在數(shù)據(jù)分析思維當(dāng)中，有一個(gè)非常重要的概念——反事實(shí)。

也就是說(shuō)我們只能想象未發(fā)生的事情，而不能斷定未來(lái)，在數(shù)據(jù)分析中叫做挖掘預(yù)測(cè)。因此正確的判斷因果關(guān)系非常難，無(wú)論在工作還是日常生活中。尤其是對(duì)于剛剛?cè)腴T(mén)數(shù)據(jù)分析的人來(lái)說(shuō)，很容易陷入反事實(shí)的陷阱之中。

日常決策的因果關(guān)系

假設(shè)有這么一個(gè)場(chǎng)景：我昨天沒(méi)有睡好，天又下雨，結(jié)果我開(kāi)車出去撞了護(hù)欄。

同時(shí)他又假設(shè)以下陳述均為事實(shí)：

1. 我昨晚沒(méi)睡好。

2. 天下雨。

3. 我在國(guó)內(nèi)第一次開(kāi)車。

4. 北京交通標(biāo)識(shí)不清楚。

5. 當(dāng)時(shí)正好一個(gè)人奔跑過(guò)來(lái)，讓我驚恐。

6. 我開(kāi)車前喝了一杯酒。

7. 我酒量不高。

8. 那么這個(gè)事故的原因是什么？都挺像的。

作者分析，為什么你會(huì)覺(jué)得“下雨”是一個(gè)原因：

如果當(dāng)天是天晴，那么天晴能不能成為事故的一個(gè)原因呢？大部分人可能會(huì)認(rèn)為天晴作為事故的一個(gè)原因比較奇怪。

這可能是因?yàn)槲覀冇袀€(gè)潛在假設(shè)，就是天晴是常態(tài)的，而下雨不是常態(tài)。但如果一個(gè)地方一天 24 小時(shí)，一年 365 天都在下雨，那么天晴就成了一個(gè)不正常的狀態(tài)。在這種情況下，天晴反而讓我不習(xí)慣，最后讓我撞到護(hù)欄上去了。

所以我們?cè)谡f(shuō)“下雨”是一個(gè)原因時(shí)，背后其實(shí)已經(jīng)在潛在假設(shè)正常狀態(tài)是指天晴了。

由此他提出一個(gè)觀點(diǎn)：我們?cè)诜治鲈驎r(shí)，潛在假設(shè)了一個(gè)正常的參考系。

就像劃火柴著火，如果你問(wèn)原因是什么，人們會(huì)說(shuō)是劃火柴，而不會(huì)說(shuō)是存在氧氣。

認(rèn)知科學(xué)家、心理學(xué)家 Steven Pinker (史蒂芬·平克) 在《思想本質(zhì)》里解釋說(shuō)，我們通常把易于識(shí)別的那個(gè)因素當(dāng)作原因：

人們莫名其妙地將其中一個(gè)必要條件識(shí)別出來(lái)，以此作為一個(gè)事件的原因，同時(shí)卻將其他條件作為該事件發(fā)生的動(dòng)因和輔助因素，即使這些條件與那個(gè)被識(shí)別出的原因是一樣不可或缺的。這些必要條件間的區(qū)別并不在于物理事件間的連接或它們所遵循的規(guī)律，而在于與某些其他事態(tài)的隱性對(duì)比。

日常生活中的因果判斷，和我們的認(rèn)知，即大腦對(duì)于因果的理解有關(guān)系。

認(rèn)知理解的因果關(guān)系

我們來(lái)考慮這么一個(gè)問(wèn)題：

一輛有軌電車馬上要撞向 5 個(gè)毫不知情的鐵路工人。假設(shè)此時(shí)你正站在交換機(jī)旁邊，你可以將電車扳到另一條軌道上，但那樣會(huì)撞上另一個(gè)毫不知情的鐵路工人。你會(huì)扳動(dòng)開(kāi)關(guān)嗎？

然后想象另一個(gè)場(chǎng)景：

你站在一座大橋上俯瞰，你可以扔下重物讓電車停止，以避免撞向 5 個(gè)工人，而唯一的重物是你旁邊的胖子。你會(huì)把他扔下去嗎？

大多數(shù)人在第一種情況中選擇會(huì)，而第二種情況選擇不會(huì)。同樣是犧牲 1 人救 5 人，為什么會(huì)有這樣的差異呢？

平克通過(guò)人類語(yǔ)言中動(dòng)詞的研究，解釋說(shuō)，人類的因果關(guān)系識(shí)別基于一個(gè)“力動(dòng)態(tài)”的心智模型。

