본 연구는 불확실성이 집합행동 딜레마에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하고자 했다. 구체적으로 ‘공공재 규모의 불확실성’과 ‘처벌의 불확실성’과 관련된 5 가지 연구가설을 ‘제 1유형’과 ‘제 2유형’으로 설계한 총 24회의 공공재 게임을 통해 검증하고자 하였다. 분석 결과, 첫째, 처벌 조건이 동일할 때, 공공재 규모의 불확실 여부가 집합행동 딜레마에 미치는 영향은 강건하지 않았다. 둘째, 공공재 규모의 조건이 동일할 때, 처벌의 불확실성이 집합행동 딜레마에 미치는 영향은 매우 강건하여 모든 실험조건에서 처벌이 확실할 때가 처벌이 불확실할 때보다 공공계정 기여가 높았다. 셋째, 불확실성 요인이 존재할 때, 불확실성의 개수보다 불확실성의 요인이 무엇인가가 더욱 중요함을 알 수 있다. 넷째, 두 가지 불확실성 요인이 서로 동일한 수준으로 영향을 미치는 것이 아니라 처벌의 불확실성이 공공재 규모의 불확실성보다 더욱 크게 영향을 미쳤다. 다섯째, 처벌의 범위와 강도를 높이면, 불확실성하에서 집합행동 딜레마가 크게 완화되었다. 이러한 분석결과는 설명의 대상으로 남아있던 불확실성과 집합행동 딜레마의 관계를 새로운 실험설계를 통해 설명하고 있고 현실적으로 유용한 정책적 함의를 제시한다는 점에서 가치를 지니고 있다.