拓海先生、最近若手が”反事実（counterfactuals）”って論文を持ってきましてね。現場ではどう使えるのか、正直ピンと来ないのですが、まず要点を教えていただけますか。
素晴らしい着眼点ですね！結論を先に言うと、この研究は「言語モデルが取る行動を、トークン（文字列）ではなく高レベルの概念で捉え直して反事実推論する方法」を示しています。難しそうですが、大丈夫、一緒に整理していけるんですよ。
なるほど。で、我々の現場で「言語モデルが取る行動」って、要するにどういう扱いになるんですか。例えば見積りやテンプレ文の生成で失敗した場合の分析に使えますか。
はい、使えますよ。ここで重要なのは3点です。1つ目は、言語モデルの出力は単なる文字列ではなく、そこから読み取れる「意図」や「振る舞い」を高レベルに定義すること。2つ目は、その高レベル表現で”もしこうだったら”を作ると、より意味のある反事実が得られること。3つ目は、それを元の文字列に戻すマッピングが必要になることです。要点はシンプルです。
これって要するにトークン単位の細かい違いを追うよりも、概念レベルで”行動”を定義して評価し直すということ？投資対効果の観点では、そうする価値があるんでしょうか。
その問いは本質的です！結論から言うと、価値は高いです。理由は3つ。第一に現場が知りたいのは”なぜこの出力が問題なのか”という意味的な理由であり、トークン単位では説明力が弱いからです。第二に概念レベルでの反事実は、改善案を直接示しやすく、フィードバックループが短くなるからです。第三に、意思決定者が納得しやすい説明を与えられるため、導入と継続運用の説得コストが下がりますよ。
具体的にはどうやって”概念”を作るのですか。外注するにしても、現場で定義するにしてもコストがかかりそうでして。
ここも3点で整理します。まず既存の業務ルールやチェックリストをそのまま”概念”に転写できるケースが多いこと。次にドメイン専門家の知見を1回だけ組み込めば、汎用的に使える抽象子（abstraction）を作れること。最後に初期は手作業でも、良い反事実が得られれば自動化の価値が明確になり、費用対効果が出てくるのです。つまり段階投資で進められますよ。
実運用でのリスクはどう見ますか。たとえば反事実をつくったら、元のモデルにどんな影響が出るのか不安でして。
重要な視点です。論文が指摘するように、トークンレベルでの介入は望ましくない副作用を生みやすいのです。高レベル抽象を使えば、意味の一貫性を保ちながら介入でき、副作用を最小化できます。運用ではまず検証環境で小さく試し、望ましい変化が確認できたら段階適用するのが現実的です。
医者の診断でたとえると、症状を全部細かく見るよりも”病名”をまず定義して治療方針を立てるようなもの、と考えればいいですか。
まさにその比喩で合っていますよ。症状（トークン）を追い続けると治療がブレますが、病名（概念）に基づけば治療効果が測りやすくなる。経営で言えば”何をもって改善と認めるか”を最初に決めることに等しいのです。
なるほど。最後に、我々のような現場で最初にやるべき一歩を教えてください。
大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。まずは現場で最も困っている失敗ケースを3つ挙げ、それぞれに対して”何が問題か”を概念で定義することから始めましょう。次に小さな検証で反事実を作り、期待される改善が出るかを評価します。これで導入の投資対効果が見えてきますよ。
分かりました。これを持ち帰って社内で議論してみます。要点は――言語モデルの出力を単なる文字列ではなく、現場で意味のある概念に落とし込み、その概念レベルで”もしこうだったら”を作って検証する、ですね。ありがとうございます、拓海先生。
1.概要と位置づけ
結論を先に述べると、本論文は言語モデル（Large Language Models、LLMs）を用いたエージェントの振る舞いを評価する際に、従来のトークン（単語や文字）単位の反事実推論に代えて、より高次の概念（abstraction）を導入して反事実を生成する手法を提案している点で画期的である。これにより、反事実の意味的一貫性が保たれ、現場での解釈と改善アクションが明確になる。実務的には、生成文の「何がまずかったか」を人が納得する形で説明・修正する手段を与えるため、運用コストの低下と改善速度の向上が期待できる。本研究は、言語モデルを単なるテキスト生成器と見るのではなく、意思決定を行うエージェントとして扱う点で位置づけられる。結果として、シミュレーションや対話型エージェントといった応用領域での検証性と説明性が向上する。
まず基礎的な背景を押さえると、従来の反事実推論は観測された出力のトークン列を直接操作することが多く、出力のばらつきや文脈依存性により意味が変わる問題があった。トークン単位の介入は局所的な改変を誘発しやすく、望ましい意味的修正に結びつかないことがある。そこで本論文は、言語モデルの行動を抽象化する確率的因果モデル（Structural Causal Model、SCM）を定義し、高次の概念Yを介して反事実を推論する枠組みを提示する。この方法により、意味的に一貫した反事実を得て、現場の意思決定に直結するインサイトを生成できるのである。
