Думай «почему?». Причина и следствие как ключ к мышлению - Джудиа Перл

игра 5 «погружена» в эту модель, в том смысле, что у переменных A, B, C, X и Y ровно те же взаимоотношения. Следовательно, наши рассуждения остаются верными и в этом случае, и нам следует ввести поправки по A и B или по C, но C — ненаблюдаемая и, следовательно, невыравниваемая переменная. Вдобавок к этому у нас появляются еще четыре вмешивающиеся переменные: D — астма у родителей, E — хронический бронхит, F — пол и G — социально-экономический статус. Читатель для своего удовольствия может самостоятельно вывести, что нам нужно вводить поправки по E, F и G, но не нужно по D. Таким образом, достаточный набор переменных для устранения смещения оценки — это A, B, E, F и G.

Рис. 27. Модель связи курения (X) и астмы (Y), созданная Эндрю Форбсом

В конце концов Форбс обнаружил, что в необработанных данных у курения есть небольшая и статистически незначимая ассоциация с астмой среди взрослых, а после введения поправок по конфаундерам этот эффект становился еще незаметнее и менее достоверным. Нулевой результат не должен, однако, уводить внимание от того факта, что его статья — модельная работа по «искусному допросу Природы».

И последний комментарий по поводу этих игр: когда переменными становятся такие явления, как курение, выкидыши и т. д., это уже совершенно определенно не игры, а серьезное дело. Я назвал их играми, потому что радость от возможности получить их решение быстро и осмысленно очень похожа на удовольствие, которое ребенок получает, обнаружив, что щелкает как орехи те задачи, что раньше вводили его в ступор.

Мало какие моменты в научной карьере приносят столько удовлетворения, как удачное сведение проблемы, озадачивавшей и путавшей целые поколения предшественников, к прямолинейной игре или алгоритму. Я полагаю окончательное решение вопроса конфаундеров одним из важнейших событий Революции Причинности, потому что оно положило конец эпохе заблуждений, приводивших, вероятно, к множеству неверных решений в прошлом. Это была тихая революция, баррикады которой располагались в основном в исследовательских лабораториях и конференц-залах. Однако, вооружившись новыми инструментами и идеями, научное сообщество сегодня берется за более сложные задачи, как теоретические, так и практические, о чем расскажут последующие главы.

Глава 5. Дымные дебаты: на свежий воздух

И сказали друг другу: «пойдем бросим жребии, чтобы узнать, за кого постигает нас эта беда».

Книга пророка Ионы. 1:7

В конце 50-х — начале 60-х годов ХХ века статистика и медицина бились над одним из самых важных вопросов столетия в области здравоохранения: вызывает ли курение рак легких? Спустя полстолетия мы воспринимаем ответ на этот вопрос как само собой разумеющееся, но в те времена он был совершенно неочевиден. Ученые и даже члены одной семьи часто имели по этому вопросу противоположные мнения.

Семья Якоба Ерушалми (1904–1973) была одной из таких. Биостатистик Калифорнийского университета в Беркли Ерушалми был одной из последних цитаделей одобрения курения в академическом мире. «Ерушалми возражал против мнения, что сигареты вызывают рак, вплоть до своего последнего дня», — писал его племянник Дэвид Лилиенфельд спустя много лет. Отец Дэвида Эйб Лилиенфельд был эпидемиологом в Университете Джонса Хопкинса и одним из самых ярых сторонников теории, что курение рак все-таки вызывает. Лилиенфельд вспоминает, как дядя Як (сокращенно от Якоб) с его отцом сидели и спорили о последствиях курения, окутанные «облаками дыма от сигарет Яка и трубки Эйба» (см. иллюстрацию в начале главы). Ах, если бы Революция Причинности могла привнести в их спор глоток свежего воздуха! Как будет видно из этой главы, одним из самых серьезных аргументов против гипотезы, что курение вызывает рак, было вероятное наличие неизвестных факторов, которые обусловливают одновременно тягу к никотину и рак легких. Мы только что обсудили подобные осложняющие схемы и отметили, что современные каузальные диаграммы извели проклятье конфаундеров под корень. Но сейчас мы с вами в 1950-х и 1960-х, за два десятилетия до Сандера Гренланда и Джейми Робинса и за 30 лет до того, как хоть что-нибудь будет известно об операторе do. Поэтому интересно посмотреть, как ученые той эпохи справились с этой проблемой и доказали, что аргумент осложнения непрочен как дым.

Нет сомнений, что темой многих споров Эйба и Яка в курилке был не табак и не рак, а это несносное слово «причина». Не в первый раз в истории врачи сталкивались со сложными каузальными вопросами: многие великие вехи в истории медицины — это обнаружение истинных каузативных агентов. В середине XVIII века Джеймс Линд открыл, что плоды цитрусовых способны предотвращать цингу, а в середине XIX-го Джон Сноу выяснил, что вода, загрязненная испражнениями, вызывает холеру (позже исследования более точно идентифицировали в каждом случае каузативные агенты: дефицит витамина С для цинги, холерный вибрион для холеры). Эти два примера блестящего расследования объединяет то, что соотношение между причиной и следствием в обоих случаях однозначно. Холерный вибрион — единственная причина холеры или, как мы сказали бы сегодня, ее необходимое и достаточное условие. Если вы не подверглись его воздействию, вы не заболеете холерой. Точно так же недостаток витамина С — необходимое условие для развития цинги, а по прошествии некоторого времени — и достаточное.

Спор о курении и раке поставил под сомнение эту монолитную концепцию причинности. Многие люди курят всю свою жизнь и не заболевают раком легких. И наоборот, этим недугом страдают те, кто за всю жизнь не сделал ни одной затяжки. У одних он развивается из-за наследственной предрасположенности, у других — под воздействием вызывающих рак веществ, у третьих — по обеим причинам.

Конечно, к этому времени статистике уже был известен превосходный способ установления причинности в более широком смысле: рандомизированное контролируемое исследование. Но такое исследование в случае курения и невозможно, и неэтично. Как прикажете предписать случайно выбранным людям курить в течение десятилетий, вероятно нанеся ущерб их здоровью, только для того, чтобы посмотреть, будет ли у них в итоге рак легких? Нельзя себе представить, чтобы хоть где-нибудь, кроме Северной Кореи, кто-то «добровольно вызвался» быть испытуемым в подобном исследовании.

Без РКИ не было шансов убедить скептиков, таких как Ерушалми или Р. Э. Фишер, которые были приверженцами идеи, что наблюдаемая ассоциация между курением и раком легких ложная. По их мнению, ассоциацию порождал некий скрытый третий фактор. Например, мог существовать «ген курильщика», благодаря которому у людей была бы тяга к табаку и одновременно бóльшая вероятность заболеть раком легких (скорее всего, в результате других особенностей в