Download - Tieteellinen selittäminen ja kausaliteetti
Tieteellinen selittäminen ja kausaliteetti
Johdatus yhteiskuntatieteiden filosofiaan (Kf 140)
2
Tieteellinen selittäminen
• Selitys on vastaus selityskysymykseen:– selitys vastaa kysymykseen: miksi p?– perustelu vastaa kysymykseen: miksi pitäisi uskoa että p?– selittävä tekijä: explanas– selitettävä: explanandum (monikko explananda)
• Selittäminen ja ennustaminen:– samoja lakeja ja periaatteita käytetään molemmissa, mutta:
• joitain asioita emme voi ennustaa, mutta voimme selittää jälkikäteen • ennusteen mahdollistama tieto ei välttämättä selitä
– selittäminen voi olla tilastollista– ennustaminen voi perustua todennäköisyyksiin
• Selittäminen edellyttää tietoa riippuvuussuhteista, mutta ei välttämättä lakeja
3
Selittämisen pragmatiikkaa
• Selityskysymyksen on oltava mielekäs– kysymykseen on oltava mielekäs tapa vastata– kysymyksen taustaoletusten on oltava hyväksyttäviä (”Oletko jo
lakannut hakkaamasta vaimoasi?”)• Selityskysymykseen voi olla useita mielekkäitä tapoja
vastata; esim. ”Miksi Sokrates kuoli?” – hän sai sydänkohtauksen– hän joi myrkkyä– hän kieltäytyi pakenemasta– hänet tuomittiin kuolemaan nuorison turmelemisesta– ateenalaiset pelkäsivät hänen aiheuttavan anarkiaa
• Erilaiset selitykset eivät aina tosiasiassa kilpailevia
4
Lait
• Lait kuvaavat asioiden, ominaisuuksien ja tapahtumien välisiä säännönmukaisia yhteyksiä ja riippuvuuksia– kaksi puhetapaa laeista: säännönmukaisuuksia maailmassa vs.
kuvauksia säännönmukaisuuksista– esim. kausaaliset suhteet– selitys- ja ennustusvoimaisia
• Lainomaiset vs. satunnaiset yleistykset:– lainomaisuus edellyttää kontrafaktuaalista voimaa (jos A ei olisi
tapahtunut, myöskään B ei olisi tapahtunut)– lait voivat olla probabilistisia ts. liittyvät todennäköisyyksiin (jos
A, niin todennäköisyydellä r tapahtuu B)
5
Lait
• Ehdottomat vs. ehdolliset lait– ehdottomat lait (strict laws) pätevät kaikissa olosuhteissa; aidot
”luonnonlait”– ehdolliset lait (ceteris paribus -lait) pätevät vain tietyissä
olosuhteissa; useimmat lainalaisuudet– ovatko viime kädessä vain fysiikan lait aitoja luonnonlakeja?
• Lakien ontologia: kuvaavatko lait todellisuutta?– realismi: lait ilmaisevat ihmisestä riippumattomia
luonnonvälttämättömyyksiä– instrumentalismi: käytännöllinen tapa järjestää havaittavaa
säännönmukaisuutta
6
Peittävän lain malli
• Deduktiivis-nomologinen teoria• Carl Hempel (1905–1997)• Perusajatus: selitettäessä asiat asetetaan maailman
lainomaiseen järjestykseen– selitettävät seikat ”upotetaan” peittäviin lakeihin
• Selitykset ovat muodoltaan argumentteja, jotka vastaavat miksi? -kysymyksiin– argumentin premisseinä on yksi tai useampi laki
(=> nomologisuus) sekä joukko selittäviä asiaintiloja– selitettävä seikka voidaan päätellä perusteista
(=> deduktiivisuus)
7
Peittävän lain malli
• Esim.:suola liukenee veteen (laki)ja tämä aine on suolaa (selittävä asiaintila), siistämä aine liukenee veteen (selitettävä seikka)
• Singulaariset selitykset ovat epätäydellisiä– esim. ”Titanic upposi, koska se osui jäävuoreen” mainitsee vain
selittävän asiantilan (törmäyksen)– täydellinen selitys vaatii kaikkien niiden tilannetta ohjaavien
lainalaisuuksien mainitsemisen, joista selitettävä seikka voidaan päätellä
8
Peittävän lain mallin ongelmia
• Selityksistä tulee symmetrisiä– esim. kepin pituuden ja sen varjon pituuden suhde: kumpikin
voidaan päätellä toisesta, jos tiedetään auringon valon tulokulma• Selitykset voivat perustua epäolennaisiin
säännönmukaisuuksiin– esim. Matti ottaa e-pillerin
e-pillereiden ottaminen estää raskauksia, siisMatti ei tule raskaaksi
• Miten karsia merkityksettömät seikat selityksestä?– esim. suola on noiduttu liukenemaan veteen
9
Peittävän lain mallin ongelmia
