Думай «почему?». Причина и следствие как ключ к мышлению

На самом деле данные Ерушалми прекрасно согласуются с моделью «курение → низкий вес при рождении → смертность», если добавить к ней кое-что еще. Курение действительно причиняет вред, являясь причиной низкого веса при рождении, однако некоторые другие причины этого, такие как серьезные или угрожающие жизни генетические аномалии, приносят гораздо больше вреда. Низкому весу при рождении у данного конкретного ребенка есть два объяснения: его мать могла курить или же повлияла одна из этих прочих причин. Если мы узнаем, что его мать курила, эта информация вполне объясняет низкий вес и, следовательно, снижает вероятность серьезного нарушения развития. Но, если мать не курила, у нас есть гораздо более серьезное свидетельство в пользу того, что причина низкого веса — это нарушения развития, и дальнейший прогноз для ребенка становится мрачнее.

Как и раньше, с каузальной диаграммой все становится понятнее. Когда мы подключаем новые допущения, она начинает выглядеть как на рис. 31. Мы видим, что парадокс веса при рождении — это прекрасный пример ошибки оценки, возникающей при коллайдере. Переменная, к которой сходятся пути, — это, собственно, вес при рождении. Если мы берем только детей с низкой натальной массой, мы вводим поправку по этой переменной. Это открывает черный ход между курением и смертностью по схеме «курение → низкий вес при рождении ← нарушения внутриутробного развития → смертность». Этот путь — некаузальный, потому что одна из стрелок направлена не в ту сторону. Однако он вызывает ложную корреляцию между курением и смертностью и смещает нашу оценку реальной (прямой) причинно-следственной связи «курение → смертность». На самом деле, здесь он смещает оценку так сильно, что курение даже кажется благотворным.

Красота каузальных диаграмм в том, что они делают источник ошибки очевидным. Без этих диаграмм эпидемиологи спорили об этом парадоксе 40 лет. На самом деле этот случай обсуждается до сих пор: в «Международном журнале эпидемиологии» за октябрь 2014 года содержится сразу несколько статей на эту тему. Одна из них, написанная Тайлером ВандерВиле из Гарварда, четко расписывает объяснение парадокса и приводит точно такую же диаграмму, как та, что приведена ниже.

Рис. 31. Каузальная диаграмма для парадокса веса при рождении

Конечно, эта диаграмма слишком упрощена и не описывает все детали взаимосвязей курения, веса при рождении и младенческой смертности. Тем не менее принцип смещения оценки при коллайдере очень действенен. В этом случае смещение было обнаружено потому, что наблюдаемое явление было слишком уж неправдоподобно, но только представьте себе, насколько часто смещение при коллайдере остается незамеченным, потому что не противоречит теории.

Страстные дебаты: наука против культуры

Уже после того, как я начал работать над этой главой, мне предоставился случай связаться с Алленом Вилкоксом, эпидемиологом, чье имя, пожалуй, вспоминается первым в связи с этим парадоксом. Он задал очень неудобный вопрос про диаграмму на рис. 31: откуда мы знаем, что низкий вес при рождении — это действительно прямая причина смертности? Он считает, что на самом деле врачи всегда интерпретировали малую натальную массу неверно. Поскольку он сильно связан с младенческой смертностью, врачи полагают его причиной. В действительности эта связь может полностью обусловливаться конфаундерами (представленными как «нарушения развития» на рис. 31, хотя Вилкокс рассматривает вопрос как более общий).

По поводу аргумента Вилкокса имеет смысл сделать два замечания. Во-первых, даже если мы удаляем стрелку вес при рождении → смертность, коллайдер остается. Таким образом, каузальная диаграмма продолжает успешно объяснять парадокс веса при рождении. Во-вторых, каузальная переменная, на которой были сосредоточены исследования Вилкокса, — не курение, а раса. А расовые вопросы по-прежнему вызывают страстные споры в нашем обществе.

Оказывается, тот же самый парадокс веса при рождении, что у детей курильщиц, наблюдается и у чернокожих матерей. У последних дети с недостаточным весом рождаются чаще, чем у белых, и в целом у их детей выше младенческая смертность. Однако их дети с недостаточным весом выживают лучше, чем белые дети с недостаточным весом. Какой же вывод мы должны из этого сделать? Мы можем рекомендовать курящей беременной женщине перестать курить, чтобы не вредить ребенку, но немыслимо советовать беременной женщине сменить расовую принадлежность.