经管之家送您一份
应届毕业生专属福利!
求职就业群
感谢您参与论坛问题回答
经管之家送您两个论坛币!
+2 论坛币
近30年来,借助于统计学中对因果关系认识的深化,现代经济学
研究爆发了一场因果推断革命。这场因果推断革命,使得经济学家的
工作变得越来越有趣,经济学家也越来越像一个个的大侦探。他们从
纷繁复杂的世事以及各色各样的数据中,使用因果推断的计量工具,
探寻一个又一个积年的悬案和新奇疑问背后的真相,为我们解开了一
个又一个历史、社会和经济的谜团。
·美国企业雇主在雇佣决策中到底有没有歧视黑人?(第一
章“乔治·弗洛伊德之死”)
·黑人更容易被美国法院判处死刑吗?(第一章“乔治·弗
洛伊德之死”)
·墨西哥扫毒之战有没有导致墨西哥刑事犯罪率暴增?(第
二章“墨西哥毒品战争之殇”)
·黑手党的真正起源是因为意大利西西里地区更适合种植柑
橘?(第三章“意大利黑手党的前世今生”)
·中国北方冬季供暖令多少人死于由此带来的心肺疾病?
(第四章“看不见的雾霾杀手”)
·在美国上名校是否能让未来收入增加?(第五章“名校骗
局?”)
·传统中国种植茶叶地区的女孩是不是更容易存活下来?
(第六章“消失的女性之谜”)
·对非洲等发展中国家的食品援助是不是加剧了这些地区的
内战?(第七章“奴隶贸易的阴影”)
·气候越热的国家经济发展是不是就越差?(第八章“白人
殖民者的意外死亡”)
·白人殖民者的死亡率是不是决定了该殖民地日后的经济发
展状况?(第八章“白人殖民者的意外死亡”)
·货币政策对走出大萧条到底有没有帮助?(第九章“大萧
条的幕后真凶”)
·搬到更富裕的社区生活对多大孩子的成长有好处?(第十
章“消逝的‘美国梦’”)
……
在这本书里,我们的经济学大侦探对这些问题一一进行了研究。
这些问题是如此重要,同时又是如此有趣,经济学家们给出的因果性
答案又是如此严谨,以至于19世纪英国大知识分子托马斯·卡莱尔
(Thomas Carlyle)送给经济学的那顶“沉闷的科学”帽子,如今再
也戴不到它的头上。
因果关系是一种迷信?
探究因果关系是科学工作的重要目的。然而,因果性面纱却又如
此神秘莫测,一代又一代的学者为之心醉神迷,经历了数个世纪的探
讨。
经济学奠基人、《国民财富的性质和原因的研究》(以下简称
《国富论》)一书的作者亚当·斯密,有一位著名的哲学家朋友大卫
·休谟(David Hume),对经济学和逻辑学均有贡献。在他的那本哲
学名著《人性论》中,休谟认为,我们人类无从得知因果之间的关
系,我们只能认识到或者联想到某些事物彼此之间相互关联,这是我
们的经验告诉我们的。所谓的因果关系,乃是出于我们的联想,是我
们所养成的心理习惯而已。
19世纪英国最伟大的哲学家约翰·穆勒(John Stuart Mill)也
是一位出色的经济学家和逻辑学家,在他那本逻辑学名著《逻辑体
系》(严复先生翻译为《穆勒名学》)中曾经探讨过如何确定因果关
系。他说,如果一个人吃了某道菜之后死了,那么,只有当他同时又
没有吃这道菜之后活着,这两种状态都为我们所观察到时,我们才能
说,这道菜是他死去的原因。
穆勒如此定义的因果关系,与今天我们讨论的因果效应从本质上
有相近之处,但在我们一般人看来,一个人如何能在吃了这道可能害
死他的菜与没吃这道菜两种状态下同时存在?我们不是上帝,无法创
造平行宇宙。到了20世纪,同为哲学家和逻辑学家的伯特兰·罗素
(Bertrand Russell)干脆完全放弃了因果关系,他把因果关系视为
一种迷信。
而同一时期得到蓬勃发展的统计学,更是认为“相关不是因
果”,恪守着因果关系是无法通过统计学加以研究的戒条,不敢越雷
池一步。
幸运的是,到了20世纪最后的四分之一时间里,人们在那些偷吃
