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意思決定理論、または合理的選択理論は、確率論、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、個人が不確実性の下でどのように合理的に行動するかをモデル化するものです。[ 1 ] [ 2 ]認知科学や行動科学とは異なり、主に規範的であり、人々が実際にどのように意思決定を行うかを記述するのではなく、合理的な主体にとって最適な意思決定を特定することに関心があります。それにもかかわらず、この分野は社会科学者による実際の人間の行動の研究にとって重要であり、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および分析するための基礎を築きます。
意思決定理論のルーツは、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させられ、後にクリスティアーン・ホイヘンスらによって洗練された確率論にある。これらの発展は、意思決定の中心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た。
18世紀、ダニエル・ベルヌーイはギャンブルの文脈で「期待効用」の概念を導入し、これは後に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体系化された。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貢献した。
第二次世界大戦後、意思決定理論は経済学へと拡大し、特にミルトン・フリードマンをはじめとする経済学者たちの研究によって、市場行動や消費者選択理論への応用が進んだ。この時代には、ベイズ確率を意思決定モデルに組み込んだベイズ意思決定理論も発展した。
20世紀後半になると、ダニエル・カーネマンやエイモス・トベ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を明らかにし、心理的要因を考慮に入れることで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った。
規範的意思決定理論は、最適な意思決定の特定に関心があり、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である理想的な意思決定者を想定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に役立つツール、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指しています。[ 3 ] [ 4 ]
対照的に、記述的意思決定理論は、意思決定を行う者が何らかの一貫した規則に従って行動しているという仮定の下で、観察された行動を記述することに関心がある。これらの規則は、例えば、手続き的枠組み（例：アモス・トベルスキーのアスペクトによる排除モデル）や公理的枠組み（例：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違反を調和させる場合もあれば、時間的に一貫性のない効用関数の関数形式を明示的に与える場合もある（例：ライブソンの準双曲割引）。[ 3 ] [ 4 ]
規範的意思決定理論は、実証的意思決定理論が生み出す行動に関する予測に関心があり、それによって実際に起こる意思決定の種類をさらに検証することができる。近年では、「行動的意思決定理論」への関心も高まっており、有用な意思決定に必要なものを再評価する一助となっている。[ 5 ] [ 6 ]
不確実性下での選択という領域は、意思決定理論の中核を成すものです。17世紀から知られている期待値の概念（ブレーズ・パスカルは1670年に出版された『パンセ』に収録されている有名な賭けの中でこの概念を引用しています）は、それぞれ異なる確率で複数の結果をもたらす可能性のある複数の行動に直面した場合、合理的な手順は、考えられるすべての結果を特定し、それぞれの行動から生じる値（正または負）と確率を決定し、その2つを掛け合わせて「期待値」、つまり結果の平均期待値を得ることです。選択すべき行動は、合計期待値が最も高くなる行動であるべきです。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、期待値理論は規範的に間違っているに違いないことを示しました。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送ら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る。彼の解決策では、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る。 [ 7 ]
20世紀には、アブラハム・ウォルドが1939年に発表した論文で、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は、一般的な決定問題の特殊なケースであると指摘し、関心が再び高まった。[ 8 ]ウォルドの論文は、損失関数、リスク関数、許容決定ルール、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、統合した。「決定理論」というフレーズ自体は、1950年にE.L.レーマンによって使用された。[ 9 ]
