300. doi : 10.1093/icb/icx069 . PMID 28859414 . 
  6. ^ Garland, T. Jr.; Downs, CJ; Ives, AR (2022). 「生物生物学におけるトレードオフ（と制約）」.生理生化学動物学. 95 (1): 82– 112. doi : 10.1086 / 717897 . PMID 34905443. S2CID 243771433 .  
  7. ^ Keen, EC (2014). 「バクテリオファージのライフヒストリーにおけるトレードオフ」 .バクテリオファージ. 4 (1) e28365. doi : 10.4161/bact.28365 . PMC 3942329. PMID 24616839 .  
  8. ^ Palomo, I; Dujardin, Y; Midler, E; Robin, M; Sanz, MJ; Pascual, U (2019年11月5日). 「炭素隔離、生物多様性保全、そしてREDD+資金の公平性におけるトレードオフのモデリング」 . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 116 (45): 22645– 22650. Bibcode : 2019PNAS..11622645P . doi : 10.1073 / pnas.1908683116 . PMC 6842634. PMID 31636201 .  
  9. ^ Garland, T., Jr. 2014. クイックガイド：トレードオフ. Current Biology 24:R60-R61.
  10. ^ "105_2013_12_05_トレードオフ_2" .
  11. ^ Doak, Daniel F.; Morris, William F. (2010). 「気候変動による生息域シフトにおける人口学的補償と転換点」. Nature . 467 ( 7318): 959–962 . Bibcode : 2010Natur.467..959D . doi : 10.1038/nature09439 . PMID 20962844. S2CID 4309240 .  
  12. ^ Villellas, Jesús; Doak, Daniel F.; García, María B.; Morris, William F. (2015-11-01). 「個体群間の人口学的補償：それは何なのか、どのように発生するのか、そしてその意味は何か？」. Ecology Letters . 18 (11): 1139– 1152. Bibcode : 2015EcolL..18.1139V . doi : 10.1111/ele.12505 . hdl : 10261/125358 . ISSN 1461-0248 . PMID 26355390 .  
  13. ^ E. Aguilar Pelaez他「携帯型パルスオキシメトリーにおけるLED電力削減のトレードオフ」、2007年第29回IEEE医学生物学工学国際会議、リヨン、2007年、pp. 2296-2299。doi: 10.1109/IEMBS.2007.4352784、URL: https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4352784&isnumber=4352185
  14. ^ 「ソフトウェアアーキテクチャ | アーキテクチャトレードオフ分析手法」 。 2009年10月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年9月11日閲覧。
  15. ^ハーバード・ビジネス・エッセンシャルズ『意思決定：より良い結果を得るための5つのステップ』ハーバード・ビジネス・レビュー・プレス、2006年1月1日、  52～ 53ページ。ISBN 978-1-59139-761-8。

さらに読む

  • Albuquerque, RL de, KE Bonine, T. Garland, Jr. 2015. フリノソマトカゲ科トカゲにおいて、スピードと持久力はトレードオフの関係にない。生理生化学動物学 88:634–647.
  • Alexander, R. McN. 1985.「理想と実現可能性：進化に対する物理的制約」Biol. J. Linn. Soc. 26:345-358.
  • Bennett, AF, Lenski, RE 2007.温度適応における進化的トレードオフの実験的検証Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104:8649-8654.
  • キャンベル、DE、J.S.ケリー、1994年、「トレードオフ理論」アメリカ経済評論84:422-426。
  • Haak, DC, McGinnis, LA, Levey, DJ, Tewksbury, JJ 2012. 「なぜ全ての唐辛子が辛くないのか？ 辛さを制限するトレードオフ」Proc. R. Soc. B Biol. Sci. 279:2012-2017.
  • Roff, DA, Fairbairn, DJ 2007. トレードオフの進化：我々はどこにいるのか？ J. Evol. Biol. 20:433-447.
  • スターンズ、SC 1989.ライフヒストリー進化におけるトレードオフ. 機能生態学 3:259-268.
  • Philipson, CD et al. 2014. 成長と死亡率の特性に基づくトレードオフ：サイズ別相対成長率を用いた熱帯樹木15種からの証拠. Ecology & Evolution 4: 3675–3688. 10.1002/ece3.1186 10.1002/ece3.1186
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Trade-off&oldid=1319442788」より取得