費用便益分析

費用便益分析（CBA ）は、便益費用分析とも呼ばれ、選択肢の長所と短所を推定する体系的なアプローチです。これは、取引、活動、機能的なビジネス要件などで節約を維持しながら便益を達成するための最善のアプローチを提供するオプションを決定するために使用されます。^{[1] CBAは、完了したまたは潜在的な行動方針を比較し、決定、プロジェクト、またはポリシーの}コストに対する価値を推定または評価するために使用できます。これは、ビジネスまたはポリシーの決定（特に公共政策）、商取引、プロジェクト投資を評価するためによく使用されます。たとえば、米国証券取引委員会は、規制または規制緩和を導入する前に費用便益分析を実施する必要があります。^{[2] : 6}

CBAには主に2つの用途がある: ^[3]

1. 投資（または決定）が妥当かどうかを判断するには、その利益がコストを上回るかどうか、またどの程度上回るかを確認します。
2. 投資（または決定）を比較するための基礎を提供するために、各オプションの合計予想コストと合計予想利益を比較します。

CBA は費用対効果分析に関連しています。CBA における便益と費用は金銭で表現され、貨幣の時間価値に合わせて調整されます。時間の経過に伴う便益と費用の流れはすべて、異なる時期に発生したかどうかに関係なく、正味現在価値という共通の基準で表現されます。その他の関連技術には、費用効用分析、リスク便益分析、経済的影響分析、財政的影響分析、社会的投資収益率(SROI) 分析などがあります。

費用便益分析は、組織が特定の政策の望ましさを評価するためによく使用されます。これは、代替案と現状の説明を含む、費用と便益の予想されるバランスの分析です。費用便益分析は、他の代替案と比較して、政策の便益がコストを上回るかどうか（およびどの程度上回るか）を予測するのに役立ちます。これにより、費用便益比の観点から代替政策をランク付けできます。^[4]一般に、正確な費用便益分析は、功利主義の観点から福祉を向上する選択肢を特定します。正確な費用便益分析を前提とすると、費用便益比が最も低い代替案を実施することで現状を変更することで、パレート効率を改善できます。^[5]費用便益分析は、最良の代替案について情報に基づいた推定を提供できますが、現在および将来のすべての費用と便益を完全に評価することは困難です。経済効率と社会福祉の完璧さは保証されていません。^[6]

費用便益分析の価値は、個々の費用と便益の推定値の正確さに左右される。比較研究によると、このような推定値はしばしば欠陥があり、パレート効率やカルドア・ヒックス効率の改善を妨げている。^[7]利益団体は、分析結果に影響を与えるために、重要なコストを分析に含めたり除外したりしようとすることがある。^[8]

CBA の概念は、ジュール・デュプイによる 1848 年の論文にまで遡り、その後のアルフレッド・マーシャルの著作で形式化されました。^[9]ジュール・デュプイは、まず「道路や橋の建設のようなプロジェクトの社会的収益性」を計算することで、このアプローチの先駆者となりました。 ^[10]この疑問に答えるために、デュプイはプロジェクトからユーザーが得る効用に注目し始めました。彼は、効用を測定する最良の方法は、何かに対して支払う意思があるかどうかを知ることだと判断しました。各ユーザーの支払意思の合計をとることで、デュプイは、そのもの (橋、道路、運河) の社会的便益を測定できることを示しました。ほとんど支払わない意思のあるユーザーもいれば、はるかに高い金額を支払う意思のあるユーザーもいるかもしれませんが、これらの合計によってそのものの便益が明らかになります。繰り返しになりますが、デュプイは、政府が完全な価格差別を行い、各ユーザーに支払う金額とまったく同じ金額を請求することを提案していたわけではありません。むしろ、彼らの支払い意欲は、プロジェクトの社会的価値や利益に関する理論的根拠を提供しました。プロジェクトのコストは、計算がはるかに簡単であることがわかりました。材料と労働力の合計とその後のメンテナンスを単純に計算するだけで、コストがわかります。これで、プロジェクトのコストと利益を正確に分析し、情報に基づいた決定を下すことができます。

