하버드 여름학기의 "Neuroinvesting: Neuroscience and Financial Decision Making" 수업을 따라가면서 공부하는 자료를 정리하는 시리즈입니다. 본 수업의 주 교과서는 Glimcher, P. W., & Fehr, E. (Eds.). (2013). Neuroeconomics: Decision making and the brain. Academic Press. 입니다.

An Introduction to Neuroeconomics

신경경제학 공부를 시작함에 앞서 선택에 관한 경제학 이론의 기초를 살펴보는 것은 중요한데, 1) 효용 함수(utility function)와 같은 기본적인 개념을 알 수 있고, 2) 선택에 대한 이론을 데이터로 테스트하는 법을 알 수 있으며, 3) 예전의 경제학자들이 실수했던 부분에서 교훈을 얻을 수 있기 때문입니다. 교과서의 챕터 1은 효용의 극대화, 혹은 합리적 선택 이론을 중심으로 이전의 방법론들의 개괄적인 가이드를 제공합니다.

경제학의 시초는 일반적으로 애덤 스미스의 국부론(1776)을 시작으로 봅니다. 스미스는 선택을 하는 행동과 이 선택들의 합이 시장에서 어떻게 반영되는지를 연구했습니다.

합리적인 선택과 효용 이론의 시작: 데이비드 리카르도(1817)는 상품의 가격이 결정되는 것에 대한 이론을 제시한 최초의 경제학자 중 하나입니다. 그는 상품의 가격이 거기에 들어가는 생산 가격에 영향을 받는다고 생각했습니다. 하지만 그의 이론은 구름 모양을 한 돌을 깎는데 들어가는 노동 가격과 다이아몬드를 생산하는데 드는 노동 가격이 비슷한데도 왜 실제 가격은 크게 차이가 나는지를 설명하지 못했습니다. 19세기 중후반의 Marginalist Revolution 때 이에 대한 답이 제시되었는데, 이는 같은 상품이라도 많이 보유한 경우의 효용은 적을 때보다 적다는, 그 유명한 한계 효용 체감의 법칙이었습니다. 그리고 그에 따라 사람들은 효용의 합을 극대화하기 위해 행동한다는 가정도 세워졌습니다.

초기의 선택 이론과 효용 극대화: 파스칼은 도박에서의 선택 문제에 대해 연구를 한 바 있는데 어떤 도박에 대한 참가비의 적정 가격은 그 기대값과 동일하다는 주장을 하였습니다. 즉, 50% 확률로 $200를 따는 도박의 적정 가격은 $100이라는 것입니다. 그러나 실제 경험적인 데이터는 이를 따르지 않는데, 예를 들어 극빈층에게 50%의 확률로 $20,000의 상금을 따는 도박을 $7,000에 제시한다고 해서, 그들이 반드시 이에 참가하는 것은 아니기 때문입니다. 아무리 적정 가격인 $10,000에 비해 참가비가 싸다고 해도, 그들에게는 50% 확률로 $7,000를 잃는 것이 50% 확률로 $13,000를 따는 것보다 더한 리스크이기 때문입니다. 이 모순을 해결하기 위해 대니엘 베르눌리는, 사람들이 기대 상금을 극대화하는 것이 아니라 기대 효용을 극대화한다는 이론을 제시했습니다. 여기서 더 나아가, 그는 효용 함수가 로그의 형태를 가진다고도 제안했습니다.

Ordinal Revolution과 선택의 논리: 한계 효용의 개념이 등장한 이후 20세기 초까지 경제학자들은 어떤 상품의 효용과, 생산 가격과, 교환 가치를 연결 지으려고 부단한 노력을 했습니다. 그러다 빌프레도 파레토에 의해 Ordinal Revolution이 시작되었습니다. 파레토는 효용이란 것이 존재한다는 증거가 전혀 없으며, 사람들이 효용을 극대화하려고 노력한다는 증거 또한 없다고 주장했습니다. 결국 이전의 이론들은 전부 증명불가능한 가정 위에 세워진 누각이며, 실제 관찰가능한 것은 선택과 가격밖에 없다는 것입니다. 더 나아가, 그는 어떤 대상의 선택 행동으로부터 효용 값의 유일한 해를 특정하는 것이 불가능함을 수학적으로 증명했습니다. 예를 들어, 어떤 사람이 사과를 배보다 좋아하고, 배를 포도보다 좋아하며, 사과를 포도보다 좋아한다고 가정을 할 때, 세 과일 - 사과, 배, 포도 - 의 효용을 각각 3, 2, 1로 두어도 되지만, 이 숫자들을 두 배로 만들어도, 제곱을 해도, 전부 해가 될 수 있습니다. 다시 말해, 효용이라함은 여러 상품에 대한 선호의 "순서"를 정하는데는 도움이 되어도, 이를 수치화할 수는 없는 것입니다.

정성적 이론(qualitative theory)의 정량적 테스트(quantitative test): 파레토에 의해, 효용에 대한 수치들은 더 이상 의미를 갖는게 아니라 단순히 선호의 순서를 의미하는 것으로 자리잡았습니다. 그러나 그렇다고 해서 이것을 정량적으로 테스트할 수 없다는 의미는 아닙니다. 폴 새뮤엘슨(1938)은 이에 대해, 효용의 수치뿐만이 아니라 효용이란 개념 자체도 다시 생각해봐야 하는 건 아닐까라는 생각을 했습니다. 그는 소비자의 선호를 측정하기 가장 좋은 방법은 효용과 같은 추상적인 개념이 아닌, 관찰가능한 행동이라고 생각했습니다. 그는 그러한 관찰 데이터를 통해, 단순히 사람들이 효용을 극대화한다고 가정하는 것이 아니라, 그러한 가정을 검증 가능한 가설로 정립하는 방법론을 제시했습니다. 그가 제시한 Revealed Preference 방법론은, 간단한 가정(공리)에서 출발해 이론을 정하는 토대를 마련했습니다. 전통적인 경제학에서 좋은 이론은, 간단한 공리들로 이루어져 예측력이 좋은 이론을 말합니다.

신고전주의 경제학자들의 방법은 매우 강력했으나, 1953년 프랑스 경제학자 마우리스 알라이스가 기대 효용 이론(expected utility theory)의 모순을 시연해 보이고 이를 Allais paradox라고 합니다. 두 가지 쌍의 선택에서 어떻게 효용함수의 수학적 모순이 생겨나는지를 보였는데, 이를 통해 신고전주의 모델들은 적용은 되지만 매우 제한된 상황에서만 통용된다는 것을 보였습니다.

또 다른 경제학자 허버트 사이몬(1978 노벨 경제학상)은 합리성(rationality)는 bounded라는 개념을 제시했습니다. 즉, 개인들은 최적의 선택을 하는 것이 아니라, 최초의 만족할만한 선택에서 멈춘다는 것이었습니다. 1970년대말부터 1980년대까지, 많은 심리학자들이 기대 효용 이론의 기본 공리들과 상충되는 예들을 제시했습니다. 그 중 하나는 framing effect로, 두 선택을 어떤 식으로 설명하느냐에 따라 선택이 달라지는 것을 보여주었습니다. 대니앨 카네만과 아모스 쯔버스키는 1979년에 Prospect Theory를 발표함으로써 심리학을 다시 경제학에 접목시켰습니다. 이를 통해 행동 경제학(behavioral economics)가 싹트게 됩니다.