禁果的统计学先驱所做工作的基础上,开始一步步揭开因果关系的神
秘面纱。
反事实框架下的因果关系:寻找另一个犯罪现场
约翰·穆勒说的一点也不错,要想真正地揭示因果关系,你必须
保证因果关系的主体相同,同时所有的其他环境与条件也都一样,最
好是同一个人,同时出现在不同的状态下,经过对比,你才能说明某
种状态的因果效应是怎么样的。
我们就拿美国黑人乔治·弗洛伊德(George Floyd)之死来说
吧。
2020年5月25日,在美国明尼苏达州明尼阿波利斯市非裔美国人乔
治·弗洛伊德被白人警察德里克·肖万(Derek Chauvin)逮捕,肖万
单膝跪在弗洛伊德脖颈处超过8分钟,最终导致弗洛伊德死亡。之后,
美国各地爆发了一系列抗议示威活动,引起了巨大的社会震荡。
人们纷纷把警察暴力执法的原因归结为种族歧视。
如果我们只是看到这样的结果,就一致认定原因是种族歧视,那
么,这的确像大卫·休谟所说,所谓的因果关系,真就变成了一种心
理习惯了。我们看到了白人警察和黑人罪犯,最后又看到了黑人罪犯
身死,于是经过联想后认定,这都是种族歧视惹的祸。
事实上,要想断定弗洛伊德之死到底是不是能归因于种族歧视,
我们只能使用穆勒说的那种办法——寻找另外一个犯罪现场。在另外
那个犯罪现场,就像是我们今天这个世界的平行宇宙,里面也有一个
白人警察肖万,一个叫作乔治·弗洛伊德的黑人。不过,在这另外一
个犯罪现场里,乔治·弗洛伊德拥有一粒神奇的药丸,他在这一切开
始之前的一分钟,吃下了这个药丸。这个药丸的神奇作用是它可以立
即改变服用人的肤色。于是,同样的场景下,在这另外一个犯罪现场
里,乔治·弗洛伊德变成了一个白人。
然后,我们再来观察这另外一个犯罪现场的结果:白人警察肖万
又将如何来对待现在吃了药丸变成白人的乔治·弗洛伊德?
这另外一个犯罪现场,就是今天我们从电视上和网络上看到的乔
治·弗洛伊德之死案的反事实情况。它没有发生,但我们可以想象这
样的反事实。
那粒药丸,可以改变弗洛伊德的肤色,在实验设计里,这被叫作
一项处理(treatment)或一项干预,它可以操控弗洛伊德处在黑人或
白人的不同状态下,这样,我们就可以比较两种状态下他的最终命
运。
我们可以观察到四种潜在结果:
第一种:无论是否吃下药丸变成白人,乔治·弗洛伊德都死
了;
第二种:无论是否吃下药丸变成白人,乔治·弗洛伊德都没
死;
第三种:吃下药丸变成白人,乔治·弗洛伊德没死;没吃药
丸仍是黑人,乔治·弗洛伊德死了;
第四种:吃下药丸变成白人,乔治·弗洛伊德死了;没吃药
丸仍是黑人,乔治·弗洛伊德没死。
如果是第一种和第二种,说明无论弗洛伊德变不变成白人,结果
都一样,警察肖万不存在种族歧视;如果是第三种,我们可以说,警
察肖万歧视黑人;如果是第四种,我们得说,警察肖万此时歧视白
人。
这样,我们站在上帝视角上,使用反事实框架,就可以完美地定
义种族歧视的因果含义。
遗憾的是,我们不是上帝,我们只能观察到一种状态下的一种潜
在结果变成现实。那就是,白人警察肖万在逮捕黑人弗洛伊德时,杀
死了对方。
拟合出平均意义上的“另一个犯罪现场”
:随机实验
与潜在结果模型
如果单纯地从乔治·弗洛伊德之死这一件事情出发,我们要想断
定种族歧视是否是他致死的真正原因,从前面所定义的反事实框架下
的因果关系看,我们确实没有办法做到。但好在无论是大自然还是人
类那神鬼莫测的历史命运,都不是“惊鸿一瞥”,它们常常反复出
现,并最终为我们所认识。
其实,自然科学家早就使用了这种办法来制造反事实的情况,只
不过他们的办法不是利用自然发生的事件进行干预,而是通过随机实
验的方法主动创造出“另一个犯罪现场”来。
在1946年之前,肺结核曾经是不治之症。医生们尝试过各种各样
