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화살표의 불가능성 정리

화살표의 불가능성 정리

Arrow์˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ๋ž€ ๋ฌด์—‡์ž…๋‹ˆ๊นŒ?

Arrow์˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ๋Š” ์ˆœ์œ„ ํˆฌํ‘œ ์‹œ์Šคํ…œ์˜ ๊ฒฐํ•จ์„ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋Š” ์‚ฌํšŒ์  ์„ ํƒ์˜ ์—ญ์„ค์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ณต์ •ํ•œ ํˆฌํ‘œ ์ ˆ์ฐจ์˜ ํ•„์ˆ˜ ์›์น™์„ ์ค€์ˆ˜ํ•˜๋ฉด์„œ ๋ช…ํ™•ํ•œ ์„ ํ˜ธ ์ˆœ์„œ๋ฅผ ๊ฒฐ์ •ํ•  ์ˆ˜ ์—†๋‹ค๊ณ  ๋ช…์‹œํ•˜๊ณ  ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฒฝ์ œํ•™์ž ์˜ ์ด๋ฆ„์„ ๋”ด ์• ๋กœ์šฐ์˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ Kenneth J. Arrow ๋Š” ์ผ๋ฐ˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ๋ผ๊ณ ๋„ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

Arrow์˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ

๋ฏผ์ฃผ์ฃผ์˜๋Š” ๋“ฃ๋Š” ์‚ฌ๋žŒ๋“ค์˜ ๋ชฉ์†Œ๋ฆฌ์— ๋‹ฌ๋ ค ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด, ์ƒˆ ์ •๋ถ€๊ฐ€ ๊ตฌ์„ฑ๋  ๋•Œ๊ฐ€ ๋˜๋ฉด ์„ ๊ฑฐ๊ฐ€ ์‹ค์‹œ๋˜๊ณ  ์‚ฌ๋žŒ๋“ค์€ ํˆฌํ‘œ๋ฅผ ์œ„ํ•ด ํˆฌํ‘œ์†Œ๋กœ ํ–ฅํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฐ ๋‹ค์Œ ์ˆ˜๋ฐฑ๋งŒ ๊ฐœ์˜ ํˆฌํ‘œ์šฉ์ง€๋ฅผ ๊ณ„์‚ฐํ•˜์—ฌ ๋ˆ„๊ฐ€ ๊ฐ€์žฅ ์ธ๊ธฐ ์žˆ๋Š” ํ›„๋ณด์ž์ด๊ณ  ๋‹ค์Œ์œผ๋กœ ์„ ์ถœ๋œ ๊ณต๋ฌด์›์ธ์ง€ ๊ฒฐ์ •ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

