UNIST연구진, 행동경제학의 전망이론 설명하는 수리모델 개발

“다른 사람들은 주식이나 부동산으로 수익만 잘 내는데 왜 항상 나는 상투만 잡는 것일까”라는 생각을 하는 투자자들이 의외로 많다. 주택 매입이나 주식 투자, 심지어 결혼상대 찾기 등은 현실적 제약 때문에 전체 선택지에 대한 정보를 알지 못한 채 특정 시점에서는 탐색을 멈추고 선택을 해야하는 ‘제한적 순차 의사결정’ 상황이다. 많은 연구를 통해 제한적 순차 의사결정 상황에 놓이면 대부분의 사람들은 비합리적 선택을 한다고 알려져 있다. 그렇지만 왜 그런 상황에서 비합리적 선택을 하는지 정확히 알려져 있지 않았다.

울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 연구팀은 제한적 순차 의사결정 상황에서 사람들의 행동을 분석하고 이를 설명할 수 있는 새로운 수리모델을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 계산생물학’에 발표됐다.

연구팀은 참가자 111명을 대상으로 비서문제라는 의사결정 실험을 실시했다. 참가자들은 화면에 나타나는 0~150 사이의 숫자를 본 후 수락이나 거절하는 간단한 과제이다. 해당 숫자를 거절하면 다음 숫자가 제시되지만 수락하면 그 숫자가 실험보상에 더해지고 해당 회차는 끝났다. 각 회차별로 숫자를 볼 수 있는 기회는 다섯번으로 한정돼 있고 거절해 지나간 숫자는 다시 수락할 수 없도록 했다. 다음 숫자에 대한 정보 없이 주어진 기회 내에 하나의 숫자를 수락해야하고 여러 라운드를 통해 수락된 숫자들의 총합이 실험 참가비로 지급됐다.

실험 결과, 사람들의 기대치는 기존 실험들처럼 확률로 계산된 객관적 값보다 더 높았다. 각 회차 초반에는 큰 숫자가 나올 것이라고 기대하기 때문에 눈높이가 높다가 기회가 점차 소진될수록 눈높이가 낮아지는데 눈높이가 떨어지는 정도가 객관적으로 계산한 기대치 변화보다 더 완만한 것으로 나타났다. 실험참가자들은 단순히 수학적으로 계산된 최적값을 극대화하기보다는 스스로 만족감을 극대화하는 선택을 한다는 것이다.

연구팀은 실험참가자들의 동공 측정 실험도 했는데 실제로 개인의 주관적 눈높이에 가까운 숫자가 제시되면 동공 크기변화가 강하게 나타났고 주관적 만족감에 민감한 사람일수록 그 크기변화 폭이 큰 것으로 확인됐다. 이를 통해 제시된 선택지가 개인의 주관적 눈높이보다 높을 경우에는 효용(만족도)이 양수가 되지만 이 기준보다 낮으면 효용이 음수가 되는 것으로 난다는 모델을 제시한 것이다.

행동경제학에서는 사람들이 손실에 민감하게 반응하기 떄문에 객관적 이익을 최대화하지 않는 비합리성을 설명하는 전망이론을 제시한다. 전망이론의 주관적 효용함수를 이번에 개발한 순차적 의사결정 최적화 모형에 적용하면 그동안 비합리적으로 여겨졌던 순차적 의사결정 행동을 별다른 가정 없이도 잘 설명할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

정동일 UNIST 교수는 “주관적 합리성 모델은 뇌에서 일어나는 주관적 가치평가 과정과 잘못 형성된 개인 가치기준을 이해하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라면서 “약물 중독 같은 충동적 의사결정이나 결정장애라고 부르는 의사결정지연장애 같은 행동도 설명할 수 있을 것으로 본다”라고 말했다.