的方法,都没有找到真正有效的治疗方法,直到1946年美国罗格斯大
学的研究团队发现了第二种应用于临床的抗生素——链霉素,开创了
治疗结核病的新纪元。
1948年,杰弗里·马歇尔(Geoffrey Marshall)等人做了人类历
史上的第一个随机对照试验,目的就是来评价链霉素在治疗肺结核上
的有效性和安全性。通过随机选取15~30岁的双侧急性进展性原发型肺
结核患者,随机地把患者分为两组:一组接受链霉素治疗并卧床休
息,这一组就是实验组,也叫作处理组或干预组;一组仅仅卧床休
息,这一组就是对照组,也叫作控制组。这里的实验组和对照组,对
应的就是前面乔治·弗洛伊德是否吃下那个可以改变其肤色的药丸,
吃下药丸,变成了白人,这就是进行一项干预。而没吃下药丸仍然是
黑人的状态,就是反事实情况的对照组,这个实验的评价指标是乔治
·弗洛伊德有没有死。而马歇尔的这个实验,其评价的主要指标是6个
月内的生存率,以及6个月时根据胸部X光片评价的明显改善率。研究
结果显示,6个月的生存率实验组和对照组分别为93%和73%,而明显改
善率为51%和8%,这些结果在统计上都非常显著(p<0.01——我们一
会儿来解释它的意思)。由此可见,链霉素可改善肺结核患者的症
状,并减少死亡率。
这个实验的成功,标志着随机实验的思想正式得到了科学界的认
同。
随机实验的思想最早是由统计学家杰西·内曼(Jerzy Neyman)
于1923年提出来的,而且他还根据潜在结果的框架给出了因果效应的
正式定义。 但内曼教授不像他的统计学对手罗纳德·费希尔
(Ronald Fisher)那样会讲故事,我们接下来从费希尔这位几乎单人
独骑就奠定了现代统计学基础的伟大统计学家提到的一个关于“女士
品茶”的故事说起。
故事发生在20世纪20年代末的一个夏日的午后,地点是英国剑桥
大学。当时,一群大学教授和他们的妻子还有客人围坐在院子里的一
张桌子边喝下午茶。其中有一位女士坚持认为,把牛奶倒入茶中,与
把茶倒入牛奶中,奶茶的味道会有所不同。在座的很多人都认为这不
可思议,因为奶与茶倒入杯子的顺序并没有改变奶茶的化学成分,能
有什么味道上的差别呢?只有一位又瘦又矮、戴着厚厚眼镜的男子表
情严肃,陷入了沉思,他就是费希尔。
费希尔为此设计了一个巧妙的随机实验,来试验这位女士是不是
真能品出奶和茶倒入顺序的不同。他准备了8杯一样的奶茶,其中4杯
是先奶后茶,4杯是先茶后奶,并将它们随机打乱顺序,请这位女士品
尝。如果这位女士全部答对,那么,我们可以说这位女士具有分辨奶
茶味道的能力吗?
如果这位女士全部答对了,但全都是蒙对的,这种情况出现的概
率,费希尔把它定义为p值。也就是说,在假设这位女士没有办法分辨
奶茶的条件下,她却全部答对了的概率。这个概率越小,说明我们做
出的这位女士无法分辨奶茶的假设,就越可能是错的。按照这8杯奶茶
的任意置换顺序,一共有 种置换顺序,这位女士如果猜
对了实际的顺序,就相当于从70种顺序中猜对了其中的那一种,这个p
值就是1/70≈0.014。一般来说,我们设定的p值大多在0.05左右,也
就是1/20,只要p值小于这个水平,我们一般就认为,这位女士如能全
部答对奶与茶的倒入顺序,她只是出于运气而做到的可能性就很小。
现在这个值只有0.014,所以,我们有理由相信,这位女士具有对奶茶
的分辨能力。
随机实验的方法在1948年的肺结核治疗实验中获得了成功,即便
以今天的标准来衡量,历史上的这第一场随机实验,其设计也称得上
非常严谨。我们在本书终章“因果推断的五种武器——《西游记》番
外篇之‘仙丹、蟠桃和唐僧肉——随机实验辨长生’”一节中对随机
实验的逻辑与历史发展有进一步的
扫码加我 拉你入群
请注明:姓名-公司-职位
以便审核进群资格,未注明则拒绝
|