Transcript mekanismin
Kausaliteetti Yhteiskuntatieteiden filosofia (Kf270) 1.4.2011 Yhteiskuntatieteet ja nomoteettinen kuva tieteestä • Ovatko luonnonlakien kaltaiset ”yhteiskunnalliset lait” olennaisia tai välttämättömiä yhteiskuntatieteille? – Kausaliteetti? – Selittäminen vai ymmärtäminen • Perinteinen filosofinen näkemys laeista: – Empiirisiä (käsitteellisesti kontingentteja) – Universaaleja (pätevät aina ja kaikkialla) – Poikkeuksettomia (tai ceteris paribus) – ”luonnonvälttämättömyys” (modaalinen sisältö, tukevat kontrafaktuaaleja) – Syyt ja seuraukset • Kausaalinen päättely on jokapäiväistä ja liittyy selittämiseen, ympäristön kanssa vuorovaikuttamiseen, vastuullisuuden arvioimiseen jne. – Ihmisen ”lajityypillinen” piirre • Kausaalinen päättely ja selittäminen keskeistä nimenomaan ”erityistieteissä” – Entäs fysiikka? • Merkittävät historialliset epistemologiset murrokset usein myös muutoksia tavassa jäsentää kausaalisuhteita Kausaliteetti filosofiassa • Teoria kausaliteetin käsitteestä – Kausaliteetin ”analyysi” • Teoria kausaliteetin epistemologiasta – Miten saavutamme tietoa kausaalisuhteista? • Teoria kausaliteetin metafysiikasta – Millaisista perustavista rakennuspalikoista voimme kasata kausaalisuhteita sisältävän maailman? Onko kausaliteetti ”olio”? Mistä puhutaan? • Mitkä ovat kausaalisuhteen osapuolia? – Objektit, ominaisuudet, tapahtumat, tosiasiat, prosessit, muuttujat? • Millaista väitettä analysoidaan? – Esiintymätason väite: Montrealin aikainen putoaminen pudotuspeleissä 1990 lisäsi nuorten miesten itsemurhia Quebecissä – Kausaaliset yleistykset: a) ”kausaalinen laki” tai b) kapasiteettiväite: seremonialliset tapahtumat lisäävät sosiaalista koheesiota c) kausaalinen rooli: Stanley Cupin pudotuspelit lisäävät quebeciläisten sosiaalista koheesiota • Kausaalinen tekijä/ehto vs. ”todellinen” syy – Esim. INUS –ehto: riittävän mutta ei välttämättömän ehdon välttämätön mutta itsessään riittämätön osa (J.L. Mackie) • Kausaalinen pluralismi: monta kausaliteetin käsitettä vs. monta kausaalista käsitettä Pirullinen positivismi • Yhteiskuntatieteet tutkivat kontekstisidonnaisia ja siten ainutkertaisia tapahtumia, joiden välillä ei ole säännönmukaisuuksia? • Yhteiskuntatieteet tutkivat holistisia olioita (esim. merkitykset), jotka eivät voi olla alisteisia laeille? • Yhteiskuntatieteet tutkivat ihmisen toimintaa, jota ei tule jäsentää kausaalikäsitteiden avulla? – esim. loogisen yhteyden argumentti – Vapaa tahto? • Kausaliteetti ei siis ole mielekäs käsite yhteiskuntatieteissä? • Vain tilastollinen tutkimus koskee kausaalisuhteita? Pirullisen positivismin historiaa • Tilastollisten aineistojen systemaattinen kerääminen 1800luvun alkupuolella ajatus yhteiskunnallisista laeista – Erityisesti ongelmallisiksi koetut ilmiöt, kuten rikollisuus, mielisairaudet ja itsemurhat – Utilitaristinen “insinöörimotivaatio” – Condorcet, Auguste Comte... • Todennäköisyyslaskennan kehitys: regressio ja korrelaatio 1890-luvulla • 1900-luvun alku: tilastollisen päättelyn ongelmat ja äärimmäinen empirismi – Karl Pearson: kaikki tieteellinen tieto koskee korrelaatioita – B. Russell: ajatus “kausaliteetin laista” kuin ajatus monarkiasta – E. Durkheim ja M. Weber: kausaaliset käsitteet olennaisia • 1950--> Tulkitseva tutkimus ja “anti-positivismi”, automatisoitu tilastollinen mallintaminen, kausaalipuhe takaisin kvantitatiiviseen tutkimukseen Humen säännönmukaisuusteoria • "We may define a