Syy ja korrelaatio ovat termejä, jotka sekoitetaan usein tai käytetään väärin. Korrelaatio tarkoittaa kahden tai useamman asian välistä suhdetta: kun toinen kasvaa, toinen kasvaa tai kun toinen kasvaa, toinen vähenee. Syy on jotain, joka johtaa seuraukseen; esimerkiksi veden lämmittäminen tiettyyn lämpötilaan saa sen kiehumaan. Ratkaisevaa on se, että kahden asian välinen korrelaatio ei välttämättä tarkoita, että yksi aiheuttaa toisen. Jos kahden ilmiön, A ja B, välillä on suhde, A voi aiheuttaa B: n tai B voi olla vastuussa A: sta; muita mahdollisuuksia ovat, että jokin muu tekijä on syy sekä A: lle että B: lle tai että niillä on riippumattomia syitä, jotka vain sattuvat toimimaan rinnakkain.
Korrelaatio
Tutkijat, jotka yrittävät löytää syitä eri asioihin, käyttävät usein tilastollisia menetelmiä korrelaatioiden luomiseen: tämä voi olla ensimmäinen askel syyn selvittämisessä. Tutkijat ja tilastotieteilijät voivat kaavan avulla määrittää kahden ilmiön välisen suhteen vahvuuden. Tämä antaa luvun, joka tunnetaan korrelaatiokertoimen neliönä, tai R2, joka on aina välillä 0 ja 1 ja jonka arvo on lähempänä 1, mikä osoittaa vahvemman korrelaation.
Kun R2 -arvo on korkea, tämä suhde voi ansaita lisätutkimuksia; tutkijoiden tulisi kuitenkin varoa tekemästä johtopäätöksiä. On mahdollista tunnistaa kaikenlaisia vahvoja, mutta merkityksettömiä korrelaatioita. Eräässä hyvin tunnetussa esimerkissä R2 Yhdysvalloissa tieliikennekuolemien lukumäärälle vuosina 1996-2000 ja Meksikosta tuodun sitruunan määrä samana ajanjaksona on 0.97 – erittäin vahva korrelaatio – mutta on erittäin epätodennäköistä, että yksi aiheuttaa toista.
Korrelaatiota, erityisesti kun se esitetään tiedotusvälineissä, kuvataan usein “linkiksi”, joka voi olla harhaanjohtavaa, koska sen voidaan katsoa tarkoittavan sitä, että yksi tekijöistä aiheuttaa toisen. Esimerkiksi tutkimus, joka osoitti, että miehillä, jotka juovat neljä kupillista vihreää teetä päivässä, oli pienempi aivohalvausriski kuin niillä, jotka eivät juo sitä, voisi luoda otsikon “Vihreän teen leikkaushalvausriski”. Tämä tarkoittaa sitä, että vihreän teen juominen alentaa suoraan aivohalvauksen riskiä, mutta tämä ei ole todistettu tutkimuksessa. Muut tekijät, kuten se, että tutkimus tehtiin Japanin miehillä, joilla on erilainen ruokavalio ja liikuntatavat kuin länsimaiden miehillä, olisivat voineet vaikuttaa tuloksiin. Vaikka tässä voisi olla suorempi syy -yhteys, tarvitaan laajempaa tutkimusta ja enemmän muuttujia.
Aiheuttaa
Jos tekijä A on vastuussa tekijästä B, näiden kahden välillä on vahva korrelaatio, mutta päinvastoin ei välttämättä tapahdu. Perusteellisen epäilyksen osoittaminen siitä, että A on vastuussa B: stä, vaatii paljon enemmän kuin korkean R2 -arvon. Vahvan suhteen luomisen jälkeen tutkijoiden on keksittävä ideoita siitä, miten A voisi vaikuttaa B: hen, ja sitten testata näitä ideoita kokeilulla. Usein on mahdollista tunnistaa useampi kuin yksi mahdollinen syy. Näissä tapauksissa hyvä tapa on tehdä kokeita, joissa kaikki tekijät yhtä lukuun ottamatta pysyvät vakioina, ja määrittää sitten tästä vaikutuksesta vastuussa oleva tekijä.