• Vaikeudet tilastollisessa selittämisessä– tilastollinen selittäminen peittävän lain mallissa: todennäköisyyttä
koskevia lakeja, jotka tekevät selitettävästä odotettavan– entä jos selitettävällä on alhainen todennäköisyys?– esim. ”tupakointi aiheuttaa syöpää”
• Täydelliset selitykset olisivat epäkäytännöllisiä ja ovat yleensä tarpeettomia– asian selittäminen vs. selitettävän asian täydellinen
ymmärtäminen• Kaksi mahdollista ratkaisusuuntaa:
– tarkentaa, millaiset lait ovat selittäviä– pitää selittävinä tekijöinä maailmassa olevia suhteita ja lakeja
niiden kuvauksina (esim. kausaaliset suhteet)
10
Kausaliteetin käsite
• Syy–vaikutus-suhde kahden asian välillä– syy aiheuttaa, tuottaa tms. vaikutuksen– ”seuraus” ja ”vaikutus”: käytetään vaihdannaisesti, mutta
”seuraus” viittaa myös loogiseen seuraukseen– ”syy” voi viitata kausaaliseen (vaikuttavaan) syyhyn tai toiminnan
tai päättelyn perusteeseen (reason)– ”vastuu” voi viitata kausaaliseen tai moraaliseen vastuuseen
• Kausaliteetti on ajallinen suhde– syy edeltää vaikutusta– teleologisessa vaikutuksessa vaikutus edeltää syytä– nykynäkemyksen mukaan aitoja teleologisia suhteita ei ole
11
Singulaarinen ja geneerinen kausaliteetti
• Singulaarinen (yksittäinen) kausaaliväite:– tapahtuma c aiheuttaa tapahtuman e:n (cause, effect)– esim. tupakointi aiheutti Matin syövän
• Geneerinen (yleinen) kausaaliväite:– tyypin C tapahtumat aiheuttavat tyypin E tapahtuman– esim. tupakointi aiheuttaa syöpää
• Kausaaliset prosessit ovat yksittäistapausten välillä– ontologinen ensisijaisuus
• Kausaaliset lait koskevat yleisiä säännönmukaisuuksia– tiedollinen ensisijaisuus: vain näistä tieteellistä tietoa
• Yksittäisen ja yleisen suhde avoin kysymys
12
Kausaalinen selittäminen
• Kausaliteetti vs. kausaalinen selittäminen– kausaliteetti on maailmassa oleva riippuvuussuhde– kausaalinen selittäminen on asian tai selittämistä kausaalisella
suhteella– kaikkia tilanteeseen liittyviä lainalaisuuksia ja yksityiskohtia ei
tarvitse tuntea, kausaalisuhteen luotettava poiminta riittää• Kaikki selittäminen ei ole kausaalista
– esim. konstitutiiviset selitykset: asian selittäminen sen koostumuksella ja osien vuorovaikutuksella
– matemaattiset ja filosofiset selitykset?– merkitysriippuvuuksiin perustuvat sellitykset?
13
Kausaaliset mekanismit
• Miksi? -kysymyksen taustalla oleva kuinka? -kysymys– miten kausaalinen suhde toimii?– monimutkaisten vuorovaikutussuhteiden purkaminen osiinsa– esim. miten kasvihuonekaasut vaikuttavat ilmastoon
• Tieto mekanismeista…– …todistaa kausaalisuhteen olemassaolon– …kertoo selitysten soveltuvuusalan– …mahdollistaa selittämisen ilman peittäviä lakeja
• Teoreettiset hypoteesit mekanismeista auttavat syiden etsimisessä– tosiasialliset vs. teoreettisesti mahdolliset mekanismit
14
Filosofiset kausaliteettiteoriat
• Reduktiivinen analyysi: kausaliteetin määrittely ei-kausaalisella käsitteistöllä– filosofinen huoli kausaliteetin tieto-opillisesta
ongelmallisuudesta: miten voimme koskaan tietää, että kahden toisiaan seuraavan tapahtuman välillä on kausaalinen yhteys? (David Hume)
– käytännön huoli: miten erottaa kausaliteetti ja pelkkä korrelaatio?• Deskriptiivinen analyysi: kausaliteettikäsitteiden käytön
kuvaileva analyysi– kausaliteetti oletetaan– pyrkimyksenä systematisointi ja teoreettisten apuvälineiden
kehittäminen kausaaliseen päättelyyn
15
Reduktiivisia kausaliteettiteorioita
• Säännönmukaisuusteoriat– C on E:n syy, jos E seuraa C:tä säännönmukaisesti
• Probabilistiset teoriat– C on E:n syy, jos C nostaa E:n todennäköisyyttä
• Prosessiteoriat– c aiheuttaa e:n, jos c:n ja e:n välillä on jatkuva prosessi
• Kontrafaktuaaliteoriat– c on e:n syy, jos e:tä ei olisi tapahtunut ilman c:tä
• Kilpailevia näkemyksiä, eri ominaisuuden kuvauksia vai eri käsitteiden määritelmiä?