CAUSE to be 'An object precedent and contiguous to another, and where all the objects resembling the former are plac'd in like relations of precedency and contiguity to those objects, that resemble the latter‘“ A Treatise of Human Nature (1739–1740) • syyn ja seurauksen välinen suhde edellyttää 1)syyn ja seurauksen ajallis-avaruudellista yhteyttä, 2)seurauksen säännönmukaista esiintymistä syyn jälkeen, 3)sekä syyn ja seurauksen välistä välttämätöntä yhteyttä. • Kyseinen välttämättömyys on seurausta vain ja ainoastaan ihmismielen taipumuksesta liittää yhdessä esiintyvät asiat toisiinsa. Humen säännönmukaisuusteoria • Humen teoria pikemminkin psykologinen teoria kausaalikäsitteiden oppimisesta. • Humen voidaan katsoa onnistuneesti osoittaneen, että kausaalisuhteet ovat empiirisiä ilmiöitä, joita ei voida löytää puhtaalla nojatuolimietiskelyllä. – Vs. esi- ja varhaismoderni tapa päätellä merkityksistä riippuvuussuhteisiin • Motivoivat tekijät: empiristinen epistemologia ja metafyysinen kurinalaisuus – Myöhemmin: pyrkimys reduktiiviseen analyysiin • Yleisempi ajatus säännönmukaisuuksien ja kausaliteetin yhteydestä Kausaliteetti ja (luonnon)lait, peittävän lain malli Realistiset teoriat (David Armstrong, Michael Tooley) Säännönmukaisuusteorian ilmeisiä ongelmia • Näyttää tekevän syyn ja seurauksen samanaikaisuuden mahdottomaksi • Ajassa taaksepäin vaikuttava kausaatio käsitteellisesti mahdotonta • Ovatko kaikki vain kerran toteutuvat tapahtumasarjat kausaalisia? • Kausaalipäätelmien tekeminen ei aina edellytä säännönmukaisuuksien havainnointia, yksi hyvin suunniteltu koe saattaa riittää • Säännönmukaisuudet ovat yleensä huomattavasti monimutkaisempia kuin ”aina kun A niin B:kin” Probabilistiset teoriat • Patrick Suppes (1970): • c on e:n syy jos ja vain jos c on tyyppiä C, e on tyyppiä E ja 1) c esiintyy ennen e:tä 2) P(E|C) > P(E) 3) ei ole olemassa c:tä edeltävää tyyppiä D olevaa tapahtumaa siten, että P(E|D&C) = P (E|D) • Motivoivia tekijöitä: ”indeterminismi”, yhteensopivuus ”tieteeseen” • Probabilistiset teoriat kausaliteetista vs. teoriat probabilistisesta kausaliteetista Probabilistiset teoriat • Todennäköisyyden tulkinnat: – Frekvenssi -> säännönmukaisuus – Subjektiivinen -> projektivismi – Propensiteetti -> realistinen teoria (kausaaliset voimat) • Miten analysoida esiintymätason kausaalisuhteita? – Epätodennäköiset yksittäistapaukset – Kyvyttömyys käsitellä indeterministisiä yksittäistapauksia, joissa useampi mahdollinen aiheuttaja. Probabilistiset teoriat • Lisää ongelmia: • Esimerkki 1: Simpsonin paradoksi: Onko mahdollista, että yliopisto ei syrji naisia vaikka 82% pääsykokeissa hylätyistä on naisia ja mies- ja naishakijoita on yhtä paljon? Laitos1 Laitos2 Hakijat 10 (m) 90 (m) = 100 90 (n) 10 (n) = 100 Hylkää mis-% 90% 10% Hylätyt 9 (m) 9 (m) = 18 81 (n) 1 (n) = 82 Esimerkki 2. Prosessiteoria (Wesley Salmon, Phil Dowe) • 1. Kausaalinen prosessi on säilytetyn kvantiteetin omaavan objektin maailmanviiva 2. Kausaalinen vuorovaikutus on maailmanviivojen kohtaaminen, jossa tapahtuu säilytetyn kvantiteetin vaihtoa – • Empiirinen teoria kausaliteetista (ei käsiteanalyysi) – Säilytetty kvantiteetti voi olla fysikaalinen suure kuten sähkövaraus, energia, liikemäärä – Tärkeällä sijalla erottelu aitoihin kausaaliprosesseihin (auton liike) ja pseudoprosesseihin (auton varjon liike) – Onnistuuko luonnehtimaan kausaaliteetin ei-kausaalisin käsittein? Entä kausaation