情報費用と逐次的情報収集

というNBER論文をマイケル・ウッドフォードらが書いている昨年9月時点のWP)。原題は「Information Costs and Sequential Information Sampling」で、著者はBenjamin Hébert(スタンフォード大)、Michael Woodford(コロンビア大)。
以下はその要旨。

We propose a new approach to modeling the cost of information structures in rational inattention problems, the "neighborhood-based" cost functions. These cost functions have two properties that we view as desirable: they summarize the results of a sequential evidence accumulation problem, and they capture notions of "perceptual distance." The first of these properties is connected to an extensive literature in psychology and neuroscience, and the second ensures that neighborhood-based cost functions, unlike mutual information, make accurate predictions about behavior in perceptual experiments. We compare the implications of our neighborhood-based cost functions with those of a mutual-information cost function in a series of applications: security design, global games, modeling perceptual judgments, and a linear-quadratic-Gaussian tracking problem.
(拙訳)
我々は、合理的不注意の問題において情報構造の費用をモデル化する新たな手法として、「近傍ベース」費用関数を提示する。この費用関数は我々が好ましいと考える2つの特性を持っている。証拠が逐次的に蓄積するという問題の結果を要約していることと、「知覚上の距離」の概念を捉えていることである。前者の特性は心理学と神経科学の広範な研究分野と関連しており*1、後者は、近傍ベース費用関数が、相互情報量*2と違って、知覚上の実験における行動について正確な予測をすることを保証している。我々は、セキュリティ設計、グローバルゲーム*3、知覚判断のモデル化、および線形2次ガウシアン*4のトラッキング問題といった一連の応用例について、我々の近傍ベース費用関数の結果と相互情報費用関数の結果を比較した。


相互情報量については、WPの導入部では以下のように記述されている。

In Sims’ theory, the cost of an arbitrary information structure is proportional to the Shannon mutual information between the true state of the world and the information state available to the DM.
It is not obvious, though, that the theorems that justify the use of mutual information in communications engineering (Cover and Thomas (2012)) provide any warrant for using it as a cost function in a theory of attention allocation, either in the case of economic decisions or that of perceptual judgments.
(拙訳)
シムズの理論では、任意の情報構造の費用は、世界の真の状態と、意思決定者に利用可能な情報状態との間のシャノンの相互情報量に比例している。
しかし、コミュニケーション工学において相互情報量の使用を正当化する定理(Cover=Thomas (2012)*5)が、経済的意思決定にしろ知覚判断にしろ、注意割当理論における費用関数としてそれを用いることについて何らかの保証を提供するかどうかは明らかではない。

*1:cf. ここで紹介したウッドフォード論文。

*2:cf. 相互情報量 - Wikipedia

*3:cf. Global game - Wikipedia

*4:cf. ここ

*5:邦訳:

情報理論 -基礎と広がり-

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