Tieteellinen selittäminen ja kausaliteetti

Tieteellinen selittäminen ja kausaliteetti Johdatus yhteiskuntatieteiden filosofiaan (Kf 140)

Tieteellinen selittäminen • Selitys on vastaus selityskysymykseen: • selitys vastaa kysymykseen: miksi p? • perustelu vastaa kysymykseen: miksi pitäisi uskoa ettäp? • 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

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

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 probabilistisiats. liittyvät todennäköisyyksiin (jos A, niin todennäköisyydellä r tapahtuu B)

Lait • Ehdottomat vs. ehdolliset lait • ehdottomat lait (strictlaws) pätevät kaikissa olosuhteissa; aidot ”luonnonlait” • ehdolliset lait (ceterisparibus-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

Peittävän lain malli • Deduktiivis-nomologinenteoria • 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)

Peittävän lain malli • Esim.: suola liukenee veteen (laki) ja tämä aine on suolaa (selittävä asiaintila), siis tämä 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

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, siis Matti ei tule raskaaksi • Miten karsia merkityksettömät seikat selityksestä? • esim. suola on noiduttu liukenemaan veteen

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)

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

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 • Kausaalisetlait koskevat yleisiä säännönmukaisuuksia • tiedollinen ensisijaisuus: vain näistä tieteellistä tietoa • Yksittäisen ja yleisen suhde avoin kysymys

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?

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

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

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?

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 • WesleySalmon(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 • WesleySalmon 1980-luvulta lähtien, Philip Dowe • huomio yleisistä yksittäisiin kausaalisuhteisiin • perusongelma: tekee kaikista selityksistä fysikaalisia

Deskriptiivistä analyysia:Kausaliteetti ja manipulaatio • James Woodward: MakingThingsHappen (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

Kontrastiivinen selittämisen teoria • James Woodward • esim. MakingThingsHappen2003 • 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

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

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”

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

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

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

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

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

Syyt INUS-ehtoina • J. L. Mackie: The Cement of the Universe(1974) • syy on ei-välttämättömän mutta riittävän ehdon ei-riittävä mutta välttämätön osa • InsufficientbutNon-redundnatpart of an UnnecessarybutSufficientcondition • 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

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

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)

Tieteellinen selittäminen ja kausaliteetti