كتاب لماذا

تُبيّن المقدمة قصور الأساليب الإحصائية في أوائل القرن العشرين في استخلاص استنتاجات حول العلاقات السببية بين المتغيرات. ثم يصف المؤلفون ما يسمونه "الثورة السببية"، التي بدأت في منتصف القرن العشرين، ووفرت أدوات مفاهيمية ورياضية جديدة لوصف العلاقات السببية.

يُقدّم الفصل الأول "سلم السببية" - وهو رسم بياني يُستخدم لتوضيح مستويات الاستدلال السببي الثلاثة. يُسمى المستوى الأول "الارتباط"، ويتناول العلاقات بين المتغيرات. ويمكن الإجابة على أسئلة مثل "هل يرتبط المتغير س بالمتغير ص؟" في هذا المستوى. مع ذلك، من المهم الإشارة إلى أنه لا يتم الاستناد إلى السببية. ومن أمثلة الاستدلال في هذا المستوى الأول ملاحظة أن صياح الديك مرتبط بشروق الشمس. لكن هذا النوع من الاستدلال لا يُمكنه وصف العلاقات السببية. فعلى سبيل المثال، لا يُمكننا الجزم ما إذا كان شروق الشمس يُسبب صياح الديك، أو ما إذا كان صياح الديك يُسبب شروق الشمس. وتعمل العديد من الأدوات الإحصائية التي ظهرت في أوائل القرن العشرين، مثل الارتباط والانحدار ، على هذا المستوى.

يُطلق على المستوى الثاني (أو "الدرجة") في سلم السببية اسم "التدخل". يجيب التفكير في هذا المستوى على أسئلة من نوع "إذا قمتُ بالتدخل س، فكيف سيؤثر ذلك على احتمالية حدوث النتيجة ص؟". على سبيل المثال، يقع السؤال "هل يزيد التدخين من احتمالية إصابتي بسرطان الرئة؟" في المستوى الثاني من سلم السببية. يستند هذا النوع من التفكير إلى مبدأ السببية، ويمكن استخدامه لدراسة أسئلة أكثر مما يُمكن دراسته في المستوى الأول.

يُطلق على المستوى الثالث من سلم السببية اسم "الافتراضات المضادة للواقع"، ويتضمن الإجابة عن أسئلة تستفسر عما كان يمكن أن يكون عليه الحال لو كانت الظروف مختلفة. ويستند هذا النوع من الاستدلال إلى السببية بدرجة أكبر من المستوى السابق. ومن الأمثلة على الأسئلة المضادة للواقع الواردة في الكتاب: "هل كان كينيدي سيبقى على قيد الحياة لو لم يقتله أوزوالد ؟"

يبدأ الفصل الثاني بملخص موجز لإسهامات فرانسيس غالتون وكارل بيرسون (كارل بيرسون سابقًا) في تطوير علم الإحصاء في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. ويلقي المؤلفون باللوم على كارل بيرسون لإبقائه دراسة الإحصاء في المرحلة الأولى من سلم السببية، وتثبيطه أي نقاش حول السببية في الإحصاء. ثم يُقدَّم التحليل السببي باستخدام مخططات المسار من خلال شرح أعمال سيوال رايت .

يقدم الفصل الثالث مقدمة لنظرية بايز . ثم يتم تقديم الشبكات البايزية . وأخيراً، تتم مناقشة الروابط بين الشبكات البايزية والمخططات السببية.

يُقدّم هذا الفصل مفهوم التداخل ، ويشرح كيفية استخدام المخططات السببية لتحديد المتغيرات المتداخلة وتحديد تأثيرها. يوضح بيرل أنه يمكن استخدام التجارب المعشاة ذات الشواهد (RCTs) لإلغاء تأثير المتغيرات المتداخلة، ولكنه يُبيّن أنه في حال وجود نموذج سببي للتداخل، فليس من الضروري إجراء تجربة معشاة ذات شواهد للحصول على النتائج.

يتناول هذا الفصل سؤال "هل التدخين يسبب سرطان الرئة؟" من منظور تاريخي، مع التركيز على حجج أبراهام ليليينفيلد ، ويعقوب يروشالمي، ورونالد فيشر ، وجيروم كورنفيلد . يوضح المؤلفون أنه على الرغم من وجود ارتباط واضح بين تدخين السجائر وسرطان الرئة، إلا أن البعض، مثل فيشر ويروشالمي، اعتقدوا أن المتغيرين متداخلان، وعارضوا فرضية أن السجائر هي سبب السرطان. ثم يشرح المؤلفون كيف يمكن استخدام الاستدلال السببي (كما هو موضح في بقية الكتاب) لإثبات أن السجائر تسبب السرطان بالفعل.

يتناول هذا الفصل عدة مفارقات، منها معضلة مونتي هول ، ومفارقة سيمبسون ، ومفارقة بيركسون ، ومفارقة لورد . ويوضح المؤلفون كيف يمكن حل هذه المفارقات باستخدام الاستدلال السببي.

يتناول هذا الفصل "المستوى الثاني" من سلم السببية الذي عُرض في الفصل الأول. يشرح المؤلفون كيفية استخدام المخططات السببية لتحديد الأثر السببي للتدخلات (مثل الإقلاع عن التدخين) على النتائج (مثل سرطان الرئة). ويُقدّم "معيار الباب الأمامي" و"حساب التفاضل والتكامل" كأدوات لتحقيق ذلك. ويختتم الفصل بمثالين، يُستخدمان لشرح استخدام المتغيرات الآلية لتقدير العلاقات السببية. المثال الأول هو اكتشاف جون سنو أن الكوليرا ناتجة عن مصادر المياه غير الصحية. أما المثال الثاني فهو العلاقة بين مستويات الكوليسترول واحتمالية الإصابة بنوبة قلبية.

يتناول هذا الفصل المستوى الثالث من سلم السببية: الافتراضات المضادة للواقع. ويُقدّم الفصل "النماذج السببية الهيكلية"، التي تُتيح الاستدلال حول الافتراضات المضادة للواقع بطريقة لا تُتيحها الإحصاءات التقليدية (غير السببية). ثم يستكشف الفصل تطبيقات الاستدلال القائم على الافتراضات المضادة للواقع في مجالي علوم المناخ والقانون.

يتناول هذا الفصل الوساطة: الآلية التي تؤدي بها الأسباب إلى النتائج. ويناقش المؤلفون أعمال باربرا ستودارد بيركس حول أسباب ذكاء الأطفال، وسياسة "الجبر للجميع" التي تتبناها مدارس شيكاغو العامة، واستخدام العاصبات لعلاج جروح المعارك.

يتناول الفصل الأخير استخدام الاستدلال السببي في البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي والمشكلة الفلسفية المتمثلة في أن الذكاء الاصطناعي سيضطر إلى التفكير في أفعاله الخاصة، الأمر الذي يتطلب التفكير المضاد للواقع (وبالتالي السببي).