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후생경제학과 일반 균형이론의 발전에 기여했다. 1972년 존 R.힉스 경과 노벨 경제학상을 공동수상했다. 그의 이론들 중에서 주목할 만한 것은 '불가능 이론'이다. 이 이론에서 그는 타당한 사회적 선호관계가 지녀야 하는 최소한의 특성으로서 4가지 조건을 제시하고, 이 조건들을 동시에 충족하는 사회적 선호관계는 결코 존재할 수 없음을 증명했다.

애로는 1951년에 컬럼비아대학교에서 박사학위를 받았으며, 시카고대학교(1948~49)와 스탠퍼드대학교(1949~68)에서 강의했다. 1968~79년 하버드대학교의 경제학교수로 재직하면서 일류 경제이론가들을 양성했다. 1979년에 그는 스탠퍼드대학교로 돌아왔다.

주요저작에는 〈사회적 선택과 개인적 평가 Social Choice and Individual Values〉(1951)·〈위험감수이론에 대한 에세이 Essays in the Theory of Risk Bearing〉(1971)·〈조직의 한계 The Limits of Organization〉(1974) 등이 있다. 1973년 미국 경제학회 의장이 되었다.