결혼상대 찾기 등 ‘순차 의사결정’ 상황서 비합리적 선택 이유 찾아

UNIST 연구팀 “사람들, 약물중독과 같은 충동적 의사결정 내려”
수학적으로 계산된 ‘최적값 극대화’ 대신 ‘만족감’ 극대화 선택
주관적 눈높이에 가까운 숫자 제시되면 동공크기 변화도 나타나

‘제한적 순차 의사결정’ 상황에서 사람들이 왜 비합리적인 선택을 하는지를 설명하는 새로운 수리 모델이 제시됐다. 게티이미지뱅크

결혼 상대 찾기나 주택 매입 등 ‘제한적 순차 의사결정’ 상황에서 사람들이 왜 비합리적인 선택을 하는지를 설명하는 새로운 수리 모델을 제시했다. 

위와 같은 제한적 순차 의사 결정에서는 현실적 제약 때문에 가능한 전체 선택지에 대한 정보를 알지 못한 채 특정 시점에서는 탐색을 멈추고 선택을 해야만 한다. 

하지만 이러한 상황에서 사람들은 비합리적인 선택을 한다는 것이 실험적으로 알려져 있다. 

27일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 바이오메디컬공학과 권오상·정동일 교수 연구팀은 제한적 순차 의사결정 상황에서 사람들의 행동을 분석하고 이를 설명할 수 있는 새 수리 모델을 만들었다. 

이는 사람들이 왜 확률에 기반해 계산된 객관적 값보다 더 높은 기대치를 갖는 비합리적인 의사결정을 하는지를 설명하는 모델이다. 

제한적 순차 의사결정 상황에서 사람들은 미래에 가능할 수 있는 선택지에 대한 정보를 알지 못한 채 특정 시점에서는 탐색을 멈추고 선택을 해야 한다. 

연구팀은 이때 선택지가 개인의 주관적 눈높이보다 높을 경우 효용(만족)이 양수가 되지만, 이 기준보다 낮으면 효용 자체가 음수가 되는 ‘주관적 합리성 모델’을 제시했다. 

이는 사람들이 주관적인 눈높이로 이익과 손실을 다르게 평가한다는 행동 경제학 이론에서 착안한 것이다.

연구팀은 참가자들이 회차별로 0과 150 사이의 숫자를 본 후 수락 또는 거절을 선택하는 간단한 실험을 했다. 숫자를 거절하면 다음 숫자가 제시되지만, 수락하면 그 숫자가 실험 보상에 더해지고 해당 회차가 종료된다.

각 회차에서 숫자를 볼 수 있는 기회는 다섯 번으로 한정되며, 거절해서 지나간 숫자는 다시 수락할 수 없다.

실험 결과, 참가자들의 기대치는 기존 연구와 실험처럼 확률로 계산된 객관적 최적값보다 더 높았다. 각 회차 초반에는 큰 숫자가 나오기를 기대하기 때문에 눈높이가 높다가 기회가 점차 소진될수록 눈높이가 낮아지는 현상이 생기는데, 이때 눈높이가 떨어지는 정도는 객관적으로 계산한 기대치 변화보다 더 완만했다.

연구팀이 제시한 모델은 이러한 변화 패턴을 정확히 예측했다. 이는 실험 참가자들이 단순히 수학적으로 계산된 최적값을 극대화하는 것이 아니라 만족감을 극대화하는 선택을 한다는 의미다.

확률적 이익을 최대화하지 않기 때문에 객관적으로는 비합리적으로 여겨지지만, 개인의 만족감이라는 주관적 가치를 극대화하기 때문에 합리적이다.

실제로 개인의 주관적 눈높이에 가까운 숫자가 제시되면 피실험자의 동공 크기 변화가 강하게 나타났으며, 주관적 만족감에 민감한 사람일수록 변화의 폭이 더 컸다고 연구팀은 설명했다.

권오상 교수는 “경제학 전망이론(사람들이 손실에 민감하게 반응한다는 가설을 통해 비합리성을 설명하는 행동 경제학 모델)의 주관적 효용 함수를 순차적 의사결정의 최적화 모형에 적용하면 그간 비합리적으로 여겨졌던 순차적 의사결정 행동을 별다른 가정을 추가하지 않고도 잘 설명할 수 있다”고 말했다.

정동일 교수는 “주관적 합리성 모델은 뇌에서 일어나는 주관적 가치 평가 과정과 잘못 형성된 개인의 가치 기준을 이해하는 데에도 도움이 될 수 있다”며 “약물 중독과 같은 충동적 의사결정, 의사결정 지연 장애와 같은 행동도 설명할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 계산분석 생물학지인 ‘플로스 계산생물학’(PLOS computational biology)에 16일 자로 공개됐다.

이승구 온라인 뉴스 기자 [e-mail]