理論とモデル

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事象(じしょう)のモデル化(か)

ここでは、事象(じしょう)のモデル化(か)の流(なが)れを図(ず)1に沿(そ)って考(かんが)えてゆく。

世界(せかい)・データ・インフォメーション

図1:事象のモデル化の流れ

まず、図(ず)1で『世界(せかい)』とあるのは〈特定(とくてい)の知識(ちしき)の及(およ)ぶ範囲(はんい)〉のことである。具体的(ぐたいてき)には、私(わたし)たちが研究(けんきゅう)の対象(たいしょう)にしようとするもののことだと考(かんが)えればよい。私(わたし)たちは、その『世界(せかい)』を《探索(たんさく)》することによって『データ』を収集(しゅうしゅう)することになる。

《探索(たんさく)》とは、〈手(て)がかりを探(さが)して調(しら)べる〉という意味(いみ)である。私(わたし)たちは、研究(けんきゅう)をする際(さい)に必(かなら)ず、『世界(せかい)』に対して《探索(たんさく)》という行動(こうどう)を行(おこ)なっている。そして、探索行動(たんさくこうどう)によって獲得(かくとく)されるのが『データ』である。ここで、『データ』とは、〈判断(はんだん)の基準(きじゅん)や根拠(こんきょ)になる事実(じじつ)〉を指(さ)している。この〈『データ』を構造化(こうぞうか)(整理(せいり)、分類(ぶんるい)、並(なら)べ替(か)え)したもの〉が『インフォメーション』(=狭義(きょうぎ)の「情報(じょうほう)」)である。『データ』には収集(しゅうしゅう)されることによって、どんどん蓄積(ちくせき)されていく性質(せいしつ)があり、『インフォメーション』には他(ほか)の人(ひと)たちと共有(きょうゆう)できるという性質(せいしつ)がある。なお、データと情報(じょうほう)については【→研究における情報とデータ】を参照(さんしょう)せよ。

具体例(ぐたいれい):アイスクリームの売上(うりあげ)

以上(いじょう)のことを、具体的(ぐたいてき)な例(れい)によって確認(かくにん)してみよう。ここでは、お店(みせ)でのアイスクリームの売上(うりあげ)を事象(じしょう)として考(かんが)える。

図1:事象のモデル化の流れ

まず、アイスクリームを売(う)る「商店(しょうてん)」が研究(けんきゅう)の対象(たいしょう)、つまり『世界(せかい)』となる。私(わたし)たちは、その「商店(しょうてん)」で何(なに)か手(て)がかりとなるものがないかを調(しら)べて(=『探索(たんさく)』)、例(たと)えば《いつ、どのアイスがいくつ売(う)れた》というような『データ』を収集(しゅうしゅう)し、蓄積(ちくせき)していく。そして、その『データ』を表(ひょう)やグラフなどの手段(しゅだん)で整理(せいり)したものが『インフォメーション』である。

アイスクリームがどのくらい売(う)れたかという『データ』は、毎日(まいにち)(自然(しぜん)に)蓄積(ちくせき)されていく。一方(いっぽう)、表(ひょう)やグラフなどで表(あら)わされた『インフォメーション』は、他(ほか)の人(ひと)とも共有(きょうゆう)できるものである(『データ』のままでは他(ほか)の人(ひと)には利用(りよう)しづらいであろう)。

知識(ちしき)・理論(りろん)

『データ』や『インフォメーション』は、研究(けんきゅう)の基礎(きそ)となる資料(しりょう)であり、それだけでは、研究(けんきゅう)にはならない。

図1:事象のモデル化の流れ

まず必要(ひつよう)なのは、『インフォメーション』を分析(ぶんせき)して『知識(ちしき)』として記述(きじゅつ)することである。ここでの『知識(ちしき)』とは、〈ある対象(たいしょう)について私(わたし)たちが知(し)っていること〉であり、一般(いっぱん)に、文字(もじ)などを用(もち)いて書(か)き表(あら)わすことができる。

