ファジィネスの下での意思決定
その他のタイトル Decision Making under Fuzzy Environment
著者 神保 一郎
雑誌名 關西大學經済論集
巻 38
号 4
ページ 479‑485
発行年 1988‑11‑20
URL http://hdl.handle.net/10112/14308
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論 文
ファジィネスの下での意思決定*
神 保 郎
社会科学でリスクが生じるのは,起こるべき結果について,われわれが明確 な知識と情報を持ちえないからであった。われわれが市場で行う取引や契約に おいて, その形態上, どうしても不確実性をともなわざるを得ないものもあ り,経済学でよく仮定される完全情報は,ここでは全く意味をなしていない。
それらに対する知識や情報を持たない事そのものが,取引の行われる原因とも なっている。
医療を一例として取り上げてみよう。われわれは健康を害して医者に罹るの であるが,そこで行われる治療サービスについて,何が最も適切であるのかの 知識は全く持ち合わせていないのである。もし持ち合わせていたならば,自ら 治療したであろう。また,医者の方も,利用できる医学上の知識や技術が増加 するに従って,一連の診察の結果から,病名を決めるのが益々困難となって来 た。また一つの病気でも,患者が違い病気の段階が異なると治療方法も異なっ てくる。また,その時の自然の状態による,運・不運がつきまとうであろう。
患者は「いい医者である」と言った全く漠然とした評価から医者を選び,そ の治療に対しても「見立てが良い」とか「親切で丁寧に治療をして下さった」
として漠然とした評価しか下せない。患者は結果を知るのみで,医者が果たし て,どれだけの努力をしてくれたかは,判断すべき方法が全くない。本当に最 善を尽くしてくれたのか,いいかげんに放っておいたが,偶然,幸運にも快癒
*本稿は関西大学学術研究(テーマ:「募占経済戦略の動学ゲーム論的分析」)助成基金に よる助成を受けた成果の一部分である。
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闊西大學「経渭論集」第3 8
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年1 1
月)したのか否か全く不明である。このような結果が乱診乱療と言った事態を生ん だりする。
これと同様な関係は多く存在する。例えば,保健会社と被保険者,依頼人と 弁談士,企業の経営者と社員,企業の所有者としての株主と経営者,環境破壊 を防止しようとする社会と企業,などがある。前者は後者に対して,自己の為 に活動してくれるのを要請しはするが,それに沿って後者が誠実に働いてくれ たか否かは全く不明である。それには後者は高い専門的知識を持たねばなら ず,もし,前者が持っていたとしたら,依頼する必要すらないであろう。そこ で知りうるのは,その結果だけである。 ここで前者を一括して
p r i n c i p a l ,
後者をa g e n t
と呼び,ここで生ずるリスクをいかにして回避するかについて,最適手段をもとめる方法を考察してゆきたい。
また,不確実性も,事が起こった後に,物事が確定するランダムネスと依然 として確定しないファジィネスとがある点に注目したい。すなわち, ランダム ネスとはサイコロの目のように,振る前には,どの目が出るかは全く予測でき ないが,その結果については,
1
から6
の目のうちどれか一つになるのは明ら かである。だから,サイコロを振りさえすれば,その結果は明確にきまる。そ こで不明確なのは,どの結果が出るかである。これをランダムネスと呼ぶ。こ の問題は確率論の分野であって,古くからその処理については多くの理論が展 開されて来た。しかし,残念な事には社会科学の対象となっている事象では,ランダムネス で処理できることは極めて少ない。例えば,「物価が高い」とか,「あの従業員 はよく働く」とか, 「あの人は身体が弱い」とか,全く不確実でありながら,
その結果も不確実であり,主観的でさえある。それは「彼女は美人である」と か,「彼は良い学生である」とか言ったものと同じである。このような情報は,
全く意味がないように見えるけれども,実社会ではむしろ,このような情報に もとづいて,物事を処理している場合が多く,また有効でもある。このような 不正確さをファジィネスとよび,ここで主として論じようとするものである。
ファジィネスの下での意思決定(神保) 481
ここでは取引のシスティム上,どうしても不確実性が含まれざるを得ない場合 のリスクの処理方法を論ずる。ここでは個々のケースに適用する具体的な方法 よりは,全ての場合に利用可能な理論的方法を目標としている。
a g e n t
とp r i n c i p a l
の間に相互の完全な信頼と奉仕の精神で満たされてい る場合は,agent
の行うべき行動a
と,それに対する, ささやかな感謝の印 としての謝礼Pを双方で決めれば事足りるであろう。すなわち,空間内の1
点( a , P )
を決めればよい。a
はa g e n t
の活動であり, そのf e a s i b l e
な集合をA
でしめす。a" A
また,
p
は報酬であり,そのf e a s i b l e
な集合をP
でしめす。ptP
P
は, ある最小値の集合P
。よりも大きい要素から成るコンパクトな凸集合 である。 しかし, このような善意に満ちた状況は, 極めて稀である。そこでp r i n c i p a l ・
は自己の利得を目的としてa g e n t
を雇うのである。 Pをp r i n c i p a l
がa g e n t
に支払う報酬であるとすると,それに対してa g e n t