1936年の連邦航行法で連邦水路インフラの提案に対する費用便益分析が義務付けられた後、米国陸軍工兵隊がCBAの使用を米国で開始した。 ^[11] 1939年の洪水制御法は、CBAを連邦政策として確立するのに役立ち、「誰にとっても得られる便益が推定費用を上回ること」を義務付けた。^[12]

最近では、費用便益分析はサイバーセキュリティ関連の活動への投資に関する意思決定にも適用されています（例えば、サイバーセキュリティ投資に関する意思決定についてはゴードン・ローブモデルを参照）。 ^[13]

CBAのより広範な公共政策への応用は、1958年にCBAの福祉経済学的基礎と水資源開発への応用を示したオットー・エクスタイン[14]の研究から始まった。米国では¹⁹⁶⁰年代に水質[15]、レクリエーション旅行[16]、土地保全^[ 17 ^]に適用され、国立公園などの資源の無形価値を表すためにオプション価値の概念が開発された^{[18] 。}

CBAは、精神疾患、^[19]、薬物乱用、^[20]、大学教育、^[21]、化学廃棄物^[22]に関連する公共政策の無形および有形の利益に対処するために拡張されました。米国では、 1969年の国家環境政策法で規制プログラムにCBAが義務付けられ、それ以来、他の政府も同様の規則を制定してきました。公共政策へのCBAの適用に関する政府のガイドブックには、カナダの規制分析ガイド、^[23]、オーストラリアの規制と財政ガイド、^[24]、米国の医療^[25]と緊急管理プログラムガイドなどがあります。^[26]

交通投資のためのCBAは英国でM1高速道路プロジェクトから始まり、その後ロンドン地下鉄ヴィクトリア線を含む多くのプロジェクトに使用されました。^{[27]その後、}運輸環境地域省によって新しい評価アプローチ（NATA）が導入されました。これはバランスの取れた費用便益の結果と詳細な環境影響評価を提示しました。NATAは1998年の道路見直しで初めて国の道路計画に適用され、その後すべての交通手段に展開されました。運輸省によって維持および開発されたNATAは、2011年の英国の交通評価の基礎となりました。

欧州連合の第6次フレームワークプログラムの一部である「交通コストとプロジェクト評価のための調和のとれた欧州アプローチの開発（HEATCO）」プロジェクトでは、EU加盟国の交通評価ガイドラインを検討し、国によって大きな違いがあることが判明した。^[28] HEATCOは、EU全体で交通評価の実践を調和させるためのガイドラインを策定することを目的としていた。^[29]

カナダ運輸省は、 1994年にガイドブックを出版し、主要な交通投資に対するCBAを推進した。^{[30]米国の連邦および州の運輸省は、HERS、BCA.Net、StatBenCost、Cal-BC、} TREDISなどのさまざまなソフトウェアツールを使用してCBAを一般的に適用している。ガイドは、連邦道路局、^{[31] [32]} 連邦航空局、^[33] ミネソタ州運輸局、^[34] カリフォルニア州運輸局（Caltrans）、^[35]運輸研究委員会の運輸経済委員会から入手できる。 ^[36]

医療経済学では、人命の価値を決定する支払意思額の方法は所得水準によって影響を受ける可能性があるため、CBAは不十分な尺度である可能性がある。医療政策の効果を分析するには、費用効用分析、QALY、DALYなどの変種の方が適しているかもしれない。^{[37] [38]}

いくつかの環境影響については、費用便益分析を費用対効果分析に置き換えることができます。これは、エネルギー効率の向上によるエネルギー使用量の削減など、1種類の物理的成果が求められる場合に特に当てはまります。費用対効果分析を使用すると、成果の金銭化（場合によっては困難な場合があります）を伴わないため、労力と時間がかかりません。^[39]

ガソリンから鉛を取り除くことを義務付けるかどうか、コロラド川のグランドキャニオンの真上と真下に建設予定の2つのダムの建設を阻止するかどうか、労働者の塩化ビニルへの曝露を規制するかどうかなどの決定に現代の費用便益分析が適用されていれば、これらの措置は実施されなかっただろうと主張されてきた（ただし、これらはすべて非常に成功したと考えられている）。^[40]米国の大気浄化法は、費用を上回った便益の例として遡及的研究で引用されてきたが、その便益（主に粒子状汚染の削減による便益）が知られるようになったのは何年も後のことであった。^[40]