しかし、ひとつひとつの知識(ちしき)は、常識(じょうしき)や当然(とうぜん)の事柄(ことがら)を表(あら)わしたものであることが多(おお)く、それを記述(きじゅつ)しただけでは研究(けんきゅう)とは認(みと)められないのがふつうである。

重要(じゅうよう)なことは、知識(ちしき)と知識(ちしき)を組(く)み合(あ)わせたり・関係(かんけい)づけたりすることで、知識(ちしき)を『理論(りろん)』として体系化(たいけいか)することである。理論(りろん)とは、〈現象(げんしょう)を包括的(ほうかつてき)に理解(りかい)・解釈(かいしゃく)するために構築(こうちく)される論理的(ろんりてき)で体系的(たいけいてき)な知識(ちしき)〉のことだといえる。

具体例(ぐたいれい):アイスクリームの売上(うりあげ)

以上(いじょう)のことを、具体的(ぐたいてき)な例(れい)によって確認(かくにん)してみよう。ここでは、お店(みせ)でのアイスクリームの売上(うりあげ)を事象(じしょう)として考(かんが)える。

図1:事象のモデル化の流れ

例(たと)えば、アイスクリームの売上(うりあげ)を月別(つきべつ)で示(しめ)したグラフ(=『インフォメーション』)を見(み)ると、1月(がつ)や2月(がつ)は売上(うりあげ)が少(すく)なく、逆(ぎゃく)に7月(がつ)や8月(がつ)は売上(うりあげ)が多(おお)いということに気(き)づくかもしれない。これは、グラフ(=『インフォメーション』)を分析(ぶんせき)して得(え)られた事柄(ことがら)であり、《アイスクリームは寒(さむ)いと売(う)れず暑(あつ)いと売(う)れる》のように書(か)き表(あら)わすことができる。これが、アイスクリームの売上(うりあげ)についてのひとつの『知識(ちしき)』ということになるわけである。

しかし、《アイスクリームは寒(さむ)いと売(う)れず暑(あつ)いと売(う)れる》というだけでは、あまりに当然(とうぜん)のことである。そこで、例(たと)えば、気温(きおん)に関(かん)して《日本人(にほんじん)は気温(きおん)が26度(ど)を超(こ)えると暑(あつ)いと感(かん)じる》という知識(ちしき)があれば、それをアイスクリームの売上(うりあげ)に関係(かんけい)づけて〔アイスクリームは気温(きおん)が26度(ど)を超(こ)えると売(う)れるようになる〕ということができるかもしれない。これは、非常(ひじょう)に単純(たんじゅん)な例(れい)ではあるが、アイスクリームの売上(うりあげ)に関(かん)する理論(りろん)であるといえる。

〔アイスクリームは気温(きおん)が26度(ど)を超(こ)えると売(う)れるようになる〕という理論(りろん)があれば、アイスクリームの売上(うりあげ)のグラフを見(み)て「7月(がつ)や8月(がつ)は平均気温(へいきんきおん)が26度(ど)前後(ぜんご)かそれ以上(いじょう)なのでアイスクリームがよく売(う)れているのであろう」などと、『インフォメーション』を様々(さまざま)に解釈(かいしゃく)してみることができる(ただし、その解釈(かいしゃく)が正当(せいとう)なものであるかどうかは、さらに詳(くわ)しく調(しら)べてみなければならない)。さらに、気温(きおん)を基準(きじゅん)にして『インフォメーション』を分析(ぶんせき)することで、《気温(きおん)26度(ど)以上(いじょう)では、気温(きおん)が1度(ど)上(あ)がると売上(うりあげ)が10%アップする》という新(あたら)しい知識(ちしき)が得(え)られるかもしれない。もし、そのような知識(ちしき)が得(え)られたのならば、それをもとの理論(りろん)と組(く)み合(あ)わせて〔アイスクリームは気温(きおん)が26度(ど)を超(こ)えると売(う)れるようになり、それより気温(きおん)が1度(ど)上(あ)がるごとに売上(うりあげ)も10%アップする〕という理論(りろん)を考(かんが)えることができるであろう。

モデル・制御(せいぎょ)