Arrow์˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ์— ๋”ฐ๋ฅด๋ฉด ์„ ํ˜ธ๋„๊ฐ€ ์ˆœ์œ„๊ฐ€ ๋งค๊ฒจ์ง„ ๋ชจ๋“  ๊ฒฝ์šฐ์— ๋‹ค์Œ ์กฐ๊ฑด ์ค‘ ํ•˜๋‚˜๋ฅผ ์œ„๋ฐ˜ํ•˜์ง€ ์•Š๊ณ ๋Š” ์‚ฌํšŒ์  ์งˆ์„œ๋ฅผ ๊ณต์‹ํ™”ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ๋น„๋…์žฌ: ๋‹ค์ˆ˜ ์œ ๊ถŒ์ž์˜ ํฌ๋ง ์‚ฌํ•ญ์„ ๊ณ ๋ คํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ํŒŒ๋ ˆํ†  ํšจ์œจ์„ฑ : ๋งŒ์žฅ์ผ์น˜์˜ ๊ฐœ์ธ ์„ ํ˜ธ๋„๊ฐ€ ์กด์ค‘๋˜์–ด์•ผ ํ•จ: ๋ชจ๋“  ์œ ๊ถŒ์ž๊ฐ€ ํ›„๋ณด B๋ณด๋‹ค ํ›„๋ณด A๋ฅผ ์„ ํ˜ธํ•˜๋ฉด ํ›„๋ณด A๊ฐ€ ์Šน๋ฆฌํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ๋ถ€์ ์ ˆํ•œ ๋Œ€์•ˆ์˜ ๋…๋ฆฝ์„ฑ: ์„ ํƒ์ด ์ œ๊ฑฐ๋˜๋ฉด ๋‹ค๋ฅธ ์‚ฌ๋žŒ์˜ ์ˆœ์„œ๊ฐ€ ๋ณ€๊ฒฝ๋˜์ง€ ์•Š์•„์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ํ›„๋ณด A๊ฐ€ ํ›„๋ณด B๋ณด๋‹ค ์ˆœ์œ„๊ฐ€ ๋†’์œผ๋ฉด ์„ธ ๋ฒˆ์งธ ํ›„๋ณด๊ฐ€ ์žˆ๋”๋ผ๋„ ํ›„๋ณด A๊ฐ€ ์—ฌ์ „ํžˆ ํ›„๋ณด B๋ณด๋‹ค ์•ž์„œ์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ํ›„๋ณด C๋Š” ์ฐธ์—ฌ์—์„œ ์ œ์™ธ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ๋ฌด์ œํ•œ ๋„๋ฉ”์ธ: ํˆฌํ‘œ๋Š” ๋ชจ๋“  ๊ฐœ์ธ์˜ ์„ ํ˜ธ๋„๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ์‚ฌํšŒ์  ์งˆ์„œ: ๊ฐ ๊ฐœ์ธ์€ ์–ด๋–ค ๋ฐฉ์‹์œผ๋กœ๋“  ์„ ํƒ์„ ์ง€์‹œํ•˜๊ณ  ๊ด€๊ณ„๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ผ ์ˆ˜ ์žˆ์–ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์‚ฌํšŒ์„ ํƒ๋ก  ์˜ ์ผ๋ถ€์ธ ์• ๋กœ์šฐ์˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ ๋Š” ์‚ฌํšŒ๊ฐ€ ๊ฐœ์ธ์˜ ๊ธฐํ˜ธ๋ฅผ ๋ฐ˜์˜ํ•˜๋Š” ๋ฐฉ์‹์œผ๋กœ ์งˆ์„œํ™”๋  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š”์ง€๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•˜๋Š” ๊ฒฝ์ œํ•™ ์ด๋ก ์˜ ์ฃผ์š” ๋ŒํŒŒ๊ตฌ๋กœ ์นญ์†ก๋ฐ›์•˜๋‹ค. ๊ทธ๊ฒƒ์€ ๋ณต์ง€ ๊ฒฝ์ œํ•™ ์˜ ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ๋ถ„์„ํ•˜๋Š” ๋ฐ ๋„๋ฆฌ ์‚ฌ์šฉ๋˜์—ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

Arrow์˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ์˜ ์˜ˆ

Arrow์˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ๊ฐ€ ๊ฐ•์กฐํ•˜๋Š” ๋ฌธ์ œ ์œ ํ˜•์„ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋Š” ์˜ˆ๋ฅผ ์‚ดํŽด๋ณด๊ฒ ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋‹ค์Œ ์˜ˆ๋ฅผ ์ƒ๊ฐํ•ด ๋ณด์‹ญ์‹œ์˜ค. ์œ ๊ถŒ์ž๋“ค์€ ํ•ด๋‹น ๊ตญ๊ฐ€์˜ ์—ฐ๊ฐ„ ์„ธ๊ธˆ์ด ์‚ฌ์šฉ๋  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์„ธ ๊ฐ€์ง€ ํ”„๋กœ์ ํŠธ์— ๋Œ€ํ•œ ์„ ํ˜ธ๋„์˜ ์ˆœ์œ„๋ฅผ ๋งค๊ธฐ๋„๋ก ์š”์ฒญ๋ฐ›์•˜์Šต๋‹ˆ๋‹ค. A; ๋น„; ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  C. ์ด ๋‚˜๋ผ์—๋Š” 99๋ช…์˜ ์œ ๊ถŒ์ž๊ฐ€ ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ๊ฐ ํˆฌํ‘œ์ž๋Š” ์ตœ๊ณ ์—์„œ ์ตœ์•…์˜ ์ˆœ์„œ๋กœ ์ˆœ์œ„๋ฅผ ๋งค๊ธฐ๋„๋ก ์š”์ฒญ๋ฐ›์•˜์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

