第174話｜不測の事態が起こり、先の見えないときに活用するゲーム理論的データ分析・活用術

昨今の、新コロナウイルスという不測の事態により、先が見えない状況が続いています。

サイコロやじゃんけんと異なり、今後どうなるか分からないときの意思決定に、ゲーム理論を活用したデータ分析・活用をすることが多々あります。

今回は、「不測の事態が起こり、先の見えないときに活用するゲーム理論的データ分析・活用術」というお話しをします。

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ビスマルク海海戦

ビスマルク海海戦とは、第二次世界大戦中の1943年に日本軍と連合軍の間に起きた海戦です。

マッカーサー指揮下の連合国軍ニューギニア・オーストラリア方面部隊が、日本軍の輸送船団に対し航空攻撃を行った戦闘で、ダンピール海峡の悲劇とも呼ばれています。

結果は、連合軍の航空攻撃により日本軍の輸送船団は壊滅させられました。

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状況を簡単に説明します。

日本軍は、ニューブリテン島ラバウル（ニューブリテン島東部）から、ニューブリテン島の西隣にあるニューギニア島のラエ（ニューギニア島東部）まで物資を運びたい。

簡単に言うと、ニューブリテン島の東側から西側（実際は、西隣のニューギニア島）に物資を運びたい。

物資を運ぶルートは、ニューブリテン島の北側ルートと南側ルートの２つあります。

悩みどころは、どちらのルートで物資を運ぶのか？ ということです。

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要するに、相手の手が読めない状況で意思決定し行動に移す必要があるのです。

このような、先の見えないときに活用するのがゲーム理論的データ分析です。

この例は相手が連合軍ですが、相手を新型コロナウイルスの状況として考えると、同じようなデータ分析をすることができます。

ビスマルク海海戦のルート（選択肢）です。

連合軍から見た場合には、北側を偵察するのか、南側を偵察するのか、という選択肢が発生します。

日本軍にとっては、北側ルートを選んだときに連合軍が北側の偵察を選んだり、南側ルートを選んだときに連合軍が南側の偵察を選んだりすると、よろしくありません。

日本軍にとっては、連合軍の選択と逆が望ましいです。なぜならば、連合軍による発見が遅れ、その結果爆撃期間が短くなるからです。

日本軍サイドから考えると、物資を運ぶにに要する4日間の内、どれだけ爆撃期間を短くするのかがポイントになります。連合軍サイドから考えると、どれだけ爆撃期間を長くするのかがポイントになります。

ポイントは、爆撃期間です。

ゲーム理論的には、ここで利得行列というマトリクスを作り分析を進めます。

爆撃期間を元に、日本軍の利得行列を作ると、次のようになります。

視点を連合軍に移し、爆撃期間を元に、連合軍の利得行列を作ると、次のようになります。

これらの利得行列を元に、どのような選択肢をすべきかを考えていきます。

利得行列を元に、どのような選択肢をすべきかを考えるとき、色々な考え方があります。

相手の手は幾つか想像はできるが、どの手がどの程度の確率で起きそうなのか、検討が付かない場合によく利用するのが、MaxMin戦略です。

昨今の新型コロナウイルスの状況で考えれば、想定される状況を幾つか考えられるものの、どの状況が起こりそうかが読めない場合に相当します。

例えば……

梅雨前に収束
梅雨前にやや収束し、1年後に完全収束
梅雨前に感染拡大が落ち着き、1年後にやや収束、ワクチンが開発され3年後に完全収束
ワクチンが開発され現在流行している新型コロナウイルスは3年後に収束するものの、インフルエンザの用に、常に変異し続ける新型コロナウイルスとともに、ワクチンを開発しながら生きていく
1年後には感染は落ち着くものの、有効なワクチンが開発されず、現状の状態のまま新型コロナウイルスとともに生きていく

などなど。このようなシナリオを複数準備し検討していきます。シナリオの数は、数種類でもいいですが、実務的には数百でも数千でも構いません。

話しを戻します。

MaxMin戦略は、2 Stepで考えます。