一般的な費用便益分析には以下のステップがある：^[41]

1. アクションの目標と目的を定義します。
2. 代替アクションをリストします。
3. 利害関係者をリストアップします。^{[疑わしい–議論する]}
4. 測定項目を選択し、すべてのコストと利益の要素を測定します。
5. 関連する期間にわたるコストと利益の結果を予測します。
6. すべてのコストと利益を共通通貨に変換します。
7. 割引率を適用します。
8. 検討中のアクションの正味現在価値を計算します。
9. 感度分析を実行します。
10. 推奨される行動方針を採用してください。

米国の規制政策では、費用便益分析はOMB 回覧 A-4によって規定されています。

CBA は、プロジェクトのプラスまたはマイナスの結果を測定しようとします。同様のアプローチが、総経済価値の環境分析でも使用されます。コストと便益はどちらも多様です。コストは、市場データが比較的豊富なため、費用便益分析で最も徹底的に表される傾向があります。プロジェクトの純便益には、コスト削減、国民の支払い意思(国民には政策の便益に対する法的権利がないことを意味する)、または政策の福祉の変化に対する補償の受け入れ意思(国民には政策の便益に対する権利があることを意味する) が組み込まれる場合があります。便益を評価する際の基本原則は、介入の影響を受けるすべての関係者をリストし、その関係者が福祉への影響として考えるプラスまたはマイナスの価値 (通常は金銭的) を追加することです。

政策によって個人の福祉が変わらないようにするために個人が実際に必要とする補償は、せいぜい不正確である。政策に関連する補償を推定するために、調査（表明された好み）または市場行動（顕在化された好み）がよく使用される。表明された好みは、たとえば環境特性に対する支払い意思を評価する直接的な方法である。^[42]しかし、調査回答者は真の好みを誤って報告することが多く、市場行動は重要な非市場福祉への影響に関する情報を提供しない。顕在化された好みは、個人の支払意思に対する間接的なアプローチである。人々は、たとえば環境要因に置かれる価値を明らかにするさまざまな環境特性を持つアイテムを市場で選択する。^[43]

交通安全対策や救命薬を評価する際、人命の価値は議論の的となる。費用効用分析という関連手法を使うことで、論争を回避できる場合がある。費用効用分析では、便益は質調整生存年などの非金銭的単位で表される。交通安全は、命に金銭的価値を割り当てることなく、救命当たりの費用で測定できる。しかし、非金銭的指標は、結果が大幅に異なる政策を評価する上での有用性は限られている。政策から他の便益も生じる可能性があり、救命当たりの費用などの指標は、CBA とは大幅に異なる代替案の順位付けにつながる可能性がある。場合によっては、便益指標の変更に加えて、費用便益分析戦略が指標として直接放棄される。1980 年代、労働者の安全を確保するために、米国最高裁判所は、投資収益率の考慮を放棄し、代わりに特定の基準を満たす最低の費用便益を求めるという重要な決定を下した。^[44]

もう一つの指標は環境を評価することです。21世紀では、環境は通常、人間への生態系サービス（空気や水質、汚染など）を評価することによって評価されます。^[45]金銭的価値は、企業の評判、市場浸透、長期的な企業戦略の整合性など、他の無形の影響にも割り当てられることがあります。

CBA は一般に、貨幣の時間価値の計算を使用して、関連するすべての費用と便益を共通の時間的基盤に置こうとします。これは多くの場合、将来の予想される費用 ( ) と便益 ( ) の流れを割引率 ( ) と次のように定義される現在価値に変換することによって行われます。この計算のための割引率の選択は主観的です。より低い率は、現在の世代と将来の世代を同等に評価します。より高い率 (たとえば、市場収益率) は、人間の現在バイアスまたは双曲割引を反映しています。つまり、近い将来に受け取るお金を遠い将来に受け取るお金よりも高く評価します。実証研究は、人々がこれらの計算と同様の方法で将来の便益を割り引くことを示唆しています。^[46]この選択は、長期的な影響を持つ介入の評価に大きな違いをもたらします。一例として、株式プレミアム パズルがあります。これは、株式の長期収益が、リスクと不確実性を制御した後では本来あるべきよりも高くなる可能性があることを示唆しています。もしそうなら、市場収益率は遠い将来を過小評価することになるため、割引率を決定するために使用すべきではありません。^[47]${\displaystyle C}$${\displaystyle B}$${\displaystyle r}$$${\displaystyle {\text{NPV}}=\sum _{t=0}^{\infty }{B_{t}-C_{t} \over {(1+r)^{t}}}}$$