一般(いっぱん)に、『理論(りろん)』とは、現象(げんしょう)を予測(よそく)することができるものである。〈理論(りろん)による予測(よそく)を一般化(いっぱんか)して表現(ひょうげん)したもの〉は『モデル』と呼(よ)ばれる。理論(りろん)による予測(よそく)は、個別(こべつ)のケースについても可能(かのう)だが、それをできるだけ一般的(いっぱんてき)な形(かたち)で記述(きじゅつ)したものが『モデル』(または、『理論(りろん)モデル』)である。

図1:事象のモデル化の流れ

『モデル』は、『理論(りろん)』をわかりやすく・具体的(ぐたいてき)で・利用(りよう)しやすい形(かたち)にしたものであり、一定(いってい)のルール(の集合(しゅうごう))や図表(ずひょう)、イラストなどによって表現(ひょうげん)されることも多(おお)い。なお、『モデル』は、一般(いっぱん)に具体的(ぐたいてき)なものであるため、実際(じっさい)の『データ』と照合(しょうごう)することで、直接(ちょくせつ)検証(けんしょう)する(現実(げんじつ)に合(あ)っているか合(あ)っていないか判断(はんだん)する)ことが可能(かのう)である。

『モデル』をつくる意味(いみ)は、理論(りろん)を具体化(ぐたいか)して、データによって検証可能(けんしょうかのう)なものにするというだけではない。『モデル』は、実際(じっさい)に利用(りよう)できるものでもある。そのため、『モデル』にしたがって行動(こうどう)することは、現実(げんじつ)(=『世界(せかい)』)を制御(せいぎょ)(コントロール)することにつながるのである。

具体例(ぐたいれい):アイスクリームの売上(うりあげ)

以上(いじょう)のことを、具体的(ぐたいてき)な例(れい)によって確認(かくにん)してみよう。ここでは、お店(みせ)でのアイスクリームの売上(うりあげ)を事象(じしょう)として考(かんが)える。

図1:事象のモデル化の流れ

〔アイスクリームは気温(きおん)が26度(ど)を超(こ)えると売(う)れるようになり、それより気温(きおん)が1度(ど)上(あ)がるごとに売上(うりあげ)も10%アップする〕という理論(りろん)があるとき、この理論(りろん)からは、「効率的(こうりつてき)な仕入(しい)れの方法(ほうほう)」についてのモデルを引(ひ)き出(だ)すことができるだろう。「効率的(こうりつてき)な仕入(しい)れの方法(ほうほう)」についてのモデルは、例(たと)えば、次(つぎ)のようなルールの集合(しゅうごう)で表(あら)わされるであろう(あるいは、フローチャートなどを使(つか)って図解(ずかい)してもよい。なお、図解(ずかい)については、【→図解のし方】を参照(さんしょう)せよ)。

  1. 翌日(よくじつ)の予想気温(よそうきおん)が26度(ど)未満(みまん)ならばアイスクリームを仕入(しい)れずに在庫(ざいこ)を売(う)る
  2. 翌日(よくじつ)の予想気温(よそうきおん)が26度(ど)ならばアイスクリームを10個(こ)だけ仕入(しい)れる
  3. 翌日(よくじつ)の予想気温(よそうきおん)が26度(ど)以上(いじょう)ならば、仕入(しい)れの数(かず)を1度(ど)につき1個(こ)増(ふ)やす

このモデルが現実(げんじつ)に適合(てきごう)しているかどうかは、このモデルにしたがった仕入(しい)れを実際(じっさい)に行(おこ)なうことで検証(けんしょう)することができる(なお、このモデルにしたがった仕入(しい)れを行(おこ)なうということは、このモデルによって現実(げんじつ)を制御(せいぎょ)しようとしているということを意味(いみ)する)。このモデルにしたがった仕入(しい)れを行(おこ)なうことで、商店(しょうてん)の売上(うりあげ)が増(ふ)えるようであれば、このモデルは現実(げんじつ)によく適合(てきごう)していると評価(ひょうか)することができるだろう。逆(ぎゃく)に、売上(うりあげ)が増(ふ)えないのであれば、このモデルは現実(げんじつ)にあまり適合(てきごう)していないと評価(ひょうか)されるであろう。

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