asymmetrian? – Kuinka käsitellä poissaolot ja kausaaliketjujen epäjatkuvuudet? – MIkä on teorian suhde kausaaliväitteisiin fysiikan ulkopuolella, arkikielen kausaalikäsitteisiin, selittämiseen? – Ei pysty käsittelemään kausaalista relevanssia Kontrafaktuaaliteoria • ”Or, in other words, where, if the first object had not been, the second never had existed.” (Hume 1748, Section VII) • c aiheutti e:n jos ja vain jos e ei olisi toteutunut (kyseisissä olosuhteissa) ellei c olisi toteutunut • Lewis: c aiheutti e:n jos ja vain c:n ja e:n välillä on kausaalisten riippuvuuksien ketju. – Mahdollisten maailmojen semantiikka. – ”nurinkuristen” (backtracking) kontrafaktuaalien kielto • • • • Tosiasiallinen kausaalinen päättely kontrafaktuaalista Millainen epistemologia? Sitoutuminen modaalirealismiin? Indeterminismi? Väliintulot, ylideterminaatio, turhauttaminen, ”trumppaaminen” Kausaliteetti ja manipuloitavuus • “Kausaaliväitteiden paradigmaattinen sisältö on, että syyn manipuloimisesta seuraa seurauksen manipulaatio… [suhteen] kausaalisuudesta seuraa, että muuttamalla yhtä tekijää voi saada aikaan muutoksia toisessa tekijässä” (Cook & Campbell, 1979, p. 36) • Kausaalinen tieto on arvokasta juuri sen takia, että se on välttämätöntä päämäärähakuisessa toiminnassa. Vain tieto syy-seuraussuhteista mahdollistaa muutosten seurausten ennustamisen. • Toimijateoriat: G.H. von Wright, Peter Menzies, Huw Price – Mahdollinen kehämäisyys – Kausaaliteetti todella sekundaarinen kvaliteetti? – Syyt joita ei voi manipuloida Kausaliteetti ja manipuloitavuus • Yhteiset syyt: Kaksi ilmiötä voivat ilmetä säännönmukaisesti yhdessä, jos niillä on yhteinen syy: Oletetaan, että lapsen terveys korreloi äidin pulloveden kulutuksen kanssa. Äidin varallisuus on ilmeinen yhteinen syy. PV V Mitä tämä oikein tarkoittaa? LT Kausaliteetti ja manipuloitavuus • Mitä voimme päätellä: Jos muuttaisimme pullotetun veden kulutusta, lasten terveys ei muuttuisi (ja toisin päin). Toisaalta jos muuttaisimme äitien varallisuutta, sekä pulloveden kulutus, että lapsien terveys muuttuisi. PV V PV V LT PV V LT LT Kausaliteetti ja manipuloitavuus • E-pillertit (C) ehkäisevät raskauksia (P), jotka altistavat veritulpille (T). Toisaalta e-pillerit nostavat estrogeenitasoa (E), joka myös altistaa veritulpille. C P + T + E + • Vähäinen tai olematon korrelaatio C:n ja T:n välillä. • Mitä yllä oleva kuvio tarkoittaa? Kausaliteetti ja manipuloitavuus • Mitä tapahtuisi, jos aktiivisesti kontrolloisimme raskauksia tai hormonitasoa? C - P + T + E + C:llä on mekanismi P:n välittämä ehkäisevä vaikutus C - P + T + E + C:llä on mekanismi E:n välittämä lisäävä vaikutus, mutta ei nettovaikutusta. Kausaliteetti ja manipuloitavuus • Kausaalinen päättely tekoälytutkimuksen osana: Kuinka ohjelmoida maailman kanssa menestyksekkäästi vuorovaikuttava robotti? • Päättelysuhteet vs. kausaalisuhteet: Jos ruoho on märkää, niin on satanut. Jos rikon tämän pullon, niin ruoho on märkää. Jos rikon tämän pullon, niin on satanut. Kausaliteetti ja manipuloitavuus • Manipulaation vaikutusten ennustaminen on kuitenkin mahdollista vain, jos manipuloitavan tekijän ja kyseisen tekijän kausaalisten seurausten väliset riippuvuussuhteet eivät itse radikaalisti muutu manipulaation seurauksena. – Esim. kaasupolkimen painaminen nostaa moottorin kierroslukua vain jos painaminen ei samalla hajota vaikutuksen välittävää mekanismia. • Kausaalisuhteiden voidaan yleisesti katsoa olevan jossakin