Esimerkiksi lauhkeassa ilmastossa kasvava kasvi voi olla lepotilassa talvella ja alkaa kasvaa keväällä. Yksi teoria olisi, että kohonneet keskilämpötilat laukaisevat kasvua, kun taas toinen voisi olla, että pitemmät päivänvalot ovat vastuussa. Sen selvittämiseksi, mikä on tapaus, yksi kasvien näyte saattaa altistua nouseville lämpötiloille ja jatkuville päivänvalon tunneille, kun taas toiselle saattaa tulla jatkuva lämpötila ja lisääntyvä päivänvalo. Syy voidaan sitten selvittää, mistä kasvisarjasta alkaa kasvaa. Jos kumpikaan sarja ei kasva, voidaan suorittaa kolmas koe, jossa sekä lämpötila että päivänvalo lisääntyvät; Jos tämä johtaa kasvuun, tutkijat voivat päätellä, että molempien tekijöiden yhdistelmä on tarpeen.
Joissakin tapauksissa tietty syy johtaa aina tiettyyn vaikutukseen; Esimerkiksi Maan painovoima saa objektin aina putoamaan, jos mikään muu voima ei vaikuta siihen. Muissa tapauksissa vaikutusta ei kuitenkaan taata. Tiedetään, että ionisoiva säteily ja tietyt kemikaalit ovat syövän syitä, mutta kaikki näille tekijöille altistuvat eivät kehitä tautia, koska siihen liittyy sattuman elementti. Molemmat tekijät voivat muuttaa DNA: ta, ja joskus tämä johtaa solun syöpään, mutta tämä ei tapahdu joka kerta.
Jos kuitenkin kuvataan altistumisen tasot näille tekijöille syövän esiintyvyyttä vastaan suuressa otoksessa muuten samanlaisia ihmisiä, odotetaan vahvaa korrelaatiota.
Vaikka tutkijoilla on kriteerit ilmiön mahdollisten syiden etsimiseen korrelaatioiden vahvuuden perusteella, korkein R2 -arvo ei välttämättä ole vastuussa. Tutkijat ja tutkijat hylkäävät heikon korrelaation osoittavat tekijät, mutta kuten on todettu, täysin epäolennaiset tekijät voivat tuottaa erittäin korkean R2: n, samoin kuin tekijät, jotka esiintyvät samasta syystä kuin tutkittava asia. Todennäköisyys, että A aiheuttaa B: n, ei siis välttämättä ole verrannollinen korrelaation vahvuuteen.
Syy ja korrelaatio sekavuus
Paljon sekaannusta syyn ja korrelaatiotulosten välillä siitä, miten löydökset raportoidaan tiedotusvälineissä. Suhdetta voidaan kuvata “syynä” – voidaan raportoida, että väkivaltaiset videopelit aiheuttavat väkivaltaista käyttäytymistä, vaikka kaikki löydetty on esimerkiksi korrelaatio. Voi olla, että aggressiiviset ihmiset pelaavat todennäköisemmin väkivaltaisia pelejä, joten tällaiset ihmiset käyttäytyvät aggressiivisemmin pelien vaikutuksen kanssa tai ilman.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että väkivaltaiset pelit voivat vaikuttaa aggressioon. Se osoittaa myös, että monet muut tekijät voivat olla vastuussa väkivaltaisesta käyttäytymisestä, muun muassa huonompi sosioekonominen asema, mielisairaus, väkivaltainen lapsuus ja huono vanhemmuus. Mahdollisesti tällaiset pelit voivat lisätä väkivaltaisen käyttäytymisen todennäköisyyttä yksilössä, jolla on taipumus aggressioon muiden tekijöiden seurauksena, mutta väittämätön videopelit aiheuttavat väkivaltaista käyttäytymistä eivät ole perusteltuja tiedossa olevien tosiseikkojen perusteella.
Terveys on toinen alue, jolla voi syntyä sekaannusta. Ne, jotka lukevat tai kuulevat monista asioista, joiden on raportoitu aiheuttavan tai liittyvät syöpään, eivät ehkä koskaan syö, juo tai lähde kotoaan. “Syy” voi olla vain korrelaatio, ja “linkki” on juuri se: se ei tunnista varmaa syövän syytä. Syövän kehittymisen syistä on meneillään paljon tutkimusta, ja tiedemiehet löytävät usein linkkejä, mutta kun niistä raportoidaan tiedotusvälineissä, ihmisten tulisi etsiä tai kuunnella huolellisesti sellaisia määrittäviä sanoja kuin “voi”, “saattaa lisääntyä” tai “Voi vaikuttaa”, ennen kuin teet johtopäätöksiä.