Il explique lors de son allocution le 19 octobre 1993, quand il reçoit l'épée d'académicien, sa passion, ses centres d'intérêts en économie en ces termes : « Ma passion pour l'économie, je la dois aux circonstances, aux questions posées par la Grande Dépression dans le monde et par les troubles sociaux de 1936 en France, aux obstacles insurmontables rencontrés à l'époque pour me consacrer à la physique, et enfin aux implications de la seconde guerre mondiale. »
Les principaux thèmes de recherches d'Allais sont l'équilibre des marchés, la théorie du capital, les processus intertemporels (comme les modèles à générations imbriquées popularisés plus tard par Paul Samuelson, qui ont trouvé de nombreuses applications en macroéconomie et en théorie monétaire), la théorie de la décision avec le paradoxe d'Allais, la théorie de la monnaie en reformulant la théorie quantitative de la monnaie, ce qui l'amène à anticiper les modèles de demande de monnaie pour transaction de William Baumol. Maurice Allais développera également le concept de règle d'or de la croissance (Économie et intérêt, 1947) qui sera popularisé par les travaux d'Edmund Phelps. Il démontre que lorsque le taux d'intérêt est égal au taux de croissance la consommation est maximisée.
En 2007, Maurice Allais publie un ouvrage de synthèse sur la mondialisation intitulé La mondialisation : la destruction des emplois et de la croissance, l'évidence empirique dans lequel il conteste l'idée que le développement incontrôlé du commerce mondial soit bénéfique à tous les pays. Sa conclusion est basée sur une analyse statistique des courbes de croissance et de chômage en France entre 1950 et 2000.
Le paradoxe d'Allais
La plus célèbre intervention d'Allais est son paradoxe, mis en évidence à une conférence de l'American Economic Society qui s'est tenue à New York en 1953 et divers articles publiés dans les années 1950. Il mit en cause l'axiome d'indépendance dans la théorie « d'utilité espérée » forgée par John von Neumann.
La théorie de l’utilité espérée s’appuie sur une série d’axiomes concernant l’attitude d’un individu rationnel ayant à faire des choix en situation risquée. Allais a montré, par l’expérimentation, qu’un de ces axiomes était fréquemment violé par les individus : l’axiome d'indépendance. Cet axiome s’énonce de la façon suivante : « si la loterie A est préférée à la loterie B, alors, quelle que soit la loterie C et quelle que soit la probabilité p, la loterie [A (p) ; C (1-p)] est préférée à la loterie [B (p) ; C (1-p)] ». [A (p) ; C (1-p)] désigne une méta-loterie dans laquelle on joue la loterie A avec la probabilité p, et la loterie C avec la probabilité (1-p).
Cet axiome semble parfaitement naturel : quoi que pense l’individu de la loterie C, si on lui demande de la « mélanger » soit avec A soit avec B, avec une probabilité identique p dans les deux cas, on doit s’attendre à ce qu’il choisisse celle qu’il préfère, soit, par hypothèse, A. Pourtant, l’expérience montre que la présence d’un gain qui devient très incertain dans l'alternative proposée conduit un grand nombre de personnes à ne pas se conformer à cet axiome. Ce phénomène peut être illustré par l’exemple suivant. Il est demandé aux personnes interrogées, dans un premier temps, de choisir entre les deux loteries A et B suivantes :
A : [10 000 € (100%)]
B : [15 000 € (90%) ; 0 € (10%)]
En règle générale, une majorité de personnes préfèrent la loterie A, qui procure un gain certain, même si l'espérance de la loterie B est supérieure : 13 500 €.
Dans un second temps, il leur est demandé de choisir entre les loteries C et D suivantes :
C : [10 000 € (10%) ; 0 € (90%)]
D : [15 000 € (9%) ; 0 € (91%)]
En règle générale, les mêmes personnes qui préfèrent A à B préfèrent aussi la loterie D à la loterie C, parce que D procure en cas un gain significativement plus important que C pour une probabilité de non-gain à peine plus forte.
Pourtant, on voit que
C : [A (10%) ; Z (90%)]
D : [B (10%) ; Z (90%)]
où Z est la loterie zéro, celle qui dans tous les cas ne rapporte ni ne coute rien : Z : [0 € (100%)]
La simultanéité de ces deux choix viole l’axiome d’indépendance, car selon cet axiome, si A est préféré à B, alors C devrait être préféré à D, ce qui n’est pas le cas en pratique.
Allais ne remet pas en cause la théorie de l'utilité comparée dans son ensemble : il démontre néanmoins expérimentalement que lorsque le risque est extrême, le joueur se focalise davantage sur la prime de risque. Les implications du paradoxe d'Allais donneront lieu à de multiples développements en théorie de la décision et en économie comportementale.