systeemissä olevien tekijöiden (muuttujien) välisiä riippuvuussuhteita, jotka pätevät myös ulkoisten manipulaatioiden kohdistuessa kyseiseen systeemiin. (Judea Pearl 2000, James Woodward 2003) Kausaalisuhteet ovat invariantteja interventioiden suhteen. Kausaliteetti ja manipuloitavuus • Interventio = ideaalisen tarkka kausaalinen manipulaatio, joka kohdistuu vain yhteen muuttujaan, ei itse riipu muista muuttujista, ja joka rikkoo kohdemuuttujan ja kohdemuuttujan syiden väliset kausaalisuhteet. • Intervention käsitteelliset roolit: – määrittää kausaalinen järjestys – erottaa aidot kausaaliset riippuvuussuhteet päättelysuhteista ((P(Y| X = x)) ≠ (P(Y|do(X = x)) – selventää päättelyä monimutkaisissa rakenteissa – liittää kausaliteetin manipulitavuuteen Ennustaminen ja manipulaatio • Puhtaat ennustemallit eivät mahdollista rakenteellisten muutosten vaikutusten ennustamista. Taloud. Olosuhteet TO Rakent. muutos Verotus Taloud. Seuraukset V TS E(TS|V=v’, TO=to’) = E(TS|do(V=v’), TO=to’) Ennustaminen ja manipulaatio • Esimerkki: rakenneyhtälömalli, joka esittää työntekijöiden tyytyväisyyteen (TT) ja lojaalisuuteen (TL) vaikuttavia tekijöitä, jotka on niputettu kulttuuriseksi (KA), sosiaaliseksi (SA) ja tekniseksi (TA) ”alisysteemeiksi”, sekä lojaalisuuden vaikutusta yrityksen suoritukseen (YS). KA 0,26 SA 0,37 0,24 TA 0,50 TT 0,16 TL 0,39 YS Ennustaminen ja manipulaatio • Lisätäkseen työntekijöiden lojaalisuutta, johto päättää passittaa työntekijät positiivisen ajattelun seminaariin, jonka lupauksien mukaan tulisi kohottaa työntekijöiden tyytyväisyyttä (arvoon TT = tt’) KA SA Seminaari TT=tt ’ 0,50 TL 0,39 YS 0,16 TA E(TL|TT = tt’) > E(TL|do(TT = tt’)) Kausaalinen päättely • Miten voidaan tietää mitä tapahtuisi Y:lle, jos X muutettaisiin x:ksi? – Manipuloitavuus ja kokeellinen menetelmä • Millaiset ovat kontrafaktuaalisten konditionaalien totuusehdot? – Mahdollisten maailmojen semantiikka? (Lewis) Jos Nixon olisi painanut nappia, olisi syttynyt ydinsota. • Tarvitaan oletus, että mahdolliset riippuvuussuhteet X:n ja Y:n välillä ovat itse riippumattomia (invariantteja) muutoksista X:ssä. • Kausaalisuhteita ei voida johtaa pelkistä havainnoista, vaan kausaalinen päättely edellyttää aina aineiston ylittäviä kausaalisia oletuksia. – Yleiset oletukset (lokaalisuus, kausaalinen Markov-ehto, uskollisuus) – Paikalliset oletukset Mekanismit • Syy vaikuttaa seurauksiinsa aina mekanismin välityksellä. • Evidenssi mekanismin olemassaolon puolesta on vahvaa evidenssiä kausaalisuhteen olemassaololle. • Uskottavan mekanismin puuttuminen evidenssiä kausaalihypoteesia vastaan – Mekanismitarinoinnin vaara • Identifioidaan usein osana laajempaa systeemiä niiden suorittamien kausaalisten roolein kautta. • Ovat kompleksisia olioita jotka koostuvat osista. • Mekanismien toiminta on seurausta osien ominaisuuksista, interaktiosta ja organisaatiosta. • Osien vuorovaikutus on jollain tavoin säännöllistä. Mekanismit • Tieteenfilosofian mekanistinen käänne • Mekanismit vs. lait – Mekanistinen teoria kausaliteetista (Stuart Glennan) – Mekanistinen selittämisen teoria • Tapahtumien selittäminen • Ominaisuuksien selittäminen (Carl Craver) – Tutkimusheuristiikat ja mekanistiset tutkimusohjelmat (Bechtel ja Richardson, William Wimsatt) – Mekanistinen ekstrapolaatio (Daniel Steel) • Vs. Perinteinen induktio Mekanismit • Mekanismi on rakenne, joka suorittaa funktion osiensa, komponenttioperaatioidensa ja sisäisen