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)