^*전망이론: 사람들이 손실에 민감하게 반응한다는 가설을 통해 사람들의 비합리성(객관적 이익을 최대화 하지 않는 현상)을 설명하는 행동 경제학 모델이다. 전망이론을 제시한 경제학자들은 노벨 경제학상을 수상하기도 했다.

[붙임] 연구결과 개요

1. 연구배경 

현재의 연인과 결혼해야하나 아니면 더 좋은 사람을 찾아야 할까? 직원고용, 배우자 선택, 주택 구입과 같이 중요한 의사결정 상황은 공통점이 있다. 미래에 가능할 수 있는 선택지를 모른 채 현재 주어진 선택지에 대한 판단을 제한된 기간 내에 해야 한다. 이렇게 제한적인 정보와 시간이 주어졌을 때 사람들은 합리적인 의사결정을 내리고 있는 것일까? ‘인간이 어떻게 미래의 기회를 고려하여 현재의 판단을 내리는지가‘는 많은 연구들이 주목하고 있는 질문이다. 비서문제(‘secretary problem’)라고 불리는 순차적 의사결정 과제는 이를 연구하기 위한 전형적인 과제다. 기존의 연구결과에 따르면 사람들의 선택 행동이 수학적으로 계산 가능한 최적의 선택 패턴을 따르지 않는다. 하지만, 이러한 순차적 의사결정 상황에서 왜 사람들이 소위 합리적인 의사결정을 보이지 않는지, 의사결정을 내릴 때 어떤 계산과정을 거치는지에 대해서는 아직 잘 알려져 있지 않다.

2. 연구내용  

본 연구에서는 111명의 건강한 실험 참가자들이 비서문제(‘secretary problem’)라 불리는 의사결정 과제를 수행하는 동안의 선택 패턴을 분석하여 의사결정 과정을 이해하는 것을 목표로 했다. 실험은 화면에 하나씩 나타나는 0과 150 사이의 숫자를 본 후 수락 또는 거절을 선택하는 간단한 과제였다. 해당 숫자를 거절하면 다음 숫자가 제시되지만 수락한다면 그 숫자가 실험 보상에 더해지고 해당 라운드는 종료된다. 각 라운드에서 숫자를 볼 수 있는 기회는 다섯 번으로 한정되어 있었고 거절해서 지나간 숫자는 다시 수락 할 수 없었다. 다음 숫자에 대한 정보 없이 주어진 기회 내에서 하나의 숫자를 수락해야하며, 여러 라운드를 통해 수락된 숫자들의 총합이 실험 참가비로 지급되었다.

한정적인 기간 동안 순차적으로 이루어지는 선택은 어떤 기준을 이용했을 때 가장 합리적인지 수학적으로 계산 가능하다. 예를 들어 이번 기회에 확인한 숫자를 거절하고 다음 기회로 넘어갔을 때 나올 것으로 기대되는 숫자들의 평균값이 75라고 하자. 이번 결정이 수학적으로 합리적이기 위해서는 이번 기회에는 75보다 큰 숫자는 수락하고 75보다 적은 숫자는 거절해야 한다. 이와 같이 남아있는 기회들을 기준으로 마지막 기회에서부터 역순으로 계산된 기댓값이 바로 의사 결정의 합리적 기준이 된다. 이전 연구에서 알려진 것과 같이 본 연구의 실험참가자들은 위에서 언급한 수학적으로 합리적인 행동 양상을 보이지 않았다. 참가자들은 오히려 더 높은 기준을 적용하는 것으로 보였다. 즉, 결정을 계속 뒤로 미루는 행동을 보인 것이다.

실험참가자들이 보인 의사결정 과정을 설명하기 위해 본 연구진은 계산모델링 기법을 이용했다. 전망이론(Prospect theory)에서는 각 개인은 의사결정을 할 때 본인이 설정한 가치기준점(reference point)을 기반으로 무엇이 이득이고 무엇이 손실인지 평가한다고 설명한다. 특히 사람들은 이득에 대해 고민하는 상황에서는 위험을 회피하려 하지만 손실 상황에서는 오히려 위험을 감수하는 현상을 보인다고 보고하였다. 본 연구는 이 관점에 착안하여 합리적 의사결정 기준을 계산하는 과정에서도 주관적 가치가 관여하도록 ‘주관적 합리성 모델’을 구축했다. 추가적으로, 제안된 모델에는 매 번의 기회를 거칠 때 마다 소진되는 ‘기다림에 대한 비용(waiting cost)’ 또한 고려되었다.