フランク・ラムジー、ブルーノ・デ・フィネッティ、レナード・サベージらの研究による主観的確率理論の復活は、主観的確率が使用できる状況に期待効用理論の適用範囲を拡大した。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的な公準から導かれることを証明した。
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かつ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・トベ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的研究を刷新した。それは、すべての結果にリスクが伴う場合に人々が意思決定を行う方法を記述している。[ 12 ]カーネマンとトベルスキーは、実際の人間の意思決定において「損失は利益よりも大きく見える」こと、人々は絶対効用よりも効用状態の変化に焦点を当てること、主観的確率の推定はアンカリングによって大きく偏っていることの3つの規則性を発見した。
異時点間選択とは、異なる行動が時間の異なる段階で実現する結果につながるような選択のことである。[ 13 ]また、報酬の大きさや到着時期によって異なる報酬の選択を含むため、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か、年金制度に投資して将来のある時点で収入を得るかを選択できる。最適な行動は何か。答えは、予想される金利やインフレ率、その人の平均余命、年金業界に対する信頼などの要因に部分的に依存する。しかし、これらの要因をすべて考慮に入れたとしても、人間の行動は規範的意思決定理論の予測から大きく逸脱し、例えば客観的な金利を主観的な割引率に置き換える代替モデルにつながる。
状況における他の人々が下された決定にどのように反応するかを考慮する必要があるため、決定が難しい場合がある。このような社会的決定の分析は、数学的手法を伴うものの、意思決定理論の下で扱われることが多い。社会認知工学という新興分野では、通常時および異常/緊急/危機的状況における人間の組織におけるさまざまな種類の分散型意思決定に特に研究が集中している。[ 15 ]
意思決定理論の他の分野では、意思決定そのものの複雑さ、あるいは意思決定を行う組織の複雑さゆえに意思決定が困難となるケースが扱われています。意思決定を行う個人は資源（時間と知能など）に制約があるため、限定合理性を持ちます。したがって、問題は現実の行動と最適な行動との乖離よりも、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。また、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意思決定は影響を受けます。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ための手順です。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、意思決定のいくつかの側面に焦点を当て、他の側面を無視します。[ 16 ]段階的な処理よりも速い一方で、ヒューリスティック思考は誤謬や不正確さを伴う可能性も高くなります。[ 17 ]
ヒューリスティック思考から生じる一般的で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あります。これは、孤立したランダムな事象が、過去の孤立したランダムな事象に影響されると信じることです。たとえば、公平なコインを投げて裏が連続して出たとしても、コインは将来のターンでも裏が出る確率は依然として同じ（つまり0.5）ですが、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。[ 18 ]長期的には、表と裏は同じ頻度で発生するはずです。人々は、このヒューリスティックを使用して、裏が連続した後に表が出る結果が「当然」であると予測するときに、ギャンブラーの誤謬を犯します。[ 19 ]もう一つの例は、意思決定者が極端な選択肢よりも中程度の選択肢を好む傾向があることです。妥協効果は、最も中程度の選択肢が最も利益をもたらすという考え方の下で作用します。不完全な情報シナリオでは、ほとんどの日常的な意思決定と同様に、中庸な選択肢は、文脈に関係なく、両極端に見られる特徴を備えているという事実のみに基づいて、両極端よりも魅力的に見えるでしょう。[ 20 ]
意思決定理論において確率を用いる代わりに何か別のものを用いることができるかどうかは、非常に議論の的となっている問題である。
確率論の利用を支持する人々は、以下の点を指摘している。
ファジー論理、可能性理論、デンプスター・シェーファー理論、情報ギャップ意思決定理論の提唱者たちは、確率は数ある選択肢の一つに過ぎず、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る。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な場合があるのに対し、ミニマックスなどの非確率的ルールは、そのような仮定を置かないため、堅牢である。
固定された可能性の世界に基づく意思決定理論に対する一般的な批判は、「既知の未知」を考慮し、「未知の未知」を考慮していないという点である。[ 21 ]予測される変動に焦点を当て、予期せぬ出来事には焦点を当てていない。予期せぬ出来事は大きな影響を及ぼし、考慮されなければならないと主張する人もいるが、重要な出来事は「モデル外」である可能性がある。この議論の流れは、遊びの誤謬と呼ばれ、特定のモデルによって現実世界をモデル化することには避けられない不完全性があり、モデルへの無批判な依存はモデルの限界を見えなくするというものである。