在因果場(chǎng)景中，一個(gè)參與者被稱為“主動(dòng)力”：一個(gè)被設(shè)想為具有運(yùn)動(dòng)或靜止內(nèi)在傾向的實(shí)體。另一個(gè)參與者被叫做“拮動(dòng)力”：一個(gè)在主動(dòng)力上施加外力的實(shí)體，這個(gè)外力通常是對(duì)主動(dòng)力內(nèi)在傾向的反作用力。

如果拮動(dòng)力的力量大于主動(dòng)力的內(nèi)在傾向性，那么主動(dòng)力從運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變?yōu)殪o止，或反之。如果拮動(dòng)力的力量小于主動(dòng)力的內(nèi)在傾向性，那么主動(dòng)力則保持原始狀態(tài)

簡(jiǎn)單說(shuō)就是，關(guān)于有因果相互作用的兩個(gè)物體，我們會(huì)假設(shè)一個(gè)是有內(nèi)在運(yùn)動(dòng)或靜止傾向的實(shí)體，而另一個(gè)是加之在它身上的力量（因）。最后這個(gè)實(shí)體是否運(yùn)動(dòng)（果），與它內(nèi)在傾向性和外在力量大小的差異決定。

就像下圖，方塊和橢圓分別代表有內(nèi)在靜止和運(yùn)動(dòng)傾向的主動(dòng)力，箭頭代表拮動(dòng)力（注意有大小之分）。紅色代表主動(dòng)力最終運(yùn)動(dòng)，藍(lán)色代表靜止，那么有 4 種狀態(tài)：

研究中的因果關(guān)系

1、因果關(guān)系三層級(jí)

開(kāi)篇我們提到了“反事實(shí)”，這是《為什么：關(guān)于因果關(guān)系的新科學(xué)》中的概念。這本書(shū)的作者 Judea Pearl （朱迪亞·珀?duì)枺┦菆D靈獎(jiǎng)得主，計(jì)算機(jī)科學(xué)家和哲學(xué)家。

他指出，因果關(guān)系有 3 個(gè)層級(jí)?？聪旅孢@張圖應(yīng)該可以大概明白：

現(xiàn)在的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)還處在第一層。

第二層是干預(yù)，例如頭疼，服用阿司匹林。是在干預(yù)一個(gè)變量（人體內(nèi)阿司匹林的量），以影響另一個(gè)變量（頭疼的狀態(tài)）。

最高層“反事實(shí)”，假如吃完阿司匹林，頭不疼了。那是因?yàn)槌运幰鸬膯幔窟€是因?yàn)槲衣?tīng)到了某個(gè)好消息？還是因?yàn)槲耶?dāng)時(shí)吃的食物？我們需要能乘坐時(shí)光機(jī)回到過(guò)去，改變歷史：假如我當(dāng)時(shí)沒(méi)有吃阿司匹林，會(huì)發(fā)生什么？

引用書(shū)里的一張圖，美國(guó)詩(shī)人 Robert Frost （羅伯特·弗羅斯特）的作品《未選擇的路》體現(xiàn)了反事實(shí)的概念：

2、相關(guān)不是因果

統(tǒng)計(jì)學(xué)里有個(gè)段子：一個(gè)國(guó)家的人均巧克力消費(fèi)量和諾貝爾獎(jiǎng)得主的人數(shù)之間存在正相關(guān)。

那我們是不是要多吃巧克力呢？

事實(shí)可能是，在富裕的西方國(guó)家，吃巧克力的人更多，在教育和科研上投入更多，因而產(chǎn)生更多諾獎(jiǎng)得主。這個(gè)“富?！?，同時(shí)導(dǎo)致了更多的巧克力消費(fèi)和更多的諾獎(jiǎng)得主，是一個(gè)“混雜”因子。

混雜是一個(gè)一直以來(lái)困擾統(tǒng)計(jì)學(xué)家問(wèn)題。朱迪亞·珀?duì)栔赋?，統(tǒng)計(jì)學(xué)家總是高估或者低估混雜的影響

例如，在有些研究中，能看到一長(zhǎng)串被控制的變量：收入、年齡、種族、宗教、身高、頭發(fā)顏色、性取向、健身頻率等等。而有的時(shí)候，又不愿意去控制一些變量。

混雜之所以在統(tǒng)計(jì)學(xué)中如此難解決，根據(jù)作者的觀點(diǎn)，是因?yàn)樗皇且粋€(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)概念，而是一個(gè)因果概念，屬于因果關(guān)系之梯第二層。

但是在平常的工作中，還是有一些方法可以讓我們更好地區(qū)分相關(guān)與因果。在《原因與結(jié)果的經(jīng)濟(jì)學(xué)》里，作者提出，判斷因果還是相關(guān)，可以先問(wèn) 3 個(gè)問(wèn)題：

• 是否“純屬巧合”？

• 是否存在第三變量？

• 是否存在逆向因果關(guān)系？

正確理解因果關(guān)系，是思維升級(jí)的利器。