株式公開企業の場合、均衡資産価格モデルを使用して企業の必要株主資本利益率を求め、特定のプロジェクトのリスク プロファイルが企業が直面しているリスク プロファイルに類似していると仮定することで、プロジェクトの割引率を求めることができます。一般的に使用されるモデルには、資本資産価格モデル(CAPM)やファマ フレンチ モデルなどがあります。ここで、項は因子負荷量に対応します。これらの手法の一般化は裁定価格理論に見られ、必要利益の計算で任意の数のリスク プレミアムを考慮に入れます。 $${\displaystyle r=r_{f}+\beta \left[\mathbb {E} (r_{M})-r_{f}\right]}$$$${\displaystyle r=\underbrace {r_{f}} _{\text{Risk-Free Rate}}+\beta _{M}\underbrace {\left[\mathbb {E} (r_{M})-r_{f}\right]} _{\text{Market Risk}}+\beta _{SMB}\underbrace {\left[\mathbb {E} (r_{S})-\mathbb {E} (r_{B})\right]} _{\text{Size Factor}}+\beta _{HML}\underbrace {\left[\mathbb {E} (r_{H})-\mathbb {E} (r_{L})\right]} _{\text{Value Factor}}}$$${\displaystyle \beta _{i}}$

プロジェクトの結果に関連するリスクは、通常、確率論で扱われます。リスクは割引率に組み込むことができますが（時間の経過とともに不確実性が増加するため）、通常は別個に考慮されます。エージェントのリスク回避、つまり、後者の方が期待収益が高い場合でも、不確実性の低い状況を不確実性の高い状況よりも好むという行動が特に考慮されることが 多いです。

CBAパラメータの不確実性は感度分析で評価することができ、これはパラメータの変化に対して結果がどのように反応するかを示す。より正式なリスク分析はモンテカルロ法で行うこともできる。^[48]しかし、不確実性のパラメータが低くてもプロジェクトの成功が保証されるわけではない。

CBA にモンテ カルロ法で処理するのが最適な不確実性の原因があり、不確実性を表す分布がすべて連続しているとします。不確実性の原因を表す適切な分布を選択するにはどうすればよいでしょうか。一般的な方法の 1 つは、最大エントロピーの原理を利用することです。これは、現在の知識を最もよく表す分布は、連続分布の場合次のように定義される最大のエントロピーを持つ分布であるというものです。ここで、は確率密度関数のサポート セットです。満たさなければならない一連の制約を課すとします。 $${\displaystyle H(X)=\mathbb {E} \left[-\log f(X)\right]=-\int _{\mathcal {S}}f(x)\log f(x)dx}$$${\displaystyle {\mathcal {S}}}$ ${\displaystyle f(x)}$

1. ${\displaystyle f(x)\geq 0}$、平等は外に${\displaystyle {\mathcal {S}}}$
2. ${\displaystyle \int _{\mathcal {S}}f(x)dx=1}$
3. ${\displaystyle \int _{\mathcal {S}}r_{i}(x)f(x)dx=\alpha _{i},\quad i=1,...,m}$

ここで最後の等式は一連のモーメント条件である。これらの制約の下でエントロピーを最大化すると、関数が得られる：^[49]ここで、はラグランジュ乗数である。この関数を最大化すると、最大エントロピー分布の形が得られる：最大エントロピー分布の形と指数族の間には直接的な対応関係がある。シミュレーションでよく使われる連続最大エントロピー分布の例には、以下のものがある： $${\displaystyle J=\max _{f}\;\int _{\mathcal {S}}\left(-f\log f+\lambda _{0}f+\sum _{i=1}^{m}\lambda _{i}r_{i}f\right)dx}$$${\displaystyle \lambda _{i}}$$${\displaystyle f(x)=\exp \left[\lambda _{0}-1+\sum _{i=1}^{m}\lambda _{i}r_{i}(x)\right]}$$

