意思決定理論

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、期待効用と確率というツールを用いて、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説明するのではなく、合理的なエージェントにとって最適な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行動の研究にとって重要です。社会学、経済学、犯罪学、認知科学、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に使用される合理的エージェントモデルの基礎を築くためです。

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、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）の実際の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、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で、観察された行動を記述することに関係している。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による消去モデル）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ものであったり、時間的に矛盾する 効用関数（例えば、レイプソンの準双曲的割引）の関数形を明示的に与えるものであったりする。^{[3] [4]}

規範的意思決定理論は、実際に行われる意思決定の種類をさらにテストできるようにするために、肯定的意思決定理論によって生成される行動に関する予測に関係しています。ここ数十年、「行動的意思決定理論」への関心も高まっており、有用な意思決定に何が必要かを再評価することに貢献しています。^{[5] [6]}

不確実性の下での選択の領域は、意思決定理論の核心を表しています。17 世紀から知られている (ブレーズ パスカルは、1670 年に出版されたパンセに含まれる有名な賭けでこれを引用しました)、期待値の考え方は、それぞれが異なる確率で複数の可能な結果を​​生み出す可能性のある多数の行動に直面した場合、すべての可能な結果を​​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」、つまり結果の平均期待値を求めるのが合理的な手順であるというものです。選択される行動は、合計期待値が最大になる行動である必要があります。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説明」と題する影響力のある論文を出版し、サンクトペテルブルクのパラドックスを使用して、期待値理論が規範的に間違っているに違いないことを示しています。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に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ます。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される効用を計算しています。 ^[7]

20世紀には、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と指摘したアブラハム・ウォルドの1939年の論文によって関心が再燃した。 ^{[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。「意思決定理論」という語句自体は、1950年にELレーマンによって使用された。^[9]

フランク・ラムゼイ、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により、期待効用理論の範囲は主観的確率を使用できる状況にまで拡大された。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仮定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に、時には重要な逸脱をすることを示した（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]カーネマンとトベルスキーは、実際の人間の意思決定では「損失が利益よりも大きく見える」、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、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、という3つの規則性を発見した。

異時点間の選択は、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、これは、到着する報酬の大きさと時間に応じて異なる報酬間の選択を伴うため、費用便益の意思決定とも呼ばれる。 ^[14]数千ドルの臨時収入を得た人は、それを高価な休暇に費やし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、これらすべての要因を考慮に入れても、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、たとえば客観的な金利を主観的な割引率に置き換えるなどの代替モデルにつながる。

いくつかの決定は、状況にいる他の人々が下された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、難しいものです。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よくあります。社会認知工学という新興分​​野では、研究は特に、正常および異常/緊急/危機的状況における人間の組織内のさまざまなタイプの分散型意思決定に焦点を当てています。^[15]

意思決定理論の他の分野は、単にその複雑さのため、または意思決定を行う組織の複雑さのため難しい意思決定に関係しています。意思決定を行う個人は、リソース（時間や知性など）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偏差よりも、そもそも最適な行動を決定することの難しさです。意思決定は、オプションが一緒に組み立てられるか、別々に組み立てら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、意思決定のいくつかの側面に焦点を当て、他の側面を無視することで、意思決定に必要な評価的思考の量を減らします。^[16]ヒューリスティック思考は段階的な処理よりも速いですが、誤り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よくある誤った思考プロセスの 1 つの例は、ギャンブラーの誤謬です。これは、孤立したランダムなイベントが、以前の孤立したランダムなイベントの影響を受け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繰り返し出る場合、コインが今後裏になる確率は同じ (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。このヒューリスティックを使用して、裏が続いた後に表の結果が「当然」であると予測すると、人々はギャンブラーの誤謬を犯します。^[19]別の例として、意思決定者は極端な選択肢よりも中庸な選択肢を好む傾向があります。妥協効果は、最も中庸な選択肢が最大の利益をもたらすという考え方に基づいて機能します。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、中程度の選択肢は、文脈に関係なく、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でしょう。^[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。

• 確率公理の正当化に関するリチャード・スレルケルド・コックスの研究、
• ブルーノ・デ・フィネッティのオランダ語の著書「パラドックス」は、確率公理からの逸脱から生じる理論的困難を例証するものとして、
• 完全なクラス定理は、すべての許容される決定ルールが、何らかの効用関数と何らかの事前分布（または事前分布のシーケンスの極限）に対するベイズ決定ルールと同等であることを示しています。したがって、すべての決定ルールについて、ルールはベイズ手順（またはそのようなシーケンスの極限）として再定式化されるか、時にはより良く、決して悪くないルールが存在します。

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、情報ギャップ決定理論の支持者は、確率は多くの選択肢のうちの1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して実装された多くの例を指摘しています。特に、確率的決定理論はさまざまなイベントの確率に関する仮定に敏感になることがあります。一方、ミニマックスなどの非確率的ルールは、そのような仮定を行わない点で 堅牢です。

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、それが「知られた未知」を考慮し、「知られていない未知」を考慮していないというものである。^[21]それは、予期せぬ出来事ではなく、予想される変動に焦点を当てている。予期せぬ出来事は、一部の人が、非常に大きな影響を与えるので考慮しなければならないと主張する。重要な出来事は「モデル外」である可能性がある。この議論は、遊びの誤謬と呼ばれ、特定のモデルで現実の世界をモデル化する際に避けられない不完全さがあり、モデルに無条件に依存すると、その限界が見えなくなるというものである。

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