ば活動を行うで あろう。すなわちa = < / J ( p )
(1) となる。ところがaの活動の結果が直接に生まれるのではない。自然の状態S= ( s 1 , s 2 , . . . , S k )
によって,もたらされる,運・不運がある。 ここで S;は確率変数である。し たがって,活動
a
の結果Xはx = : Y . ( a , S ) = : Y . ( ¢ ( p ) , S )
=ゆ( p ,S ) (2)
となるであろう。 ところが,a g e n t
が働けば, その事自体は不効用をもたら す。C=C(a) =C(¢(p)) (3)
が,この不効用をvonNeumann=Morgenstern
型の効用関数を利用して,貨482 閣西大學「経清論集」第38巻第4号 (1988年11
月 )
幣の単位に直して測ったものであるとする(〔
3
〕)。そうするとC ( a )
はa g e n t
がサービスを提供する事に対する費用となる。そうするとw ( a , p ) =p‑C(a)
はその所得である。従って,
a g e n t
のw e l f a r e
はU ( a , p ) =U(w(a, p ) ) = u ( p )
(4)
(5)
となる。U
は再びvon Neumann=Morgenstern
型の効用関数であり,a g e n t
の危険回避( r i s ka v e r s i o n )
を示すために凹関数となっている。ここで特に注意を払って欲しい点は,情報は非対象的であって
p r i n c i p a l
はa g e n t
の意思決定を完全に観察する事はできない。ここでa g e n t
が供給する のは労働あるいは高度の熟練度を持つサービスである。p r i n c i p a l
が受け取る 結果はa g e n t
の努力と運とを合計したものである。従って, あまり思わしか らぬ結果になったとしても,p r i n c i p a l
は簡単にa g e n t
の努力が足りなかっ たと判断し得ないのである。すなわち,a g e n t
の努力の程度を測定するのは 全く困難である。また,
a g e n t
の持っている知識,学力, 能力, 熟練度などについても, 正 確な測定は難しい。 しかし, 以上のような困難があるにもかかわらず,p r i n ‑ c i p a l
はa g e n t
の活動の結果の大体の事は予測する事は出来るであろう。自 然の状態の確率分布が外生的に与えられているものとしよう。p r i n c i p a l
の利 得を決定するものは,a g e n t
の活動a
の結果Xである。そこで,その粗利得はy=J(x) = J ( x ( p , S ) ) (6)
となる。従ってXの期待値をE=E(x)
で示すものとすれば,ここでの期待粗利得Yは
Y=F(E(x)) = g ( p )
(7)
(8)
すなわち,p r i n c i p a l
はa g e n t
の活動の結果としてa
そのものを受け取る のではなくて, それに自然の状態の作用を加えたェを受け取るのである。と ころでp r i n c i p a l
が報酬P
を支払うのはY
の水準に応じてであると考えるのファジィネスの下での意思決定(神保) 483
が妥当であろう。したがって,
p=p(Y) (9)
となるであろう。そうすると,
(4)
式は次のように修正されねばならないであ ろう。w ( a , p ) = p ( Y ) ‑ C ( a ) , ; , , , p ( g ( p ) ) ‑ C ( r t , ( p ) ) = W ( p ) ( 4 ' )
したがって,(5)
式はU ( a , p ) =U(W(p), p ) = u ( p ) ( 5 ' )
となる。一方p r i n c i p a l
はa g e n t
へその報酬を支払うであろうからYn=Y(p)‑p(Y(p)) = h ( p ) . ( 1 0 )
が純利得となる。したがって,v
をp r i n c i p a l
のw e l f a r ef u n c t i o n
である とすると,v ( p ) = v ( Y n ) = v ( h ( p ) ) ( 1 1 )
となる。p r i n c i p a l
もa g e n t
もそのw e l f a r e
を最大にしようとするであろ う。したがって,m a x ( u ( p ) , v ( P ) ) s . t . p
oP
を解けばよい。ここで
FuzzyS e t Theory
におけるu ( p )
のmembership f u n c t i o n
をμ u ( P ) ,v ( p )
のmembershipf u n c t i o n
をμ。( p )
とすれば,m a x ( m i n ( μ u ( P ) ,
山( p ) ) s . t .
po P
となる(〔
1 0
〕,〔認〕)。μ u ,μ .
は連続関数であるから,目的関数m i n ( μ u ( P ) ,
。μ( p ) )
は連続となる。
P
がコンパクトな集合であるから,W e i r e r s t r a s s
の定理を適 用すれば,目的関数に最大値がある事が証明される。従ってファジィネスな状 態の下にあって,これを最小に抑える方法を通じて,危険を最小にするような 報酬水準p *
が得られるのである。また,ここで二つの経済主体の
w e l f a r e
が最大になっているのは言うまでも9 1
4 8 4
隔西大學「紐清論集」第3 8
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年1 1 月 ) ない。
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