• 均一分布
  • サポートセットには制約は課されない${\displaystyle {\mathcal {S}}\in [a,b]}$
  • 我々は不確実性について最大限の無知を持っていると想定されている
• 指数分布
  • サポートセット上の指定された平均${\displaystyle \mathbb {E} (X)}$${\displaystyle {\mathcal {S}}\in [0,\infty )}$
• ガンマ分布
  • サポートセット上の指定された平均と対数平均${\displaystyle \mathbb {E} (X)}$${\displaystyle \mathbb {E} (\log X)}$${\displaystyle {\mathcal {S}}\in [0,\infty )}$
  • 指数分布は特別なケースである
• 正規分布
  • サポートセット上の指定された平均と分散${\displaystyle \mathbb {E} (X)}$${\displaystyle {\text{Var}}(X)}$${\displaystyle {\mathcal {S}}\in (-\infty ,\infty )}$
  • 対数スケールで平均と分散が指定されている場合、対数正規分布は最大エントロピー分布である。

米国の規制プロセスにおける CBA の使用増加は、ロナルド レーガン大統領の政権と関連付けられることが多い。米国の政策立案における CBA は数十年前に遡るが、規制プロセスでの使用はレーガン大統領の大統領令 12291によって義務付けられた。規制緩和を掲げて選挙運動を行った後、レーガン大統領は 1981 年に大統領令を発布し、情報規制局(OIRA) に機関規制の見直しを許可し、推定年間影響額が 1 億ドルを超える場合は連邦政府機関に規制影響分析の作成を義務付けた。1980 年代には、CBA に対する学術的および組織的な批判が浮上した。主な批判は次の 3 つである。^[50]

1. CBA は政治的目的に利用される可能性があります。費用と利益の比較のメリットに関する議論は、政治的または哲学的な目的、規則、規制を回避するために利用される可能性があります。
2. CBA は本質的に反規制的であり、したがって偏ったツールです。政策の影響を金銭化することは、死亡リスクと分配への影響を評価するための不適切なツールです。
3. CBA を完了するために必要な時間の長さによって大幅な遅延が生じ、政策規制が妨げられる可能性がある。

こうした批判は、1990年代のクリントン政権下でも続いた。クリントンは大統領令12866号で反規制環境をさらに推進した。^[51]この大統領令はレーガンの文言の一部を変更し、利益がコストを上回るのではなく正当化されることを要求し、分析すべき利益として「差別や偏見の軽減」を追加した。CBA（不確実性の評価、将来価値の割引、リスクの計算など）に対する批判は、規制プロセスにおいてCBAがいかなる役割も果たすべきではないと主張するために使われた。^[52]オバマ政権下でも、規制プロセスにおけるCBAの使用は、その実用的かつ客観的な価値に関する議論とともに続いた。一部のアナリストは政策立案におけるCBAの使用に反対し、賛成派は分析と計算の改善を支持している。

経済学の概念として、費用便益分析は多くの公共建設や政府の決定に貴重な参考資料を提供してきましたが、その適用により、徐々に多くの欠点と限界が明らかになりました。それに対して、多くの批判的な議論が提起されてきました。その中には、費用と便益の分配の測定、将来の世代に対する費用と便益の割引、所得の限界効用逓減の計算に関する懸念が含まれています。^{[53] [54] [55] [56]}さらに、費用便益分析だけに頼ると、プロジェクトの多面的な価値要因を無視することにつながる可能性があります。