주관적 합리성 모델은 지금까지 보고된 다른 계산 모델들보다 실험참가자들의 행동 양상에 대한 높은 설명력을 보여줬을 뿐만 아니라 새로운 상황에서의 의사결정 행동 또한 잘 예측했다. 실험참가자들 중 일부는 비서문제 과제 매 라운드에서 총 다섯 번의 기회가 아닌 두 번 혹은 열 번의 기회를 부여받았는데, 이 상황에서 실험참가자들은 변화된 상황에 대한 기대만 다르게 가질 뿐 다른 가치평가 과정은 같을 것으로 예측했다. 해당 예측에 따라, 기회가 적을 때는 평균적으로 획득할 수 있는 점수가 낮고 기회가 많을 때는 평균 획득 점수가 높음을 실험참가자들이 이해하고 이 정보를 새로운 가치기준점을 잡는데 사용할 것으로 적용했을 때, 주관적 합리성 모델은 주어진 기회가 다른 상황에서 실험참가자들이 결정 양상을 잘 예측했다.

계산모델이 가치평가와 의사결정 과정을 잘 설명할지라도 해당 계산과정이 실제로 뇌에서 나타나는 정보처리 과정과 같은지 답하기 위해서는 추가적인 데이터와 분석이 필요하다. 이 질문에 답을 하기 위해 비서문제 과제를 수행하는 동안 나타나는 동공 크기의 변화를 일부 실험참가자들로부터 측정했다. 동공 크기 변화는 이전 연구들에서도 가치 정보나 선택을 반영하는 신경생리학적 증거로 제시되어왔다.

본 연구에서도 측정된 실험참가자들의 동공 크기 변화는 참가자들이 수락 혹은 거절을 할지, 제시된 숫자에 대한 결정이 얼마나 인지적으로 어려운지를 잘 나타냈다. 또 이러한 양상은 계산모델로부터 가치민감도가 클 것으로 추정된 실험참가자들에게서 특히 두드러지게 나타났다. 이는 본 연구에서 제안하는 주관적 합리성 모델이 실제 뇌에서 일어나는 정보처리과정을 잘 모사하고 있음을 뒷받침하는 신경생리학적 증거이다.

3. 기대효과

본 연구는 제한된 기회가 주어지는 순차적 의사결정 문제에서 사람들이 왜 그리고 어떻게 합리적인 기준에서 벗어나는 의사결정을 보이는지 밝혔다. 시간과 인지적 한계라는 제한된 자원이 각각의 환경에서 사용되는 기준은 개인이 해당 환경에 대해 가지는 기대와 주관적 가치에 따라 다르게 나타날 수 있고, 따라서 비록 비합리적으로 보이는 결정들도 주관적인 기준에서는 합리적일 수 있음을 보였다. 순차적 의사결정 과정에 나타나는 주관적 합리성에 대한 이해를 통해 약물 오남용과 같은 충동적인 의사결정 행동, 의사결정지연 행동까지 다양한 개인 행동패턴들도 뇌에서 일어나는 주관적 가치평가 과정과 잘못 형성된 개인의 가치 기준으로 설명할 수 있을 것으로 기대된다.

[붙임] 그림설명

그림1. 주관적 합리성 모델의 개요와 그 실험 결과 (A) 주관적 합리성 모델의 개요. 사람들은 미래에 발생할 여러 경우의 수를 미리 계산을 하고 이를 통해 합리적인 의사결정을 한다. 이러한 계산 과정에서 각 개인이 가지는 주관적 가치관이 반영된다는 것이 주관적 합리성 모델이 주목한 점이다. (B) 실험을 통해 측정한 의사결정 패턴은 수학적으로 계산된 ‘객관적’ 최적 행동을 따르지 않았고, 반면에 본 연구진이 제안한 주관적 합리성 모델은 실험 데이터를 잘 설명하는 것을 확인하였다. 파란색 석이 객관적 최적값이며, 붉은색은 실제 실험 결과. 초록색은 주관적 합리성을 반영한 결과. 개인의 주관적 가치 민감도에 따라 그래프 패턴이 다르다. 주관적 가치 민감도가 강할수록 생리학적 실험에서 동공 변화가 눈에 띄게 나타난다. (C) 계산모델로 추정한 의사결정자들의 일반적인 가치평가 특성을 이용하여 새로운 상황에서(의사결정 기회가 적거나 많은 경우)의 행동을 예측하는 것도 가능하다. 이는 본 연구진이 제안한 모델이 통용 될 수 있음을 의미한다.