ネットワーク科学が人間の行動について教えてくれること

ネットワーク科学が人間の行動について教えてくれること
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エボラウイルスが1976年に初めて出現して以来、アウトブレイクは24回発生している。その大半は数十人、最大でも数百人の症例にとどまっていたが、2014年のアウトブレイクでは数万人に達した(Global Alert and Response, World Health Organization 2014)。この直近のアウトブレイクは現在、封じ込められたように見えるものの、世界は危険な事態をかろうじて免れた可能性がある。世界各地にある数多くの大規模な都市スラムのいずれかで、この病気が足掛かりを得ていたなら、犠牲者数ははるかに大きくなっていたかもしれない。同じ年、米国では数十年に例のない麻疹のアウトブレイクも発生した。油断と副作用への懸念が重なって予防接種の実施に抜けが生じ、感染しやすい人々が生まれたためだ。実際、予防接種を受けていない人がわずかな割合でも――とりわけ子どもにおいては――非常に感染力の強い病気の小さな火種が雪だるま式に広がり、広範な感染につながり得る。

世界人口の増加と、社会の相互接続性の高まりが組み合わさり、新たな力学が生まれている。もちろん、致命的なパンデミックは新しいものではない。黒死病(腺ペスト)は、14世紀から19世紀にかけて数千万人の命を奪った。現代医学、とりわけ予防接種は、世界がこうした多くの大惨事を抑え、さらには防ぐうえで役立ってきた。しかし、変化する世界は新たな課題をもたらす。現在、個人間の社会的距離は平均して5段階未満であり(Ugander et al. 2011)、通常、ある人から友人を介して別の友人へ、さらにその先へとつながり、5段階ほどで世界の残りの大部分に到達できる。

歴史的データは、この近さがまさに現代の現象であることを示唆している。たとえば、腺ペストの伝播に関するデータを用い、Marvel et al.(2013)は、中世の人々の平均的な社会的距離は、今日より何倍も大きかったと推定している。ペストはある地域から次の地域へ比較的ゆっくりと広がり、ヨーロッパを横断するのに4年を要し、年間1,000キロメートル未満の速度だった。当時、人々の交流は主に限られた地域内で行われていたためだ。これに対し、現代の交通手段により、シエラレオネの村でエボラに曝露した医療従事者が、症状を示す前にロンドンやニューヨークに到着することも容易に起こり得る。カリフォルニア州アナハイムで麻疹にかかった子どもが飛行機に乗り、何千マイルも離れた自宅に病気を持ち帰ることもある。移動性の高まりと、密集した交流(たとえば学校の子どもたち)が組み合わさると、予防接種の抜けが小規模な集団に限られていても、大規模なアウトブレイクを引き起こしかねない。エボラ、麻疹、HIVなどの感染症がもたらす甚大な被害を抑えることは、引き続き重要な優先課題である。旅行禁止なども含め、予防措置、患者の治療、感染を防ぐ障壁を活用する最も効果的な方法は何か。こうした問いに適切に対処するには、感染伝播を左右する複雑な相互作用ネットワークを理解し、政策の費用と便益を体系的に比較検討する枠組みが必要となる。

病気は、つながりを通じた拡散の一例にすぎない。近年見てきたように、現代の金融システムには利点がある一方で、システム全体の機能不全に陥りやすい。ある国の景気後退が、他国の景気後退を連鎖的に引き起こすことがある。EUでは現在、最大規模の銀行機関約50行が高度につながっており、銀行間エクスポージャーは1兆ユーロを超え、Tier 1資本の総額を上回っている(Alves et al. 2013)。病気の感染と金融上の連鎖的影響には共通点もあるが、根本的な違いもある。金融上の連鎖的影響は研究が十分に進んでおらず、経済を停滞させずに機関を「予防接種」する方法という課題は重大である。どの機関が本当に「つながりすぎていて破綻させられない」のか、どう特定できるだろうか。どの金融機関に規制が必要で、規制政策はどう導かれるべきか。金融統合は促進すべきか、それとも抑制すべきか。これらの問いに答えるには、やはりネットワークに基づくアプローチが必要である。

世界のつながりが強まることには、多くの利点もある。貿易を活性化し、投資の効率を高め、繁栄と教育を広げ、平和を促す。たとえば、世界には今なお貧困が存在し、政治・軍事紛争も続いているにもかかわらず、ここ数十年で世界は桁違いに平和になった。Jackson and Nei(2015)によると、1950年以降の期間における国の組み合わせ当たりの戦争件数は、1820年から1950年までの期間に比べて10分の1を下回っており、この減少は貿易の拡大と軌を一にしている。第二次世界大戦後の期間に、貿易ネットワークと政治同盟のネットワークは、より密で安定したものになった。貿易、雇用、成長のパターンを理解することは、国家間紛争と内戦の双方について理解を深め、戦争を防ぐうえで、どのように役立つだろうか。

ネットワーク科学から得られる知見は、上述の問いをはじめとする課題に大きな進展をもたらす可能性を秘めている。近年の論文(Jackson et al. 2015)で、私たちは、ネットワーク上の相互作用のパターンが感染、拡散、学習、市場、行動にどう影響するかについて、多くの知見を論じている。私たちは、基本原則を次のように区別して概説する。