  • 33ํ‘œ A > B > C (1/3์€ B๋ณด๋‹ค A๋ฅผ ์„ ํ˜ธํ•˜๊ณ  C๋ณด๋‹ค B๋ฅผ ์„ ํ˜ธ)

  • 33ํ‘œ B > C > A (1/3์€ C๋ณด๋‹ค B๋ฅผ ์„ ํ˜ธํ•˜๊ณ  A๋ณด๋‹ค C๋ฅผ ์„ ํ˜ธ)

  • 33ํ‘œ C > A > B (1/3์€ A๋ณด๋‹ค C๋ฅผ ์„ ํ˜ธํ•˜๊ณ  B๋ณด๋‹ค A๋ฅผ ์„ ํ˜ธ)

๊ทธ๋Ÿฌ๋ฏ€๋กœ,

  • 66๋ช…์˜ ์œ ๊ถŒ์ž๋Š” B๋ณด๋‹ค A๋ฅผ ์„ ํ˜ธํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • 66๋ช…์˜ ์œ ๊ถŒ์ž๋Š” C๋ณด๋‹ค B๋ฅผ ์„ ํ˜ธํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • 66๋ช…์˜ ์œ ๊ถŒ์ž๋Š” A๋ณด๋‹ค C๋ฅผ ์„ ํ˜ธํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๋”ฐ๋ผ์„œ ์œ ๊ถŒ์ž์˜ 3๋ถ„์˜ 2 ๋‹ค์ˆ˜๋Š” B๋ณด๋‹ค A๋ฅผ, C๋ณด๋‹ค B๋ฅผ, A๋ณด๋‹ค C๋ฅผ ์„ ํ˜ธํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Š” ์„ธ ๊ฐ€์ง€ ๋Œ€์•ˆ์˜ ์„ ํ˜ธ๋„๋ฅผ ์ˆœ์œ„ ์ง€์ •ํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค๋Š” ์š”๊ตฌ ์‚ฌํ•ญ์— ๊ธฐ๋ฐ˜ํ•œ ์—ญ์„ค์ ์ธ ๊ฒฐ๊ณผ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

Arrow์˜ ์ •๋ฆฌ๋Š” ์ด ๊ธฐ์‚ฌ์—์„œ ์œ„์—์„œ ์–ธ๊ธ‰ํ•œ ์กฐ๊ฑด, ์ฆ‰ ๋น„๋…์žฌ, ํŒŒ๋ ˆํ†  ํšจ์œจ์„ฑ, ๊ด€๋ จ ์—†๋Š” ๋Œ€์•ˆ์˜ ๋…๋ฆฝ์„ฑ, ๋ฌด์ œํ•œ ์˜์—ญ ๋ฐ ์‚ฌํšŒ์  ์งˆ์„œ๊ฐ€ ์˜์‚ฌ ๊ฒฐ์ • ๊ธฐ์ค€์˜ ์ผ๋ถ€์ธ ๊ฒฝ์šฐ ์‚ฌํšŒ์  ์งˆ์„œ๋ฅผ ๊ณต์‹ํ™”ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์„ ๋‚˜ํƒ€๋ƒ…๋‹ˆ๋‹ค. ๋‹ค์Œ ์กฐ๊ฑด ์ค‘ ํ•˜๋‚˜๋ฅผ ์œ„๋ฐ˜ํ•˜์ง€ ์•Š๊ณ  ์œ„์— ํ‘œ์‹œ๋œ ๊ฒƒ๊ณผ ๊ฐ™์€ ๋ฌธ์ œ.