organisaationsa nojalla. Mekanismin järjestäytynyt toiminta on vastuussa yhdestä tai useasta ilmiöstä. (Bechtel & Abrahamsen 2005). • Carl Craver, Stuart Glennan, Daniel Steel, Woodward: mekanismi on kausaalinen rakenne Mekanismit • Mekanismin esittäminen vastaa kysymykseen “Miten syy-tekijä saa aikaan tietyn seurauksen?” – Esim. “Miten keskuspankki voi vaikuttaa rahan tarjontaan?” v: avomarkkinaoperaatioilla, muutoksilla kassareserveissä ja diskonttokoron muutoksella • Mekanismin olemassaolon puolesta voidaan argumentoida teorian pohjalta tai tekemällä tarkempia havaintoja syyn ja seurauksen välisistä tekijöistä. Mekanismit yhteiskuntateoriassa • Mekanismipuhe liitetään usein - metodologiseen individualismiin - intentionaaliseen psykologiaan - rationaalisen valinnan teoriaan • nämä eivät ole välttämättömiä käsitteellisiä yhteyksiä. • Kriittinen realismi (Roy Bhaskar & co.) – Mekanismit käsitteellisesti havaitsemattomia, analysoitavissa nojatuolista käsin. – Kts. Kuorikoski ja Ylikoski:”Kausaliteetti ja kriittinen realismi”, Sosiologia 2006:1. Mekanismit yhteiskuntatieteissä • Mekanismit yksilöidään yhteiskuntatieteissä usein systeemin osien vuorovaikutuksen muodon perusteella. Ts. abstraktioina konkreettisista järjestelmistä. (Kuorikoski 2009: “Two Concepts of Mechanism”, ISPS 23(2).) – Erilaiset markkinamuodot – Valintamekanismi – Syrjäyttäminen (Crowding out) – Diffuusio – Itsensä toteuttavat ennusteet – Hämähäkinverkko – Hotellingin jäätelönmyyjät – Schellingin shakkilauta … Mekanismit yhteiskuntatieteissä • Mekanismien teoreettinen/selittävä rooli ei ole rajoittunut “positivistiseen” tutkimukseen, kvantitatiivisuuteen tai rationaalisen valinnan teoriaan. • Teoriat mekanismeista ovat keskitason teorioita (Robert K. Merton). • Useat kvalitatiiviset, tulkitsevat tapaustutkimukset jäljittävät mekanismeja. (Daniel Steel) Mekanismien jäljittäminen • Esim. Bronislaw Malinowskin päättely Trobriand saarilla vallitsevista myötäjäiskäytännöistä ja myötäjäisinä käytetyn jamssin sosioekonomisesta tärkeydestä vaimojen omaamisen ja vaurauden ja vaikutusvallan väliseen kausaalisuhteeseen (Steel 2004): – nuorikkojen veljet antoivat myötäjäisinä jamssia tulevalle aviomiehelle ja tämä puolestaan pystyy ostamaan palveluksia ja lisäämään näin vaikutusvaltaansa – Malinowski poimi kaksi edellä mainittua invarianttia riippuvuussuhdetta, jotka yhdessä muodostavat moniavioisuuden ja vallan yhdistävän sosioekonomisen mekanismin. Mekanismien jäljittäminen • Esim. Jeremy Dent (1991) osoittaa, kuinka British Railwayn vasta nimitetyt ‘bisnesmanagerit’ onnistuivat asteittain toteuttamaan uudistuksia laskentajärjestelmissä. – Muutamassa vuodessa nämä uudistukset muuttivat organisaation rutiineja ja tapoja käsitteellistää organisaation toimialue, suhteet asiakkaisiin ja valtioon, käsityksen ajasta yms. – Lyhyen tähtäimen taloudelliset näkökohdat tulivat hallitseviksi. – Voiton tuottamisesta tuli toiminnan päätavoite kun aiemmin junien, raiteiden ja muun kaluston kunnosta vaaliminen oli keskeinen tehtävä. Mekanismien jäljittäminen • Laskentajärjestelmät ja ihmisten tavat käsitteellistää toimintaansa (tulkinnat) muodostavat yhdessä mekanismin, jonka kautta BM:t muuttivat organisaation toimintaa. • Myös tulkitseva tutkimus sisältää kausaalista selittämistä ja sosiaaliset mekanismit voivat sisältää ”merkityksellisiä” osia. • Tulkitsevakin tutkimus ylittää usein tutkittavien ”elämismaailman” näkökulman.