16
Kausaaliset teoriat selittämisestä
• Samaistavat selittämisen ja kausaliteetin teorian– selittäviä tekijöitä ovat riippuvuussuhteet maailmassa teoria
riippuvuussuhteista on teoria selittämisestä– oletus, että kaikki aidot riippuvuussuhteet ovat viimekädessä
kausaalista teoria kausaliteetista on teoria selittämisestä• Tilastollisen relevanssin malli
– Wesley Salmon (1925–2001) 1970-luvulla– C on E:n syy, jos C nostaa E:n todennäköisyyttä– perusongelma: olettaa kausaalisen relevanssin selviävän tilastollisista
yhteyksistä (tähän palataan myöhemmin)• Kausaalisen prosessin malli
– Wesley Salmon 1980-luvulta lähtien, Philip Dowe– huomio yleisistä yksittäisiin kausaalisuhteisiin– perusongelma: tekee kaikista selityksistä fysikaalisia
17
Deskriptiivistä analyysia:Kausaliteetti ja manipulaatio
• James Woodward: Making Things Happen (2003):– C on E:n syy, jos tuottamalla C:n saisimme aikaan E:n– ei kausaliteetin määritelmä: ”tuottaminen” ja ”aiheuttaminen”
kausaalisia käsitteitä– metodologinen väline kausaalisten suhteiden tutkimiseen
• Kyse on periaatteellisesta manipuloitavuudesta– teoreettiset vs. todelliset interventiot
• Kokeellinen menetelmä tieteessä: tilanteen manipulaatio vaikutusten tutkimiseksi
• Manipuloitavuus syy tehdä ero kausaliteetin ja pelkän tilastollisen korrelaation välillä
18
Kontrastiivinen selittämisen teoria
• James Woodward– esim. Making Things Happen 2003
• Teoria kausaalisesta selittämisestä, ei kausaalinen teoria selittämisestä– ei oleta kaiken selittämisen olevan kausaalista
• Lähtökohtaoletus: selitysten tehtävä on jäljittää maailmassa vallitsevia aitoja riippuvuussuhteita– koskee kausaalisia suhteita, mutta soveltuu myös toisenlaisiin
riippuvuussuhteisiin– ei oleta mitään tiettyä reduktiivista teoriaa kausaliteetista
19
Kontrastiivinen selittämisen teoria
• Perusidea: selityskysymys asettaa vastakkain kaksi tai useamman yhteen sopimatonta asiaintilaa, joista toinen on toteutunut– miksi A eikä B, C tai D? (kontrastiluokka)– esim. miksi pallon osuminen ikkunaan rikkoi sen, eikä tehnyt
siihen lommoa?– valittu kontrastiluokka määrää, millainen selittävän tekijän tulisi
olla• Selitys etsii eron, joka oli ratkaiseva
– jos selittävä seikka olisi ollut toisin, myös selitettävä seikka olisi ollut toisin
– myös selittävä tekijä identifioidaan kontrastilla– esim. pallon heiton suuri voima vs. hiljainen heitto
20
Kontrastiivinen selittämisen teoria
• Selittävä tekijä: se, mikä aiheuttaa eron vertailtavien tapausten välillä– kaikki erot eivät selitä: tarvitaan teoria riippuvuudesta, esim.