Arrow์˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ๋Š” ์œ ๊ถŒ์ž์—๊ฒŒ ์ •์น˜ ํ›„๋ณด์ž์˜ ์ˆœ์œ„๋ฅผ ๋งค๊ธธ ๋•Œ๋„ ์ ์šฉ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜ ์ด ํ”„๋ ˆ์ž„์›Œํฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์ง€ ์•Š๋Š” ์Šน์ธ ํˆฌํ‘œ ๋˜๋Š” ๋‹ค์ˆ˜๊ฒฐ ํˆฌํ‘œ์™€ ๊ฐ™์€ ๋‹ค๋ฅธ ์ธ๊ธฐ ์žˆ๋Š” ํˆฌํ‘œ ๋ฐฉ๋ฒ•์ด ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

Arrow์˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ์˜ ์—ญ์‚ฌ

์ •๋ฆฌ๋Š” ๊ฒฝ์ œํ•™์ž Kenneth J. Arrow์˜ ์ด๋ฆ„์„ ๋”ฐ์„œ ๋ช…๋ช…๋˜์—ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ํ•˜๋ฒ„๋“œ ๋Œ€ํ•™๊ต์™€ ์Šคํƒ ํฌ๋“œ ๋Œ€ํ•™๊ต์—์„œ ์˜ค๋žซ๋™์•ˆ ๊ต์ง ์ƒํ™œ์„ ํ–ˆ๋˜ ์• ๋กœ์šฐ๋Š” ๋ฐ•์‚ฌ ํ•™์œ„ ๋…ผ๋ฌธ์—์„œ ์ด ์ •๋ฆฌ๋ฅผ ์†Œ๊ฐœํ–ˆ๊ณ , ๋‚˜์ค‘์— 1951๋…„ ์ €์„œ์ธ ์‚ฌํšŒ์  ์„ ํƒ๊ณผ ๊ฐœ์ธ์˜ ๊ฐ€์น˜์—์„œ ์ด๋ฅผ ๋Œ€์ค‘ํ™”ํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์‚ฌํšŒ ๋ณต์ง€ ๊ฐœ๋…์˜ ์–ด๋ ค์›€์ด๋ผ๋Š” ์ œ๋ชฉ์˜ ์›๋ณธ ๋…ผ๋ฌธ ์€ 1972๋…„ ๋…ธ๋ฒจ ๊ฒฝ์ œํ•™์ƒ์„ ์ˆ˜์ƒํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค .

Arrow์˜ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๋˜ํ•œ ๋‹ค๋ฅธ ์ฃผ์ œ ์ค‘์—์„œ ์‚ฌํšŒ์  ์„ ํƒ ์ด๋ก , ๋‚ด์ƒ์  ์„ฑ์žฅ ์ด๋ก ,. ์ง‘๋‹จ ์˜์‚ฌ ๊ฒฐ์ •, ์ •๋ณด์˜ ๊ฒฝ์ œํ•™, ์ธ์ข… ์ฐจ๋ณ„์˜ ๊ฒฝ์ œํ•™์„ ํƒ๊ตฌํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

##ํ•˜์ด๋ผ์ดํŠธ

  • ๊ณต์ •ํ•œ ํˆฌํ‘œ ์ ˆ์ฐจ์˜ ํ•„์ˆ˜ ์›์น™์„ ์ค€์ˆ˜ํ•˜๋ฉด์„œ ๋ช…ํ™•ํ•œ ์„ ํ˜ธ ์ˆœ์„œ๋ฅผ ๊ฒฐ์ •ํ•  ์ˆ˜ ์—†์Œ์„ ๋ช…์‹œํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • Kenneth J. Arrow๋Š” ๊ทธ์˜ ๋ฐœ๊ฒฌ์œผ๋กœ ๋…ธ๋ฒจ ๊ฒฝ์ œํ•™์ƒ์„ ์ˆ˜์ƒํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

  • Arrow์˜ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ •๋ฆฌ๋Š” ์ด์ƒ์ ์ธ ํˆฌํ‘œ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ€์งˆ ์ˆ˜ ์—†๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์„ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋Š” ์‚ฌํšŒ์  ์„ ํƒ์˜ ์—ญ์„ค์ž…๋‹ˆ๋‹ค.