CBA は、分配の問題を考慮しないカルドア・ヒックス基準に依存しているため、一部の分野で批判されている。これは、特定の政策やプロジェクトが実施されたときに誰が利益を得て誰が損失を被るかに関係なく、正の純利益が決定的であることを意味する。ファヌーフとレクエイトは次のように表現している。「今日の CBA は、所得分配の問題に対処せずに効率性について述べるためにカルドア・ヒックス基準に依存している。これにより、経済学者は公平性の問題について沈黙し、より身近なタスクである費用と利益の測定に焦点を当てることができた。」^[57]提起された課題は、連続する政策の利益が一貫して同じ個人グループに発生する可能性があり、CBA は、過去に利益を受けた人々と一貫して排除されてきた人々の間で相反する利益を提供するという点である。^{[58] [53] [59] [60]}累進課税などの政策的解決策は、これらの懸念の一部に対処できる。

将来の費用と便益を割り引く慣行を批判する者もいる。その理由としては、時間的に遠い将来の気候変動やその他の環境被害の費用を過小評価する可能性があることや、そのような慣行が将来世代の選好を事実上無視するのではないかという懸念などがある。^{[55] [61] [62]} 一部の学者は、割引の使用によりCBAが将来世代に対して偏り、気候変動の潜在的な有害な影響を過小評価することになると主張している。^{[63] [64]}気候変動の重要性が高まったことで、CBAにおける割引慣行の再検討が行われている。^{[65] [66] [67]}これらの偏りは、偏った資源配分につながる可能性がある。^[68]

主な批判は、所得の限界効用逓減から生じている。^{[69] [70]}この批判によれば、CBA で重み付けを使用しない場合、誰もが同じように「重要」になるのではなく、支払い能力が高い人ほど重み付けが高くなる。^{[71] [72]}その理由の 1 つは、高所得者にとって 1 通貨単位の価値は低所得者に比べて低いため、高所得者は自分たちに有利な変化を起こすために 1 通貨単位を放棄する意思が強いためである。^[73]これは、エージェントに対称性がない、つまり、同じ絶対的な金銭的利益からより多くの利益を得る人がいることを意味する。福祉の変化は、それがプラスであれマイナスであれ、正確な金銭的影響が同じであっても、低所得者の方が高所得者よりも強く影響を受ける。^[72]これは、CBAにおける利益の分配に対する単なる異議申し立てではなく、CBAが利益を正確に測定する能力に対する批判でもある。この批判によれば、重み付けされていない絶対的な支払い意思額を使用すると、富裕層に対するコストと利益が過大評価され、貧困層に対するコストと利益が過小評価されるからである。これは、分析では各人の好みに同じ重みを与えるべきである（一人一票）という民主主義に関する議論の枠組みで表現されることもあるが、標準的なCBAモデルでは富裕層の好みに大きな重みが与えられる。^[54]

まとめると、この反論によれば、重み付けを使用しないこと自体が決定であり、より裕福な人々は事実上、より大きな重み付けを受ける。この評価の違いを補うために、さまざまな方法を使用することが可能である。1つは重み付けを使用することであり、これらの重みを計算するためのさまざまなアプローチがあります。^[71]多くの場合、ベルクソン-サミュエルソンの 社会福祉関数が使用され、重み付けは人々の支払い意思に応じて計算されます。 ^{[74] [75]} 別の方法は、支払い意思のパーセンテージを使用することであり、支払い意思は、所得をコントロールするために総所得または富のパーセンテージとして測定されます。^[72]これらの方法は、カルドア-ヒック基準によって提起された分配上の懸念に対処するのにも役立ちます。

経済的費用便益分析は、便益の評価を経済的価値に限定し、少数派グループの希望、包括性、他者の権利の尊重などの他の価値要因の重要性を無視する傾向がある。^[76]これらの価値要因は、重み付けの観点から順位付けや測定が難しいが、費用便益分析ではこれらの要因を包括的に考慮することができず、社会福祉の判断の完全性と包括性に欠ける。したがって、評価基準が高いプロジェクトでは、これらの欠点を補い、プロジェクトが社会に与える影響をより包括的かつ統合的に評価するために、他の評価方法を使用し、参照する必要がある。^[77]

• ワシントン大学ダニエル・J・エバンス公共政策大学院の費用便益分析センター
• 費用便益分析は、運輸研究委員会(TRB)の運輸経済委員会が管理するWayback Machineサイトで 2022-01-18 にアーカイブされています。
• 費用便益分析入門
• エンジニアリングのリスク・ベネフィット分析 ( MIT OpenCourseWare )