  • マクロ/全体/集計レベルのネットワーク特性。ネットワーク全体のつながりの密度や、異なる特性を持つ人々の間の分離パターンなどが含まれる。

  • ミクロ/局所/個人レベルの特性。たとえば、2人が共通の友人をどの程度持つか、ある人の友人同士がつながっているか、ネットワーク内の特定のノードがどれほど中心的または影響力を持つかなどの指標が含まれる。

ネットワークのマクロなパターンは、拡散、感染、社会的学習のプロセスにおいて主要な役割を果たすほか、異なる規範や文化が社会内に共存できる程度を左右する。より密なネットワーク、すなわち個人当たりの交流が多いネットワークが感染を促進するという直接的な観察にとどまらず、マクロなパターンを調べることで、ほかにも頑健な知見が得られる。たとえば、金融環境は単純な疫学的状況とは本質的に異なる。機関間のつながりが強まると、感染が広がりやすくなるだけでなく、個々の機関が抱えるリスクも分散される。そのため、金融ネットワークにとって最も危険なパターンは、密度が中程度のものになりがちである。ある機関の苦境が別の機関へ伝わるには十分につながっている一方、多くの機関が十分に分散投資できず、隣接機関の苦境にさらされるほどには疎である。

多くの含意を持つネットワークの2つ目のマクロ特性は、分離、すなわち同類選好(個人が共通の特性を持つ相手と付き合う傾向)の程度である。同類選好は、交流を部分集団の内部に集中させる。そのため、たとえば、ある集団内で集中的に交流する人々の間では病気や行動が定着し得る一方、集団全体が均等に交流していれば定着しない場合がある。たとえば、同じ場所に同じ時間帯に大勢の子どもがいる場合(ディズニーランドなど)、予防接種を受けていない人がわずかな割合でも、感染症の流行が定着するには十分である。さらに、一部の親が、予防接種が防ぐ病気よりもその副作用を最近懸念していることから、こうした子どもたちの間で感染が広がり得る。その結果、予防接種を受けていない生徒が相当数いる学校が生まれ、同様に感染しやすい人々の間で再び密な交流が生じる。感染への影響に加え、同類選好は、ネットワークの異なる部分に大きく異なる慣習や行動規範が存在することも可能にし、異なる民族間における根強い不平等や貧困の罠といった現象にも関与する。

ネットワークの「ミクロ」なパターン、たとえば中心的または影響力のあるノードの特定は、プログラムを効果的に始動させる方法や、感染を最も効果的に回避する方法などを理解するうえで極めて重要である。中心性や影響力の適切な概念は用途によって異なるが、扱いやすく自然なネットワーク中心性の尺度は数多くある。ある尺度は、ネットワークの異なる部分をつなぎ、仲介役となる可能性のある接続点として、ノードがどれほど重要かを捉える。ほかの尺度は、犯罪ネットワークにおいて最も影響力のある「キープレーヤー」を特定する場合などに、ノードが他者の行動にどれほど影響を及ぼすかを測る。また別の尺度は、製品やアイデアの拡散を始めるのに、個人がどれほど適した位置にいるかを捉える。これらの尺度はいずれも、ネットワークとの直感的な関連がある。社会的影響力を測る多様な尺度と、どの状況でどの尺度が有用と実証されているかを理解することは、疾病の抑制、経済開発の促進、金融救済の指針づくりまで、さまざまな政策の形成に役立つ。

Jackson, Rogers and Zenou(2015)で詳しく論じているように、ネットワーク科学は刺激的な転換点を迎えている。現代世界ではネットワークを統一的に理解する必要性が高まる一方、科学は急速に発展し、説明しやすく有用性が実証されつつある原則や概念を提示している。

参考文献

Alves, I, S Ferrari, P Franchini, J Heam, P Jurca, S Langfield, F Liedorp, A Sanchez, S Tavolaro and G Vuillemey(2013)「The structure and resilience of the European interbank market」、European Systemic Risk Board(ESRB)Occasional Paper No. 3。

Jackson, M O, and S Nei(2015)「軍事同盟、戦争、国際貿易のネットワーク」、SSRN discussion paper 2389300。

Jackson, M O, Rogers, B W, and Y Zenou(2015)「社会ネットワーク構造がもたらす経済的帰結」、CEPR Discussion Paper 10406。

Marvel, S A, Martin, T, Doering, C R, Lusseau, D, and M E J Newman(2013)「The small-world effect is a modern phenomenon」、プレプリント: http://arxiv.org/abs/1310.2636。

Ugander, J, Karrer, B, Backstrom, L, and C Marlow(2011)「Facebookソーシャルグラフの構造」、プレプリント:。

本記事は、 VoxEUとの協力により公開されています。公開は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味しません。

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著者:Matthew O. Jacksonは、スタンフォード大学William D. Eberle経済学教授。Brian Rogersは、ワシントン大学経済学部の准教授。Yves Zenouは、ストックホルム大学の経済学教授。

画像:病棟医師Thomas Klotzkowskiと熱帯医学医師Florian Steinerが防護服を着用する。REUTERS/Thomas Peter。

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