mekanismista (empiirinen, tapauskohtainen kysymys)• Kaikkia seikkoja selittävän tekijän ja selitettävän tekijän
vuorovaikutuksesta ei tarvitse tuntea– esim. kausaalisen mekanismin löytäminen riittää, mekanismin
yksityiskohtia ei tarvitse tuntea• Mielekkään kontrastin valinta:
– pragmaattiset seikat (mistä ollaan kiinnostuttu?)– poikkeuksien selittäminen: kontrasti on ideaalinen, teoreettisen
mallin mukainen tai muuten odotettu tilanne– perustutkimus on kiinnostunut myös ”tavallisista tapauksista”
21
Pulmia kausaaliväitteiden todentamiselle
• Kaikki aidot riippuvuussuhteet eivät ole kausaalisia– esim. määritelmälliset riippuvuussuhteet: ”Sokrateen kuolema
teki Ksantipasta lesken”• Ei-kausaaliset korrelaatiot
– tilastolliset sattumat– yhteiset syyt: ”Jäätelön syömisen lisääntyminen on yhteydessä
hukkumakuolemien lisääntymiseen”• Kausaalinen ylideterminaatio
– useampi yhtäaikainen syy: esim. yhteislaukaus teloituksessa• Samalla tekijällä on useita vaikutuksia
– erilaiset kausaaliset reitit kahden asian välillä
22
Kaksi kausaalista reittiä:E-pillerit ja verentukokset
• Tilastollinen väite:– tupakoimattomilla alle 35-vuotiailla seksuaalisesti aktiivisilla
naisilla, jotka eivät käytä muuta ehkäisyä, e-pillereiden käyttö estää verisuonten tukkeumien syntymisen riskiä
• Näennäisesti ristiriitainen väite:– e-pillereiden käyttö aiheuttaa verisuonten tukkeumia– väite perustuu siihen, mitä e-pillereiden vaikutusmekanismeista
tiedetään
23
Kaksi kausaalista reittiä:E-pillerit ja verentukokset
• Molemmat väitteet pitävät paikkansa:– mekanismia koskeva väite puhuu osavaikutuksesta – tilastollinen väite koskee nettovaikutusta (kokonaisvaikutusta),
johon toinen osatekijä on raskauksien ja niiden vaikutusten esto– molemmat tarpeellisia puhetapoja
24
Pulmia kausaaliväitteiden todentamiselle
• Syyn turhautuminen– väliin tulee muita syitä, jotka estävät vaikutuksen– esim. myrkky aiheuttaa kuoleman, mutta aiemmin nautittu
vastamyrkky estää sen– tärkeää, kun tutkitaan asioiden kausaalisia voimia ja kykyjä
• Negatiiviset syyt– esim. ikkuna ei mennyt rikki, koska se oli auki– negatiivisten syiden merkitys riippuu yhteydestä, jossa
kausaalisista suhteista puhutaan• Kausaalinen tausta: olosuhteet, joiden puitteissa syyllä
on vaikutus
25
Syyt INUS-ehtoina
• Välttämättömät ja riittävät ehdot:– A on B:n välttämätön ehto, jos ja vain jos A:n puuttuminen takaa
B:n puuttumisen– A on B:n riittävä ehto, jos ja vain jos A:n esiintyminen takaa B:n
esiintymisen• Syy ei aina yksin ole riittävä:
– voi edellyttää taustatekijöitä: esim. oikosulku sytyttää talon vain, jos talo on palavaa materiaalia, palolle on saatavissa happea, eikä mikään tekijä (kuten palokunta) tule väliin
• Syy ei aina yksin ole välttämätön:– syy voi olla vaihtoehtoinen: myös tuhopolttaja olisi voinut
sytyttää talon
26
Syyt INUS-ehtoina
• J. L. Mackie: The Cement of the Universe (1974)– syy on ei-välttämättömän mutta riittävän ehdon ei-riittävä mutta
välttämätön osa – Insufficient but Non-redundnat part of an Unnecessary but
Sufficient condition• Esim. oikosulku oli syy talon palamiselle:
– oikosulku ja muut tekijät yhdessä olivat riittävä ehto palamiselle, mutta eivät välttämätön: muidenkin seikkojen yhdistelmä olisi polttanut talon
– oikosulku oli välttämätön osa olosuhteita, jotka polttivat talon, mutta ei yksinään riittävä
27
Syyt INUS-ehtoina
• Syiden poiminen riippuu siitä, mistä olemme kulloinkin kiinnostuneita– muut syyt muodostavat kausaalisen kentän tai taustan– erot teorioiden ja tieteenalojen välillä vaikuttavat samankin
kohteen erilaiseen kausaaliseen hahmottamiseen
28
Funktionaalinen selittäminen
• Toiminnan selittäminen sillä, mikä on sen ”tarkoitus”– funktionalismi sosiologiassa: esim. uskonnon selittäminen sen
tuomalla koheesiolla– sopeutumisselitykset biologiassa: esim. kirahvilla on pitkä kaula,
jotta se ylettyisi juomaan pitkien jalkojensa kanssa– teleologisilta näyttävien syy-suhteiden selittämistä kausaalisina
syy-suhteina: se mitä kohde on tehnyt aiemmin on syy sille, mitä se tekee nyt
• Kaksi funktion käsitettä:– funktio kausaalisena roolina: kaikki, mitä kohde saa aikaan
osana systeemiä (funktionaalinen analyysi)– etiologinen funktio: ne asiat, joiden nojalla kohde on olemassa
(funktionaalinen selitys)