تفاوت رابطه ی همبستگی و رابطه ی علت و معلول – Causation Vs Correlation

در بررسی و تحلیل سیستم ها، معمولا به پدیده هایی برمی میخوریم که ظاهرا رابطه ای بین آنها وجود دارد. پیدا کردن جنس این رابطه در برداشت ما از آن سیستم و بررسی و حل مشکلات آن بسیاری حیاتی است. در این درس نگاهی خواهیم داشت به رابطه ی “همبستگی” و رابطه ی “علت و معلول”

به رابطه های آماری زیر دقت کنید :

• هرچه میزان خوردن همبرگر در افراد بیشتر باشد احتمال ابتلای آنها به سرطان کمتر است.
• تعداد تصادفات ماشین های خاکستری رنگ کمتر از رنگ های دیگر است.
• کسانی که بسکتبال بازی میکنند معمولا قد بلندی دارند.

پیش از آنکه رابطه های بالا را بررسی کنیم اجازه دهید مفهوم “همبستگی” را معرفی کنیم.

در علم آمار وقتی بین  فراوانی دو پدیده یا متغیر رابطه ای وجود دارد آن رابطه را همبستگی مینامند.

•  هرچه دمای هوا بالاتر باشد میزان فروش بستنی نیز بیشتر است.
• دانش آموزانی که در درس ریاضی نمره ی خوبی میگیرند ، در درس هنر نیز نمره های خوبی میگیرند و بالعکس کسانی که نمره ی ریاضیشان پایین است نمره ی هنر کمتری هم میگیرند.

به روابط بالا همبستگی مثبت گفته میشود. چرا که با افزایش یک متغیر ، متغیر دیگر نیز افزایش میابد و یا با کاهش یک متغیر ، متغیر دیگر نیز کاهش میابد.

اما برخی همبستگی ها منفی هستند. بدین معنی که کم شدن فراوانی یک متغیر با افزایش متغیر دیگر در ارتباط است.

• رفاه اجتماعی مردم یک شهر یا کشور با میزان جرم در آن منطقه همبستگی منفی دارد.

اما نکته ی بسیار مهمی که باید به آن توجه داشت این است که :

 وجود همبستگی به معنی وجود رابطه ی علت و معلول نیست. 

همانطور که میدانید ، رابطه ی علت و معلول رابطه ای است که وجود یک پدیده باعث بوجود آمدن یا از بین رفتن پدیده ی دیگری شود.

در بسیاری از موارد افراد رابطه های همبستگی را با رابطه ی علت و معلول اشتباه می گیرند.

حالا به گزاره های ابتدای درس برمی گردیم.

• آیا خوردن همبرگر باعث پیشگیری از سرطان میشود ؟
• آیا رنگ خاکستری باعث امن تر شدن ماشین میشود؟
• آیا بسکتبال بازی کردن باعث بلند شدن قد میشود ؟

کسانی که زیاد همبرگر میخورند عموما به دلیل بیماری های قلبی عمر کوتاهی دارند و پیش از آنکه مبتلا به سرطان شوند فوت میشوند.

و در مثال بسکتبال نیز میتوان گفت تا حدی یک رابطه ی علت و معلول وجود دارد اما برعکس آنچه که این جمله نشان میدهد. در واقع گزاره ی درست تر این است که “کسانی که قد بلندی دارند معمولا به ورزش بسکتبال میپردازند”. البته ممکن است ورزش بسکتبال در سنین رشد تاثیر اندکی در افزایش قد داشته باشد اما نمیتواند دلیل قد بلند بودن افراد باشد.

همانطور که می بینید در برخی مواقع لازم است که رابطه های همبستگی کمی دقیق تر بررسی شوند تا با رابطه ی علت و معلول اشتباه گرفته نشود.

در انتها شاید بد نباشد حالت های مختلف رابطه های همبستگی را بر اساس علت و معلول در نظر بگیریم.

وقتی بین پدیده های “الف” و “ب” رابطه ی همبستگی وجود دارد :

 حالت اول

 پدیده ی “الف” باعث بوجود آمدن پدیده ی “ب” میشود- علیت مستقیم.

مثال: انرژی رها شده و دود حاصل از کارخانه ها و وسایل نقلیه باعث گرمای زمین می شوند.

 حالت دوم

 پدیده ی “الف” باعث بوجود آمدن پدیده ی “ج” میشود و پدیده ی “ج” باعث بوجود آمدن پدیده ی “ب” می شود – در این میان ممکن است به جای یک پدیده ی “ج” زنجیره ای از روابط علت و معلولی وجود داشته باشد که نهایتا منجر به پدیده ی “ب” شوند- علیت غیر مستقیم.

مثال: میزان دعواهای خیابانی با دمای هوا همبستگی مثبت دارد.  – گرمای هوا باعث زود رنج شدن افراد میشود و درنتیجه آن ها از کوره در میروند و خیلی زود تر و راحت تر وارد دعوا میشوند.

 حالت سوم 

پدیده ی “الف” و “ب” هر دو در نتیجه ی وجود پدیده ی “ج” هستند.

در مثال رنگ خاکستری ماشین و تصادف کمتر هر دو پدیده نتیجه ی وجود افرادی محافظه کار هستند.

 حالت چهارم

 پدیده ی “الف” به صورت مستقیم یا غیر مستقیم باعث بوجود آمدن پدیده ی “ب” میشود و سپس پدیده ی “ب” ، باعث شدید تر شدن “الف” میشود.

این حالت را میتوان علیت دو طرفه نامید.

مثال : “فقر” باعث فشار و استرس زیاد بر فرد میشود و تحت این فشار افراد معمولا “نمیتوانند تصمیمات مالی درستی برای بلند مدت بگیرند” و در نتیجه وضعیت مالیشان بدتر میشود.

 حالت پنجم 

 پدیده ی “الف” و “ب” با هم همبستگی مثبت یا منفی دارند اما هیچ رابطه علّی بین آنها مشاهده نمی شود و این همبستگی کاملا تصادفی است.

مثال:  میزان صرف هزینه برای علم در آمریکا با تعداد خودکشی هایی که در آن افراد خود را به دار آویخته اند ، همبستگی فوق العاده قوی ای وجود دارد. اما آیا این پدیده ها به صورت مستقیم یا غیر مستقیم تا این اندازه با هم ارتباط علت و معلولی دارند ؟