2.先行研究との差別化ポイント
従来研究は主にトークンレベルの反事実（token-level counterfactuals）に依拠しており、これが多くのアプリケーションで限界を露呈している点が指摘されている。トークンは文脈によって意味が揺らぎ、また行動空間が開かれた言語モデルでは単一トークンの操作が期待する意味的変化をもたらさないことが多い。これに対して本研究は、ユーザが関心を持つ高レベル特徴に基づく抽象化を導入し、その抽象レベルで反事実を求めるという差別化を行っている。さらに抽象化は専門家知見と組み合わせて定義可能であり、単純な自動介入よりも実務的に解釈可能な結果をもたらす点が独自性である。結果として、意味的に妥当な反事実を得られるため、改善策の提示と評価が容易になる。
また、先行研究が問題としていた副作用の低減にも着目している。トークンレベルの介入は観測されたトークンの確率を不自然に高める傾向があるが、本手法は高次の抽象Yを介して介入するため、意図しない出力変化を抑制できると論じられている。以上の理由から、本論文は理解可能性と安全性の両面で先行研究よりも実務適合性が高い。
3.中核となる技術的要素
本手法の中心は、言語モデルの出力Aを概念的に要約する抽象変数Yを導入する点である。Yはユーザに意味のある高次特徴を表し、Y | AがAの意味的側面を捉える。反事実を作る際には直接トークンを操作する代わりにY上で介入を行い、得られた反事実抽象Y’を再び行動空間に写像して具体的出力a’を生成する。この二段階のプロセスにより、生成される反事実は文脈間で安定し、意味的な一貫性を保持する。
実装面では、Yの定義にはドメイン知見や教師データ、あるいは潜在表現の介入（latent-space interventions）を利用する選択肢がある。さらに、確率的因果モデル（SCM）のフレームワークを用いることで、介入後の分布を厳密に扱い、反事実の不確実性も評価できる設計になっている。技術的キモは、抽象化の定義とその逆写像をどう現場の要件に合わせて設計するかにある。
4.有効性の検証方法と成果
検証は主にテキストベースのゲームと反事実テキスト生成で実施され、トークン介入と抽象介入の比較が行われた。評価指標としては、生成反事実の意味的一貫性、人間専門家の納得度、そして介入による副作用の程度が用いられている。実験結果は、抽象化を用いた方法がトークンレベルの介入よりも一貫性の高い反事実を生み、専門家評価でも高得点を得たことを示している。副作用の観点でも、望ましくない出力の増加が抑えられる傾向が確認された。
これらの成果は、実務に適用した際に現場担当者が理解しやすく、かつ改善アクションに結びつけやすい反事実を得られるという意味で有用である。特に、シミュレーション的に振る舞うエージェントや対話システムのデバッグ、方針改善の検証において即効性のあるツールとなることが期待される。
5.研究を巡る議論と課題
本手法は有望である一方で、いくつかの課題が残る。第一に、抽象変数Yの定義がドメイン依存であり、その設計に専門家の工数が必要となる点である。第二に、Yから具体的出力への逆写像が完全に自動化されていない場合、手作業の介入が引き続き必要になる恐れがある。第三に、抽象化レベルの設定が不適切だと期待した改善が達成されない可能性があるため、評価フレームワークの整備が重要である。
加えて、倫理や安全性の観点から、どのような概念抽象が許容されるのかという基準作りも課題である。企業運用では説明責任が重視されるため、抽象の定義と反事実生成の過程を透明化する仕組みが必要である。この点は今後の研究と実務の両面で検討されるべきである。
6.今後の調査・学習の方向性
今後はまず、実務ドメインごとに再利用可能な抽象テンプレートを設計することが現実的な第一歩である。次に、抽象Yと具体出力の逆写像を高精度に自動化するための学習手法と教師データの整備が必要である。さらに、抽象レベルの選定を自動で支援するメタ学習的アプローチや、反事実の定量的評価指標の標準化が研究課題として挙げられる。Search keywords: Abstract Counterfactuals, Language Model Agents, Counterfactual Inference, Token-level Counterfactuals.
最後に重要なのは、経営判断として導入を検討する際に小さな検証を短いサイクルで回し、得られた反事実の実務上の有用性を数値化することだ。これにより初期投資を抑えつつ導入効果を確かめられるだろう。
会議で使えるフレーズ集
「このケースはトークンの違いではなく、出力の”意味”を変えるべきです。」
「まず現場で最も困っている失敗ケースを3件上げ、各々の問題を概念で定義しましょう。」
「小さな検証で反事実を作り、改善効果が得られるかを測ってから拡張します。」
引用元: Counterfactuals for Language Model Agents
E. Pona et al., “Counterfactuals for Language Model Agents,” arXiv preprint arXiv:2506.02946v1, 2025.
